Как правильно читать электрические схемы. Какие существуют виды электрических схем. Как обозначаются основные элементы на схемах. Какие правила нужно соблюдать при чтении схем. Как научиться понимать принципиальные схемы.
Что такое электрическая схема и зачем она нужна
Электрическая схема — это чертеж, на котором с помощью условных графических обозначений показаны составные части электрического устройства и соединения между ними. Схемы используются для:
- Понимания принципа работы устройства
- Проектирования новых электрических цепей
- Сборки и монтажа электрооборудования
- Поиска неисправностей и ремонта
- Изучения электротехники и электроники
Умение читать электрические схемы — важный навык для инженеров, электриков, электронщиков и радиолюбителей. Это позволяет разбираться в работе сложных устройств и создавать собственные электронные проекты.
Основные виды электрических схем
Существует несколько видов электрических схем, различающихся по назначению и степени детализации:
Структурная схема
Показывает основные функциональные части устройства и связи между ними. Используется для общего представления о принципе работы.
Функциональная схема
Поясняет процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях или устройстве в целом.
Принципиальная схема
Определяет полный состав элементов и связей между ними. Дает детальное представление о работе устройства.
Монтажная схема
Показывает соединения составных частей изделия и определяет провода, жгуты, кабели для их осуществления.
Условные графические обозначения элементов на схемах
Для того чтобы научиться читать электрические схемы, необходимо знать условные обозначения основных элементов:
- Резистор — прямоугольник или зигзаг
- Конденсатор — две параллельные линии
- Катушка индуктивности — несколько полуокружностей
- Диод — треугольник с чертой
- Транзистор — круг с тремя выводами
- Микросхема — прямоугольник с выводами
Также используются буквенно-цифровые обозначения элементов, например:
- R — резистор
- C — конденсатор
- L — катушка индуктивности
- VD — диод
- VT — транзистор
- DA — микросхема
Правила чтения электрических схем
При изучении электрических схем рекомендуется придерживаться следующих правил:
- Ознакомиться с общим расположением элементов на схеме
- Определить источник питания и общий провод
- Разделить схему на функциональные блоки
- Проследить пути протекания тока
- Определить назначение каждого элемента
- Понять принцип работы отдельных узлов и всей схемы в целом
Важно обращать внимание на примечания и пояснения к схеме, если они есть. Они могут содержать ключевую информацию для понимания работы устройства.
Как научиться понимать принципиальные схемы
Чтобы научиться читать принципиальные схемы, необходимо:
- Изучить теорию электротехники и основные законы (закон Ома, законы Кирхгофа)
- Выучить условные обозначения радиоэлементов
- Освоить типовые схемы включения транзисторов, операционных усилителей и др.
- Научиться пользоваться справочниками и даташитами
- Практиковаться в чтении и анализе различных схем
- Собирать простые схемы на практике
Важно начинать с простых схем и постепенно переходить к более сложным. Регулярная практика — ключ к успеху в освоении этого навыка.
Полезные инструменты для работы со схемами
Для удобства работы с электрическими схемами можно использовать следующие инструменты:
- Программы для рисования схем (KiCad, Eagle, sPlan)
- Симуляторы электронных схем (LTspice, Multisim)
- Справочники по электронным компонентам
- Калькуляторы для расчета параметров цепей
Эти инструменты помогут быстрее освоить чтение схем и проектирование электронных устройств.
Типичные ошибки начинающих при чтении схем
При изучении электрических схем новички часто допускают следующие ошибки:
- Неправильное определение полярности элементов
- Игнорирование примечаний к схеме
- Непонимание функций отдельных узлов
- Неверная трактовка условных обозначений
- Пренебрежение изучением теории
Чтобы избежать этих ошибок, важно быть внимательным, тщательно изучать всю доступную информацию о схеме и не стесняться задавать вопросы более опытным специалистам.
Практические советы по освоению чтения схем
Вот несколько практических рекомендаций, которые помогут быстрее научиться читать электрические схемы:
- Начните с изучения простых схем бытовых приборов
- Попробуйте самостоятельно нарисовать схему знакомого устройства
- Практикуйтесь в «мысленной сборке» схемы по ее изображению
- Участвуйте в обсуждениях на форумах радиолюбителей
- Ведите конспект с пояснениями к изученным схемам
Помните, что умение читать схемы приходит с опытом. Не отчаивайтесь, если поначалу будет сложно — со временем вы научитесь легко ориентироваться даже в самых сложных схемах.
Как читать и понимать электрические схемы
содержание видео
Рейтинг: 4.0; Голоса: 1
Рассмотрим как научиться читать и понимать электрические схемы, состоящие из многих радиоэлектронных компонентов. Для начинающего электронщика важно уметь не только собирать устройства по электронных схемам, но и понимать процессы протекающие в электрических цепях. Любое, даже самое сложное электронное устройство состоит из отдельных узлов или блоком, которые определенным образом взаимосвязаны. Поэтому первым делом нужно уметь выделить эти блоки и понимать их назначение. Если электрическая схема включает в себя микросхемы, то следует изучить функционал микросхемы и ее режимы работы. Характерным подходом при чтении электрических схем является отслеживание протекания тока по электрической цепи. А поскольку ток протекает из точки большего потенциала к точке с более меньшим потенциалом, то следует распознавать где в схеме в любой момент времени буде больший или меньший потенциал.
← Такие часы не купить даже в Киеве!
Как работает усилитель на одном транзисторе →
Похожие видео
Жена орет и оскорбляет мужа? Жена грубит? Хамит мужу? — Что делать? Девушка не уважает парня причины
• Максим Вердикт
Вот о чем МОЛЧАТ ПОПЫ! Какой бог изображен на старых иконах?
• Альтернативная история
Продешевить вступая в отношения / Чем наши мужчины отличаются от заграничных? / Зависимость от мамы
• Вероника Степанова
Что такое лобное место на самом деле?
• Разгадки истории
Энергетические напитки вредны?
• Доктор Комаровский
Почему нужно первым заходить в самолет / Где я встречаюсь со своей старшей дочерью / Отели
• Вероника Степанова
Комментарии и отзывы: 10
Сергей
Спасибо автору, жаль только, что начинать нужно со школьного курса физики.
Игорь
По-моему, чтобы читать электрические схемы нужно сначала разобраться в электротехнике, Затем уже переходить к электронике.
Поэтому, рекомендую начинающим книгу Рудольфа Свореня Электроника, шаг за шагом Это, по-моему, лучший популяризатор электроники, автоматики.
MrGrandfather88
Я как человек который зачитываясь в книгу, после 30-40 страницы засыпает с этой книгой на лице, благодарю за познавательное видео! Так как все люди разные и моему типу людей проще познавать научные факты и факторы из наглядных примеров! Спасибо огромное!
Дарига
Может быть перейти на онлайн учёбу у таких талантливых, как он. Всех неграмотных учителей уволить. Оставить учебу в младших классах и всё, будет и экономия для страны и грамотных людей будет больше, глядишь и экономика воспрянет.
Serhiy
Может, я не прав, но, маловато информации для ЧАЙНИКОВ! Точнее, всей электроники от А до Я. Нужно было подпаять контакт товарищу дистанционный ключ на АУДИ, а я ни Б ни М. Врт, и заинтересовался. Сейчас продвигаюсь мелкими шагами.
Русское
Какой ток источника питания должен быть? Я подключил реле диод транзистор и светодиод на базу транзистора не успел подать напряжение а диод уже горит в чем может быть загвоздка
Олег
Я как начинающий радиолюбитель и пересмотрел много роликов, я с большим удовольствием смотрю Ваши уроки. Вы очень хорошо объясняете и все понятно. Спасибо Вам за Ваш труд.
Роман
Все электрики- инопланетяне. это факт! Сам учился и понял, что тут должно быть что то внутреенее, и как правило это внутреннее с чудинкой. а так канешн спасибо за урок)
андрей
знаешь. азъ ничего не имеет против тебя, но, какую блевотину ТЫ несёшь, Азъ любому словоблуду дастсто очков вперёд. Постарайся просто правильно излагать свои мысли.
Виталий
Спасибо) Интересно если в телевизоре начнут хлопать или гроза допустим, будет ли корректно работать схема? Не будет ложных сигналов на 555-ю?
Как научиться читать электрические (принципиальные) схемы начинающему
Содержание:
Что такое электрическая схема
Обозначение тиристоров и операционных усилителей показано на рисунке. Определяют по надписям на схеме, таблицам или примечаниям уставки аппаратов и, наконец, оценивают зону защиты каждого из них. Поэтому они изображаются в виде треугольника и пересекающей его линии электрической связи. Вторая группа элементов преобразует электричество в другие виды энергии.
Через вторичные цепи осуществляется контроль, измерения и учет электроэнергии. Для вторичной обмотки может использоваться окружность при упрощенном способе или две полуокружности при развернутом способе изображения.
Как правило, экран соединяют с общим проводом схемы.
Давайте перейдем еще более сложным схемам и познакомимся с другими элементами электрических цепей.
Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению. Пересечение не соединенных проводов изображается следующим образом: В местах соединения линий связи ставят точку.
Как правильно читат ь электрические схемы Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников.
Виды электрических схем
Для того чтобы правильно пользоваться электрическими схемами, нужно заранее ознакомиться с основными понятиями и определениями, затрагивающими эту область.
Любая схема выполняется в виде графического изображения или чертежа, на котором вместе с оборудованием отображаются все связующие звенья электрической цепи. Существуют различные виды электрических схем, различающиеся по своему целевому назначению.
В их перечень входят первичные и вторичные цепи, системы сигнализации, защиты, управления и прочие. Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы, однолинейные, полнолинейные и развернутые.
Каждая из них имеет свои специфические особенности.
К первичным относятся цепи, по которым подаются основные технологические напряжения непосредственно от источников к потребителям или приемникам электроэнергии. Первичные цепи вырабатывают, преобразовывают, передают и распределяют электрическую энергию.
Они состоят из главной схемы и цепей, обеспечивающих собственные нужды. Цепи главной схемы вырабатывают, преобразуют и распределяют основной поток электроэнергии. Цепи для собственных нужд обеспечивают работу основного электрического оборудования.
Через них напряжение поступает на электродвигатели установок, в систему освещения и на другие участки.
Вторичными считаются те цепи, в которых подаваемое напряжение не превышает 1 киловатта. Они обеспечивают выполнение функций автоматики, управления, защиты, диспетчерской службы. Через вторичные цепи осуществляется контроль, измерения и учет электроэнергии. Знание этих свойств поможет научиться читать электрические схемы.
Полнолинейные схемы используются в трехфазных цепях. Они отображают электрооборудование, подключенное ко всем трем фазам. На однолинейных схемах показывается оборудование, размещенное лишь на одной средней фазе. Данное отличие обязательно указывается на схеме.
На принципиальных схемах не указываются второстепенные элементы, которые не выполняют основных функций. За счет этого изображение становится проще, позволяя лучше понять принцип действия всего оборудования.
Монтажные схемы, наоборот, выполняются более подробно, поскольку они применяются для практической установки всех элементов электрической сети.
К ним относятся однолинейные схемы, отображаемые непосредственно на строительном плане объекта, а также схемы кабельных трасс вместе с трансформаторными подстанциями и распределительными пунктами, нанесенными на упрощенный генеральный план.
В процессе монтажа и наладки широкое распространение получили развернутые схемы с вторичными цепями. На них выделяются дополнительные функциональные подгруппы цепей, связанных с включением и выключением, индивидуальной защитой какого-либо участка и другие.
Основные обозначения
Для удобства понимания детали источники питания провода и их соединения имеют графические обозначения. Буквенные символы распространенных радиодеталей приведены в таблице:
| Деталь | Обозначение |
| Резистор | R |
| Конденсатор | C |
| Катушка индуктивности | L |
| Полупроводник | V |
| Предохранитель | F |
| Элемент питания | G |
Обозначение источников питания
Любое радиоэлектронное устройство способно выполнять свои функции только при наличии электроэнергии. Принципиально выделяют два типа источников электроэнергии: постоянного и переменного тока. В данной статье рассматриваются исключительно источниках постоянного тока. К ним относятся батарейки или гальванические элементы, аккумуляторные батареи, различного рода блоки питания и т.п.
В мире насчитывается тысячи тысяч разных аккумуляторов, гальванических элементов и т.
п., которые отличаются как внешним видом, так и конструкцией. Однако всех их объединяет общее функциональное назначение – снабжать постоянным током электронную аппаратуру. Поэтому на чертежах электрических схем источники они обозначаются единообразно, но все же с некоторыми небольшими отличиями.
Электрические схемы принято рисовать слева на право, то есть так, как и писать текст. Однако такого правила далеко не всегда придерживаются, особенно радиолюбители. Но, тем не менее, такое правило следует взять на вооружение и применять в дальнейшем.
Гальванический элемент или одна батарейка, неважно «пальчиковая», «мизинчиковая» или таблеточного типа, обозначается следующим образом: две параллельные черточки разной длины. Черточка большей длины обозначает положительный полюс – плюс «+», а короткая – минус «-».
Также для большей наглядности могут проставляться знаки полярности батарейки. Гальванический элемент или батарейка имеет стандартное буквенное обозначение G.
Однако радиолюбители не всегда придерживаются такой шифровки и часто вместо G пишут букву E, которая обозначает, что данный гальванический элемент является источником электродвижущей силы (ЭДС).
Также рядом может указываться величина ЭДС, например 1,5 В.
Иногда вместо изображения источника питания показывают только его клеммы.
Группа гальванических элементов, которые могут повторно перезаряжаться, аккумуляторной батареей. На чертежах электрических схем они обозначается аналогично. Только между параллельными черточками находится пунктирная линия и применяется буквенное обозначение GB. Вторая буква как раз и обозначает «батарея».
Обозначение проводов и их соединений на схемах
Электрические провода выполняют функцию объединения всех электронных элементов в единую цепь. Они выполняют роль «трубопровода» — снабжают электронные компонент электронами. Провода характеризуются множеством параметров: сечением, материалом, изоляцией и т.п. Мы же будем иметь дело с монтажными гибкими проводами.
На печатных платах проводами служат токопроводящие дорожки. Вне зависимости от вида проводника (проволока или дорожка) на чертежах электрических схем они обозначаются единым образом – прямой линией.
Например, для того, что бы засветить лампу накаливания необходимо напряжение от аккумуляторной батареи подвести с помощью соединительных проводов к лампочке. Тогда цепь будет замкнута и в ней начнет протекать ток, который вызовет нагрев нити лампы накаливания до свечения.
Проводник принять обозначать прямой линией: горизонтальной или вертикальной. Согласно стандарту, провода или токоведущие дорожки могут изображаться под углом 90 или 135 градусов.
В разветвленных цепях проводники часто пересекаются. Если при этом не образуется электрическая связь, то точка в месте пересечения не ставится.
Если в месте пересечения проводников образуется электрическая связь, то это место обозначается точкой, называемой электрическим узлом. В узле могут пересекаться одновременно несколько проводников. Здесь я советую познакомиться с первым законом Кирхгофа.
Обозначение общего провода
В сложных электрических цепях с целью улучшения читаемости схемы часто проводники, соединенные с отрицательной клеммой источника питания, не изображают.
А вместо них применяют знаки, обозначающие отрицательных провод, который еще называют общий или масса или шасси или земля.
Рядом со знаком заземления часто, особенно в англоязычных схемах, делается надпись GND, сокращенно от GRAUND – земля.
Однако следует знать, что общий провод не обязательно должен быть отрицательным, он также может быть и положительным. Особенно часто за положительный общий провод принимался в старых советских схемах, в которых преимущественно использовались транзисторы p—n—p структуры.
Поэтому, когда говорят, что потенциал в какой-то точке схемы равен какому-то напряжению, то это означает, что напряжение между указанной точкой и «минусом» блока питания равен соответствующему значению.
Например, если напряжение в точке 1 равно 8 В, а в точке 2 оно имеет величину 4 В, то нужно положительный щуп вольтметра установить в соответствующую точку, а отрицательный – к общему проводу или отрицательной клемме.
Таким подходом довольно часто пользуются, поскольку это очень удобно с практической точки зрения, так как достаточно указать только одну точку.
Особенно часто это применяется при настройке или регулировке радиоэлектронной аппаратуре. Поэтому учиться читать электрические схемы гораздо проще, пользуясь потенциалами в конкретных точках.
Условное графическое обозначение радиодеталей
Основу любого электронного устройства составляют радиодетали. К ним относятся резисторы, светодиоды, транзисторы, конденсаторы, различные микросхемы и т. д. Чтобы научиться читать электрические схемы нужно хорошо знать условные графические обозначения всех радиодеталей.
Для примера рассмотрим следующий чертеж. Он состоит из батареи гальванических элементов GB1, резистора R1 и светодиода VD1. Условное графическое обозначение (УГО) резистора имеет вид прямоугольника с двумя выводами. На чертежах он обозначается буквой R, после которой ставится его порядковый номер, например R1, R2, R5 и т. д.
Поскольку важным параметром резистора помимо сопротивления является мощность рассеивания, то ее значение также указывается в обозначении.
УГО светодиода имеет вид треугольника с риской у его вершины; и двумя стрелочками, острия которых направлены от треугольника. Один вывод светодиода называется анодом, а второй – катодом.
Светодиод, как и «обычный» диод, пропускает ток только в одном направлении – от анода к катоду. Данный полупроводниковый прибор обозначается VD, а его тип указывается в спецификации или в описании к схеме. Характеристики конкретного типа светодиода приводятся в справочниках или «даташитах».
Резисторы
Мощность сопротивлений обозначается в соответствии с таблицей:
| Символ | Мощность |
| 2 косые черты | 0,125 Вт |
| 1 косая черта | 0,25 Вт |
| Длинная горизонтальная черта | 0,5 Вт |
| 1 вертикальная черта | 1 Вт |
| 2 вертикальные черты | 2 Вт |
| Римская цифра «5» | 5 Вт |
Символ резистора — сплошной прямоугольник.
Конденсаторы
a) общее обозначение конденсатора
б) вариконд
в) полярный конденсатор
г) подстроечный конденсатор
д) переменный конденсатор
Диоды
Символ этой детали — равносторонний треугольник, пересеченный подведенным к нему проводником. Одна из его вершин, к которой добавлена короткая риска, обозначает анод. Соответственно, сторона треугольника, пересеченная проводом, — это катод. В зависимости от разновидности полупроводника, символ дополняется вспомогательными метками.
Например, светодиод отличается 2 параллельными стрелками, идущими под углом 135°.
Правила чтения
Соблюдение рекомендаций по чтению ПС поможет разбираться с принципом работы устройств. Существует несколько правил изучения схем:
- Вначале надо ознакомиться с общим расположением деталей на ПС, примечаниями и пояснениями.
- Правильно определить систему питания. Для этого следует искать общие провода, выявлять наличие оксидных конденсаторов, полярность их подключения, а также структуру транзисторов.
В цепях переменного тока надо обязательно установить фазировку. - Потенциал в выбранной точке замеряется относительно отрицательного полюса, если в примечании не указано иное.
В цепях переменного тока надо обязательно установить фазировку.Кроме того, имеются дополнительные правила чтения, характерные для высоковольтных и магистральных цепей, схем автоматики и вычислительной техники.
Как научиться читать
Чтобы научиться читать электрические схемы, следует вначале изучить основные законы электротехники и правила соединения деталей. Их знание поможет добиваться нужных результатов при сборке действующих устройств и их работоспособности. Когда законы будут изучены, разбираются со стандартами по условному обозначению деталей и способами их подключения. Затем обращают внимание на тип элементов и их номиналы.
Добавляем радиодетали
Рассмотрим следующую схему, состоящую из четырех параллельных ветвей. Первая представляет собой лишь аккумуляторную батарею GB1, напряжением 4,5 В. Во второй ветви последовательно соединены нормально замкнутые контакты K1.
1 электромагнитного реле K1, резистора R1 и светодиода VD1. Далее по чертежу находится кнопка SB1.
Третья параллельная ветвь состоит из электромагнитного реле K1, шунтированного в обратном направлении диодом VD2.
В четвертой ветви имеются нормально разомкнутые контакты K1.2 и бузер BA1.
Здесь присутствуют элементы, ранее нами не рассмотрены в данной статье: SB1 – это кнопка без фиксации положения. Пока она нажата ее, контакты замкнуты. Но как только мы перестанем нажимать и уберем палец с кнопки, контакты разомкнутся. Такие кнопки еще называют тактовыми.
Следующий элемент– это электромагнитное реле K1. Принцип работы его заключается в следующем. Когда на катушку подано напряжение, замыкаются его разомкнутые контакты и размыкаются замкнутые контакты.
Все контакты, которые соответствуют реле K1, обозначаются K1.1, K1.2 и т. д. Первая цифра означает принадлежность их соответствующему реле.
Бузер
Следующий элемент, ранее не знакомый нам, — это бузер.
Бузер в какой-то степени можно сравнить с маленьким динамиком. При подаче переменного напряжения на его выводы раздается звук соответствующей частоты. Однако в нашей схеме отсутствует переменное напряжение. Поэтому мы будем применять активный бузер, который имеет встроенный генератор переменного тока.
Пассивный бузер – для переменного тока.
Активный бузер – для постоянного тока.
Активный бузер имеет полярность, поэтому следует ее придерживаться.
Теперь мы уже можем рассмотреть, как читать электрическую схему в целом.
В исходном состоянии контакты K1.1 находятся в замкнутом положении. Поэтому ток протекает по цепи от GB1 через K1.1, R1, VD1 и возвращается снова к GB1.
При нажатии кнопки SB1 ее контакты замыкаются, и создается путь для протекания тока через катушку K1. Когда реле получило питание ее нормально замкнутые контакты K1.1 размыкаются, а нормально замкнутые контакты K1.2 замыкаются. В результате гаснет светодиод VD1 и раздается звук бузера BA1.
Теперь вернемся к параметрам электромагнитного реле K1. В спецификации или на чертеже обязательно указывается серия применяемого реле, например HLS‑4078‑DC5V. Такое реле рассчитано на номинальное рабочее напряжение 5 В. Однако GB1 = 4,5 В, но реле имеет некоторый допустимы диапазон срабатывания, поэтому оно будет хорошо работать и при напряжении 4,5 В.
Для выбора бузера часто достаточно знать лишь его напряжение, однако иногда нужно знать и ток. Также следует не забывать и о его типе – пассивный или активный.
Диод VD2 серии 1N4148 предназначен для защиты элементов, которые производят размыкание цепи, от перенапряжения. В данном случае можно обойтись и без него, поскольку цепь размыкает кнопка SB1. Но если ее размыкает транзистор или тиристор, то VD2 нужно обязательно устанавливать.
Как научиться читать принципиальные схемы
На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику.
Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.
Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.
Например простая схема усилителя на одном транзисторе.
Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2. Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора. Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.
Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.
Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.
Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.
Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике. Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот. Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.
Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.
Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.
Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства.
Без знаний и опыта, схема это просто схема.
Учимся читать схемы с транзисторами
На данном чертеже мы видим транзистор VT1 и двигатель M1. Для определенности будем применять транзистор типа 2N2222, который работает в режиме электронного ключа.
Чтобы транзистор открылся, нужно на его базу подать положительный потенциал относительно эмиттера – для n–p–n типа; для p–n–p типа нужно подавать отрицательный потенциал относительно эмиттера.
Кнопка SA1 с фиксацией, то есть он сохраняет свое положение после нажатия. Двигатель M1 постоянного тока.
В исходном состоянии цепь разомкнута контактами SA1. При нажатии кнопки SA1 создается несколько путей протеканию тока. Первый путь – «+» GB1 – контакты SA1 – резистор R1 – переход база-эмиттер транзистора VT1 – «-» GB1. Под действием протекающего тока через переход база-эмиттер транзистор открывается и образуется второй путь току – «+»GB1 – SA1 – катушка реле K1 – коллектор-эмиттер VT1 – «-» GB1.
Получив питание, реле K1 замыкает свои разомкнутые контакты K1.
1 в цепи двигателя M1. Таким образом, создается третий путь: «+» GB1 – SA1 – K1.1 – M1 – «-» GB1.
Теперь давайте все подытожим. Для того чтобы научиться читать электрические схемы, на первых порах достаточно лишь четко понимать законы Кирхгофа, Ома, электромагнитной индукции; способы соединения резисторов, конденсаторов; также следует знать назначение всех элементом. Также поначалу следует собирать те устройства, на которые имеются максимально подробные описания назначения отдельных компонентов и узлов.
Как правильно составлять схему
Электросхему для начинающих следует рисовать на клетчатом листе, чтобы ровно вычерчивать все линии и символы. Чаще всего общий провод соединен с отрицательным полюсом источника постоянного тока. Линейные элементы рисуются слева направо. Не рекомендуется изображать более 3 параллельных проводников подряд, это затруднит чтение схемы.
Для составления ПС, МС и чертежей можно воспользоваться приложениями для компьютера. Одно из них — Microsoft Visio — входит в состав офисного пакета.
В наборе функций этой программы доступно более 100 символов для деталей, проводников и механизмов. Поддерживается автоматическая привязка концов рисуемых элементов, что обеспечивает целостность диаграммы при редактировании.
Еще одно приложение для правильного составления схем — это отечественный sPlan. Программа распространяется бесплатно и имеет русифицированные интерфейс и справку. С помощью sPlan создают электросхемы, соответствующие ГОСТу. Кроме того, имеется встроенный графический редактор, позволяющий создать монтажную диаграмму.
Что такое даташит и для чего он нужен
Даташит (Datasheet) — это техническая спецификация, в которой указывается полная информация о радиодетали. Вся техническая информация, основная схема включения, параметры и типы корпусов указываются именно в этом документе.
Даташиты бывают на разных языках, в основном на английском. Есть и переведенные варианты.
Документация на микросхему NE555. Нарисован корпус и внешний вид детали.
Здесь подробно описывается микросхема, ее параметры и условия работы.
Такая документация есть на любую деталь. Это очень удобно и информативно, особенно при поиске аналогов. А помощью интернета поиск аналога деталей или схемы стал еще проще.
Еще даташит позволяет опознать неизвестную деталь или микросхему. Достаточно написать ее название в поисковике, добавить слово даташит, и в результатах поиска будет вся документация.
Советы начинающему электрику
Использование электричества сегодня позволяет решать огромное количество задач. Это приводит к тому, что многие начинают интересоваться данным явлением и изучать его досконально.
Основные моменты
Чтобы стать хорошим электриком, необходимо придерживаться нескольких основных правил:
- В первую очередь следует ознакомиться с основами. Изучите теорию электричества, чтобы понять основные процессы, происходящие в таких системах.
- Старайтесь практиковаться у опытных специалистов. Это поможет вам получить определенные навыки и научит вас работать в «боевых» условиях.
- Обязательно читайте специальную литературу и изучайте рынок новых материалов или методик в данной сфере.
Пособие для начинающего электрика
На сегодняшний день существует огромное количество ресурсов, на которых каждый желающий сможет получить базовые знания по электротехнике, а также углубить уже имеющиеся. Особенно полезны такие курсы, как электрика для начинающих видео – уроки. В них не только рассказывается теоретический материал, но и демонстрируется, как применить его на практике.
Также большую роль в освоении профессии электрика является умение чертить схемы, ведь именно по ним производятся все монтажные и ремонтные работы. Для этого необходимо освоить такое направление, как черчение, а также более узкую его специализацию – составление электросхем.
Для получения этих знаний лучше всего воспользоваться услугами специальных курсов или образовательных учреждений, но для старта достаточно просто освоить пособие «Электрика для начинающих – схемы».
Комплексный подход в изучении физики, черчения и электротехники, а также постоянная практика позволят стать настоящим профессионалом своего дела.
Предыдущая
РазноеДля чего и в каких случаях измеряют сопротивление изоляции. Измерение сопротивления изоляции мегаомметром
Следующая
РазноеСистемы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT со схемами (ПУЭ). Системы заземлений — преимущества и недостатки
Объяснение электрических схем | Как читать электрические схемы – Upmation
Электрическая схема может представлять собой схему на одной странице, показывающую, как потолочный вентилятор должен быть подключен к источнику питания и его дистанционным выключателям.
Электросхема может включать проводку автомобиля. Например, как сигналы запитаны и подключены к контроллеру на рулевом колесе.
Или электросхема может быть документом на 200 страниц, включая все электропроводки электрической панели управления на огромном заводе или заводе.
Поскольку к большинству схем подключения применяются некоторые эмпирические правила, в части 1 этой статьи, состоящей из нескольких частей, вы узнаете, как читать схему подключения с помощью схемы подключения реальной промышленной панели управления.
А во второй части вы научитесь читать схему подключения ПЛК и его модулей.
Уделите время изучению стандартов!
Схемы подключения могут соответствовать различным стандартам в зависимости от страны, в которой они будут использоваться.
Они могут иметь разные макеты в зависимости от компании и дизайнера, который их разрабатывает.
Они также могут быть начерчены другим программным обеспечением ECAD, таким как EPLAN или AutoCAD Electrical.
Итак, когда вы впервые видите электрическую схему, вам может потребоваться некоторое время, чтобы проанализировать ее и ознакомиться с ее расположением и символами.
Давайте начнем с реального примера электрической схемы.
Документ, который мы собираемся проверить, включает более 140 страниц, но мы проверим только некоторые страницы, так как остальные в чем-то похожи.
Сначала самое главное! Обозначения на электрической схеме
Каждая электрическая схема включает:
— Компоненты оборудования,
— Источники питания,
— Заземление шасси,
— Клеммы,
— Некоторые провода, конечно!
– Цифры, буквы и, возможно, некоторые номенклатуры.
Обычно самым первым шагом в обучении чтению схемы соединений является знакомство с символами оборудования, и каждая схема должна иметь для этой цели одну или две страницы.
Эта страница известна как страница Легенда и сокращение .
На странице «Условные обозначения и сокращения» вы можете увидеть:
– Трехфазный электродвигатель переменного тока, условное обозначение
– Электромагнитный клапан, условное обозначение
– MCCB с тепловой защитой и защитой от короткого замыкания его контакты)
и все остальные электрические символы, необходимые для чтения электрической схемы.
Помните, что эти символы могут незначительно отличаться на разных схемах подключения в зависимости от программного обеспечения ECAD, в котором они были разработаны.
Например, предохранитель в EPLAN Electric P8 ( Программное обеспечение для создания схем соединений ) выглядит так:
Но в AutoCAD Electrical он выглядит так:
оставшуюся часть этой статьи, и вы очень скоро привыкнете к этим электрическим символам!
Принципиальная электрическая схема!
Хорошо, давайте начнем с первой страницы , чтобы увидеть, насколько легко читать и понимать электрическую схему.
Правило № 1: Как следовать электрической схеме (направление чтения)
Прежде всего, в стандартных электрических схемах есть эмпирическое правило, согласно которому вы должны читать схему слева направо и сверху вниз.
Прямо как книгу читаешь!
Но иногда дизайнеры делают некоторые исключения, чтобы иметь лучший макет, такой как эта страница.
Итак, в качестве исключения, мы должны начать с обратной стороны, и это где трехфазное питание входит в панель.
Напоминаем, что уровень напряжения и частота питания зависят от страны, в которой мы реализуем наш проект.
Например:
– В Англии или Австрии уровень напряжения составляет 400 вольт с частотой 50 герц
– В США трехфазный источник питания будет производить 480 вольт с частотой 60 герц.
Питание подается на клеммные колодки с помощью клеммной колодки «X0».
Клеммная колодка — это обозначение группы клеммных колодок с одинаковым уровнем напряжения или одинаковым назначением.
От этих клеммных колодок мы переходим к трехполюсному автоматическому выключателю с возможностью тепловой защиты и защиты от короткого замыкания.
Правило № 2: Схемы электрических соединений рисуются в нейтральном состоянии
Каждая стандартная электрическая схема должна быть нарисована в нейтральном состоянии.
Это означает, что все контакты, контакторы, автоматические выключатели и т.
д. показаны в нормальном или обесточенном состоянии.
Следовательно, если вы видите на электрической схеме замкнутый контакт, это нормально замкнутый контакт, а остальные контакты должны быть разомкнуты.
У нас есть отличная статья о замыкающих и размыкающих контактах и примерах их реального применения, которую вы можете прочитать здесь.
Как читать электрические схемы
Хорошо! Давайте продолжим чтение.
После включения этого автоматического выключателя вручную, мощность течет к некоторым шинам распределения питания, от которых можно взять несколько ответвлений.
Одна из ветвей идет на двухполюсный выключатель.
и оттуда питает трансформатор.
Если вы заметили, на проводах есть какие-то цифры.
Это так называемые «проводные бирки».
Что такое проволочная бирка? (И метка устройства)
Метки проводов представляют собой комбинацию некоторых букв и цифр, установленных на проводе или кабеле, и используются для указания, к какому устройству или клеммной колодке должен быть подключен провод или кабель.
Бирки для проводов очень полезны при устранении неполадок, так как когда провод выходит из точки подключения, вы можете легко посмотреть на схему подключения и выяснить, где его следует снова подключить.
В панели также есть теги для устройств.
Если вы смотрели схему подключения и не знали, что такое устройство, то вы могли найти его в панели по его тегу.
Этот трансформатор преобразует 400 вольт в однофазное напряжение 230 вольт.
Используется для питания розетки или розетки, обогревателя и вентилятора.
Тег «-ST19» относится к термостату, который включает и выключает нагреватель или вентилятор при заданных уставках температуры.
Вы также заметили заземляющее шасси и его ответвления везде, где это необходимо.
Адресация компонентов на схемах электрических соединений
Прежде чем мы перейдем к следующей странице, вы можете спросить, что означают эти цифры в верхней части страницы. Это очень хороший вопрос!
На самом деле, это номера столбцов, и они разделили каждую страницу этого рисунка на 10 столбцов.
Как видите, в каждом столбце есть несколько устройств, и мы можем использовать эти номера столбцов в сочетании с номером страницы для адресации различных устройств, контактов, клеммных колодок и т. д. на других страницах.
Поясню на нескольких примерах!
Например, основная трехфазная мощность показана стрелками и цифрами в верхней правой части страницы.
Все они имеют номер 2.0 рядом со стрелкой.
— «2» указывает на вторую страницу.
— «0» указывает на первый столбец второй страницы.
И вот! Это наш источник питания на странице два .
В качестве другого примера, номер под этим контактом означает страницу 130 и столбец 6.
Перехожу на 130 страницу схемы подключения, а это столбец номер 6.
И вот оно! Та же бирка, KA1306, как мы и ожидали.
Похоже на катушку. Но не катушка контактора; катушка реле.
Откуда я это знаю?! Если вы видели страницу с легендой и аббревиатурой на чертеже, вы знаете, что «-KA» — это номенклатура реле на этом чертеже.
Под катушкой вы видите контакт 13-14 (замыкающий контакт) на второй странице, а также другие замыкающие и размыкающие контакты этого реле с адресами, которые они использовали на этом рисунке.
Мы еще вернемся на эту страницу.
На второй странице источник питания питает 24-вольтовый блок питания, и он обеспечивает напряжение 24 В с мощностью 10 ампер.
Оттуда мы расширили это напряжение с помощью некоторых клеммных колодок, чтобы мы могли подавать питание на различные инструменты, карты ПЛК, ЦП ПЛК или любое другое устройство, для включения которого требуется 24 вольта.
Но подождите! Эта часть чертежа кажется немного странной, так как все эти клеммные колодки имеют одинаковую маркировку «XC».
Что такое двухъярусные клеммные колодки?
На рынке представлено множество клеммных колодок. В этом случае, чтобы сэкономить место на панели, мы использовали двухуровневые клеммные колодки.
Они занимают то же место, что и обычные клеммные колодки, но к ним можно подключить два провода с каждой стороны.
Далее у нас есть ответвление, которое подает питание 24 вольта на страницу 12 столбца 0, но с двумя блокировками!
Что такое электрическая блокировка?
Блокировка означает условие.
Например, здесь, без включения этих блокировок, наши 24 В не могут достичь страницы 12, столбца 0.
Давайте снова обратимся к странице 130 схемы подключения, чтобы увидеть, что это за условия.
ПРИМЕЧАНИЕ. Вы заметили, что нам приходится переключаться между разными страницами? Это единственный способ, которым мы должны воспользоваться, чтобы полностью понять эти рисунки.На странице 130 у нас есть защитное реле , и он будет использоваться для защиты людей, материалов и самой машины во время ее работы.
Помните, что разработчик этой электрической схемы должен был обратиться к техническому описанию этого оборудования, чтобы завершить свою работу.
На самом деле чтение паспорта оборудования является очень важным и неизбежным этапом проектирования схемы подключения.
Мы всегда должны делать то же самое для всего оборудования, используемого в процессе.
Кстати, каналы S11/S12 и S21/S22 используются для подключения к компонентам безопасности на объекте (например, барьеры безопасности), и если зона эвакуируется, то эти каналы будут активированы.
В результате замыкаются замыкающие контакты реле безопасности (выходные контакты 13/14 и 23/24).
Поэтому замыкаются наши 13-14 НО контакты реле (КА1306 и КА1307).
Таким образом, наше 24-вольтовое питание будет перенесено на страницу 12, нулевой столбец.
Давайте прервем эту часть здесь и продолжим следующую часть, прочитав и поняв разделы ПЛК, ЧРП и их силовых и сигнальных кабелей на этой схеме подключения панели управления.
Вторую часть этой статьи можно прочитать здесь.
Спасибо, что прочитали еще одну статью. Пожалуйста, распространите эту статью:
Основы чтения панелей ПЛК и электрических схем
bydosupply
В промышленных применениях электрическая панель представляет собой в основном сервисную коробку, которая соединяет основную линию электроснабжения с электрическим устройством и распределяет электрические токи по различным другим цепям в системе. В промышленных условиях вы не просто подключаете контроллер ПЛК к настенной розетке, вместо этого используется электрическая панель. Панель ПЛК — это просто электрическая панель управления, состоящая из электрических компонентов, которые используют электроэнергию для управления различными механическими функциями промышленных машин или оборудования.
Для того чтобы промышленные машины и оборудование выполняли свои различные технологические задачи, им требуются определяемые пользователем функции и хорошо организованное управление. Таким образом, электрические панели управления, такие как панель ПЛК, используются для выполнения этих функций в производственном оборудовании. Любая электрическая панель управления, с которой вы когда-либо сталкивались, всегда будет состоять из двух основных категорий: структура панели и электрические компоненты.
Точно так же панель ПЛК состоит из специальной коробки из нержавеющей стали, содержащей электрические компоненты, необходимые для запуска машины или процесса в заводских условиях. Электрические компоненты бывают двух типов: силовые и управляющие.
Структура панели ПЛК представляет собой комбинацию корпуса и задней панели. Вы можете связать панель управления ПЛК с электрическим выключателем в офисе или дома.
- Панельный корпус: обычно представляет собой металлический ящик из нержавеющей стали или алюминия и бывает разных размеров. В большинстве промышленных применений размер корпусов определяется номерами на дверцах корпусов панели ПЛК. Кроме того, все корпуса имеют рейтинг безопасности UL, рейтинг IP и/или классификацию NEEMA, которая напечатана на металлической табличке, прикрепленной к корпусу.
- Задняя панель: это металлический лист, который монтируется внутри корпуса для обеспечения структурной поддержки кабельных каналов и монтажа на DIN-рейку. Каналы для проводки обеспечивают варианты прокладки и позволяют аккуратно организовать используемые провода, помогая контролировать электрические помехи между электрическими компонентами внутри панели ПЛК. DIN-рейки имеют стандартные размеры и обеспечивают монтажную конструкцию для электрических компонентов.
DIN-рейки имеют стандартные размеры и обеспечивают монтажную конструкцию для электрических компонентов.Как указывалось ранее, панель ПЛК состоит из двух типов электрических компонентов: силовых компонентов и компонентов управления. Чтобы иметь возможность читать электрическую схему панели ПЛК, вы должны иметь представление об этих компонентах. Рассмотрим эти два типа электрических компонентов:
A) Компоненты питания панели ПЛК
- Поворотный разъединитель: используется для подключения входящих линий/проводов питания. Он может включать предохранители или нет. Чтобы включить или выключить питание, его обычно поворачивают с помощью черной или желтой дверной ручки панели ПЛК.
- Блок распределения питания: в основном изготовлен из обработанного алюминия. В верхней части этого блока есть пара отверстий для больших соединительных проводов, а в его нижней части есть несколько отверстий для меньших соединительных проводов. Блок распределения питания используется для разделения большого соединительного провода на более мелкие провода, которые будут использоваться со многими другими электрическими компонентами на панели ПЛК.
- Реле и контакторы: это переключатели ВКЛ/ВЫКЛ, которые управляют механизированными функциями на основе команд управления от контроллера ПЛК. Меньшие реле управляют простыми функциями, такими как вентиляторы и освещение. Реле большего размера известны как контакторы и управляют более сложными функциями, такими как трехфазные двигатели.
- Главный автоматический выключатель: Все мы знакомы с основным отключением электрических цепей в наших домах или офисах. Что ж, главный автоматический выключатель в панели ПЛК похож на такой электрический разъединитель. В большинстве промышленных систем управления главные автоматические выключатели в панелях ПЛК рассчитаны на напряжение от 120 до 480 В.
- Отводные автоматические выключатели: обеспечивают защиту от короткого замыкания, а в некоторых случаях предотвращают перегрузку для каждого типа нагрузки, управляемой ПЛК, такой как нагреватель, двигатель и т. д.
- Ограничители перенапряжения: используются для предотвращения скачки напряжения или удары молнии из-за повреждения электрических компонентов внутри панели ПЛК из-за перенапряжения.
- Трансформатор: Обычно понижающий трансформатор используется для снижения входного переменного напряжения до 120 В для различных компонентов, а в других случаях он используется для понижения входного напряжения до 24 В. Это применимо в тех случаях, когда панель ПЛК подключена к сети переменного тока 120 В.
- Блок питания: используется для преобразования высокого напряжения переменного тока, обычно 120 В или 240 В переменного тока, в более низкое и безопасное управляющее напряжение постоянного тока (24 В постоянного тока) для различных компонентов управления на панели ПЛК, таких как ЧМИ или контроллер ПЛК.
- Контакты питания: они используются для ручного отключения/включения подачи питания на машину с помощью кнопок аварийного останова.
- Стартер двигателя: также известный как контактор двигателя, он включает двигатели на полной скорости и на полном напряжении.
- Преобразователь частоты (VFD): Это тип контроллера двигателя, который используется для регулировки скорости двигателя, а также для контроля других параметров двигателя.
- Устройство плавного пуска двигателя: это также тип контроллера двигателя, который используется для постепенного пуска двигателя с течением времени, а затем разгона до полной скорости двигателя.
- Заземление: Это соединение необходимо, так как оно обеспечивает путь прохождения тока в случае электрической неисправности.
Блок распределения питания используется для разделения большого соединительного провода на более мелкие провода, которые будут использоваться со многими другими электрическими компонентами на панели ПЛК.
д. 
B) Компоненты панели управления ПЛК
- Дополнительный автоматический выключатель: используется для защиты высокопроизводительных и дорогих устройств управления и компонентов панели ПЛК.
- Главное реле управления (MCR): оно используется для реализации цепи безопасности, которая передает питание от всех выходных устройств в случае возникновения чрезвычайной ситуации. В большинстве случаев MCR представляет собой пару грибовидной кнопки «Стоп».
- Сетевые коммутаторы: Они составляют коммуникационный центр панели ПЛК. Они облегчают связь между системой ПЛК и множеством других сетевых устройств на сборочной линии. Примером сетевого коммутатора является коммутатор Ethernet, который используется для сетевой связи между ПЛК, ЧМИ и другими интеллектуальными устройствами.
- Программируемый логический контроллер (ПЛК): по сути, это ЦП ПЛК, находящегося внутри панели. Этот блок имеет арифметико-логический блок (ALU), который отвечает за манипулирование данными, арифметические функции и логические операции. Блок управления также включен для регулирования времени операций управления ПЛК.
- Человеко-машинный интерфейс (HMI): HMI предоставляют графический интерфейс пользователя (GUI), который позволяет операторам взаимодействовать с системой управления ПЛК. Таким образом, оператор может использовать графический дисплей HMI для мониторинга и просмотра вводимых и рабочих данных в режиме реального времени или для настройки и управления определенными функциями оборудования или процесса. Примеры ЧМИ включают в себя клавиатуры, текстовые считыватели, джойстики, видеомониторы или большие сенсорные панели, такие как жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи).
- Модуль ввода/вывода: Модули ввода/вывода обеспечивают интерфейс от ПЛК к полевым устройствам ввода и управляемым компонентам или устройствам. Модуль вывода соединяет ПЛК с устройствами ввода, такими как датчики, кнопки пуска/останова и переключатели. С другой стороны, модуль вывода используется ПЛК для управления выходными полевыми устройствами, такими как реле, электромагнитные клапаны, двигатели, насосы и электрические нагреватели. Вы можете иметь либо аналоговые, либо цифровые модули ввода/вывода.
- Кнопка оператора: расположена на передней панели панели ПЛК и используется оператором для управления процессом или машиной.
- Клеммные колодки: они используются для соединения и сращивания проводки полевых устройств и внутренней проводки панели ПЛК. Они также помогают организовать и распределить множество проводов, исходящих из различных источников, к различным электрическим устройствам.
Примеры ЧМИ включают в себя клавиатуры, текстовые считыватели, джойстики, видеомониторы или большие сенсорные панели, такие как жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи).
Также известная как электрическая схема, принципиальная схема, элементарная схема или электрическая схема, электрическая схема представляет собой просто графическое представление электрической цепи. Принципиальная электрическая схема представляет электрические компоненты и взаимосвязи цепи с использованием стандартных символов, в то время как наглядная электрическая схема использует простые изображения для представления компонентов цепи. В этой статье мы обсудим как принципиальные, так и наглядные электрические схемы панели ПЛК.
Все компоненты питания и управления панели ПЛК, описанные выше, существуют на электрической схеме. Они определяют и организуют различные функции, выполняемые панелью ПЛК. На электрической схеме эти компоненты представлены стандартными электрическими символами. Следовательно, для того, чтобы иметь возможность прочитать схему подключения панели ПЛК, необходимо заранее знать, какой символ представляет какой компонент.
Зная различные электрические компоненты, содержащиеся в панели ПЛК, и символы, обозначающие их на схеме соединений, мы теперь можем научиться читать схемы соединений панели ПЛК, используя несколько примеров.
Но перед этим, вот несколько правил, которым нужно следовать всякий раз, когда вы читаете электрическую схему панели ПЛК:
Правило №1: Вы должны читать схему подключения панели ПЛК слева направо и сверху вниз, как если бы вы читали книгу.
Правило № 2: Чтобы понять систему адресации схемы подключения панели ПЛК, используйте комбинацию предоставленных номеров столбцов и номеров страниц. Например, если вы найдете число 38,7 ниже или рядом с электрическим компонентом на электрической схеме панели ПЛК, это означает, что компонент использовался на странице 38, столбец 7. Это правило применяется, когда вы читаете реальную панель ПЛК. схема подключения в буклете на нескольких страницах.
Хорошо, теперь давайте посмотрим на несколько примеров схем подключения панели ПЛК.
В этом примере двигатель должен работать в обоих направлениях, что возможно только с помощью логической схемы управления вперед/назад или релейной схемы. Простая логика прямого/обратного управления ПЛК была бы наиболее жизнеспособным решением в этом случае.
Таким образом, система ПЛК используется для прямого и обратного управления трехфазным асинхронным двигателем.
Два реле или контактора для управления двигателем используются, потому что необходимы два разных направления. Первый контактор предназначен для управления прямым направлением, а второй контактор — для управления обратным направлением двигателя. Кроме того, три кнопки используются для функций остановки, движения вперед и назад двигателя. Таким образом, оператор будет использовать кнопку прямого хода (FWD PB) для работы двигателя вперед, кнопку реверса (REV PB) для работы двигателя назад и кнопку остановки (STOP PB) для функции остановки. В результате электрическая схема выглядит так, как показано ниже:
Рис. 1. Наглядная электрическая схема двигателя , управляемого ПЛК Примечание: Пунктирные линии на приведенной выше схеме подключения (рис. 1) обозначают один приобретаемый компонент, которым в данном случае является система ПЛК.
В этой системе контроллера двигателя трехфазное питание переменного тока подключается к клеммной колодке, а затем подается на прерыватель питания (главный автоматический выключатель). После чего все три фазы (L1, L2 и L3) подаются на пускатель двигателя с тремя контактами, обозначенными буквой М. Далее к нему подключаются три тепловых реле перегрузки (отводные автоматические выключатели). Затем две фазы (L2 и L3) трехфазного переменного тока подключаются к понижающему трансформатору, который подключается к системе ПЛК для питания логики. Получившаяся электрическая схема показана ниже:
Рис. 2. Электрическая схема системы контроллера двигателя на базе ПЛК Чтобы лучше понять логическое управление, обеспечиваемое системой ПЛК, в электрическую схему двигателя на рис. 2 вместо системы ПЛК включена схема многоступенчатой логики. Как правило, схему соединений панели ПЛК в Ladder Logic можно разделить на две отдельные части. Первая часть — это силовая цепь, которая показывает поток энергии в систему.
Цепь питания обычно обозначается жирными линиями. Вторая часть обычно обозначается тонкими линиями и представляет собой схему управления. В случаях, когда для питания панели управления ПЛК используется внешний источник питания, это обычно не отображается. На рисунке ниже показан хороший пример монтажной схемы релейной логики с цепью питания и цепью управления:
В приведенном выше примере (рис. 3) силовая цепь показывает, как трехфазное напряжение переменного тока (L1, L2 и L3) поступает на двигатель; сначала он поступает на клеммы, затем подключается к силовому прерывателю (главному автомату защиты), затем три фазы подаются на три контакта М и три тепловых реле перегрузки (отводные автоматические выключатели). В этом случае внешний источник питания ПЛК не требуется, так как две фазы (L2 и L3) трехфазной сети переменного тока подключены к понижающему трансформатору, питающему систему ПЛК.
Рисунок 3 также включает в себя схему управления (показанную в виде схемы лестничной логики), которая фокусируется на том, как управляется двигатель.
В части схемы управления на основе ПЛК на рис. 3 используются стандартные символы лестничной диаграммы. Однако электрические компоненты, такие как предохранители и устройства отключения, также могут использоваться в цепях управления. На рисунке 3 схема управления включает предохранитель. Посмотрите на некоторые стандартные символы лестничной диаграммы, показанные ниже, которые будут полезны при чтении схемы управления на основе ПЛК на рисунке 3.
Рисунок 4: Наиболее распространенные символы лестничной диаграммыНа рисунке 3 силовая цепь может быть прочитана, как описано выше, но чтобы иметь возможность прочитать схему управления на основе ПЛК, нам придется рассмотреть несколько правил чтения лестничных диаграмм.
Как следует из названия, физический макет лестничной диаграммы (LD) напоминает лестницу; при этом две вертикальные шины питания построены среди ряда горизонтальных перекладин.
A) На лестничной диаграмме вертикальные линии обозначают шины питания, между которыми подключена схема ПЛК. В крайнем левом углу находится положительная полоса, а справа — отрицательная или нейтральная полоса питания. Таким образом, поток электрического тока идет от вертикальной шины питания на левом конце через горизонтальную перекладину к правой вертикальной шине.
B) Горизонтальные ступени показывают кнопочные выключатели, катушки реле, контакты реле, контакты переключателей и элементы, которыми управляет ПЛК, такие как лампы, двигатели и электромагнитные катушки. Все эти компоненты показаны между вертикальными шинами питания.
C) Входы расположены с левой стороны каждой горизонтальной ступени, и они должны быть верными для подачи питания на подключенные выходы. Следовательно, каждая горизонтальная ступенька начинается с входа и заканчивается выходом.
D) Еще одно очень важное соглашение заключается в том, что программа на лестничной диаграмме читается слева направо и сверху вниз.
Процессор ПЛК сначала считывает верхнюю цепочку слева направо, затем вторую цепочку также считывает слева направо и так далее. Этот процесс называется циклом сканирования программы ПЛК.
E) Каждая горизонтальная ступень схемы релейной логики определяет одну операцию управления ПЛК. Таким образом, при чтении схемы соединений релейной логики вы должны иметь возможность логически визуализировать процесс, управляемый ПЛК, по горизонтальным звеньям; по мере того, как данные передаются от входов на левом конце к компонентам управления и к управляемым устройствам вывода.
F) Наконец, в схемах лестничной логики физические электрические компоненты электрической цепи изображаются в их нормальном состоянии. Например, если релейный контактный переключатель обычно является нормально разомкнутым (НО) до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие для его закрытия, то на схеме лестничной схемы он будет отображаться как нормально разомкнутый. Точно так же нормально закрытый (NC) компонент будет отображаться как нормально закрытый.
Поняв правила чтения лестничной диаграммы, теперь мы можем интерпретировать схему управления на основе ПЛК на рис. 5 (показанная ниже) следующим образом:
Рисунок 5: Схема управления на основе ПЛКВо-первых, на рис. 5, показанном выше, показана одноступенчатая лестничная схема с вертикальными направляющими, указывающими на подачу питания от понижающего трансформатора к системе ПЛК. Вертикальная шина питания на левом конце защищена от перегрузки по току с помощью предохранителя, а вертикальная шина питания на правом конце заземлена. Горизонтальная ступень читается следующим образом:
Цепочка № 1: Если читать слева направо, у нас есть следующие входы и выходы: (i) NO (нормально разомкнутая) кнопка запуска, помеченная как запуск; (ii) НЗ (нормально разомкнутая) грибовидная кнопка остановки, помеченная как стоп; (iii) Катушка реле MM, представляющая мощность двигателя. Три компонента соединены последовательно. Таким образом, двигатель будет работать (управляемый выход), если нажата кнопка «Пуск», а грибовидная кнопка «Стоп» не нажата.
