3. Разработка принципиальной электрической схемы

Основным назначением принципиальной электрической схемы является отображение с достаточной полнотой и наглядностью взаимной связи между отдельными приборами, средствами автоматизации и вспомогательной аппаратурой, входящей в состав функциональных узлов систем автоматизации, с учетом последовательности их работы и принципа действия. Принципиальные схемы составляют, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического регулирования, управления и общих технических требований предъявляемых к автоматизированному объекту. Разработка принципиальных электрических схем осуществляется в следующей последовательности:

1. На основании функциональной схемы автоматизации составляют технические требования к принципиальной электрической схеме.

2. Применительно к этим требованиям определяют условия и устанавливают последовательность действия элементов схемы.

3. Каждое из заданных условий действия схемы изображает в виде тех или иных элементарных цепи, отвечающих данному условию действия.

4. Элементарные цепи объединяют в общую схему.

5. Выбирают аппаратуру.

6. Рассматривают возможные варианты решения и принимают окончательную схему применительно к имеющейся аппаратуре.

7. Схему корректируют в соответствии с возможностями установленной аппаратуры.

8. Проверяют схему с точки зрения возможности возникновения ложных цепей или же неправильной работы при повреждениях элементарных цепей или контактов.

При автоматизации объектов управления должна соблюдаться безопасность обслуживающего персонала; определяемая последовательность включения и отключения токоприемников, исключающая аварийные ситуации, лёгкость отыскания неисправностей и т.п. С этой целью в принципиальных электрических схемах управления предусматривается:

а) Устройство для подачи звукового и светового сигнала перед включением;

б) Блокировки, обеспечивающие:

- пуск двигателей механизмов против, а остановку по ходу движения продукта или материала обработки;

- остановку без выдержки времени всех машин, работающих на загрузку какой либо машины, при аварийном отключении этой машины;

- невозможность неправильного включения и отключения эл. цепей;

в) Переключатели, позволяющие осуществлять переходы от автоматического управления к ручному, от централизованного к местному и к наладочному, от одного режима работы к другому;

г) Световую и звуковую сигнализацию о состоянии машин и аппаратов при работе, появлении или исчезновении напряжения на отдельных участках схемы, возникновении неисправности, а также при других аварийных режимах;

д) Кнопки аварийного отключения линии в разных местах протяженного помещения, позволяющие быстро отключить линию, если необходимо, не только с пульта управления.

Принципиальные электрические схемы состоят из силовых цепей или цепи главного тока и из вспомогательных цепей: управления, защиты, сигнализации, измерении и т.д. Элементы и устройства изображают на схемах совмещенным или размещенным способом, при совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме в непосредственной близости друг от друга. При размещенном способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схемах в различных местах таким образом, чтобы отдельные цепи изделия были изображены наиболее наглядно.

При выполнении схем рекомендуется пользоваться строчным способом. При этом графические обозначения элементов или их составных частей, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, отдельные цепи - рядом, образуя параллельные (горизонтальные и вертикальные) строки.

Принципиальные электрические схемы в общем случае должны содержать:

1. Силовые цепи с поясняющей надписью;

2. Элементарные схемы управления, регулирования, измерения, защиты, блокировки и сигнализации с таблицей поясняющих надписей;

3. Контакты аппаратов, приборов и ключей данной схемы, занятые в других схемах;

4. Контакты аппаратов, приборов и ключей из других схем, занятых в данной схеме;

5. Диаграммы и таблицы включения контактов, переключателей, программных устройств, конечных и путевых выключателей, циклограммы работы аппаратуры, таблицы состояния логических элементов

6. Технологическую схему, поясняющую циклограмму работы оборудования и схемы блокировок;

7. Необходимые пояснения и примечания;

8. Перечень элементов (таблица установленной формы). На левой части листа рекомендуется располагать основную схему, затем графический материал, поясняющий эту схему (диаграммы, таблицы и т.д.), а на правой части - текстовый материал. Расположение цепей в схеме должно соответствовать последовательности их работы. Контакты реле, приборов и аппаратов, а также всех коммутирующих устройств на схеме показывают в нормальном положении, т. е. при таком их действительном положении, когда отсутствует ток во всех цепях схемы и внешнее принудительное механическое воздействие на подвижные контакты.

Против каждой цепи управления, сигнализаций и т.д. с правой стороны (внизу или вверху) схемы на расстоянии 10-15 мм от линии питающего участка делают поясняющую надпись, оформленную в виде таблицы. Эти надписи должны быть краткими, четкими и пояснять назначение или наименование операции рабочего цикла с указанием его длительности. Над схемой управления указывают значения напряжений и разность тока, который питает цепь управления.

Условные графические обозначения элементов строятся на основе соединения воспринимающей части по ГОСТ 2.710-81 и контактной по ГОСТ 2.755-87.

Позиционные обозначения элементов строятся в соответствии с ГОСТ 2.710-82 и состоят из прописных латинских и арабских цифр. Их пишут на схемах справа от условного графического обозначения или над ним. Позиционные обозначения (ПО) строят по определенной системе. Она определена стандартом и состоит в следующем:

- буквы и цифры расположены в определенном порядке без пробе-I и без разделительных знаков между ними;

- во всех случаях написанный буквенный код обозначает вид элемента (в простейшем случае он состоит из одной буквы, в более сложных из двух или трех букв) R, L, KM.