Comment apprendre à lire et à dessiner des schémas électriques
Schémas électriques
L'objectif principal des schémas électriques est de refléter, avec suffisamment d'exhaustivité et de clarté, l'interconnexion des appareils individuels, des équipements d'automatisation et des équipements auxiliaires faisant partie des unités fonctionnelles des systèmes d'automatisation, en tenant compte de la séquence de leur travail et de leur principe de fonctionnement. . Les schémas électriques de base servent à étudier le principe de fonctionnement de l'automatisme, ils sont nécessaires lors de la mise en service et en fonctionnement des équipements électriques.
Les schémas électriques de base sont à la base de l'élaboration d'autres documents de conception : schémas électriques et tableaux des blindages et des consoles, schémas de raccordement des câblages extérieurs, schémas de raccordement, etc.
Dans le développement de systèmes d'automatisation de processus technologiques, des schémas électriques schématiques d'éléments indépendants, d'installations ou de sections d'un système automatisé sont généralement réalisés, par exemple, un circuit de commande de vanne d'actionneur, un circuit de commande de pompe automatique et à distance, un circuit d'alarme de niveau de réservoir , et etc .
Les principaux circuits électriques sont compilés sur la base de schémas d'automatisation, sur la base des algorithmes spécifiés pour le fonctionnement des unités de commande, de signalisation, de régulation et de contrôle automatiques individuelles et des exigences techniques générales pour l'objet à automatiser.
Sur les schémas électriques schématiques, les appareils, les appareils, les lignes de communication entre les éléments individuels, les blocs et les modules de ces appareils sont représentés sous une forme conventionnelle.
En général, les diagrammes schématiques contiennent :
1) images conventionnelles du principe de fonctionnement de l'une ou l'autre unité fonctionnelle du système d'automatisation;
2) inscriptions explicatives ;
3) parties d'éléments individuels (dispositifs, appareils électriques) de ce circuit utilisés dans d'autres circuits, ainsi que des éléments d'appareils d'autres circuits;
4) schémas de commutation des contacts des appareils multipositions ;
5) liste des appareils, équipements utilisés dans ce schéma ;
6) liste des dessins relatifs à ce schéma, explications générales et notes. Pour lire des schémas, vous devez connaître l'algorithme de fonctionnement du circuit, comprendre le principe de fonctionnement des appareils, des appareils sur la base desquels le schéma est construit.
Les schémas de principe des systèmes de surveillance et de contrôle par objectif peuvent être divisés en circuits de contrôle, contrôle et signalisation de processus, régulation automatique et alimentation. Les schémas de principe par type peuvent être électriques, pneumatiques, hydrauliques et combinés. Les chaînes électriques et pneumatiques sont actuellement les plus utilisées.
Comment lire un schéma de câblage
Le schéma de principe est le premier document de travail, sur la base duquel :
1) faire des dessins pour la fabrication des produits (vues générales et schémas électriques et tableaux des tableaux, consoles, armoires, etc.) et leurs connexions avec les appareils, les actionneurs et entre eux ;
2) vérifier l'exactitude des connexions effectuées ;
3) définir les paramètres des dispositifs de protection, des moyens de contrôle et de régulation du processus ;
4) régler les interrupteurs de course et de fin de course ;
5) analyser le circuit à la fois dans le processus de conception et lors de la mise en service et de l'exploitation en cas d'écart par rapport au mode de fonctionnement spécifié de l'installation, de défaillance prématurée de tout élément, etc.
Ainsi, selon le travail effectué, la lecture du schéma électrique a des objectifs différents.
De plus, si la lecture des schémas consiste à déterminer où et comment installer, placer et connecter, la lecture d'un schéma est beaucoup plus difficile. Dans de nombreux cas, cela nécessite des connaissances approfondies, la maîtrise des techniques de lecture et la capacité d'analyser les informations reçues. Enfin, l'erreur commise dans le schéma de principe se répétera inévitablement dans tous les documents ultérieurs.De ce fait, il faudra à nouveau reprendre la lecture du schéma électrique pour savoir quelle erreur s'y est glissée ou ce qui, dans un cas particulier, ne correspond pas au bon schéma électrique (par exemple, le logiciel avec de nombreux contacts , le relais est correctement connecté, mais la durée ou la séquence des contacts de commutation définie lors de la configuration ne correspond pas à la tâche) …
Les tâches répertoriées sont assez complexes et la prise en compte de bon nombre d'entre elles dépasse le cadre de cet article. Néanmoins, il est utile de préciser leur essence et d'énumérer les principales solutions techniques.
1. La lecture d'un schéma de principe commence toujours par une familiarisation générale avec celui-ci et la liste des éléments, retrouvez chacun d'eux sur le schéma, lisez toutes les notes et explications.
2. Définir le système d'alimentation des moteurs électriques, des bobines magnétiques de démarrage, des relais, des électroaimants, des outils complets, des régulateurs, etc. Pour cela, repérez toutes les alimentations sur le schéma, identifiez le type de courant, la tension nominale, le phasage dans les circuits alternatifs et la polarité dans les circuits continus pour chacune d'elles, et comparez les données obtenues avec les données nominales du matériel utilisé.
Les dispositifs de commutation communs sont identifiés selon le schéma, ainsi que les dispositifs de protection : disjoncteurs, fusibles, relais de surintensité et de surtension, etc. Déterminez les paramètres des appareils à travers les légendes du schéma, des tableaux ou des notes, et enfin, la zone de protection de chacun d'eux est évaluée.
Une connaissance du système électrique peut être nécessaire pour : identifier les causes des pannes de courant ; déterminer l'ordre dans lequel l'alimentation doit être fournie au circuit (ce n'est pas toujours indifférent); vérifier l'exactitude de la mise en phase et de la polarité (une mise en phase incorrecte peut, par exemple, dans les schémas de redondance, entraîner un court-circuit, un changement du sens de rotation des moteurs électriques, des dommages aux condensateurs, une violation de la séparation des circuits à l'aide de diodes, des dommages aux relais polarisés et d'autres.); évaluer les conséquences d'un fusible grillé.
3. Ils étudient tous les circuits de tout récepteur électrique : moteur électrique, bobine magnétique de démarrage, relais, appareil, etc. Mais il existe de nombreux récepteurs électriques dans le circuit, et il est loin d'être indifférent lequel d'entre eux commence à lire le circuit - cela est déterminé par la tâche à accomplir. Si vous devez déterminer les conditions de son fonctionnement selon le schéma (ou vérifier qu'elles correspondent à celles spécifiées), elles commencent par le récepteur électrique principal, par exemple avec le moteur de la vanne. Les consommateurs d'électricité suivants se dévoileront.
Par exemple, pour démarrer le moteur électrique, vous devez allumer interrupteur magnétique… Par conséquent, le prochain récepteur électrique devrait être la bobine du démarreur magnétique. Si son circuit comprend un contact d'un relais intermédiaire, il faut tenir compte du circuit de sa bobine, etc. Mais il peut y avoir un autre problème: un élément du circuit est en panne, par exemple, une certaine lampe de signalisation ne fonctionne pas allumer. Elle sera alors le premier récepteur électrique.
Il est très important de souligner que si vous ne respectez pas une certaine détermination lors de la lecture du graphique, vous pouvez passer beaucoup de temps sans rien décider.
Ainsi, en étudiant le récepteur électrique choisi, il est nécessaire de tracer tous ses circuits possibles de pôle en pôle (de phase en phase, de phase à zéro, selon le système d'alimentation). Dans ce cas, il faut d'abord identifier tous les contacts, diodes, résistances, etc. inclus dans le circuit.
Veuillez noter que vous ne pouvez pas afficher plusieurs circuits à la fois. Vous devez d'abord étudier, par exemple, le circuit de commutation de la bobine du démarreur magnétique «Forward» lors de la commande locale, en ajustant dans quelle position les éléments inclus dans ce circuit doivent être (le commutateur de mode est en position «Commande locale» , le démarreur magnétique «Retour» est désactivé), ce que vous devez faire pour allumer la bobine du démarreur magnétique (appuyez sur le bouton du bouton «Avant»), etc. Ensuite, vous devez éteindre mentalement le démarreur magnétique. Après avoir examiné le circuit de commande local, déplacez mentalement le commutateur de mode sur la position «Commande automatique» et étudiez le circuit suivant.
La connaissance de chaque circuit du circuit électrique vise à :
a) déterminer les conditions de fonctionnement auxquelles le régime satisfait ;
b) identification des erreurs ; par exemple, un circuit peut avoir des contacts connectés en série qui ne doivent jamais se fermer simultanément ;
v) déterminer les causes possibles de la panne. Un circuit défectueux, par exemple, implique les contacts de trois appareils. Étant donné chacun d'eux, il est facile d'en trouver un défectueux.Ces tâches surviennent lors de la mise en service et du dépannage pendant le fonctionnement ;
G) installer des éléments dans lesquels les dépendances temporelles peuvent être violées soit en raison d'un réglage incorrect, soit en raison d'une évaluation incorrecte par le concepteur des conditions de fonctionnement réelles.
Les défauts typiques sont des impulsions trop courtes (le mécanisme contrôlé n'a pas le temps de terminer le cycle démarré), des impulsions trop longues (le mécanisme contrôlé, après avoir terminé le cycle, commence à le répéter), la violation de la séquence de commutation nécessaire (par exemple, les vannes et la pompe sont activées dans le mauvais ordre ou des intervalles suffisants entre les opérations ne sont pas respectés );
e) identifier les appareils susceptibles d'être mal configurés ; un exemple typique est un réglage incorrect d'un relais de courant dans le circuit de commande d'une vanne ;
e) identifier les appareils dont la capacité de commutation est insuffisante pour les circuits commutés, ou dont la tension nominale est inférieure à ce qui est nécessaire, ou dont les courants de fonctionnement des circuits sont supérieurs aux courants nominaux de l'appareil, etc. NS.
Exemples typiques : les contacts d'un thermomètre électrique à contact sont insérés directement dans le circuit d'un démarreur magnétique, ce qui est tout à fait inacceptable ; dans un circuit pour une tension de 220 V, une diode de tension inverse de 250 V est utilisée, ce qui n'est pas suffisant, car elle peut être sous une tension de 310 V (K2-220 V); le courant nominal de la diode est de 0,3 A, mais elle est incluse dans le circuit traversé par un courant de 0,4 A, ce qui provoquera une surchauffe inacceptable; la lampe de commutation de signal 24 V, 0,1 A est connectée à une tension de 220 V à travers une résistance supplémentaire du type PE-10 avec une résistance de 220 Ohm.La lampe brillera normalement, mais la résistance s'éteindra, car la puissance qui y est libérée est environ le double de la valeur nominale.
(g) identifier les appareils sujets à la commutation de surtension et évaluer les mesures de protection contre eux (par exemple, les circuits d'amortissement);
h) identifier les dispositifs dont le fonctionnement peut être affecté de manière inacceptable par des circuits adjacents et évaluer les moyens de protection contre les influences ;
i) pour identifier d'éventuels circuits parasites à la fois dans les modes normaux et lors de processus transitoires, par exemple, recharge de condensateurs, flux d'énergie dans un récepteur électrique sensible, libéré lorsque l'inductance est désactivée, etc.
Les faux circuits se forment parfois non seulement avec une connexion inattendue, mais aussi avec une non-fermeture, un contact grillé par un fusible, tandis que les autres restent intacts.Par exemple, un relais intermédiaire d'un capteur de contrôle de processus est activé par une puissance circuit, et son contact NC s'active à travers l'autre. Si le fusible saute, le relais intermédiaire se déclenchera, ce qui sera perçu par le circuit comme une violation de mode. Dans ce cas, vous ne pouvez pas séparer les circuits de puissance, ou vous devez dessiner un schéma différent, etc.
Des circuits incorrects peuvent être formés si la séquence des tensions d'alimentation n'est pas respectée, ce qui indique une mauvaise qualité de conception. Avec des circuits bien conçus, la séquence de fourniture des tensions d'alimentation, ainsi que leur rétablissement après perturbations, ne doivent conduire à aucune commutation opérationnelle ;
Pour se) évaluer dans l'ordre les conséquences d'un défaut d'isolation en tout point du circuit.Par exemple, si les boutons sont connectés au fil de travail neutre et que la bobine de démarrage est connectée au fil de phase (il est nécessaire de le remettre en marche), alors lorsque l'interrupteur du bouton d'arrêt est connecté au fil de terre, le le démarreur ne peut pas être arrêté. Si le fil se ferme à la masse après l'interrupteur avec le bouton « Démarrer », le démarreur s'allume automatiquement ;
l) évaluer la fonction de chaque contact, diode, résistance, condensateur, pour lequel ils partent de l'hypothèse que l'élément ou le contact en question est manquant, et en évaluer les conséquences.
4. Le comportement du circuit est établi pendant la mise hors tension partielle ainsi que pendant la récupération. Malheureusement, ce problème critique est souvent sous-estimé, donc l'une des tâches principales de la lecture du diagramme est de vérifier que l'appareil peut passer d'un état intermédiaire à un état opérationnel et que des basculements opérationnels inattendus ne se produiront pas. Par conséquent, la norme prescrit que les circuits doivent être dessinés en supposant que l'alimentation électrique est coupée et que les appareils et leurs pièces (par exemple les armatures de relais) ne sont pas soumis à des influences forcées. A partir de ce point de départ, il est nécessaire d'analyser les schémas. Les chronogrammes de l'interaction, reflétant la dynamique de fonctionnement du circuit, et pas seulement son état stable, sont d'une grande aide dans l'analyse du circuit.