Jak czytać rysunki schematów elektrycznych: objaśnienie symboli, linii i obwodów

Każdy, kto po raz pierwszy otwiera rysunek projektu urządzenia, napotyka tę samą ścianę: strony z małymi symbolami, linie przecinające się we wszystkich kierunkach i etykiety takie jak K1-2 lub TH1, które same w sobie niczego nie wyjaśniają. Dobra wiadomość jest taka, że ​​czytanie rysunków schematów elektrycznych nie jest talentem zarezerwowanym dla inżynierów elektryków. Sprowadza się to do czterech nawyków: budowania podstawowego słownictwa symboli, zrozumienia, w jaki sposób linie i skrzyżowania reprezentują połączenia, dekodowania oznaczeń i wartości odniesienia lubaz przestrzegania spójnej procedury śledzenia. Gdy te nawyki zostaną już wyrobione, schemat przestaje wyglądać jak szum, a zaczyna brzmieć jak opowieść, w której zasilanie wchodzi do obwodu, jest chronione i przełączane, wykonuje użyteczną pracę w obciążeniu i wraca do źródła.

Ta umiejętność ma znaczenie znacznie wykraczające poza dział inżynieryjny. Zespoły zakupowe przeglądające rysunki dostawców, pracownicy ds. jakości śledzący raplubty o awariach oraz technicy zajmujący się konserwacją diagnozujący wadliwe urządzenie czytają schematy szybciej i z mniejszą liczbą błędów, jeśli stosują te same podstawy.

Co pokazuje schemat i co celowo pomija

Zacznij od najważniejszego wniosku: schematyczny diagram opisuje logikę elektryczną, a nie geografię fizyczną. Dwa elementy narysowane na przeciwległych rogach arkusza mogą być elektrycznie połączone szeregowo, podczas gdy dwa symbole umieszczone obok siebie mogą należeć do całkowicie oddzielnych obwodów. Zadaniem rysunku jest pokazanie, jak przepływa prąd i jak sygnały oddziałują na siebie, a nie miejsca, w którym części znajdują się na płytce drukowanej lub wewnątrz obudowy.

Dokumentacja elektryczna zwykle obejmuje trzy powiązane, ale różne typy rysunków. A schematyczny diagram pokazuje funkcję obwodu za pomocą standardowych symboli. A schemat okablowania pokazuje fizyczne prowadzenie i połączenia między rzeczywistymi komponentami, w tym ścieżki kablowe i położenie złączy. A schemat jednoliniowy upraszcza systemy wielofazowe, tworząc jedną linię na grupę przewodów, co jest powszechne w dystrybucji energii, a nie w projektowaniu urządzeń. Po stronie urządzenia schemat definiuje obwód, schemat okablowania odwzorowuje go na rzeczywiste kable i zaciski, a gotowa część zbudowana na podstawie tego planu jest czym właściwie jest wiązka przewodów . Wiedza o tym, jaki dokument trzymasz, jest pierwszym krokiem do jego prawidłowego odczytania.

Słownik symboli, który wykonuje większość pracy

Oto zachęcająca część: około dwudziestu symboli obejmuje większość schematów urządzeń gospodarstwa domowego. Nie musisz zapamiętywać całej biblioteki przed pierwszą użyteczną lekturą. Skoncentruj się na sześciu grupach funkcjonalnych, podsumowanych poniżej.

Jeden symbol zasługuje na szczególną uwagę w pracy urządzenia: termistor. Na schematach czajników, piekarników, grzejników i ekspresów do kawy termistor NTC pojawia się jako symbol rezystora z wygiętą linią, często oznaczony znacznikiem temperatury i oznaczony jako TH lub CZ. Jego rezystancja spada wraz ze wzrostem temperatury, dzięki czemu centrala sterująca dokładnie wie, kiedy woda się zagotowała lub kiedy komora grzewcza osiągnęła nastawę. Zrozumienie jak czujniki temperatury NTC zachowują się w obwodzie zamienia ten jeden mały symbol w niezawodną kotwicę do odczytu, ponieważ można natychmiast zidentyfikować gałąź czujnikową dowolnego urządzenia grzewczego.

Czujniki temperatury NTC do urządzeń grzewczych Symbole termistora NTC oznaczają gałąź czujnikową czajników, piekarników i grzejników, gdzie rezystancja spada wraz ze wzrostem temperatury. Czujniki te przekazują płytom sterującym informację zwrotną dotyczącą temperatury potrzebną do wykrycia warunków wrzenia lub wartości zadanej. Zobacz produkt →

Połączenia, sieci i reguła kropki

Błędne odczytanie połączeń jest najczęstszym błędem początkujących, a jedna konwencja zapobiega większości z nich. Wszędzie tam, gdzie na przecięciu dwóch linii pojawia się wypełniona kropka, przewody te są połączone elektrycznie. Tam, gdzie dwie linie po prostu przecinają się bez kropki, przechodzą nad sobą bez połączenia. Złącza w kształcie litery T są zwykle łączone nawet bez kropki, ale praktyka jest różna w zależności od narzędzi kreślarskich, dlatego legendę należy traktować jako autorytet.

W dużych rysunkach zastosowano również etykiety siatkowe, aby zachować porządek linii. Zamiast przeciągać przewód przez trzy arkusze, kreślarz umieszcza tę samą nazwę, np. GND, L, N lub VCC, na obu końcach, a wszystko, co ma wspólną nazwę, to jeden węzeł elektryczny. Łączniki poza stroną działają w ten sam sposób, sygnalizując, że ścieżka jest kontynuowana na innym arkuszu, zwykle oznaczonym numerem arkusza lub strzałką. Traktuj te etykiety jak prawdziwy przewód: jeśli zobaczysz tę samą etykietę dwukrotnie, punkty te zostaną połączone niezależnie od tego, czy pomiędzy nimi zostanie narysowana linia.

Oznaczenia odniesienia i wartości

Każdy symbol na profesjonalnym rysunku ma oznaczenie referencyjne, czyli krótki kod określający klasę komponentu i numer jego instancji. Wspólne przedrostki warto poznać jako zestaw:

• R dla rezystorów, C do kondensatorów, L dla cewek indukcyjnych
• D do diod i diod LED, Q do tranzystorów, U dla układów scalonych
• K do przekaźników i styczników, F do bezpieczników, T dla transformatorów
• M do silników, SW or S do przełączników, TH or RT dla termistorów

Wartości znajdują się obok desygnatora. Rezystor oznaczony 10 k ma 10 kiloomów; kondensator oznaczony jako 470uF/16V ma swoją pojemność i napięcie znamionowe, które należy przestrzegać. Uważaj na polaryzację kondensatorów elektrolitycznych i diod, ponieważ sam symbol koduje orientację, a montaż części odwrotnie jest prawdziwym trybem awarii.

Dwie subtelności odróżniają nowych czytelników od doświadczonych. Po pierwsze, komponenty rodzic-dziecko: cewka przekaźnika oznaczona K1 na stronie sterowania może obsługiwać styki oznaczone K1-1 i K1-2 w innym miejscu, więc ten sam przekaźnik pojawia się w kilku miejscach. Po drugie, standardy symboli różnią się. Konwencje IEC i Ameryki Północnej rysują styki, masy i elementy logiczne w różny sposób, dlatego przed interpretacją dowolnego symbolu sprawdź, jakiego standardu używa rysunek.

Procedura czytania, która sprawdza się w przypadku każdego rysunku

Kolejność czytania jest ważniejsza niż szybkość czytania. Doświadczeni inżynierowie rzadko zaczynają od pierwszego symbolu; zaczynają od struktury. Poniższa sekwencja działa na schematach od małego czajnika do sterownika przemysłowego.

1. Najpierw przeczytaj tabelkę rysunkową i legendę: numer rysunku, rewizję, standard symbolu i indeks arkusza. Nieaktualna wersja stanowi rzeczywiste zagrożenie bezpieczeństwa.
2. Zlokalizuj wejście zasilania: liniowe i neutralne lub dodatnie i ujemne prądu stałego oraz główny bezpiecznik lub wyłącznik, który kieruje arkuszem.
3. Podziel rysunek na bloki funkcjonalne: zasilanie, sterowanie, ochrona, wykrywanie i obciążenie.
4. Śledź ścieżkę zasilania od źródła do obciążenia i z powrotem, potwierdzając każde urządzenie zabezpieczające połączone szeregowo.
5. Śledź ścieżkę sterowania: zidentyfikuj, co przełącza obciążenie i jakie sprzężenie zwrotne, takie jak termistor lub wyłącznik krańcowy, wpływa na tę decyzję.
6. Śledź oznaczenia na stronach, utrzymując na widoku relacje rodzic-dziecko, takie jak cewki przekaźników i ich styki.
7. Dodawaj adnotacje na bieżąco i sprawdzaj nieznane elementy w arkuszu danych komponentu, zamiast zgadywać.

Przykład praktyczny: śledzenie obwodu urządzenia grzewczego

Zastosuj procedurę do uproszczonego piekarnika elektrycznego, a metoda stanie się konkretna. Zasilanie wchodzi na L i N. Linia przechodzi najpierw przez bezpiecznik F1 i odcięcie termiczne, następnie przez wyłącznik główny do elementu grzejnego, który wraca do N. To jest droga zasilania i już można określić jej łańcuch ochronny: przetężenie na F1, przegrzanie na odcięciu.

Gałąź kontrolna dodaje inteligencję. Płyta sterująca U1 czerpie niskie napięcie z sieci, termistor NTC TH1 umieszczony jest we wnęce piekarnika i zasila dzielnik napięcia do płytki, a płytka steruje cewką przekaźnika K1. Gdy TH1 zgłosi, że komora jest poniżej wartości zadanej, U1 zasila K1, a styk K1-1 zamyka się, aby zasilić element. Czytając w tej kolejności, schemat dokładnie wyjaśnia, dlaczego piekarnik, który nigdy nie grzeje, mógł ulec awarii: przepalony bezpiecznik, otwarty wyłącznik termiczny, zacięty styk K1 lub odczyt termistora poza zakresem.

Ostatnim krokiem mentalnym jest tłumaczenie symboli na sprzęt. Zaciski elementu, styki przekaźnika, odcięcie i termistor łączą się za pomocą wiązek przewodów i złączy, a zestaw rysunków zawiera odniesienia do tych tras. W produkcji to tłumaczenie sieci schematów na poprowadzone, izolowane i połączone kable jest dokładnie tym, co zapewnia dedykowana wiązka piekarnika.

Wiązki przewodów piekarnika elektrycznego Po przełożeniu symboli schematycznych na poprowadzone przewody, wiązka przewodów piekarnika zawiera połączenia elementu, przekaźnika, odcięcia i termistora. Przegląd opcji wiązek przewodów pokazuje, w jaki sposób sieci schematyczne stają się izolowanymi, połączonymi zespołami kabli. Zobacz produkt →

Błędy, które przyciągają nowych czytelników

Większość błędnych interpretacji schematów wpada w kilka powtarzających się pułapek. Sprawdzanie ich celowo znacznie skraca krzywą uczenia się.

• Zakładając, że rozmieszczenie symboli odzwierciedla fizyczne położenie, co nigdy nie ma miejsca na schemacie.
• Ignorowanie zasady kropki i wymyślanie połączeń przy każdym przecięciu linii.
• Odczyt styków przekaźnika w stanie wzbudzonym, gdy rysunki zgodnie z konwencją pokazują stan spoczynku.
• Mieszanie konwencji symboli IEC i ANSI w ramach jednej interpretacji.
• Pomijanie legendy i bloku rewizyjnego, a następnie analizowanie zastąpionego rysunku.
• Pominięcie znaków biegunowości na diodach i kondensatorach elektrolitycznych.

Od rysunku do gotowego złożenia

Umiejętność posługiwania się schematami najbardziej opłaca się podczas pozyskiwania komponentów. Kupujący, który potrafi przeczytać rysunek, może dokładnie wycenić wiązkę przewodów: przekrój przewodu wynika z prądu obciążenia, klasa izolacji wynika z temperatur w pobliżu grzejników, wybór złączy wynika z punktów końcowych na schemacie, a odgałęzienie termistora musi odpowiadać oczekiwanej krzywej rezystancji płyty sterującej. Właśnie na tych szczegółach producenci urządzeń tracą czas, gdy rysunki i dostawcy nie mówią tym samym językiem.

Zmienia to także jakość rozmów z producentem wiązek i czujników. Zamiast opisywać część według wyglądu, możesz bezpośrednio odnieść się do sieci, oznaczeń i wartości znamionowych, a dostawca może potwierdzić wykonalność na podstawie tego samego dokumentu. Jeśli przygotowujesz projekt nowego urządzenia i chcesz, aby schemat został przetłumaczony na rozwiązanie okablowania gotowe do produkcji, zespół inżynierów zajmujący się zespołami urządzeń kuchennych i środowiskowych przegląda rysunki i dostarcza wyceny za pośrednictwem standardowego kanału zapytań.

Produkcja wiązek przewodów do urządzeń kuchennych Płynne czytanie schematów pozwala omówić sieci, oznaczenia i wartości znamionowe bezpośrednio z producentem. Dostawcy wiązek przewodów do urządzeń kuchennych mogą przejrzeć Twoje rysunki i przełożyć je na gotowe do produkcji zespoły za pośrednictwem standardowych kanałów ofertowych. Zobacz produkt →