ИНЖИНИРИНГ ЗЛЕКТРОПРИВОДОВ

Особенности выполнения принципиальных схем

Принципиальная схема определяет полный состав элементов и устройств в изделии, а также все связи, необходимые для осуществления электрических процессов и их контроля, и дает детальное представление о принципах рабо­ты изделия. На принципиальной схеме изображают разъемы, клеммники и другие элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи, а так­же показывают соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые по конструктивным соображениям. Элементы, устройства, цепи размещают, как правило, на параллельных горизонтальных и вертикальных прямых лини­ях без учета их действительного расположения, обычно сверху вниз и слева направо.

На принципиальной схеме могут быть изображены в виде УГО или упро­щенных очертаний отдельные элементы кинематики, гидравлики и другие, функционально связанные в изделии с электрическими элементами. Разреша­ется также изображать отдельные элементы, не входящие в изделие, на кото­рое составляется схема, но необходимые для разъяснения принципов его ра­боты. Размещение УГО элементов и устройств должно определяться удобством чтения схемы, а также необходимостью изображения электрических связей линиями минимальной длины с минимальным числом пересечений.

На принципиальных схемах допускается выделять штрихпунктирной ли­нией группы элементов, совместно выполняющих в изделии определенную функцию, группы элементов, конструктивно объединенные и устройства, ус­танавливаемые на объекте. При повторении одинаковых элементов и устройств разрешается один раз изобразить их полностью, а остальные — упрощенно в виде прямоугольников.

Элементы, устройства можно изображать совмещенным и разнесенным способами. Например, разнесенными (в разных местах схемы) могут быть изоб­ражены модули программируемых контроллеров.

Если в схеме несколько элементов подключены к цепям одинаковой по­лярности с равным потенциалом, допускается линии электрической связи не проводить, а подключение элементов показывать простановкой полярности.

Все изображенные на схеме элементы должны иметь буквенно-цифровое позиционное обозначение, буквы и цифры которого должны выполняться шрифтом одного размера. Позиционное обозначение элемента наносят над УГО или справа от него. Рядом с УГО элемента допускается указывать номи­нальные значения его основных параметров или сокращенное наименование. Допускается помещать поясняющие надписи и указывать в характерных точ­ках значения токов, напряжений, уровни сигналов, а также характеристики входных и выходных цепей изделия (частоту, напряжение, ток и др.) и пара­метры, подлежащие измерению в контрольных точках схемы. При невозмож­ности указания характеристик или параметров следует давать наименования цепей или контролируемых величин.

Характеристики входных и выходных цепей, а также адреса их внешних подключений рекомендуется давать в виде таблиц, помещая вместо УГО вход­ных и выходных элементов.

При проектировании сложных устройств, состоящих из нескольких конст­руктивно обособленных функциональных частей, рекомендуется для каждой из этих частей выполнять отдельную принципиальную электрическую схему.

При выполнении схемы на изделие, в состав которого входят устройства, имеющие собственные принципиальные схемы, эти устройства рассматрива­ют как элементы схемы изделия.

Устройства на принципиальной схеме изображают следующим образом:

В виде прямоугольника, внутри которого помещают таблицы с характери­стиками или наименованиями входных и выходных цепей, соединителей, клеммных плат, или с приведенными около них характеристиками цепей. При изображении в виде прямоугольников типовых унифицированных устройств допускается указывать в них только обозначения контактов;

В виде УГО, внутри которых полностью, частично или упрощенно изобра­жены их принципиальные или функциональные электрические схемы. Эле­менты этих устройств в перечень элементов не записывают. Внутри или над УГО в этом случае рекомендуется проставлять полное или сокращенное наи­менование устройства.

Принципиальные электрические схемы сложных ЭП и СА допускается вы­полнять в виде несколько схем, выделяя в отдельные схемы силовые блоки, блоки управления, контроля и сигнализации. При этом необходимо учитывать следующее:

Отдельные элементы могут повторяться на нескольких схемах;

Присвоение позиционных обозначений должно быть сквозным по всему изделию;

Каждая схема должна содержать перечень элементов, в который вписывают элементы, имеющие позиционные обозначения, присвоенные на данной схе­ме и сохраняемые при повторе этих элементов на других схемах;

Около повторяемых УГО элементов в дополнение к позиционным обозна­чениям или вместо них допускается указывать сокращенное наименование элемента или значения его параметров.

В стандарте подробно рассмотрены присвоение и построение позиционных обозначений элементов, устройств, функциональных групп, а также способы указания характеристик входных и выходных цепей изделия.

На схемах источники питания могут быть представлены линиями, квали­фицирующими символами (+ —) либо комбинацией обоих способов.

Изображения проводников линий электропитания трехфазной системы предпочтительно показывать в условной последовательности фаз (А, В, С или LI, L2, L3) начиная с верхней или левой части схемы. Нейтральные провод­ники (N) и проводники заземления (РЕ) следует показывать ниже или спра­ва от фазовых проводников.

Одинаковые элементы в цепях, изображенные вертикально или горизон­тально, следует выравнивать соответственно в горизонтальном или верти­кальном направлениях. Соединения между функционально связанными эле­ментами должны быть короткими, т. е. эта связь должна быть очевидной. Па­раллельные участки одинаковой важности рекомендуется располагать симметрично по отношению к главному участку цепи.

Принципиальные электрические схемы определяют полный состав техни­ческих средств ЭП и СА, действие которых обеспечивает решение задач управ­ления, регулирования, защиты, измерения, сигнализации и визуализации, и служат основанием для разработки других документов проекта: схем соедине­ний и подключения, монтажных таблиц щитов, пультов и др. Эти схемы слу­жат для изучения принципа действия системы, они необходимы при производ­стве наладочных работ и в процессе эксплуатации оборудования. Принципиаль­ная схема представляет собой сочетание элементарных электрических цепей, выполняющих в заданной последовательности ряд стандартных операций.

Приведем последовательность действий при разработке принципиальных схем.

1. На основании функциональной схемы составляются технические требо­вания, предъявляемые к принципиальной схеме.

2. В соответствии с техническими требованиями устанавливаются условия и последовательность действий принципиальной схемы.

3. Каждое из заданных условий действия принципиальной схемы изобража­ется в виде элементарной схемы.

4. Элементарные схемы объединяются в общую схему.

5. Производятся расчет параметров и выбор технических средств ЭП и СА.

6. Принципиальная схема корректируется в соответствии с возможностями выбранных средств.

7. Принципиальная схема проверяется на возможность выполнения всех требований ТЗ.

На принципиальной схеме электропривода изображают все элементы его устройств и их функциональных частей, необходимые для осуществления и контроля заданных динамических и статических процессов, и все электриче­ские, электромагнитные и некоторые механические связи между ними, а так­же элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи (выводы, зажимы, соединители).

Как правило, линии связи показывают полностью. Однако в отдельных слу­чаях линии, пересекающие значительную часть изображений, допускается прерывать и заканчивать стрелками. При этом их обозначают соответствующи­ми метками и при необходимости в скобках указывают место нахождения продолжения (наименование элемента или устройства).

На принципиальных схемах допускается прямоугольником или фигурой неправильной формы, выполняемыми контурной (штрихпунктирной) лини­ей, выделять устройства, функционатьные группы и другие части схемы.

Для удобства чтения принципиальных схем и создания по ним схем соеди­нений и подключений участки цепей принципиальной схемы нумеруются (маркируются) согласно ГОСТ 2.709 — 89.

Участки цепи, разделенные контактами аппаратов, контакторов, машин, управляемых преобразователей и другими элементами должны иметь разную маркировку. Участки цепи, проходящие через разъемные разборные и нераз­борные контактные соединения, как правило, имеют одинаковую маркиров­ку, хотя в этом случае разрешается ее делать разной. Цепи в схемах маркируют независимо от нумерации входных и выходных элементов (зажимов) машин, аппаратов, приборов. Маркировку выполняют арабскими цифрами и буквами одного размера.

Силовые цепи переменного тока маркируют соответственно буквами фазы и нуля и последовательными цифрами после них. Участки силовых цепей по­стоянного тока положительной полярности маркируют нечетными цифрами, а отрицательной — четными.

Цепи управления, защиты и сигнализации маркируют последовательными цифрами. Допускается цепи управления постоянного тока и однофазного пе­ременного тока маркировать либо четными, либо нечетными цифрами.

Рекомендуется все цепи постоянного тока маркировать четными и нечет­ными числами, начиная с 1, 100, 200, 300 и т. д., в целях выделения их фун­кционального назначения, например силовые, управления, защиты, сигна­лизации.