Cómo aprender a leer y dibujar esquemas eléctricos

diagramas electricos

El objetivo principal de los diagramas eléctricos es reflejar, con suficiente integridad y claridad, la interconexión de dispositivos individuales, equipos de automatización y equipos auxiliares que forman parte de las unidades funcionales de los sistemas de automatización, teniendo en cuenta la secuencia de su trabajo y el principio de funcionamiento. . Los diagramas eléctricos básicos sirven para estudiar el principio de funcionamiento del sistema de automatización, son necesarios durante la puesta en marcha y en operación de equipos eléctricos.

Los esquemas eléctricos básicos son la base para el desarrollo de otros documentos de diseño: esquemas eléctricos y tablas de escudos y consolas, esquemas de conexionado de cableado externo, esquemas de conexionado, etc.

En el desarrollo de sistemas de automatización para procesos tecnológicos se suelen realizar esquemas eléctricos de elementos, instalaciones o secciones independientes de un sistema automatizado, por ejemplo, un circuito de control de válvulas actuadoras, un circuito de control automático y remoto de bombas, un circuito de alarma de nivel de tanque , y etc .

Los circuitos eléctricos principales se compilan sobre la base de esquemas de automatización, sobre la base de los algoritmos especificados para el funcionamiento de unidades individuales de control, señalización, regulación automática y control y requisitos técnicos generales para el objeto a automatizar.

En los diagramas eléctricos esquemáticos, los dispositivos, dispositivos, líneas de comunicación entre elementos individuales, bloques y módulos de estos dispositivos se representan en forma convencional.

En general, los diagramas esquemáticos contienen:

1) imágenes convencionales del principio de funcionamiento de una u otra unidad funcional del sistema de automatización;

2) inscripciones explicativas;

3) partes de elementos individuales (dispositivos, dispositivos eléctricos) de este circuito utilizados en otros circuitos, así como elementos de dispositivos de otros circuitos;

4) esquemas de contactos de conmutación de dispositivos de múltiples posiciones;

5) lista de dispositivos, equipos utilizados en este esquema;

6) lista de dibujos relacionados con este esquema, explicaciones generales y notas. Para leer diagramas esquemáticos, debe conocer el algoritmo de operación del circuito, comprender el principio de funcionamiento de los dispositivos, dispositivos sobre la base de los cuales se construye el diagrama esquemático.

Los diagramas esquemáticos de los sistemas de monitoreo y control por propósito se pueden dividir en circuitos de control, control y señalización de procesos, regulación automática y fuente de alimentación. Los diagramas esquemáticos por tipo pueden ser eléctricos, neumáticos, hidráulicos y combinados. Las cadenas eléctricas y neumáticas son actualmente las más utilizadas.

Cómo leer un diagrama de cableado

El diagrama esquemático es el primer documento de trabajo, basado en el cual:

1) realizar planos para la fabricación de productos (vistas generales y esquemas eléctricos y tablas de tableros, consolas, gabinetes, etc.) y sus conexiones con dispositivos, actuadores y entre sí;

2) comprobar la corrección de las conexiones realizadas;

3) establecer los ajustes para los dispositivos de protección, medios de control y regulación del proceso;

4) ajustar los interruptores de carrera y final de carrera;

5) analizar el circuito tanto en el proceso de diseño como durante la puesta en marcha y funcionamiento en caso de desviación del modo de funcionamiento especificado de la instalación, fallo prematuro de algún elemento, etc.

Por lo tanto, dependiendo del trabajo que se esté realizando, la lectura del diagrama del circuito tiene diferentes propósitos.

Además, si la lectura de esquemas se trata de averiguar dónde y cómo instalar, colocar y conectar, entonces leer un esquema es mucho más difícil. En muchos casos, esto requiere un conocimiento profundo, dominio de las técnicas de lectura y capacidad de análisis de la información recibida. Finalmente, el error cometido en el diagrama esquemático inevitablemente se repetirá en todos los documentos posteriores.Como resultado, deberá volver a leer el diagrama del circuito para averiguar qué error se cometió en él o qué, en un caso particular, no corresponde al diagrama del circuito correcto (por ejemplo, el software con muchos contactos , el relé está conectado correctamente, pero la duración o la secuencia de los contactos de conmutación establecidos durante la configuración no coincide con la tarea) …

Las tareas enumeradas son bastante complejas y la consideración de muchas de ellas está más allá del alcance de este artículo. Sin embargo, es útil aclarar su esencia y enumerar las principales soluciones técnicas.

1. La lectura de un diagrama esquemático siempre comienza con una familiarización general con él y la lista de elementos, encontrar cada uno de ellos en el diagrama, leer todas las notas y explicaciones.

2. Definir el sistema de potencia para motores eléctricos, bobinas de arranque magnético, relés, electroimanes, herramientas completas, reguladores, etc. Para ello busque en el esquema todas las fuentes de alimentación, identifique el tipo de corriente, tensión nominal, fase en los circuitos AC y polaridad en los circuitos DC de cada una de ellas, y compare los datos obtenidos con los datos nominales del equipo utilizado.

Los dispositivos de conmutación comunes se identifican según el esquema, así como los dispositivos de protección: disyuntores, fusibles, relés de sobrecorriente y sobretensión, etc. Determinar los ajustes de los dispositivos a través de las leyendas del diagrama, tablas o notas, y finalmente se evalúa el área de protección de cada uno de ellos.

La familiaridad con el sistema de energía puede ser necesaria para: identificar las causas de los cortes de energía; determinar el orden en que se debe suministrar energía al circuito (esto no siempre es indiferente); verificar la corrección de las fases y la polaridad (las fases incorrectas pueden, por ejemplo, en esquemas de redundancia provocar un cortocircuito, un cambio en la dirección de rotación de los motores eléctricos, daños en los condensadores, violación de la separación del circuito usando diodos, daños en los relés polarizados y otros.); evaluación de las consecuencias de un fusible quemado.

3. Estudian cualquier circuito de cualquier receptor eléctrico: motor eléctrico, bobina de arranque magnético, relé, dispositivo, etc. Pero hay muchos receptores eléctricos en el circuito, y no es indiferente cuál de ellos comienza a leer el circuito; esto está determinado por la tarea en cuestión. Si necesita determinar las condiciones de su funcionamiento de acuerdo con el diagrama (o verificar que correspondan a las especificadas), comienzan con el receptor eléctrico principal, por ejemplo, con el motor de la válvula. Los siguientes consumidores de electricidad se revelarán.

Por ejemplo, para arrancar el motor eléctrico, debe encender interruptor magnético… Por lo tanto, el próximo receptor eléctrico debería ser la bobina del arrancador magnético. Si su circuito incluye un contacto de un relé intermedio, es necesario tener en cuenta el circuito de su bobina, etc. Pero puede haber otro problema: algún elemento del circuito ha fallado, por ejemplo, cierta lámpara de señalización no encender. Entonces ella será el primer receptor eléctrico.

Es muy importante enfatizar que si no se adhiere a un cierto propósito al leer el gráfico, puede pasar mucho tiempo sin decidir nada.

Entonces, estudiando el receptor eléctrico elegido, es necesario rastrear todos sus circuitos posibles de polo a polo (de fase a fase, de fase a cero, dependiendo del sistema de potencia). En este caso, primero es necesario identificar todos los contactos, diodos, resistencias, etc. incluidos en el circuito.

Tenga en cuenta que no puede ver varios circuitos a la vez. Primero debe estudiar, por ejemplo, el circuito para cambiar la bobina del arrancador magnético «Adelante» durante el control local, ajustando en qué posición deben estar los elementos incluidos en este circuito (el interruptor de modo está en la posición «Control local» , el arrancador magnético «Atrás» está apagado), lo que debe hacer para encender la bobina del arrancador magnético (presione el botón del botón «Adelante»), etc. Entonces necesitas apagar mentalmente el arrancador magnético. Después de examinar el circuito de control local, mueva mentalmente el interruptor de modo a la posición «Control automático» y estudie el siguiente circuito.

La familiaridad con cada circuito del circuito eléctrico tiene como objetivo:

a) determinar las condiciones de funcionamiento que cumple el régimen;

b) identificación de errores; por ejemplo, un circuito puede tener contactos conectados en serie que nunca deben cerrarse simultáneamente;

v) determinar las posibles causas de la falla. Un circuito defectuoso, por ejemplo, involucra los contactos de tres dispositivos. Teniendo en cuenta cada uno de ellos, es fácil encontrar uno defectuoso.Estas tareas surgen durante la puesta en marcha y la resolución de problemas durante el funcionamiento;

G) instalar elementos en los que las dependencias de tiempo puedan ser violadas ya sea como resultado de una configuración incorrecta o debido a una evaluación incorrecta por parte del diseñador de las condiciones reales de operación.

Las deficiencias típicas son pulsos demasiado cortos (el mecanismo controlado no tiene tiempo para completar el ciclo iniciado), pulsos demasiado largos (el mecanismo controlado, después de completar el ciclo, comienza a repetirlo), violación de la secuencia de conmutación necesaria (por ejemplo, las válvulas y la bomba se encienden en el orden incorrecto o no se observan intervalos suficientes entre las operaciones);

e) identificar dispositivos que pueden estar mal configurados; un ejemplo típico es un ajuste incorrecto de un relé de corriente en el circuito de control de una válvula;

e) identificar los dispositivos cuya capacidad de conmutación es insuficiente para los circuitos conmutados, o la tensión nominal es inferior a la necesaria, o las corrientes de operación de los circuitos son superiores a las corrientes nominales del dispositivo, etc. NS.

Ejemplos típicos: los contactos de un termómetro de contacto eléctrico se insertan directamente en el circuito de un arrancador magnético, lo cual es completamente inaceptable; en un circuito para un voltaje de 220 V, se utiliza un diodo de voltaje inverso de 250 V, que no es suficiente, porque puede estar bajo un voltaje de 310 V (K2-220 V); la corriente nominal del diodo es de 0,3 A, pero está incluida en el circuito por el que pasa una corriente de 0,4 A, lo que provocará un sobrecalentamiento inaceptable; la lámpara de conmutación de señal 24 V, 0,1 A está conectada a un voltaje de 220 V a través de una resistencia adicional del tipo PE-10 con una resistencia de 220 Ohm.La lámpara brillará normalmente, pero la resistencia se quemará, porque la potencia liberada en ella es aproximadamente el doble de la nominal;

g) identificar los dispositivos sujetos a conmutación por sobretensión y evaluar las medidas de protección contra ellos (por ejemplo, circuitos de amortiguación);

h) identificar dispositivos cuyo funcionamiento pueda verse afectado de manera inaceptable por circuitos adyacentes y evaluar medios de protección contra influencias;

i) identificar posibles circuitos espurios tanto en modo normal como durante procesos transitorios, por ejemplo, recarga de capacitores, flujo de energía en un receptor eléctrico sensible, liberada cuando se apaga la inductancia, etc.

Los circuitos falsos a veces se forman no solo con una conexión inesperada, sino también con una falta de cierre, un contacto quemado por un fusible, mientras que los otros permanecen intactos.Por ejemplo, un relé intermedio de un sensor de control de proceso se enciende con una fuente de alimentación. circuito, y su contacto NC se enciende a través del otro. Si el fusible se quema, el relé intermedio se liberará, lo que el circuito percibirá como una violación de modo. En este caso, no puedes separar los circuitos de potencia, o tienes que dibujar un diagrama diferente, etc.

Se pueden formar circuitos incorrectos si no se observa la secuencia de voltajes de suministro, lo que indica una calidad de diseño deficiente. Con circuitos debidamente diseñados, la secuencia de suministro de las tensiones de alimentación, así como su recuperación después de las perturbaciones, no debe conducir a ninguna conmutación operativa;

Se) Evaluar secuencialmente las consecuencias del fallo del aislamiento en cualquier punto del circuito.Por ejemplo, si los botones están conectados al cable de trabajo neutral y la bobina de arranque está conectada al cable de fase (es necesario volver a girarla), entonces cuando el interruptor del botón de parada está conectado al cable de tierra, el el motor de arranque no se puede apagar. Si el cable se cierra a tierra después del interruptor con el botón «Start», el motor de arranque se encenderá automáticamente;

l) evaluar la finalidad de cada contacto, diodo, resistencia, capacitor, para lo cual parten del supuesto de que falta el elemento o contacto de que se trate, y evaluar las consecuencias de ello.

4. El comportamiento del circuito se establece durante el apagado parcial y la recuperación. Desafortunadamente, este problema crítico a menudo se subestima, por lo que una de las tareas principales de leer el diagrama es verificar que el dispositivo pueda pasar de un estado intermedio a un estado operativo y que no se produzcan cambios operativos inesperados. Por lo tanto, la norma prescribe que los circuitos deben dibujarse asumiendo que la fuente de alimentación está desconectada y que los dispositivos y sus partes (p. ej., armaduras de relé) no están sujetos a influencias forzadas. A partir de este punto de partida, es necesario analizar los esquemas. Los diagramas de tiempo de la interacción, que reflejan la dinámica de la operación del circuito, y no solo su estado estable, son de gran ayuda en el análisis de circuitos.