Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 50
|
СОДЕРЖАНИЕ
2.ОБЩИЕ ПРАВИЛА СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ.. 7
3.ТРЕБОВАНИЯ К ГРАФИЧЕСКОМУ ОФОРМЛЕНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ14
4.ПОЗИЦИОННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.. 17
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 22
Современныеприборы,станки,автоматическиелинииимеютразличныеэлектрическиеустройства, дляпоясненияработыкоторыхсоставляютэлектрическиесхемы.Схемыиспользуютприпроектировании,дляизученияпринциповработы,дляизготовления,регулировки,контроляиремонтаизделий. Схемызначительноупрощаютизображениеизделияиоблегчаютизучениеегоустройствавслучаях, когда нет надобности в изображении конструкции деталей изделия. Цель данной работы - изучитьобщиетребованияграфическогооформленияэлектрическихпринципиальныхсхем;приобрестинавыкивизображенииибуквенно-цифровомобозначенииэлементовиустройствэлектрических схем и в оформлении таблицыперечня элементов схемы. Для достижения целей были поставлены следующие задачи: · ознакомиться с общими сведениями об электрических принципиальных схемах; · выделить основные правила создания электрических принципиальных схем; · изучить требования к оформлению электрических схем · изучить позиционные обозначения · ознакомиться с перечнем элементов электрических схем. Схема–конструкторскийдокумент,накоторомпоказаныввидеусловныхизображенийилиобо- значений составные части изделия и связи междуними. [Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т./ Под общ. Ред. А.А. Федорова. Т.2. Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат, 2007. – с 44]. Схемывзависимостиотвидовэлементовисвязей,входящихвсоставизделия,подразделяются,со- гласно ГОСТ 2.701–84, на следующие виды: электрические – Э; гидравлические – Г; пневматические – П; кинематические – К. Схемы в зависимости от основного назначения подразделяются на следующие типы: структурные – 1; функциональные – 2; принципиальные (полные) – 3; соединений(монтажные) – 4; подключения – 5; общие – 6; расположения – 7. Наименованиесхемыопределяетсяеевидомитипом(например,схемаэлектрическаяпринципиальная, схема гидравлическая принципиальная). Шифрысхем,входящихвсоставконструкторскойдокументацииизделий,должнысостоятьизбук- вы,определяющейвидсхемы,ицифры,обозначающейтипсхемы(напр., схемаэлектрическая принципиальная Э3). Принципиальнаясхема–этосхема,определяющаяполныйсоставэлементовисвязимеждунимии дающая детальное представление о принципах работы изделия. Элементсхемы–составнаячастьсхемы,котораявыполняетопределеннуюфункциювизделииине можетбытьразделенаначасти,имеющиесамостоятельноефункциональноезначение(резисторы,конденсаторы и т.д.). [Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т./ Под общ. Ред. А.А. Федорова. Т.2. Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат, 2007. -67 с.]. Устройство–совокупностьэлементов,представляющаяединуюконструкцию(блок,плата,шкафи т.д.). Функциональнаягруппа–совокупностьэлементов,выполняющихвизделииопределеннуюфункциюинеобъединенныхвединуюконструкцию. Напринципиальнойсхемеизображаютвсеэлектрическиеэлементы,необходимыедляосуществленияиконтролявизделиизаданныхэлектрическихпроцессов,ивсеэлектрическиесвязимеждуними,а такжеэлектрическиеэлементы(разъемы,зажимыит.п.),которымизаканчиваютсявходныеивыходные цепи. Рис. 1 Пример электрической схем
Как известно электрические схемы (обозначаются Э) подразделяются на схемы электрические принципиальные(Э3), схемы электрические структурные (Э1), схемы электрические функциональные (Э2), схемы электрические соединений (Э4), схемы электрические подключения (Э5) и схемы электрические общие (Э6). Кроме того в редких случаях используют схемы электрические объединенные (Э0), на которых совмещаются различные типы схем одного вида, например схемы электрические подключений и соединений. Общие правила выполнения схем устанавливают ГОСТ 2.701-84 и ГОСТ 2.702–75. Буквенные коды элементов схемы представлены в приложении 1. Схемы электрические структурные
определяют основные части изделия, их назначения и служат для общего ознакомления с изделием. На структурной схеме раскрывается не принцип работы отдельных функциональных частей, а только взаимодействие между ними. Поэтому составные части изделия изображаются в виде прямоугольников различной формы, однако допускается также применять условные графические обозначения элементов. На линиях взаимосвязи стрелками указывают направление хода процессов, протекающих в изделии. На структурной схеме в виде таблицы обычно указываются наименования функциональных частей изделия. Кроме того, допускается на структурной схеме помещать поясняющие надписи, диаграммы, таблицы, а также указывать электрические параметры (токи, уровни напряжений) и формы сигналов в определенных точках схемы. Схемы электрические функциональные
предназначены для пояснения определенных процессов, протекающих в изделии. Эти схемы используются при изучении принципов работы изделия, его настройке, регулировке, контроле (приемке) и ремонте. По сравнению со структурной схемой, функциональная схема более подробно раскрывает функции отдельных элементов и устройств. Графическое построение функциональной схемы должно давать наиболее наглядное представление о процессах, отображаемых на схеме. Обычно функциональные схемы используются совместно с принципиальными, поэтому перечень элементов для функциональной схемы обычно не разрабатывают. На функциональных схемах полезно указывать технические характеристики функциональных частей (например, коэффициент усиления усилителя, полосу и порядок фильтра и т.п.), помещать диаграммы и таблицы, параметры в характерных точках. Схемы электрические принципиальные
определяют полный сотав изделия и дает детальное представление о принципе работы изделия. На основе схемы электрической принципиальной разрабатывают целый ряд других конструкторских документов – схемы соединений, чертежи печатных плат, перечни элементов и т.д. На схеме электрической принципиальной изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии соответствующих электрических процессов. Элементы изображают в виде условных графических обозначений (УГО) в соответствии с ГОСТ. Каждый элемент схемы электрической принципиальной должен иметь позиционное буквенно – цифровое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710 – 81. Порядковые номера элементам присваивают начиная с единицы в пределах группы элементов, имеющих одинаковые буквенные обозначения (R1, R2 и т.д., DD1, DD2 и т.д.). [ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. М.: Издательство стандартов, 2005.–31 с.]. Порядковые номера присваивают в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз, в направлении слева направо.
позиционное обозначение проставляют рядом с графическим обозначением элемента с его правой стороны или над ним. При изображении на схеме элемента разнесенным способом его позиционное обозначение проставляют около каждой части (например DD1.1, DD1.2 и т.д.). Обязательным документом, выпускаемым совместно со схемой электрической принципиальной, является перечень элементов (ПЭ3). В соответствующих ГОСТах определены правила его выполнения. При выполнении схемы электрической принципиальной на поле схемы допускается помещать такие текстовые данные, как указания о марках, сечениях и расцветке кабелей, требованиях к электрическому монтажу, указания о назначении отдельных цепей (например, о питании микросхем). При выполнении схемы электрической принципиальной на нескольких листах соблюдается сквозная нумерация и выполняется общий перечень элементов. Схема электрическая соединений
показывает соединения составных частей изделия между собой и определяет провода, жгуты, кабели, которыми осуществляются эти соединения. На схеме электрической соединений изображаются все составные части и элементы, входящие в состав изделия, разъемы, клеммы, зажимы и т.д. Схемы электрические
подключения показывают внешние подключения изделия. Схемы электрические общие
определяют составные части комплекса и соединение их между собой, используются при монтаже, наладке и проектировании. Схемы выполняют без соблюдения масштаба, действительное расположение составных частей (например, компонентов на плате) не учитывается или учитывается лишь приближенно. Электрические элементы и устройства на схеме изображают в состоянии, соответствующему обесточенному (например нормально замкнутые или нормально разомкнутые контакты реле). Элементы, которые приводятся в действие путем механических перемещений (выключатели, кнопки и т.п.) изображаются на схемах в нулевом или отключенном положении. В противном случае требуется поместить текстовое примечание в поле схемы. Форматы листов выбираются в соответствии с ГОСТ 2.301–68 и ГОСТ 2.004–79. При выборе форматов схемы следует учитывать объем и сложность схемы, условия ее хранения и обращения, возможность внесения изменений, особенности периферийного оборудования для вывода схем на бумажный носитель. Наиболее удобно (но и к сожалению дорого) использовать струйные плоттеры фирмы Hewlett Packard, однако в ряде случаев хорошим выходом из положения является струйный принтер формата А3, той же фирмы Hewlett Packard или Epson. В этом случае можно либо пойти по пути склеивания схемы большого формата (А2 и А1) из нескольких листов, либо, что во многих случаях предпочтительнее, выполнять многолистовую схему. Выбранный формат должен обеспечивать компактное выполнение схемы, при этом не уменьшая наглядности представления и удобства пользования. При выполнении многолистовой схемы рекомендуется на каждом из листов выполнять вполне законченную функциональную цепь (например схему аналогового тракта, схему узла цифровой обработки, узла питания), а не произвольно разбивать схему на листы без какой либо функциональной связи. Линии на схемах всех типов выполняются в соответствии с ГОСТ 2.303–68. Толщина линии выбирается в пределах от 0.2 до 1 мм и выдерживается постоянными во всем комплекте схем на изделие. Как условные графические обозначения, так и линии соединений, выполняются линиями одинаковой толщины. Как правило, утолщенными линиями изображают общие шины (жгуты). Тип линии зависит от изображаемого объекта. Так, электрические связи, условные графические обозначения элементов и т.п. изображаются сплошными линиями. Электрические и магнитные экраны, механические связи (например, якорь и контакты реле) изображаются штриховыми линиями. Условные границы устройств, функциональных групп обозначаются штрихпунктирной линией. Допускается выделять утолщенной линией отдельные электрические цепи, например силовые. [ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем.М.: Издательство стандартов, 2005.–31 с.] Номера действующих ГОСТов, определяющих правила выполнения схем приведены в Таблице 1. Таблица 1. ГОСТы, определяющие правила выполнения схем На электрической схеме любого типа изображают элементы и устройства (либо в виде условных графических обозначений, либо в виде прямоугольников), линии взаимосвязи, буквенно-цифровые обозначения, таблицы, текстовую информацию (например о питании интегральных микросхем) и помещают основную надпись. Условные графические обозначения (УГО) элементов выполняются в соответствии с ЕСКД. Номера соответствующих ГОСТов приведены в Таблице 2. Таблица 2
. Номера ГОСТов, определяющие графические обознаяения элементов. Элементы пьезоэлектрические и магнитострикционные. Линии задержки. При выполнении схемы устанавливается просвет между соседними линиями УГО не менее 1 мм, между отдельными УГО не менее 2 мм, между соседними линиями связи (цепями) не менее 3 мм. Очевидно, что линии соединений должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков, в виде исключения для некоторых схем (мультивибраторы, триггеры и т.д.) допускается выполнение линий связи под углом 45°. Линии должны иметь минимальное количество изломов и взаимных пересечений. Для уменьшения количества линий и повышения читаемости и наглядности схемы рекомендуется использовать слияние линий в групповые линии связи (шины, жгуты). Очень часто вместо порядкового номера используют обозначения, например D0, D1, RESET, CS м т.д. В большинстве случаев нормоконтроль воспринимает подобное обозначение. Линии групповой связи как правило выполняются утолщенными. Подходящие линии могут быть изображены либо под прямым углом, либо с изломом под углом 45° к групповой линии. В ACCEL EDA принят последний способ. Электрические принципиальные схемы оформляются в соответствии с ГОСТ 2.101–68, ГОСТ 2.102–69 и должны отличаться выразительностью и четкостью графического решения. Наэлектрическихпринципиальныхсхемахуказываютвзаимноерасположениеотдельныхизделий (элементовиустройств)ипорядоксоединенияихлиниямиэлектрическойсвязисисточникамитокаи между собой. При оформлении схем применяются УГО, установленные стандартами ЕСКД ГОСТ 2.721–74…2.759–82. Приграфическомоформлениипринципиальнойсхемынеобходимоучитыватьследующиеправила и рекомендации. Схемывыполняютсядляизделий,находящихсявотключенномположении.ЭлементысхемпоказываютУГО,установленнымистандартамиЕСКД.РазмерыУГОприведенывГОСТ2.147–68,ГОСТ 2.128–74,ГОСТ2.130–13,ГОСТ2.155–74.Элементы,размерыкоторыхвуказанныхстандартахнеустановлены, необходимо изображать на схеме в размерах, в которыхони выполнены в этих стандартах. Все размеры графических обозначений допускается пропорциональноизменять. Элементытипареле,трансформаторовидругихизделий,содержащихбольшоеколичествоконтактов,могутбытьизображенынасхемедвумяспособами:совмещеннымиразнесенным.Присовмещенномспособе(рис.2)составныечастиэлементовилиустройствизображаютсянасхемевнепосредственнойблизостидругкдругу,приразнесенном(рис.3)–вразличныхместахдлябольшейнаглядности отдельных цепей. Схемырекомендуетсявыполнятьстрочнымспособом:УГОустройствиихсоставныхчастей,входящихводнуцепь,изображаютпоследовательнодругзадругомпопрямой,аотдельныецепи–рядом, ввидепараллельныхгоризонтальныхиливертикальныхстрок.Строкинумеруютарабскимицифрами (рис. 3). 1. Схемывыполняютвмноголинейномилиоднолинейномизображении(рис.4).Примноголинейном изображениикаждуюцепьпоказываютотдельнойлинией,аэлементы–отдельнымиУГО;приоднолинейном–идентичныецепиизображаютоднойлинией,аодинаковыеэлементы–однимусловнымграфическимобозначением [Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 3. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. Ред. Профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., испр. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 2005. 880 с.]. Графическиеобозначениянасхемахследуетвыполнятьлиниямитойжетолщины,чтоилиниисвязи (0,2…1,0 мм), (утолщенные линии выполняются вдвое толще принятой толщины линии связи). Рис. 2 Изображение эле- Рис. 3 Строчный метод
мента совмещенным способом изображения схемы
а
) б
) Рис. 4 Обозначение электрических цепей:
а
– многолинейное;б
– однолинейное Условныеграфическиеобозначенияэлементовизображаютвположении,вкоторомониприведены встандартах,илиповернутыминаугол,кратный90(допускаетсяосуществлятьповоротнаугол,кратный 45). Рекомендуемая толщина линий связи от 0,3 до 0,4 мм. Линиисвязидолжнысостоятьизгоризонтальныхивертикальныхотрезковииметьнаибольшееколичество изломов. В отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линий связи. Обрывылинийсвязизаканчиваютстрелкамисуказаниемобозначенияэтойлинииихарактеристик цепей (полярности, потенциала и т.п.). Всемэлементам,устройствамифункциональнымгруппамизделия,изображеннымнасхеме,присваиваютсяпозиционныеобозначения,содержащиеинформациюовидеэлементаиегопорядковомномере в пределах данного вида. Позиционное обозначение состоит из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение. ВпервойчастиуказываютвидэлементаоднойилинесколькимибуквамисогласноГОСТ2.710–81 (буквенныекодыэлементов,встречающихсявзадании,приведенывтаблице1),например:R–резистор, С – конденсатор и т.д. Вовторойчастиуказываетсяпорядковыйномерэлементавпределахданноговида,например:R1, R2, …, R12, C1, C2, …, C14. Втретьейчастидопускаетсяуказыватьсоответствующеефункциональноеназначение,например: C4J – конденсатор C4 используется как интегрирующий. Порядковыеномераприсваивают,начинаясединицы,впределахгруппысодинаковымипозиционнымиобозначениямивсоответствииспоследовательностьюрасположенияэлементовнасхеме,считая, как правило, сверхувниз в направлении слева направо. Позиционныеобозначенияпроставляютрядомсусловнымиграфическимиобозначениямиэлементов с правой стороны или над ними. Внекоторыхслучаях(например,впринципиальныхсхемахнаполупроводниковуюинтегральную микросхему)околоусловныхграфическихипозиционныхобозначенийуказываютноминалырезисторовиконденсаторов.Приэтомдопускаетсяприменятьупрощенныйспособобозначенияединицизмерений (рис. 5): для резисторов: от 0 до 999 Ом – без указания единиц измерения; от 1 ⋅ 103до 999 ⋅ 103Ом – в килоомах с обозначениемединицы измерения строчной буквой к; от 1 ⋅ 106до 999 ⋅ 106Ом – в мегаомах с обозначением единицы измерения прописной буквой М; свыше 1 ⋅ 109Ом – в гигаомах с обозначением единицы измерения прописной буквой Г; для конденсаторов: от0до9999–12ф–впикофарадахбезуказанияед.измерения; около условных графических обозначений
Сведенияофункцияхэлементовиустройствнеотносятсякначертательной геометрии.онидаютсявспециальной литературе. Всесведенияобэлементах,входящихвсоставизделияиизображенныхнасхеме,записываютвпереченьэлементов,которыйпомещаютнапервомлистесхемыиливыполняютввидесамостоятельного документа. Переченьэлементовоформляютввидетаблицы,заполняемойсверхувнизпоформе(рис.6),располагаемойнадосновнойнадписьюнарасстояниинеменее12ммотнее.Продолжениетаблицыпомещают слева от основной надписи, повторяя заголовок таблицы. В графах перечняуказывают следующие данные: в графе «Поз. обозначение» – позиционное обозначение элемента устройства; вграфе«Наименование»–наименованиеэлементавсоответствиисдокументом,наосновании которогоэтотэлементприменен,атакжеобозначениеэтогодокумента(основнойконструкторскийдо- кумент: ГОСТ, ТУ); в графе «Примечание» – технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании. Элементызаписываютвпереченьгруппамивалфавитномпорядкебуквенныхкодовэлементов.В пределахкаждойгруппы,имеющейодинаковыебуквенныепозиционныеобозначения,элементырасполагаютповозрастаниюпорядковыхномеров.Элементыодноготипасодинаковымиэлектрическими параметрами,имеющиенасхемепоследовательныепорядковыеномера,допускаетсязаписыватьвпереченьводнустроку.Вэтомслучаевграфу«Поз.обозначение»вписываюттолькопозиционныеобо- значенияснаименьшиминаибольшимпорядковыминомерами,например:R3,R4,C8,…,C12,авграфу«Кол.» – общее количество таких элементов. Рис. 6 Оформление перечня элементов
Основные элементы электрических схем и их обозначения представлены в приложениях 1 – 4. В работе были рассмотрены электрические схемы. Очевидно, что электрические схемы широко используются - припроектировании,дляизученияпринциповработы,дляизготовления,регулировки,контроляиремонтаизделий. Схемызначительноупрощаютизображениеизделияиоблегчаютизучениеегоустройства. Таким образом, в общем случае принципиальные схемы содержат: 1) условные изображения принципа действия того или иного функционального узла системы автоматизации; 2) поясняющие надписи; 3) части отдельных элементов (приборов, электрических аппаратов) данной схемы, используемые в других схемах, а также элементы устройств из других схем; 4) диаграммы переключений контактов многопозиционных устройств; 5) перечень используемых в данной схеме приборов, аппаратуры; 6) перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания. Для чтения принципиальных схем необходимо знать алгоритм функционирования схемы, понимать принцип действия приборов, аппаратов, на базе которых построена принципиальная схема. Принципиальные схемы систем контроля и управления по назначению могут подразделяться на схемы управления, технологического контроля и сигнализации, автоматического регулирования и питания. Принципиальные схемы по видам могут быть электрическими, пневматическими, гидравлическими и комбинированными. В работе были изучены общие требованияграфическогооформленияэлектрическихпринципиальныхсхем, приобретенынавыкивизображенииибуквенно-цифровомобозначенииэлементовиустройствэлектрических схем и в оформлении таблицыперечня элементов схемы. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
2. ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. – Взамен ГОСТ 2.702-69. Введен 01.07.1977.–М.: Издательство стандартов, 2005.–31 с. 3. ГОСТ 2.721-74 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. – Взамен ГОСТ 2.721-68, ГОСТ 2.783-69. Введен 01.07.1975. – М.: Издательство стандартов, 2003. – 22 с 4. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т./ Под общ. Ред. А.А. Федорова. Т.2. Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат, 2007. -592 с.; ил. 5. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 3. 2 кн. Кн. 1. Производство и распределение электрической энергии (Под общ. Ред. Профессоров МЭИ: И.Н. Орлова (гл. ред.) и др.) 7-е изд., испр. И доп. – М.: Энергоатомиздат, 2005. 880 с. Ил. 6. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 2006. 400 с Буквенные коды наиболее распространенных элементов Группы видов эле- ментов Примеры видов элементов Двухбуквенный код Устройство (общее назначение) Преобразователи неэлектрических величинвэлектрические или наоборот; аналоговые или многоразрядныепреобразователиилидатчикидля указанияиизмерения ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители. ГОСТ 2.723–68 (СТ СЭВ 869–78). Наименование Обозначение б) с магнитодиэлектриче- ским магнитопроводом ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
ГОСТ 2.728–74 (СТ СЭВ 863–76, СТ СЭВ 864–78)
№ п/п Наименование Обозначение Приборы полупроводниковые. ГОСТ 2.730–73 (СТ СЭВ 661–77) № п/п Наименование Обозначение Размеры, мм
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||