Электрическая схема представляет собой документ, в котором по правилам ГОСТ обозначаются связи между составными частями устройств, работающих за счет протекания электроэнергии.
Как Вы понимаете, этот чертеж дает понимание электрикам о том, как работает установка и из каких элементов она состоит. Основное назначение электросхемы – помощь в подключении установок, а также поиске неисправности в цепи.
Далее мы расскажем, какие бывают виды и типы электрических схем, предоставив краткое описание, характеристики и примеры каждой разновидности.
Общая классификация
Для начала следует разобраться, что подразумевают под типами, а что под видами документов. Итак, согласно ГОСТ 2.701-84, существуют следующие виды схем (в скобках краткое обозначение):
- Электрические (Э).
- Гидравлические (Г).
- Пневматические (П).
- Газовые (Х).
- Кинематические (К).
- Вакуумные (В).
- Оптические (Л).
- Энергетические (Р).
- Деления (Е).
- Комбинированные (С).
Что, касается типов, основными считаются:
- Структурные (1).
- Функциональные (2).
- Принципиальные (полные) (3).
- Соединений (монтажные) (4).
- Подключения (5).
- Общие (6).
- Расположение (7).
- Объединенные (8).
Исходя из указанных обозначений, можно по наименованию электросхемы понять ее вид и тип. Как пример, документ с названием Э3 является принципиальной электрической схемой. С виду она выглядит так:
Далее мы подробно рассмотрим, назначение и состав каждой из перечисленных типов электросхем. Рекомендуем перед этим ознакомиться со стандартными условными обозначениями на схемах, чтобы было еще проще понять, что собой представляет каждый вариант чертежа.
Назначение каждой электросхемы
Структурная
Этот тип документа является наиболее простым и дает понимание о том, как работает электроустановка и из чего она состоит.
Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта.
Порядок чтения обозначается стрелочками и поясняющими надписями, что позволяет разобраться в структурной электрической схеме даже начинающему электрику. Принцип построения Вы можете увидеть на примере ниже:
Функциональная
Функциональная электросхема установки, по сути, не слишком отличается от структурной. Единственное отличие – более подробное описание всех составляющих узлов цепи. Выглядит этот документ следующим образом:
Принципиальная
Принципиальная электрическая схема чаще всего применяется в распределительных сетях, т.к. дает самое раскрытое пояснение о том, как работает рассматриваемое электрооборудование.
На таком чертеже должны обязательно быть указаны все функциональные узлы цепи и вид связи между ними. В свою очередь, принципиальная электросхема может иметь две разновидности: однолинейная или полная.
В первом случае на чертеже изображают только первичные сети, называемые также силовыми. Пример однолинейного изображения Вы можете увидеть ниже:
Полная принципиальная схема может быть развернутой или элементной. Если электроустановка несложная и на один главный чертеж можно нанести все пояснения, достаточно сделать развернутый план.
Если же Вы имеете дело со сложной аппаратурой, которая имеет в составе цепь управления, автоматизации и измерения, лучше разнести все отдельные узлы на разные листы, чтобы не запутаться.
Существует также принципиальная электросхема изделия. Этот тип документа представляет собой своеобразную выкопировку из общего плана, на которой обозначено только, как работает и из чего состоит определенный узел.
Монтажная
Эту разновидность электрических схем мы чаще всего используем на сайте, когда рассказываем о том, как самостоятельно выполнить монтаж электропроводки.
Дело в том, что на монтажной электросхеме можно показать точное расположение всех элементов цепи, способ их соединения, а также буквенно-цифровые характеристики составляющих чертеж установок.
Если взять за пример схему электропроводки в однокомнатной квартире, на ней мы увидим, где нужно размещать розетки, выключатели, светильники и остальные изделия.
Основное назначение монтажной схемы – руководство для проведения электромонтажных работ. Согласно подготовленному чертежу можно понять, где, что и как нужно подключать.
Кстати, монтажной также считается электросхема соединений, которая предназначена для подключения электрооборудования, а также соединения установок между собой в пределах одной цепи. При подключении бытовой техники руководствуются именно монтажной схемой.
Объединенная
Ну и последней из применяемых в распределительных сетях электросхемой является объединенная, которая может включать в себя несколько видов и типов документов.
Ее используют в том случае, если можно без сильного нагромождения чертежа обозначить все важные особенности цепи. Используют объединенный проект чаще всего на предприятиях.
Домашним мастерам такой тип схемы вряд ли может встретиться. Пример Вы можете увидеть ниже:
Существует также схема кабельных трасс, которая представляет собой упрощенный план прокладки кабельной линии к распределительным пунктам и трансформаторным подстанциям. Ее назначение аналогично монтажной электросхеме – с помощью данного документа монтажники руководствуются как вести линию от точки А к точке Б.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Вот мы и рассмотрели основные виды и типы электрических схем, а также их назначение и характеристики. Зная условные обозначения и имея под рукой всю нужную документацию совсем не сложно разобраться в том, как работает та или иная установка.
Будет интересно прочитать:
Каких типов бывают мониторы: 7 основных видов
Большие и поменьше, плазма и ЖК, с подсветкой и без нее – есть мониторы на любой вкус. При этом большинство покупателей желают иметь непременно качественный, яркий, суперконтрастный и долговечный экран.
Прежде, чем приступить к такой ответственной покупке, стоит выяснить, каких типов бывают сами мониторы и какие матрицы в них установлены? Ведь для онлайн-сражений и профессиональной работы с фото подойдут разные по видам экраны. Один должен иметь отличную скорость отклика, другой – обладать достоверностью цветопередачи. Также не лишним будет разобраться с интерфейсом подключения девайсов.
Интересно узнать: Какой монитор лучше – LCD или LED: 7 нюансов
Типы экранов
Сегодня пользователи отдают предпочтение ЖК-экранам, популярностью пользуются LED и OLED дисплеи. Подобные экраны используются во всех видах гаджетов: от навигаторов до ПК. При этом все они обладают собственным набором преимуществ и недочетов. Как выбрать самый лучший, яркий и контрастный монитор? Какие бывают типы матриц? Об этом – далее в статье.
Полезная информация: 3 популярных вида матриц: IPS, PLS и TN – какой монитор лучше
Жидкокристаллическая матрица
Представляет собой стеклянную пластину с жидкими кристалликами внутри. Как же работают ЖК-мониторы? Кристаллики меняют оттенки по схеме RGB: красный, зеленый, синий. Пассивная ЖК-матрица реагирует на электрические сигналы и отображает инфо на дисплее, активная (TFT) – имеет элементы управления оттенком и яркостью.
А как устроен ЖК-монитор? Он сконструирован из:
- жидкокристаллической матрицы;
- источника света для подсветки;
- контактных проводков;
- оболочки с рамкой из металла для придания жесткости изделию.
Далее подробнее о том, какие бывают ЖК-мониторы, а также о технологиях IPS и TN.
LCD
Такие экраны пользуются популярностью у производителей TV, используются и для мобильных девайсов. Аббревиатура расшифровывается как Liquid Crystal Display. Дословный перевод – жидкокристаллический экран. С момента своего появления LCD успешно «подвинул» ЭЛТ дисплеи.
TFT
Сокращение от Thin Film Transistor. Технология экранов с активной матрицей. Это обыкновенный ЖК-экран, но на тонкопленочных транзисторах. Большая часть мониторов в продаже – это LCD TFT.
Как же устроен LCD монитор? Его основа – пиксели и субпиксели, с помощью которых можно создавать миллионы оттенков на экране. Отдельный субпиксель включает в себя: цветовой, вертикальный и горизонтальный фильтр, прозрачные электроды и ЖК-молекулы.
Как работает LCD монитор? Каждый из огромного числа пикселей несет цветовую информацию в отдельный временной отрезок, что в совокупности дает картинку. Для ее выведения на экран используется матрица и подсветка из светодиодов.
IPS
Жидкокристаллическая матрица. Была создана для ликвидации недостатков TN матрицы.
Технология увеличила обзор до 178° по вертикали и горизонтали, ее характеризует высокий уровень контрастности и хорошая передача оттенков. Такая матрица позволяет создать яркую и четкую картинку.
Оптимально подходит для экранов, которые используются для работы в инете, просмотра кинолент, обработки фото.
Может заинтересовать: Какой монитор с IPS матрицей купить: ТОП-10 лучших моделей
TN
Одна из самых простых технологий матрицы. TN плюс film означает дополнительный слой, используемый для обеспечения обзора на 90-170 градусов по горизонтали и 65-160 – по вертикали.
Слово film часто упускают в названии, называя просто – мониторы T. Они наиболее бюджетные из всех описанных выше.
Из-за того, что у таких экранов не идеальное изображение при просмотре под углом и цветопередача уступает мониторам на IPS или MVA, их не рекомендуют приобретать фоторедакторам или видеомонтажерам.
TN матрицы обладают высокой скоростью отклика, что делает ее очень популярной среди геймеров. К тому же, мониторы TN экономичны в энергопотреблении и долговечны.
ТОП-10 лучших игровых мониторов
Мониторы LED: что это такое?
Самый популярный тип подсветки в современных ЖК-мониторах – светодиодная (LED).
Светодиоды отличаются низким энергопотреблением, минимальным уровнем нагрева и стойкостью к высоким нагрузкам. Именно по этим причинам технология быстро осваивалась производителями разнообразной техники и развивается в настоящее время. Нашла свое применение в экранах для TV (например, Sony 40RE453) и ПК.
На полках интернет и оффлайн-магазинов можно встретить экраны:
- LED – разновидность подсветки ЖК-матриц, где вместо ламповой используется светодиодная LED-подсветка монитора, что же это такое? Светодиоды находятся либо по краям панели, либо позади кристалликов, подсвечивая матрицу. Последняя регулирует степень проходящего света, создавая картинку на экране. Изображение здесь очень сочное и контрастное. Также присутствует невероятная глубина черного оттенка. Благодаря светодиодной подсветке картинка становится максимально реалистичной.
- OLED – монитор, в матрице которого основным элементом являются органические светодиоды. OLED мониторы (есть TV с ними, например, LG 55EG9A7V) не нуждаются в дополнительной подсветке, т.к. органические светодиоды излучают свет самостоятельно. Благодаря отсутствию подсветки такие устройства могут быть очень тонкими. Подобные изделия менее распространены из-за дороговизны.
Данная технология широко используются в экранах для суперсовременных TV, смартфонов. При прямых солнечных лучах изображение остается четким и контрастным.
Еще несколько достоинств LED технологии:
- существенная экономия электроэнергии;
- не содержит вредных веществ (например, ртуть);
- способность выдерживать вибрации, низкие температуры;
- позволяет создавать супертонкие мониторы.
Минус – OLED дисплеи в настоящее время достаточно дорогие.
Плазменная панель
На сегодняшний день эта технология устарела и практически не представлена на рынке. Тем не менее, будет полезно знать принцип ее работы. В плазме каждая ячейка экрана – самостоятельно светящийся элемент. Мерцание происходит настолько быстро, что человеческий глаз его не улавливает, перед юзером предстает только насыщенное изображение с высоким уровнем цветопередачи.
Плюсы плазменных панелей:
- плоский и очень яркий экран с минимальной толщиной;
- можно конструировать большие по размеру панели;
- широкие углы обзора экрана;
- изображение с суперконтрастностью;
- длительный срок службы агрегатов (от 10 лет);
- дисплей не притягивает к себе пыль.
Полезно узнать: Как почистить монитор в 3 шага – чем протирать ЖК-монитор?
Среди недостатков плазмы – достаточно высокая стоимость и повышенное потребление электроэнергии. С учетом яркого, контрастного изображения плазма стоит того, чтобы на нее обратили внимание покупатели.
Какие бывают разрешения экрана для мониторов?
Всего их существует более одного десятка. Разрешение измеряется в пикселях и от него зависит четкость картинки на экране. Например, SXGA (1280х1024), WXGA+ (1440х900 точ), WFHD (2560 на 1080 px).
Какое максимальное разрешение монитора? 8K. В пикселях это будет 7680 на 4320 точек.
Подобные разрешения пока не сильно распространены из-за дороговизны поддерживающих их устройств и очень малого количества 8К контента.
Какое разрешение экрана для монитора лучше, зависит от целей использования агрегата: для развлечения, серфинга инета, работы с графикой и прочего подойдет стандартное – 1920 на 1080 px. Соотношение сторон при этом будет 16 на 9.
Можно приобрести модель и с другим соотношением сторон: 16:10 соответствует разрешению 1920×1200 или 2560×1600, а новое популярное соотношение 21:9 – разрешению 2560х1080, 3440х1440 или 3840х1600.
Все варианты прекрасно зарекомендовали себя в работе и играх.
Какое самое распространенное разрешение монитора:
- HD – недорогие мониторы (например, LG 19M38A-B), количество пикселей здесь составляет 1366 на 768. Несложные игрушки, видео, простая офисная работа – самое то для HD монитора.
- FullHD – составляет 1920х1080 пикс (Samsung Curved C24F390F), в настоящий момент это самое популярное разрешение.
- 4К – размеры здесь 3840 на 2160 px, оптимальный вариант для сферы развлечений: просмотр кино, игровые приложения.
Рекомендуем прочитать: 10 лучших мониторов с разрешением 4К
Определяясь с параметрами разрешения, стоит также руководствоваться размерами дисплея. Какое нормальное разрешение экрана для монитора:
| (дюймы) | (px) |
| до 21,5 | 1366х768 и выше |
| 24 | не менее 1920х1080 |
| 27 | 1920х1080, 2560х1440 |
| 32 | 2560х1440, 3840х2160 |
Интерфейсы мониторов
Основные разъемы экранов для подключения к ПК:
- VGA – аналоговый разъем. Стандарт появился в 1987-м, был создан компанией IBM. Разъем используется и поныне на некоторых видеокартах, компьютерных дисплеях, TV. Это 3-рядный 15-контактный DE-15 разъем. В новых девайсах обычно используется вместе с разъемами, представленными ниже.
- DVI – цифровой видеоинтерфейс (есть здесь: VC239H). DVI-I разъем может передавать цифровые данные и VGA сигнал.
- HDMI – мультимедийный интерфейс. Появился относительно недавно, в 2003 году. Чаще всего встречается в ЖК-дисплеях. Здесь используется метод цифровой передачи инфо. Есть передача аудиосигнала (в отличие от предыдущих вариантов).
- DP (DisplayPort) – один из новейших интерфейсов. В продаже также есть девайсы с DP++, с помощью переходников к ним можно присоединить мониторы HDMI и DVI.
Наличие дополнительных, современных портов в мониторе – расширение функциональности девайса.
При выборе типа мониторов стоит учитывать цели его использования: для ПК игр – устройства с минимальным временем отклика, для дизайнерских работ – с высоким уровнем передачи оттенков. LED – наиболее популярные экраны, а OLED более дорогостоящий вариант.
FullHD разрешение, несмотря на появление все новых типов, по прежнему в фаворитах у юзеров. А мониторы 4K уверенно продвигаются вперед. Фирмы-производители все чаще отступают от разъема VGA, переходя на HDMI и DP.
Схемы по электрике. Виды и типы. Некоторые обозначения
Во время работ по электротехнике человек может столкнуться с обозначениями элементов, которые условно обозначены на электромонтажных схемах. Разнообразия схемы по электрике очень широки. Они имеют разные функции и классификацию. Но все графические обозначения в условном виде приводятся к одним формам, и для всех схем элементы соответствуют друг другу.
Электромонтажная схема – это документ, в котором обозначены связи составных элементов разных устройств, потребляющих электроэнергию, между собой по определенным стандартным правилам. Такое изображение в виде чертежа призвано научить специалистов по электрическому монтажу, чтобы они поняли из схемы принцип действия устройства, и из каких составных частей и элементов она собрана.
Главное предназначение электромонтажной схемы – оказать помощь в монтаже электроустройств и приборов, простом и легком обнаружении неисправности в электрической цепи. Далее разберемся в видах и типах электромонтажных схем, выясним их свойства и характеристики каждого типа.
Схемы по электрике: классификация
Все электрические схемы, как документы, разделяются на виды и типы. По соответствующим стандартам можно найти разделение этих документов по видам схем и типам. Разберем их подробную классификацию.
Виды электромонтажных схем следующие:
- Электрические.
- Газовые.
- Гидравлические.
- Энергетические.
- Деления.
- Пневматические.
- Кинематические.
- Комбинированные.
- Вакуумные.
- Оптические.
Основные типы:
- Структурные.
- Монтажные.
- Объединенные.
- Расположения.
- Общие.
- Функциональные.
- Принципиальные.
- Подключения.
Рассматривая схемы по электрике, перечисленные обозначения, по названию электросхемы определяют тип и вид.
Обозначения в электросхемах
В современный период в электромонтажных работах используются как отечественные, так и импортные элементы. Зарубежные детали можно представить широким ассортиментом. На схемах и чертежах они также обозначаются условно. Описывается не только размер параметров, но и список элементов, входящих в устройство, их взаимосвязь.
Теперь следует разобраться, для чего предназначена каждая конкретная электросхема, и из чего она состоит.
Принципиальная схема
Такой тип используется в распределительных сетях. Он обеспечивает полное раскрытие работы электрооборудования. На чертеже обязательно обозначают функциональные узлы, их связь. Схема имеет два вида: однолинейная, полная. На однолинейной схеме изображены первичные сети (силовые). Вот ее пример:
Полный вариант схемы по электрике изображается в элементном или развернутом виде. Если устройство простое, и на чертеже входят все пояснения, то хватит развернутого плана. При сложном устройстве с цепью управления, измерения и т. д., оптимальным решением будет изобразить все узлы на отдельных листах, во избежание путаницы.
Бывает также принципиальная электросхема, на которой изображена выкопировка плана с обозначением отдельного узла, его состав и работа.
Монтажная схема
Такие схемы по электрике применяются для разъяснения монтажа какой-либо проводки. На них можно изобразить точное положение элементов, их соединение, характеристики установок. На схеме проводки квартиры будет видно размещение розеток, светильников и т.д.
Эта схема руководит электромонтажными работами, дает понимание всех подключений. Для монтажа бытовых устройств такая схема лучше подходит для работы.
Объединенная схема
Этот тип схемы включает в себя разные виды и типы документов. Ее применяют для того, чтобы не загромождать чертеж, обозначить важные цепи, особенности. Чаще объединенные схемы применяют на предприятиях промышленности. Для домашнего применения она вряд ли имеет смысл.
Изучив условные обозначения, подготовив необходимую документацию, не трудно разобраться в работе любой электроустановке.
Порядок сборки по электрической схеме
Самым сложным делом для электрика является понимание взаимодействия элементов в схеме. Нужно знать, как читать и собирать схему. Сборка предполагает определенные правила:
- Во время сборки необходимо руководствоваться одним направлением, например, по часовой стрелке.
- Лучше для начала разделить схему на части, если много элементов и схема сложная.
- Начинают сборку от фазы.
- При каждом выполненном шаге по сборке нужно предположить, что будет происходить, если в данный момент подать напряжение.
После окончания сборки обязательно должна образоваться замкнутая цепь.
Для примера разберем подключение в домашних условиях люстры, состоящей из 3-х плафонов, с применением двойного выключателя.
Сначала определим порядок работы люстры. При включении 1-й клавиши должна загораться одна лампочка, если включить 2-ю клавишу, то другие две. По схеме на выключатель и люстру идут по 3 провода. От сети идут два провода, фаза и ноль.
Индикатором определяем и находим фазу, соединяем ее с выключателем, не прерывая ноль. Провод присоединяем к общей клемме выключателя. От него пойдут 2 провода на 2 цепи. Один из проводов соединим с патроном лампы. От патрона выводим второй проводник, соединяем с нулем. Одна цепь готова. Для проверки щелкаем первой клавишей выключателя, лампа горит.
2-й провод от выключателя подключаем к патрону другой лампы. От патрона провод соединяем с нулем. Если по очереди щелкать клавишами выключателя, то будут светиться разные лампы.
Теперь подключим третью лампу. Соединяем ее параллельно к любой лампе. В люстре один провод стал общим. Его делают отличительным по цвету. Если у вас провода все одинаковые по цвету, то во избежание путаницы необходимо при монтаже пользоваться индикатором. Для подключения люстры обычно не требуется особого труда, так как эта схема не особо сложная.
Похожие темы:
Тема №9 — ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ
| Тема | 9 | ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ |
1.Общие требования
Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств (а также связей между ними), действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Принципиальные схемы служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и др.
Эти схемы дают детальное представление о работе системы и служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.
При разработке систем автоматизации технологических процессов принципиальные электрические схемы обычно выполняют применительно к отдельным самостоятельным элементам, установкам или участкам автоматизируемой системы, например выполняют схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т.п. Используя эти схемы, составляют в случае необходимости принципиальные электрические схемы, охватывающие целый комплекс отдельных элементов, установок или агрегатов, которые дают полное представление в связях между всеми элементами управления, блокировки, защиты и сигнализации этих установок или агрегатов. Примером таких схем может служить принципиальная электрическая схема управления насосной установкой, состоящей из насоса, вакуум-насоса и нескольких электрифицированных задвижек.
При всем многообразии принципиальных электрических схем в различных системах автоматизации любая схема, независимо от степени ее сложности, представляет собой определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, их сравнение, превращение кратковременных сигналов в длительные и, наоборот, блокировку сигналов и т.п. К элементарным цепям могут быть отнесены типовые схемы включения измерительных приборов различного назначения.
Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит определенные элементы творчества и требует умелого применения элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, оптимальной компоновки их в единую схему с учетом удовлетворения предъявляемых к схемам требований, а также возможного упрощения и минимизации схем.
В практике проектирования принципиальных электрических схем на базе опыта проектирования монтажа, наладки и эксплуатации различного рода систем автоматизации сложились некоторые общие принципы построения электрических схем.
Вопрос о методах разработки принципиальных электрических схем в процессе проектирования систем автоматизации технологических процессов следует рассматривать в общем комплексе вопросов, связанных с контролем, управлением и регулированием данного объекта.
Во всех случаях помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе управления, каждая схема должна обеспечивать высокую надежность, простоту и экономичность, четкость действий при аварийных режимах, удобство оперативной работы, эксплуатации, четкость оформления.
Надежность. Под надежностью схемы понимают ее способность безотказно выполнять свои функции в течение определенного интервала времени в заданных режимах работы.
Это требование обычно обеспечивается целым рядом технических мероприятий, таких как применение наиболее надежных элементов, приборов и аппаратов; оптимальные режимы их работы; резервирование малонадежных или наиболее ответственных элементов или цепей схемы; автоматический контроль за неисправностью схемы; запретные блокировки, исключающие возможность проведения ложных операций; сокращение времени нахождения элементов схемы под напряжением и т.д.
Надежность действия является главным требованием, которое предъявляется к схемам. Если при проектировании обеспечению надежности действия схемы не будет уделено должного внимания, то все другие преимущества, которые имеет схема, могут быть утрачены.
Требования к уровню надежности схем регулирования, управления и сигнализации определяются оценкой последствий отказов их действия для конкретных участков технологического процесса.
Иногда эти отказы могут явиться причинами возникновения или развития тяжелых аварий.
Методы оценки надежности и способы ее повышения применительно к электрическим схемам подробно освещены в технической литературе.
Простота и экономичность проектируемых схем обеспечивается применением стандартной, наиболее дешевой аппаратуры и типовых (нормализованных) узлов; сокращением до минимума числа элементов в схеме и ограничением их номенклатуры; применением систем электропривода производственных механизмов, обеспечивающих высокие энергетические показатели в установившихся и переходных режимах работы, и т.п.
Существенное, а иногда и решающее значение при выборе схемы контроля и управления процессом на расстоянии имеет стоимость соединительных кабелей или проводов.
При проектировании принципиальной электрической схемы необходим тщательный анализ предъявляемых к этой схеме требований Если некоторые второстепенные требования значительно усложняют и удорожают схему, то эти требования следует пересмотреть. Решая вопросы экономичности схемы, необходимо учитывать не только капитальные вложения, но и ежегодные эксплуатационные расходы.
Четкость действия схемы при аварийных режимах.
Каждая принципиальная электрическая схема в системах автоматизации технологических процессов должна быть построена таким образом, чтобы при возникновении аварийных режимов, вызванных неисправностями в цепях управления, а также при полном исчезновении или снижении и последующем восстановлении напряжения питания в главных (силовых) цепях управления обеспечивалась безопасность обслуживающего персонала и предотвращалось дальнейшее развитие аварии, приводящее к повреждению механического или электрического оборудования и браку продукции.
При анализе работы схемы в аварийных режимах следует учитывать возможность перегорания предохранителей или отключения автоматов; появление короткого замыкания или замыкания на землю в различных точках схемы (в основном во внешних единениях); обрыв проводов; сгорание катушек контакторов или реле; приваривания контактов и т.п. Принято рассматривать аварийный режим, возникающий в результате появления какой-либо одной неисправности, так как вероятность появления одновременно двух или более неисправностей в одной и той же схеме достаточно мала.
Удобство оперативной работы. Принципиальная электрическая схема должна обеспечивать оптимальные условия для работы оперативного персонала.
Это требование предусматривает упрощение операций, производимых обслуживающим персоналом при управлении; сокращение числа органов управления; возможность простого и быстрого выбора необходимого режима работы; пере-га с автоматического управления на ручное и обратно; снятие и введение блокировочных связей и зависимостей и т.д.
Удобство эксплуатации. Принципиальная электрическая схема должна быть спроектирована так, чтобы ее эксплуатация в производственных условиях была предельно простой, требовала минимум затрат и внимания эксплуатационного персонала, обеспечивала возможность проведения ремонтных и наладочных работ с соблюдением необходимых ер безопасности.
Четкость оформления. Оформление любой электрической схемы следует выполнять ясно, просто и компактно. Графическое оформление схемы должно способствовать наилучшему восприятию содержания схемы.
- В процессе проектирования систем автоматизации различных технологических процессов принципиальные электрические схемы разрабатывают обычно в следующем порядке:
- 1) на основании функциональной схемы автоматизации составляют четко сформулированные технические требования, предъявляемые к принципиальной электрической схеме;
- 2) применительно к этим требованиям устанавливают условия и последовательность действия схемы;
- 3) каждое из заданных условий действия схемы изображают в виде тех или иных элементарных цепей, отвечающих данному условию действия;
- 4) элементарные цепи объединяют в общую схему;
5) производят выбор аппаратуры и электрический расчет параметров отдельных элементов (сопротивлений обмоток реле, нагрузки контактов и т. п.);
- 6) корректируют схему в соответствии с возможностями принятой аппаратуры;
- 7) проверяют в схеме возможность возникновения ложных или обходных цепей или ее неправильной работы при повреждениях элементарных цепей или контактов;
- 8) рассматривают возможные варианты решения и принимают окончательную схему применительно к имеющейся аппаратуре.
- При составлении принципиально новых сложных электрических схем помимо проектной проработки и необходимых расчетов требуется тщательная экспериментальная проверка и отладка разработанной схемы на макете или на опытной установке.
Описанный метод разработки принципиальных электрических схем (интуитивный или, как его еще называют, ручной) в значительной мере зависит от способностей и опыта проектировщика, так как сам процесс составления схем по существу является творческим и основан на приспособлении к данным условиям отдельных, уже ставших стандартными решений или интуитивном отыскании новых. Сложность построения оптимального варианта усугубляется тем, что одним и тем же условиям может удовлетворять значительное число различных схем.
В настоящее время большое внимание уделяется внедрению в практику проектирования автоматизированных (машинных) способов выполнения схем, в том числе и принципиальных электрических, что призвано значительно улучшить качество документации и сократить сроки проектирования. Автоматизация проектирования в первую очередь необходима для разработчиков сложных систем автоматизации технологических процессов.
2. Правила выполнения схем
Принципиальные электрические схемы управления, регулирования, измерения, сигнализации, питания, входящие в состав проектов автоматизации технологических процессов, выполняют в соответствии с требованиями государственных стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим обозначениям, маркировке цепей и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем. Исключением является основная надпись чертежа, которую оформляют так же, как и основные надписи других чертежей, входящих в состав проекта; обозначение (шифр) схемы имеет порядковый номер по описи материалов проекта.
Перечень стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем, обозначению цепей, распространяемых на выполнение принципиальных электрических схем проектов автоматизации технологических процессов, приведены в разделе «Справочные материалы» методического обеспечения курса.
Из перечисленных там стандартов ГОСТ 2.701-84
Виды и типы схем
| Содержание |
В соответствии с ГОСТ 2.701-84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению» схемы классифицируются по назначению, а также по типу элементов и связей между ними. Наименование и код схем определяют их видом и типом.
Код схемы должен состоять из буквенной части, определяющей вид схемы, и цифровой части, определяющей тип схемы (таблица 16).
Таблица 16 – Виды и типы схем
| Виды схем обозначают буквами: | Типы схем обозначают цифрами: | ||
| электрические | — Э | структурные | -1 |
| гидравлические | — Г | функциональные | -2 |
| пневматические | — П | принципиальные (полные) | -3 |
| газовые (кроме пневматических) | — X | соединений (монтажные) | -4 |
| кинематические | — К | подключения | -5 |
| вакуумные | — В | общие | -6 |
| оптические | — Л | расположения | -7 |
| энергетические | — Р | объединенные | -0 |
| деления | — Е | ||
| комбинированные | — С |
Например, схема электрическая принципиальная — ЭЗ; схема гидравлическая соединений — Г4; схема деления структурная — E1; схема электрогидравлическая принципиальная — СЗ; схема электрическая соединений и подключения — ЭО; схема гидравлическая структурная, принципиальная и соединений — ГО.
Структурные схемы определяют основные функциональные части изделия или процесса, их назначение и взаимосвязи. Этот тип схем применяется наиболее часто, он объединяет схемы, отражающие состав изделий; блок-схемы, определяющие алгоритмы обработки информации; организационно-управленческие схемы и т. п.
Функциональные схемы содержат информацию о процессах, протекающих в объектах. Такие схемы позволяют анализировать возможности вновь разрабатываемых объектов, обосновывать проведение отладки и ремонта.
- Принципиальные схемы определяют полный состав элементов объекта и связей между ними, служат основанием для разработки комплекта конструкторской документации на объект.
- Схемы соединений отображают только связи между частями объекта, осуществляемые с помощью связующих элементов, с указанием их геометрического положения относительно частей объекта.
- Схемы подключений показывают внешние подключения объектов.
- Схемы расположения отображают геометрическое расположение элементов объектов относительно друг друга.
- Общие схемы составляются с целью наглядного представления информации о составе очень сложных объектов и видах связи между их частями.
| Содержание |