Como aprender a ler e desenhar esquemas elétricos

Diagramas elétricos

O principal objetivo dos diagramas elétricos é refletir, com integridade e clareza suficientes, a interconexão de dispositivos individuais, equipamentos de automação e equipamentos auxiliares que fazem parte das unidades funcionais dos sistemas de automação, levando em consideração a sequência de trabalho e o princípio de operação . Os diagramas elétricos básicos servem para estudar o princípio de funcionamento do sistema de automação, são necessários durante o comissionamento e em operação de equipamentos elétricos.

Os diagramas elétricos básicos são a base para o desenvolvimento de outros documentos de projeto: diagramas elétricos e tabelas de shields e consoles, diagramas de conexão de fiação externa, diagramas de conexão, etc.

No desenvolvimento de sistemas de automação para processos tecnológicos, geralmente são realizados diagramas elétricos esquemáticos de elementos independentes, instalações ou seções de um sistema automatizado, por exemplo, um circuito de controle de válvula de atuador, um circuito de controle de bomba automática e remota, um circuito de alarme de nível de tanque , e etc .

Os principais circuitos elétricos são compilados com base em esquemas de automação, com base nos algoritmos especificados para o funcionamento do controle individual, sinalização, regulação automática e unidades de controle e requisitos técnicos gerais para o objeto a ser automatizado.

Em diagramas elétricos esquemáticos, dispositivos, dispositivos, linhas de comunicação entre elementos individuais, blocos e módulos desses dispositivos são representados de forma convencional.

Em geral, os diagramas esquemáticos contêm:

1) imagens convencionais do princípio de operação de uma ou outra unidade funcional do sistema de automação;

2) inscrições explicativas;

3) partes de elementos individuais (dispositivos, dispositivos elétricos) deste circuito usados ​​em outros circuitos, bem como elementos de dispositivos de outros circuitos;

4) esquemas de comutação de contatos de dispositivos de várias posições;

5) lista de dispositivos, equipamentos utilizados neste esquema;

6) lista de desenhos relacionados a este esquema, explicações gerais e notas. Para ler diagramas esquemáticos, você precisa conhecer o algoritmo de operação do circuito, entender o princípio de operação dos dispositivos, dispositivos com base nos quais o diagrama esquemático é construído.

Diagramas esquemáticos de sistemas de monitoramento e controle por finalidade podem ser divididos em circuitos de controle, controle de processo e sinalização, regulação automática e fonte de alimentação. Os diagramas esquemáticos por tipo podem ser elétricos, pneumáticos, hidráulicos e combinados. Correntes elétricas e pneumáticas são atualmente as mais utilizadas.

Como ler um diagrama de fiação

O diagrama esquemático é o primeiro documento de trabalho, com base no qual:

1) fazer desenhos para a fabricação de produtos (vistas gerais e diagramas elétricos e tabelas de placas, consoles, gabinetes, etc.) e suas conexões com dispositivos, atuadores e entre si;

2) verifique a exatidão das conexões feitas;

3) definir as configurações dos dispositivos de proteção, meios de controle e regulação do processo;

4) ajustar os interruptores de curso e limite;

5) analisar o circuito tanto no processo de projeto quanto durante o comissionamento e operação em caso de desvio do modo operacional especificado da instalação, falha prematura de algum elemento, etc.

Assim, dependendo do trabalho que está sendo feito, a leitura do diagrama de circuito tem finalidades diferentes.

Além disso, se ler esquemas é descobrir onde e como instalar, posicionar e conectar, ler um esquema é muito mais difícil. Em muitos casos, isso requer conhecimento aprofundado, domínio de técnicas de leitura e capacidade de analisar as informações recebidas. Finalmente, o erro cometido no diagrama esquemático será inevitavelmente repetido em todos os documentos subseqüentes.Como resultado, você terá que voltar a ler o diagrama de circuito para descobrir qual erro foi cometido nele ou o que, em um caso particular, não corresponde ao diagrama de circuito correto (por exemplo, o software com muitos contatos , o relé está conectado corretamente, mas a duração ou a sequência de contatos de comutação definida durante a configuração não corresponde à tarefa) …

As tarefas listadas são bastante complexas e a consideração de muitas delas está além do escopo deste artigo. No entanto, é útil esclarecer sua essência e listar as principais soluções técnicas.

1. A leitura de um diagrama esquemático sempre começa com uma familiarização geral com ele e a lista de elementos, encontre cada um deles no diagrama, leia todas as notas e explicações.

2. Defina o sistema de energia para motores elétricos, bobinas magnéticas de partida, relés, eletroímãs, ferramentas completas, reguladores, etc. Para isso, encontre todas as fontes de alimentação no diagrama, identifique o tipo de corrente, tensão nominal, faseamento em circuitos CA e polaridade em circuitos CC para cada uma delas e compare os dados obtidos com os dados nominais do equipamento utilizado.

Os dispositivos de manobra comuns são identificados de acordo com o diagrama, bem como os dispositivos de proteção: disjuntores, fusíveis, relés de sobrecorrente e sobretensão, etc. Determinar as configurações dos dispositivos através das legendas do diagrama, tabelas ou notas, e por fim, avalia-se a área de proteção de cada um deles.

A familiaridade com o sistema de energia pode ser necessária para: identificar as causas das interrupções de energia; determinar a ordem em que a energia deve ser fornecida ao circuito (isso nem sempre é indiferente); verificar a exatidão da fase e da polaridade (a fase incorreta pode, por exemplo, em esquemas de redundância levar a um curto-circuito, mudança na direção de rotação dos motores elétricos, danos aos capacitores, violação da separação do circuito usando diodos, danos aos relés polarizados e outros.); avaliar as consequências de um fusível queimado.

3. Eles estudam quaisquer circuitos de qualquer receptor elétrico: motor elétrico, bobina de partida magnética, relé, dispositivo, etc. Mas existem muitos receptores elétricos no circuito e está longe de ser indiferente qual deles começa a ler o circuito - isso é determinado pela tarefa em questão. Se você precisar determinar as condições de operação de acordo com o diagrama (ou verificar se correspondem às especificadas), elas começam com o receptor elétrico principal, por exemplo, com o motor da válvula. Os seguintes consumidores de eletricidade se revelarão.

Por exemplo, para ligar o motor elétrico, você precisa ligar interruptor magnético… Portanto, o próximo receptor elétrico deve ser a bobina do acionador de partida magnético. Se seu circuito incluir um contato de um relé intermediário, é necessário levar em consideração o circuito de sua bobina, etc. Mas pode haver outro problema: algum elemento do circuito falhou, por exemplo, uma determinada lâmpada de sinalização não acende acender. Então ela será o primeiro receptor elétrico.

É muito importante enfatizar que, se você não aderir a um certo propósito ao ler o gráfico, poderá passar muito tempo sem decidir nada.

Assim, estudando o receptor elétrico escolhido, é necessário traçar todos os seus circuitos possíveis de polo a polo (de fase a fase, de fase a zero, dependendo do sistema de potência). Neste caso, é necessário primeiro identificar todos os contatos, diodos, resistores, etc. incluídos no circuito.

Observe que você não pode visualizar vários circuitos ao mesmo tempo. Primeiro você precisa estudar, por exemplo, o circuito para comutar a bobina do starter magnético «Forward» durante o controle local, ajustando em que posição os elementos incluídos neste circuito devem estar (o interruptor de modo está na posição «Controle local» , a partida magnética «Back» está desligada), o que você precisa fazer para ligar a bobina da partida magnética (pressione o botão do botão «Forward»), etc. Então você precisa desligar mentalmente o motor de partida magnético. Depois de examinar o circuito de controle local, mova mentalmente a chave de modo para a posição «Controle automático» e estude o próximo circuito.

A familiaridade com cada circuito do circuito elétrico visa:

a) determinar as condições de funcionamento que o regime satisfaz;

b) identificação do erro; por exemplo, um circuito pode ter contatos conectados em série que nunca devem fechar simultaneamente;

v) determinar as possíveis causas da falha. Um circuito defeituoso, por exemplo, envolve os contatos de três dispositivos. Dado cada um deles, é fácil encontrar um defeituoso.Tais tarefas surgem durante o comissionamento e solução de problemas durante a operação;

G) instalar elementos nos quais as dependências de tempo podem ser violadas como resultado de configuração incorreta ou devido a uma avaliação incorreta pelo projetista das condições reais de operação.

As deficiências típicas são pulsos muito curtos (o mecanismo controlado não tem tempo para completar o ciclo iniciado), pulsos muito longos (o mecanismo controlado, após completar o ciclo, começa a repeti-lo), violação da sequência de comutação necessária (por exemplo, as válvulas e a bomba são ligadas na ordem errada ou não são observados intervalos suficientes entre as operações);

e) identificar dispositivos que possam estar mal configurados; um exemplo típico é uma configuração incorreta de um relé de corrente no circuito de controle de uma válvula;

e) identificar dispositivos cuja capacidade de comutação é insuficiente para circuitos comutados, ou a tensão nominal é menor que o necessário, ou as correntes de operação dos circuitos são maiores que as correntes nominais do dispositivo, etc. NS.

Exemplos típicos: os contatos de um termômetro de contato elétrico são inseridos diretamente no circuito de uma partida magnética, o que é totalmente inaceitável; em um circuito para tensão de 220 V, é utilizado um diodo de tensão reversa de 250 V, o que não é suficiente, pois pode estar sob tensão de 310 V (K2-220 V); a corrente nominal do diodo é de 0,3 A, mas está incluída no circuito por onde passa uma corrente de 0,4 A, o que causará superaquecimento inaceitável; a lâmpada de comutação de sinal 24 V, 0,1 A é conectada a uma tensão de 220 V através de um resistor adicional do tipo PE-10 com uma resistência de 220 Ohm.A lâmpada vai acender normalmente, mas o resistor vai queimar, pois a potência liberada nele é cerca do dobro da nominal;

(g) identificar dispositivos sujeitos a comutação por sobretensão e avaliar as medidas de proteção contra eles (por exemplo, circuitos de amortecimento);

h) identificar dispositivos cujo funcionamento possa ser inaceitavelmente afetado por circuitos adjacentes e avaliar meios de proteção contra influências;

i) identificar possíveis circuitos espúrios tanto em modos normais quanto durante processos transientes, por exemplo, recarga de capacitores, fluxo de energia em um receptor elétrico sensível, liberado quando a indutância é desligada, etc.

Às vezes, circuitos falsos são formados não apenas com uma conexão inesperada, mas também com um não fechamento, um contato queimado por um fusível, enquanto os outros permanecem intactos. Por exemplo, um relé intermediário de um sensor de controle de processo é ligado por um poder circuito, e seu contato NF liga através do outro. Se o fusível queimar, o relé intermediário será liberado, o que será percebido pelo circuito como uma violação de modo. Nesse caso, você não pode separar os circuitos de energia ou deve desenhar um diagrama diferente, etc.

Circuitos incorretos podem ser formados se a sequência das tensões de alimentação não for observada, indicando baixa qualidade do projeto. Com circuitos devidamente dimensionados, a sequência de alimentação das tensões de alimentação, bem como a sua recuperação após perturbações, não deve conduzir a qualquer comutação operacional;

Para ver) avaliar em sequência as consequências da falha de isolamento em qualquer ponto do circuito.Por exemplo, se os botões estiverem conectados ao fio de trabalho neutro e a bobina de partida estiver conectada ao fio de fase (é necessário ligá-lo de volta), quando a chave do botão Stop estiver conectada ao fio terra, o arranque não pode ser desligado. Se o fio fechar ao terra após a chave com o botão «Start», o motor de partida ligará automaticamente;

l) avaliar a finalidade de cada contato, diodo, resistor, capacitor, para o qual partem da hipótese de que o elemento ou contato em questão está ausente, e avaliar as consequências disso.

4. O comportamento do circuito é estabelecido durante o desligamento parcial, bem como a recuperação. Infelizmente, esse problema crítico é frequentemente subestimado, portanto, uma das principais tarefas da leitura do diagrama é verificar se o dispositivo pode passar de algum estado intermediário para um estado operacional e se não ocorrerão mudanças operacionais inesperadas. Portanto, a norma prescreve que os circuitos devem ser desenhados assumindo que a fonte de alimentação está desligada e que os dispositivos e suas partes (por exemplo, armaduras de relé) não estão sujeitos a influências forçadas. A partir deste ponto de partida, é necessário analisar os esquemas. Diagramas de temporização da interação, refletindo a dinâmica da operação do circuito, e não apenas seu estado estacionário, são de grande ajuda na análise do circuito.