Обозначение контактов на схемах: ГОСТ 2.755-74 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения

Содержание

Контакты реле, дополнительные контакты.



Трафарет Visio контакты реле, дополнительные контакты.

 Из контекстного мню фигуры Visio, любое из условных обозначений контакта, можно повернуть горизонтально или вертикально, а так же, поменять местами подвижный и неподвижный контакты:


Примеры расположения на схеме условного обозначения для контакта с выдержкой времени.

 Аналогично, с помощью команд контекстного меню фигуры, можно повернуть любое условное обозначение.


Фигуры Visio - символы условных обозначений контактов реле.

 В данном случае, подразумеваются контакты элементов схемы (реле, контакторов, выключателей и других устройств), которые изображаются разнесенным способом.
 Для данной группы условных обозначений, кроме текстовых блоков для нумерации контактов, имеются текстовые блоки для позиционного обозначения, а в случае необходимости и для других поясняющих надписей.

Ниже, приведены некоторые варианты условных обозначений контактов, полученных выбором соответствующих параметров в контекстном меню и окне данные фигуры Visio:


1.

1. Контакт нормально открытый (нормально закрытый).


Контакт коммутационного устройства нормально открытый (замыкающий).
Контакт коммутационного устройства нормально закрытый (размыкающий).

 

 


1.2. Контакт с замедлением нормально открытый (нормально закрытый).


Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании.
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при возврате.

 


Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате.
Контакт размыкающий с замедлением, действующим при срабатывании.

 


Контакт размыкающий с замедлением, действующим при возврате.
Контакт размыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате.

 

 


1.3. Контакт импульсный нормально открытый (нормально закрытый).


Контакт импульсный, замыкающий при срабатывании.
 Контакт импульсный, замыкающий при возврате.

 


Контакт импульсный, замыкающий при срабатывании и возврате.
Контакт импульсный, размыкающий при срабатывании.

 


Контакт импульсный, размыкающий при возврате.
 Контакт импульсный, размыкающий при срабатывании и возврате.

 

 


 1.4. Контакт импульсный нормально открытый (нормально закрытый)


Контакт в контактной группе, срабатывающий раньше по отношению к другим контактам группы, замыкающий.
Контакт в контактной группе, срабатывающий раньше по отношению к другим контактам группы, размыкающий.

 


Контакт в контактной группе, срабатывающий позже по отношению к другим контактам группы, замыкающий.
Контакт в контактной группе, срабатывающий позже по отношению к другим контактам группы, размыкающий.

 

 


1.5. Контакт с самовозвратом или без самовозврата нормально открытый (нормально закрытый).


Контакт с самовозвратом, замыкающий.

Контакт без самовозврата, замыкающий.

 


Контакт с самовозвратом, размыкающий.
Контакт без самовозврата, размыкающий.

 

 


1.6. Контакт с двойным замыканием (двойным размыканием).


Контакт с двойным замыканием.
Контакт с двойным размыканием.

 

 


1.7. Контакт переключающий.


Контакт переключающий.
Контакт переключающий без размыкания цепи (мостовой).

 

 


Контакты дополнительные.

 Данная группа контактов (на трафарете, фигуры обозначений на желтом фоне), отличается от предыдущей группы тем, что не имеет тестовых блоков для поясняющих надписей (только нумерацию (маркировку) контактов).
 Предназначены эти символы условных обозначений, для увеличения числа контактов коммутационных устройств выполненных совмещенным способом. Для этих целей, в каждую фигуру обозначения контакта, встроен символ механической связи для соединения с основным условным обозначением коммутационного устройства.

 Посмотреть на видео:


Обозначение контактов реле времени на схемах

ОглавлениеВведение
Раздел 1. Классификация реле времени

Раздел 2. Условно-графическое обозначение реле времени и их контактов на схемах Список используемой литературы

Раздел 2. Условно-графическое обозначение реле времени и их контактов на схемах

Контакты реле времени

На сегодняшний день в России действует ГОСТ 2.755-87 «Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения». И ГОСТ 2.756-76 «Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств». При проектировании или написании научной статьи принято руководствоваться этими ГОСТами.

Но в практике иногда встречаются электрические схемы или книга старого издания, в которых условно графические обозначения отличаются от ныне принятых. Они соответствуют таким документам, как ГОСТ 7624-62 «Обозначения условные графические для электрических схем» с изменением №1 от 1965 г. и еще более старый ГОСТ 7621 -55 «Обозначения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Поэтому ниже привожу таблицы с некоторыми условно графических обозначениями контактов реле времени и их катушек по старым и новым ГОСТам.
В соответствии с ГOCTами изображение контактов, как правило, должно соответствовать обесточенному состоянию воспринимающей системы реле или автомата, т.е. положению, когда реле не включено в схему (даже если на чертеже воспринимающий орган показан включенным под напряжение). По УГО замедление происходит при движении в направлении от дуги к ее центру.

Таблица 1. УГО контактов реле времени.

Каждое реле времени характеризуется своими параметрами. Самым важным параметром является алгоритм работы реле, т.е. логика последовательности его работы. Графически алгоритм функционирования реле времени отображается на функциональной диаграмме. Рассмотрим наиболее распространенные алгоритмы:

  • а — задержка включения — после подачи питания на реле выходной сигнал появляется по истечении установленного времени,

  • б — формирование импульса при включении, т.е. выходной сигнал появляется в момент подачи питания на реле и исчезает через установленное время,

  • в — формирование импульса после снятия управляющего сигнала, т.е. после подачи питания на реле выходной сигнал появляется в момент снятия управляющего сигнала и исчезает через установленное время,

  • г — задержка выключения после снятия питающего напряжения, т.е. выходной сигнал появляется в момент подачи питания на реле времени и исчезает через установленное время после снятия напряжения питания,

  • д — циклический режим работы (с паузы) — после подачи питания на реле выходной сигнал появляется по истечении установленного времени паузы (Т1).

    происходит выдержка времени импульса (Т2) и выходной сигнал исчезает, повторно выдержка времени паузы (Т1), появляется выходной сигнал и происходит выдержка времени импульса (Т2) и т.д. до снятия питания.

Рис. 1. Самые распространенные алгоритмы работы реле времени

Описанные алгоритмы являются наиболее простыми, базовыми, на их основе строятся более сложные алгоритмы. Современные электронные реле могут могут обеспечивать большое количество сложных алгоритмов работы.

Примеры функциональных диаграмм наиболее распространенных реле времени:

1) Реле времени с управлением по питанию:

2) Реле времени с внешним управляющим сигналом:

Обозначение замыкающих контактов реле времени:

Условные графические обозначения замыкающих контактов реле времени: а — с задержкой при срабатывании, б — с задержкой при отпускании, в — с задержкой при срабатывании и отпускании

Условные обозначения размыкающих контактов реле времени:

Условные графические обозначения размыкающих контактов реле времени: а — с задержкой при срабатывании, б — с задержкой при отпускании, в — с задержкой при срабатывании и отпускании

Как невозможно читать книгу без знания букв, так невозможно понять ни один электрический чертеж без знания условных обозначений.

В этой статье рассмотрим условные обозначения в электрических схемах: какие бываю, где найти расшифровку, если в проекте она не указана, как правильно должен быть обозначен и подписан тот или иной элемент на схеме.

Но начнем немного издалека…
Каждый молодой специалист, который приходит в проектирование, начинает либо со складывания чертежей, либо с чтения нормативной документации, либо нарисуй «вот это» по такому примеру. Вообще, нормативная литература изучается по ходу работы, проектирования.

Невозможно прочитать всю нормативную литературу, относящуюся к твоей специальности или, даже, более узкой специализации. Тем более, что ГОСТ, СНиП и другие нормативы периодически обновляются. И каждому проектировщику приходится отслеживать изменения и новые требования нормативных документов, изменения в линейках производителей электрооборудования, постоянно поддерживать свою квалификацию на должном уровне.

Помните, как Льюиса Кэролла в «Алисе в Стране Чудес»?

«Нужно бежать со всех ног, чтобы только оставаться на месте, а чтобы куда-то попасть, надо бежать как минимум вдвое быстрее!»

Это я не к тому, чтобы поплакаться «как тяжела жизнь проектировщика» или похвастаться «смотрите, какая у нас интересная работа». Речь сейчас не об этом. Учитывая такие обстоятельства, проектировщики перенимают практический опыт от более опытных коллег, многие вещи просто знают как делать правильно, но не знают почему. Работают по принципу «Здесь так заведено».

Порой, это достаточно элементарные вещи. Знаешь, как сделать правильно, но, если спросят «Почему так?», ответить сразу не сможешь, сославшись хотя бы на название нормативного документа.

В этой статье я решил структурировать информацию, касающуюся условных обозначений, разложить всё по полочкам, собрать всё в одном месте.

Виды и типы электрических схем

Прежде, чем говорить об условных обозначения на схемах, нужно разобраться, какие виды и типы схем бывают. С 01.07.2009 на территории РФ введен в действие ГОСТ 2.701-2008 «ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению».
В соответствии с этим ГОСТ, схемы разделяются на 10 видов:

  1. Схема электрическая
  2. Схема гидравлическая
  3. Схема пневматическая
  4. Схема газовая
  5. Схема кинематическая
  6. Схема вакуумная
  7. Схема оптическая
  8. Схема энергетическая
  9. Схема деления
  10. Схема комбинированная

Виды схем подразделяются на восемь типов:

  1. Схема структурная
  2. Схема функциональная
  3. Схема принципиальная (полная)
  4. Схема соединений (монтажная)
  5. Схема подключения
  6. Схема общая
  7. Схема расположения
  8. Схема объединенная

Меня, как электрика, интересуют схемы вида «Схема электрическая». Вообще, описание и требования к схемам приведены в ГОСТ 2.701-2008 на примере электрических схем, но с 01 января 2012 действует ГОСТ 2.702-2011 «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем». Большей частью текст этого ГОСТ дублирует текст ГОСТ 2.701-2008, ссылается на него и другие ГОСТ.

ГОСТ 2.702-2011 подробно описывает требования к каждому виду электрической схемы. При выполнении электрических схем следует руководствоваться именно этим ГОСТ.

ГОСТ 2.702-2011 дает следующее определение понятия электрической схемы: «Схема электрическая — документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи». Далее ГОСТ ссылается на документы, регламентирующие правила выполнения условных графических изображения, буквенных обозначений и обозначений проводов и контактных соединений электрических элементов. Рассмотрим каждый отдельно.

Графические обозначения в электрических схемах

В части графических обозначений в электрических схемах ГОСТ 2. 702-2011 ссылается на три других ГОСТ:

  • ГОСТ 2.709-89 «ЕСКД. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах».
  • ГОСТ 2.721-74 «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения»
  • ГОСТ 2.755-87 «ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения».

Условные графические обозначения (УГО) автоматов, рубильников, контакторов, тепловых реле и прочего коммутационного оборудования, которое используется в однолинейных схемах электрических щитов, определены в ГОСТ 2.755-87.

Однако, обозначение УЗО и дифавтоматов в ГОСТ отсутствует. Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено. А пока, каждый проектировщик изображает УЗО по собственному вкусу, тем более, что ГОСТ 2.702-2011 это предусматривает. Достаточно привести обозначение УГО и его расшифровку в пояснениях к схеме.

Дополнительно к ГОСТ 2.755-87 для полноты схемы понадобится использование изображений из ГОСТ 2.721-74 (в основном для вторичных цепей).

Все обозначения коммутационных аппаратов построены на четырех базовых изображениях:

с использованием девяти функциональных признаков:

Основные условные графические обозначения, используемые в однолинейных схемах электрических щитов:

Наименование Изображение
Автоматический выключатель (автомат)
Выключатель нагрузки (рубильник)
Контакт контактора
Тепловое реле
УЗО
Дифференциальный автомат
Предохранитель
Автоматический выключатель для защиты двигателя (автомат со встроенным тепловым реле)
Выключатель нагрузки с предохранителем (рубильник с предохранителем)
Трансформатор тока
Трансформатор напряжения
Счетчик электрической энергии
Частотный преобразователь
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления автоматически
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления посредством вторичного нажатия кнопки
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления посредством вытягивания кнопки
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления посредством отдельного привода (например, нажатия кнопки-сброс)
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при возврате
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате
Контакт размыкающий с замедлением, действующим при срабатывании  
 Контакт размыкающий с замедлением, действующим при возврате  
 Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате
Катушка контактора, общее обозначение катушки реле
Катушка импульсного реле
Катушка фотореле
Катушка реле времени
Мотор-привод
Лампа осветительная, световая индикация (лампочка)
Нагревательный элемент
Разъемное соединение (розетка):

гнездоштырь

Разрядник
Ограничитель перенапряжения (ОПН), варистор
Разборное соединение (клемма)
Амперметр
Вольтметр
Ваттметр
Частотометр

Обозначения проводов, шин в электрических щитах определяется ГОСТ 2. 721-74.

Буквенные обозначения в электрических схемах

Буквенные обозначения определены ГОСТ 2.710-81 «ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах».

Обозначения дифавтоматов и УЗО в этом ГОСТ отсутствует. На различных сайтах и форумах в интернете долго обсуждали как же правильно обозначать УЗО и дифавтомат. ГОСТ 2.710-81 в п.2.2.12. допускает использование многобуквенных кодов (а не только одно- и двухбуквенных), поэтому до введения нормативного обозначения я для себя принял трехбуквенное обозначение УЗО и дифавтомата. К двухбуквенному обозначению рубильника я добавил букву D и получил обозначение УЗО. Аналогично поступил с дифавтоматом.

Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено.

Обозначения основных элементов, используемых в однолинейных схемах электрических щитов:

Наименование Обозначение
Автоматический выключатель в силовых цепях QF
Автоматический выключатель в цепях управления SF
Автоматический выключатель с дифференциальной защитой (дифавтомат) QFD
Выключатель нагрузки (рубильник) QS
Устройство защитного отключения (УЗО) QSD
Контактор KM
Тепловое реле F, KK
Реле времени KT
Реле напряжения KV
Фотореле KL
Импульсное реле KI
Разрядник, ОПН FV
Плавкий предохранитель FU
Трансформатор тока TA
Трансформатор напряжения TV
Частотный преобразователь UZ
Амперметр PA
Вольтметр PV
Ваттметр PW
Частотометр PF
Счетчик активной энергии PI
Счетчик реактивной энергии PK
Фотоэлемент BL
Нагревательный элемент EK
Лампа осветительная EL
Прибор световой индикации (лампочка) HL
Штепсельный разъем (розетка) XS
Выключатель или переключатель в цепях управления SA
Выключатель кнопочный в цепях управления SB
Клеммы XT

Изображение электрооборудования на планах

Хотя ГОСТ 2. 701-2008 и ГОСТ 2.702-2011 предусматривают вид электрической схемы «схема расположения», при проектировании зданий и сооружений следует руководствоваться ГОСТ 21.210-2014 «СПДС. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Данный ГОСТ устанавливает условные обозначения электропроводок, прокладок шин, шинопроводов, кабельных линий, электрического оборудования (трансформаторов, электрических щитов, розеток, выключателей, светильников) на планах прокладки электрических сетей.

Эти условные обозначения применяются при выполнении чертежей электроснабжения, силового электрооборудования, электрического освещения и других чертежей. Также данные обозначения используются для изображении потребителей в однолинейных принципиальных схемах электрических щитов.

Условные графические изображения электрооборудования, электротехнических устройств и электроприемников

Условные графические обозначения линий проводок и токопроводов

К сожалению, AutoCAD в базовой поставке не содержит все необходимые типы линий.

Проектировщики решают эту проблему по-разному:

  • большинство выполняет отрисовку проводки обычной линией, а потом дополняет обозначениями кружков, квадратиков и пр.;
  • продвинутые пользователи AutoCAD создают собственные типы линий.

Я — сторонник второго способа, т.к. он гораздо удобнее. Если вы используете специальный тип линии, то при её перемещении все «дополнительные» обозначения также перемещаются, ведь они часть линии.

Создать собственный тип линии в AutoCAD достаточно просто. Вы потратите некоторое время на освоение этого навыка, зато сэкономите потом массу времени при проектировании.

Изображение вертикальной прокладки удобнее всего сделать при помощи блоков AutoCAD, а лучше при помощи динамических блоков.

Условные графические изображения шин и шинопроводов

Отрисовку шин и шинопроводов в AutoCAD удобно выполнять при помощи полилинии и/или динамических блоков.

Условные графические изображения коробок, шкафов, щитов и пультов

Наименование Изображение
Коробка ответвительная
Коробка вводная
Коробка протяжная, ящик протяжной
Коробка, ящик с зажимами
Шкаф распределительный
Щиток групповой рабочего освещения
Щиток групповой аварийного освещения
Щиток лабораторный
Ящик с аппаратурой
Ящик управления
Шкаф, панель, пульт, щиток одностороннего обслуживания, пост местного управления
Шкаф, панель двухстороннего обслуживания
Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей одностороннего обслуживания
Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей двухстороннего обслуживания
Щит открытый
Ящик трансформаторный понижающий (ЯТП)

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи блоков и динамических блоков.

Условные графические обозначения выключателей, переключателей

ГОСТ 21.210-2014 не предусматривает условных изображения для светорегуляторов (диммеров) и отдельного изображения для кнопочных выключателей, поэтому я ввёл для них собственные обозначения в соответствии с п.4.7.

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков. Я себе сделал один динамический блок для всех типов выключателей.

Условные графические обозначения штепсельных розеток

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков. Я себе сделал один динамический блок для всех типов розеток.

Условные графические обозначения светильников и прожекторов

Радует, что в обновленной версии ГОСТ добавлены изображения светодиодных светильников и светильников с компактными люминесцентными лампами.

Отрисовку светильников в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков.

Условные графические обозначения аппаратов контроля и управления

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков.

Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail

Электрические реле времени, классификация и условные графические обозначения

Оглавление

Введение
Раздел 1. Классификация реле времени
Раздел 2. Условно-графическое обозначение реле времени и их контактов на схемах
Список используемой литературы

Раздел 2. Условно-графическое обозначение реле времени и их контактов на схемах

Контакты реле времени

На сегодняшний день в России действует ГОСТ 2.755-87 «Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения». И ГОСТ 2.756-76 «Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств». При проектировании или написании научной статьи принято руководствоваться этими ГОСТами.
Но в практике иногда встречаются электрические схемы или книга старого издания, в которых условно графические обозначения отличаются от ныне принятых. Они соответствуют таким документам, как ГОСТ 7624-62 «Обозначения условные графические для электрических схем» с изменением №1 от 1965 г. и еще более старый ГОСТ 7621 -55 «Обозначения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Поэтому ниже привожу таблицы с некоторыми условно графических обозначениями контактов реле времени и их катушек по старым и новым ГОСТам.
В соответствии с ГOCTами изображение контактов, как правило, должно соответствовать обесточенному состоянию воспринимающей системы реле или автомата, т.е. положению, когда реле не включено в схему (даже если на чертеже воспринимающий орган показан включенным под напряжение). По УГО замедление происходит при движении в направлении от дуги к ее центру.

Таблица 1. УГО контактов реле времени.



Конечно, это далеко не все условно графические обозначения функций и типов контактов реле, так например, иногда еще встречаются схемы, где нормально разомкнутый контакт реле обозначается как
- да, именно, также как обозначается и конденсатор постоянной емкости, а нормально замкнутый контакт обозначается как
- да, почти как конденсатор переменной емкости. Эта неразбериха существовала до 1955 года, когда впервые появился ГОСТ на обозначения условные графические в схемах. В ГОСТ 7621 -55 просто разрезали конденсатор пополам, что получилось, смотрите в таблице 1.
Также существует множество других обозначений функций контактов, я постарался описать лишь те, которые наиболее применимы к реле времени.

Страница 7 из 9«‹3456789›» Обновлено: 30 Августа, 2020 17:08 Рейтинг: 5 Просмотров: 218038 Печать Рейтинг 18 89 Отлично

В этом разделе

Войти со своими данными

Реклама

Обозначение контактора на схеме

Точно так же, как для чтения текста требуется знание алфавита, так и для работы с электрическими схемами необходимы знания символических условных обозначений. Каждый знак должен быть правильно расшифрован, в соответствии со своим предназначением.

Условно-графические обозначения – УГО – соответствуют различным электронные компонентам и устройствам, а также всем связующим их звеньям. В эту номенклатуру входит и обозначение контактора на схеме, поскольку данный прибор постоянно применяется в электрических сетях.

Основные типы условных знаков по ГОСТу

Электрические схемы относятся к техническим чертежам и являются одной из их разновидностей. На них отображаются все составляющие тех или иных цепей, обозначенные специальными условными знаками. Они разделяются на несколько основных групп, включающих в себя разнообразные типы потребителей, источников тока, управляющих элементов и проводников.

На чертеж наносятся их графические отображения, с использованием линий разной толщины и обычных геометрических фигур. Они могут быть квадратными и прямоугольными, в виде окружности или дуги, треугольника, простой линии и пунктира т.д. Все эти символы включают в себя не одну лишь графику, но и символы, состоящие из букв и цифр. Нанесенные все вместе, они вступают во взаимодействие друг с другом по установленной системе и способны отобразить какую угодно аппаратуру и оборудование, связующие линии с механикой, электрические сети, всевозможные обмотки, средства коммутации и прочие аналогичные компоненты.

Состав принципиальных схем может дополняться специально разработанными УГО, разъясняющими специфику действия тех или иных составляющих. В качестве живого примера можно взять различные типы контактов, используемые для замыкания, размыкания и переключения. Общая символика, предусмотренная ГОСТом, соответствует лишь одному направлению работы этих устройств – замыканию-размыканию данной цепи. Все функциональные возможности, присутствующие дополнительно, указываются при помощи символов, которые наносятся на подвижную деталь контакта. С помощью этой символики на любой схеме легко определяется нужный элемент – реле, кнопки, контакторы, пускатели и т.д.

Некоторые виды деталей и компонентов могут отображаться в нескольких вариантах. Это касается трансформаторных обмоток, коммутационных контактов и прочих составляющих, нашедших применение в данных условиях. В случае, когда стандартном перечне отсутствует нужное обозначение, оно составляется самостоятельно, исходя из принципа работы данного элемента. В качестве основы применяются значки, которые используются для отображения аналогичной аппаратуры.

Огромное количество графических значков УГО и их комбинаций представляет собой подробную элементную базу, незаменимую при выполнении всевозможных электрических чертежей и схем. Изображения наносятся по установленным стандартам с соблюдением ширины линий, размеров и других параметров. Все типы схем разделяются на несколько составляющих. По своему назначению они бывают однолинейными, монтажного и принципиального типа.

Графика и символика в схемах однолинейного типа

Главная функция однолинейных схематических изображений заключается в графике отображающей ту или иную систему электроснабжения данного объекта. В ней отображается подключение общего питания и последующая разводка по отдельным точкам. Данный чертеж выполняется в виде одной общей линии, поэтому она и называется однолинейной. То есть, подводка питания к каждому из потребителей наносится на план в виде одинарной линии.

Условное обозначение численности фаз в графическом варианте отображается путем специально нанесенных засечек. Если засечка одна – питание однофазное, а если три – трехфазное.

Помимо одиночных линейных сетей, на схему наносится аппаратура для коммутации и защиты. Первая группа представлена контакторами, магнитными пускателями, разъединителями, а во вторую входят различные типы автоматов, высоковольтных выключателей, УЗО, предохранительных устройств, дифавтоматов и выключателей нагрузки.

Для отображения высоковольтных силовых выключателей на однолинейной схеме применяются небольшие квадраты. Прочая аппаратура защитного и коммутационного назначения наносится на схему в виде значков, отображающих контакты со специфическими разъясняющими надписями, соответствующими конкретно используемому прибору.

Монтажные чертежи (схемы) и контакторы

На монтажной рабочей схеме отображаются все типы соединений, подключений и расположение элементов. Она применяется в период непосредственного выполнения электромонтажных работ. Такие схемы относятся к категории рабочих чертежей, используемых во время монтажа и подключения установок и оборудования. По ним же осуществляется сборка некоторых видов электрических конструкций и устройств – щитов, шкафов, пультов управления и др.

Данный тип чертежей включает в себя графику, касающуюся всех кабельно-проводниковых связей между автоматами, пускателями и прочими приборами. Здесь же отображается связь электрических щитов и шкафов с другим электрооборудованием. С целью правильного подключения проводниковых линий, на монтажный план-схему наносятся изображения электрических клеммников, выводов приборов и устройств. Провода и кабели маркируются с указанием сечения, а отдельные линии проводников нумеруются и отмечаются буквенными символами.

Контакторы на монтажных схемах, в зависимости от серии и модели обозначаются как КН, КВ или КМ. Первый символ обозначает серию, а второй и третий – тип контактора – вакуумный и магнитный. На более подробной схеме отображается катушка и ее магнитный сердечник, связующее звено сердечника и силовых контактов. В случае необходимости обозначается корпус прибора в виде контура. При трехфазном подключении устройств общий принцип остается неизменным, за исключением дополнительных силовых контактов.

Иногда контактор и его обозначение на однолинейных схемах, можно нечаянно перепутать с магнитным пускателем. Во избежание подобных ошибок, необходимо учитывать следующие факторы:

  • У контакторов обозначение контактов выполняется в форме полукруга или вообще без каких-либо дополнительных графических символов. У магнитных пускателей или расцепителей для обозначения механической связи используется контакт с кубиком, соответствующий рычагу автоматического выключателя.
  • Различие в обозначениях корпусов обоих устройств. У контактора корпус наносится пунктиром с обязательным изображением электромагнита и силовых контактов, связанных с ним. У магнитных пускателей в большинстве случаев корпус вообще не отображается.

Изображение контактора на принципиальных план-схемах

Структура всех принципиальных электрических план-схем включает в себя максимально полно выполненный чертеж, со всеми компонентами, связями между ними, буквенными символическими обозначениями и техническими характеристиками оборудования. Она используется как основа для составления однолинейных и монтажных план-схем, а ее графика включает в себя силовую часть и управляющие цепи.

К оперативным или управляющим цепям относятся все категории кнопок, катушек контакторов или магнитных пускателей, предохранителей, контактов различных реле, контакторов и пускателей. Сюда же входят реле контроля фазного напряжения и все связующие звенья между компонентами. Силовая часть состоит из автоматических выключателей, силовых контактов пусковых устройств, электродвигателей и другого оборудования.

Графические отображения всех элементов, включая и обозначение контактора на схеме, сопровождается дополнительной символикой, состоящей из букв и цифр. Они содержатся в специально созданных таблицах, определяемых нормативными документами. Несколько одинаковых приборов отмечаются соответствующими номерами по порядку расположения.

При наличии в план-схемах разновидностей релейных устройств, у них непременно используется не менее одного контакта блокировки данного устройства. У промежуточного реле, если оно имеется в схеме, может быть задействовано два и более контактов, которым присваиваются собственные номера. Нумерация включает в себя порядковый номер реле, а затем, после точки, проставляется номер конкретного контакта. Точно в таком же порядке нумеруются блок-контакты автоматов, контакторов, пускателей, других типов реле.

Если возникла необходимость, то графика, буквы и цифры отдельных типов элементов дополняются их краткими параметрами. К примеру, у автоматов наносится значение номинального тока (А) и тока отсечки (А). Маркировка контакторов включает в себя токовый номинал, а также тип и модель конкретного прибора.

Условное обозначение реле

Как известно, что если через катушку индуктивности пропустить постоянный электрический ток, то вокруг нее образуется магнитное поле, которое начинает притягивать металлические предметы. Если около такого соленоида расположить одну или несколько подпружиненных контактных групп и их подвижные части жестко соединить с пластиной, изготовленной из металлического сплава, расположенной около одного из полюсов катушки, то получится электромагнитное коммутирующее устройство, которое называется «реле» от французского «relais».

При подключении катушки к источнику тока стальная пластинка начинает, притягивается к катушке и тем самым приводит в движение контакты, замыкающие или размыкающие электрическую цепь. Чтобы пластина реле вернулась в первоначальное положение, катушку необходимо обесточить.

Обозначение реле

 

 

На электрических схемах условное обозначение реле наносится в виде прямоугольника, от наибольших сторон которого отведены линии выводов питания соленоида.

Номера контактной группы К2.1 и К2.2

 

Контакты электромагнитного реле изображают аналогично, контактам выключателей и переключателей. Условное графическое обозначение реле, контакты которого расположены рядом с катушкой, соединяют штриховой линией, а если контакты расположены в различных местах, то около прямоугольного знака соленоида, ставят символ «К» и его порядковый номер, как и в первом случае, и около контактов реле помимо его номера, через точку пишут номер контактной группы.

Поляризованное реле

 

Работа обычных электромагнитных реле не требует полярности подключения источника напряжения, приложенного к концам катушки. Но есть реле, для которых обязательно нужно соблюдать это условие. Такие реле называют поляризованными.

При подаче напряжения на обмотку зависимого от полярности реле, его контакты приводятся в движение и могут быть зафиксированы в таком положении даже при разрыве цепи обмотки. Чтобы изменить положение контактов, необходимо поменять полярность подачи напряжения на обмотке.

Условное обозначение полярного реле, на электрической принципиальной схеме, наносится в виде прямоугольника с двумя выводами и жирной точкой у одного из разъёмов. Этот знак, в виде жирной точки, ставится так же у одного из неподвижного контакта, говорящего о том, что в данном положении состояние коммутирующего элемента будет зафиксировано при срабатывании реле. Латинский символ «Р» наносимый в прямоугольнике указывает на то, что это реле поляризованное.

Обозначения выключателей и переключателей на электрических схемах

Условные графические обозначения коммутационных изделий — выключателей, тумблеров, электрических реле построены на базе знаков контактов: замыкающих (рис. 1, б), размыкающих (в, г) и переключающих (г, е). Контакты, сразу замыкающие либо размыкающие две цепи, обозначают, как показано на рис. 1, (ж, и и).

За начальное положение замыкающих контактов на электронных схемах принято разомкнутое состояние коммутируемой электронной цепи, размыкающих — замкнутое, переключающих — положение, в каком одна из цепей замкнута, другая разомкнута (исключение составляет контакт с нейтральным положением). УГО всех контактов допускается изображать исключительно в зеркальном либо повернутом на 90° положениях.

Стандартизованная система УГО предугадывает отражение и таких конструктивных особенностей, как неодновременность срабатывания 1-го либо нескольких контактов в группе, отсутствие либо наличие фиксации их в одном из положений.

Рис. 1

Рис. 2

Так, если нужно показать, что контакт замыкается либо размыкается ранее других, знак его подвижной части дополняют маленьким штрихом, направленным в сторону срабатывания (рис. 2, а, б), а если позднее, — штрихом, направленным в оборотную сторону (рис. 2, в, г).

Отсутствие фиксации в замкнутом либо разомкнутом положениях (самовозврат) обозначают маленьким треугольником, верхушка которого ориентирована в сторону начального положения подвижкой части контакта (рис. 2, д, е), а фиксацию — кружком на знаке его недвижной части (рис. 2, ж, и).

Последние два УГО на электронных схемах употребляют в тех случаях, если нужно показать разновидность коммутационного изделия, контакты которого этими качествами обычно не владеют.

Условное графическое обозначение выключателей на электронных схемах (рис. 3) строят на базе знаков замыкающих и размыкающих контактов. При всем этом имеется в виду, что контакты фиксируются в обоих положениях, т. е. не имеют самовозврата.

Рис. 3.

Буквенный код изделий этой группы определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя. Если последний помещен в цепь управления, сигнализации, измерения, его обозначают латинской буковкой S, а если в цепь питания — буковкой Q. Метод управления находит отражение во 2-ой буковке кода: кнопочные выключатели и тумблеры обозначают буковкой В (SB), автоматические — буковкой F (SF), все другие — буковкой А (SA).

Если в выключателе несколько контактов, знаки их подвижных частей на электронных схемах располагают параллельно и соединяют линией механической связи. В качестве примера на рис. 3 показано условное графическое обозначение выключателя SA2, содержащего один размыкающий и два замыкающих контакта, и SA3, состоящего из 2-ух замыкающих контактов, причём один из которых (на рисунке — правый) замыкается позднее другого.

Выключатели Q1 и Q2 служат для коммутации цепей питания. Контакты Q2 механически связаны с любым органом управления, о чем свидетельствует отрезок штриховой полосы. При изображении контактов в различных участках схемы принадлежность их одному коммутационному изделию обычно отражают в буквенно-цифровом позиционном обозначении (SА 4. 1, SA4.2, SA4.3).

Рис. 4.

Аналогично, на базе знака переключающего контакта, строят на электричсеких схемах условные графические обозначения двухпозиционных тумблеров (рис. 4, SA1, SA4). Если же тумблер фиксируется не только лишь в последних, да и в среднем (нейтральном) положении, знак подвижной части контакта помешают меж знаками недвижных частей, возможность поворота его в обе стороны демонстрируют точкой (SA2 на рис. 4). Так же поступают и в этом случае, если нужно показать на схеме тумблер, закрепляемый исключительно в среднем положении (см. рис. 4, SA3).

Отличительный признак УГО кнопочных выключателей и тумблеров — знак кнопки, соединенный с обозначением подвижной части контакта линией механической связи (рис. 5). При всем этом если условное графическое обозначение выстроено на базе основного знака контакта (см. рис. 1), то это значит, что выключатель (тумблер) не фиксируется в нажатом положении (при отпускании кнопки ворачивается в начальное положение).

Рис. 5.

Рис. 6.

Если же нужно показать фиксацию, употребляют специально созданные для этой цели знаки контактов с фиксацией (рис. 6). Возврат в начальное положение при нажатии другой кнопки тумблера демонстрируют в данном случае знаком фиксирующего механизма, присоединяя его к символу подвижной части контакта со стороны, обратной символу кнопки (см. рис. 6, SB1.1, SB 1.2). Если же возврат происходит при повторном нажатии кнопки, символ фиксирующего механизма изображают взамен полосы механической связи (SB2).

Многопозиционные тумблеры (к примеру, галетные) обозначают, как показано на рис. 7. Тут SA1 (на 6 положений и 1 направление) и SA2 (на 4 положения и 2 направления) — тумблеры с выводами от подвижных контактов, SA3 (на 3 положения и 3 направления) — без выводов от их. Условное графическое обозначение отдельных контактных групп изображают на схемах в схожем положении, принадлежность к одному тумблеру обычно демонстрируют в позиционном обозначении (см. рис. 7, SA1.1, SA1.2).

Рис. 7.

Рис. 8

Для изображения многопозиционных тумблеров со сложной коммутацией ГОСТ предугадывает несколько методов. Два из их показаны на рис. 8. Тумблер SA1 — на 5 положений (они обозначены цифрами; буковкы а—д введены только для пояснения). В положении 1 соединяются одна с другой цепи а и б, г и д, в положениях 2, 3, 4 — соответственно цепи б и г, а и в, а и д, в положении 5 — цепи а и б, в и г.

Тумблер SA2 — на 4 положения. В первом из их замыкаются цепи а и б (об этом молвят расположенные под ними точки), во 2-м — цепи в и г, в 3-ем — в и г, в четвертом — б и г.

Зорин А. Ю.

Школа для электрика

Электронные чертежи и схемы

Кнопка с фиксацией обозначение на схеме – кнопочные посты управления

Обозначения выключателей и переключателей на электрических схемах

Условные графические обозначения коммутационных изделий — выключателей, переключателей. электромагнитных реле построены на основе символов контактов: замыкающих (рис. 1, б), размыкающих (в, г) и переключающих (г, е). Контакты, одновременно замыкающие или размыкающие две цепи, обозначают, как показано на рис. 1, (ж, и и).

За исходное положение замыкающих контактов на электрических схемах принято разомкнутое состояние коммутируемой электрической цепи, размыкающих — замкнутое, переключающих — положение, в котором одна из цепей замкнута, другая разомкнута (исключение составляет контакт с нейтральным положением). УГО всех контактов допускается изображать только в зеркальном или повернутом на 90° положениях.

Стандартизованная система УГО предусматривает отражение и таких конструктивных особенностей, как неодновременность срабатывания одного или нескольких контактов в группе, отсутствие или наличие фиксации их в одном из положений.

Так, если необходимо показать, что контакт замыкается или размыкается раньше других, символ его подвижной части дополняют коротким штрихом, направленным в сторону срабатывания (рис. 2, а, б), а если позже, — штрихом, направленным в обратную сторону (рис. 2, в, г).

Отсутствие фиксации в замкнутом или разомкнутом положениях (самовозврат) обозначают небольшим треугольником, вершина которого направлена в сторону исходного положения подвижкой части контакта (рис. 2, д, е), а фиксацию — кружком на символе его неподвижной части (рис. 2, ж, и).

Последние два УГО на электрических схемах используют в тех случаях, если необходимо показать разновидность коммутационного изделия, контакты которого этими свойствами обычно не обладают.

Условное графическое обозначение выключателей на электрических схемах (рис. 3) строят на основе символов замыкающих и размыкающих контактов. При этом имеется в виду, что контакты фиксируются в обоих положениях, т. е. не имеют самовозврата.

Буквенный код изделий этой группы определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя. Если последний помещен в цепь управления, сигнализации, измерения, его обозначают латинской буквой S, а если в цепь питания — буквой Q. Способ управления находит отражение во второй букве кода: кнопочные выключатели и переключатели обозначают буквой В (SB), автоматические — буквой F (SF), все остальные — буквой А (SA).

Если в выключателе несколько контактов, символы их подвижных частей на электрических схемах располагают параллельно и соединяют линией механической связи. В качестве примера на рис. 3 показано условное графическое обозначение выключателя SA2, содержащего один размыкающий и два замыкающих контакта, и SA3, состоящего из двух замыкающих контактов, причём один из которых (на рисунке — правый) замыкается позже другого.

Выключатели Q1 и Q2 служат для коммутации цепей питания. Контакты Q2 механически связаны с каким-либо органом управления, о чем свидетельствует отрезок штриховой линии. При изображении контактов в разных участках схемы принадлежность их одному коммутационному изделию традиционно отражают в буквенно-цифровом позиционном обозначении (S А 4. 1, SA4.2, SA4.3).

Аналогично, на основе символа переключающего контакта, строят на электричсеких схемах условные графические обозначения двухпозиционных переключателей (рис. 4, SA1, SA4). Если же переключатель фиксируется не только в крайних, но и в среднем (нейтральном) положении, символ подвижной части контакта помешают между символами неподвижных частей, возможность поворота его в обе стороны показывают точкой (SA2 на рис. 4). Так же поступают и в том случае, если необходимо показать на схеме переключатель, фиксируемый только в среднем положении (см. рис. 4, SA3).

Отличительный признак УГО кнопочных выключателей и переключателей — символ кнопки, соединенный с обозначением подвижной части контакта линией механической связи (рис. 5). При этом если условное графическое обозначение построено на базе основного символа контакта (см. рис. 1), то это означает, что выключатель (переключатель) не фиксируется в нажатом положении (при отпускании кнопки возвращается в исходное положение).

Если же необходимо показать фиксацию, используют специально предназначенные для этой цели символы контактов с фиксацией (рис. 6). Возврат в исходное положение при нажатии другой кнопки переключателя показывают в этом случае знаком фиксирующего механизма, присоединяя его к символу подвижной части контакта со стороны, противоположной символу кнопки (см. рис. 6, SB1.1, SB 1.2). Если же возврат происходит при повторном нажатии кнопки, знак фиксирующего механизма изображают взамен линии механической связи (SB2).

Многопозиционные переключатели (например, галетные) обозначают, как показано на рис. 7. Здесь SA1 (на 6 положений и 1 направление) и SA2 (на 4 положения и 2 направления) — переключатели с выводами от подвижных контактов, SA3 (на 3 положения и 3 направления) — без выводов от них. Условное графическое обозначение отдельных контактных групп изображают на схемах в одинаковом положении, принадлежность к одному переключателю традиционно показывают в позиционном обозначении (см. рис. 7, SA1.1, SA1.2).

Для изображения многопозиционных переключателей со сложной коммутацией ГОСТ предусматривает несколько способов. Два из них показаны на рис. 8. Переключатель SA1 — на 5 положений (они обозначены цифрами; буквы а—д введены только для пояснения). В положении 1 соединяются одна с другой цепи а и б, г и д, в положениях 2, 3, 4 — соответственно цепи б и г, а и в, а и д, в положении 5 — цепи а и б, в и г.

Переключатель SA2 — на 4 положения. В первом из них замыкаются цепи а и б (об этом говорят расположенные под ними точки), во втором — цепи в и г, в третьем — в и г, в четвертом — б и г.

Условное обозначение розеток и выключателей на чертежах

Планирование размещения электрической проводки в помещении является серьёзной задачей, от точности и правильности выполнения которой зависят качество последующего её монтажа и уровень безопасности людей, находящихся на этой территории. Для того чтобы электропроводка была размещена качественно и грамотно, требуется предварительно составить подробный план.

Он представляет собой чертёж, выполненный с соблюдением выбранного масштаба, в соответствии с планировкой жилья, отражающий расположение всех узлов электропроводки и основных её элементов, таких, как распределительные группы и однолинейная принципиальная схема. Только лишь после того, как чертёж составлен можно вести речь о подключении электрики.

Однако, важно не только иметь в распоряжении такой чертёж, надо ещё и уметь его читать. Каждый человек, имеющий дело с работами, предполагающими необходимость проведения электромонтажа, должен ориентироваться в условных изображениях на схеме, обозначающих различные элементы электрооборудования. Они имеют вид определённых символов и их содержит практически каждая электрическая схема.

Но сегодня речь пойдет не о том, как начертить план схему, а о том, что на ней отображено. Скажу сразу сложные элементы, такие как резисторы, автоматы, рубильники, переключатели, реле, двигатели и т.п. мы рассматривать не будем, а рассмотрим лишь те элементы которые встречаются любому человеку каждый день т.е. обозначение розеток и выключателей на чертежах. Я думаю, это будет интересно всем.

По каким документам регламентируется обозначение

Разработанные ещё в советское время ГОСТы чётко определяют соответствие на схеме и в конструкторской документации элементов электрической цепи определённым установленным графическим символам. Это необходимо для ведения общепринятых записей, содержащих информацию о конструкции электрической системы.

Роль графических обозначений выполняют элементарные геометрические фигуры: квадраты, окружности, прямоугольники, точки и линии. В разнообразных стандартных сочетаниях эти элементы отображают все составные части электроприборов, машин и механизмов, применяющихся в современной электротехнике, а также принципы управления ними.

Нередко возникает естественный вопрос о нормативном документе, регламентирующем все вышеизложенные принципы. Методы построения условных графических изображений электрической проводки и оборудования на соответствующих схемах определяет ГОСТ 21.614-88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Из него можно узнать, как обозначаются розетки и выключатели на электрических схемах .

Обозначение розеток на схеме

Нормативная техническая документация даёт конкретное обозначение розетки на электрических схемах. Её общий схематичный вид представляет собой полукруг, от выпуклой части которого вверх отходит черта, её внешний вид и определяет тип розетки. Одна черта — двухполюсная розетка, две — сдвоенная двухполюсная, три, имеющие вид веера, — трёхполюсная розетка.

Подобные розетки характеризуются степенью защиты в диапазоне IP20 — IP23. Наличие заземления обозначается на схемах плоской чертой, параллельной центру половины окружности, что отличает обозначения всех розеток открытых установок.

В том случае если установка скрытая, схематические изображения розеток меняются посредством добавления ещё одной черты в центральной части полукруга. Она имеет направление от центра к черте, обозначающей число полюсов розетки.

Сами розетки при этом вмуровываются в стену, уровень их защиты от воздействия влаги и пыли находится в диапазоне, приведенном выше (IP20 — IP23). Стена не становится от этого опасной, поскольку все части, проводящие ток, надёжно скрыты в ней.

На некоторых схемах обозначения розеток имеют вид чёрного полукруга. Это влагостойкие розетки, степень защиты оболочки которых IP 44 — IP55. Допускается их внешняя установка на поверхностях зданий, выходящих на улицу. В жилых помещениях такие розетки устанавливаются во влажных и сырых помещениях, например ванные комнаты и душевые помещения.

Обозначение выключателей на электрических схемах

Все типы выключателей имеют схематическое изображение в виде окружности с чертой в верхней части. Окружность с чёрточкой, содержащей крючок на конце, обозначает одноклавишный выключатель освещения открытой установки (степень защиты IP20 — IP23). Два крючка на конце чёрточки означают двухклавишный выключатель, три — трёхклавишный.

Если на схематическом обозначении выключателя над чёрточкой ставится перпендикулярная линия, речь идёт о выключателе скрытой установки (степень защиты IP20 — IP23). Линия одна — выключатель однополюсный, две — двухполюсный, три — трёхполюсный.

Окружностью чёрного цвета обозначается влагостойкий выключатель открытой установки (степень защиты IP44 — IP55).

Окружность, пересекаемая линией с чёрточками на концах, применяется для изображения на электрических схемах проходных выключателей (переключателей) с двумя положениями (IP20 — IP23). Изображение однополюсного переключателя напоминает зеркальное отображение двух обычных. Влагостойкие переключатели (IP44 — IP55) обозначаются на схемах в виде закрашенной окружности.

Как обозначается блок выключателей с розеткой

Для экономии места и с целью компоновки в общем блоке устанавливают розетку с выключателем или несколько розеток и выключатель. Наверное, многие такие блоки встречали. Такое размещение коммутационных аппаратов очень удобно, так как находится в одном месте, к тому же при монтаже электропроводки можно сэкономить на штробах (провода на выключатель и розетки прокладываются в одной штробе).

В общем, компоновка блоков может быть любой и все как говорится, зависит от вашей фантазии. Можно установить блок выключателей с розеткой, несколько выключателей или несколько розеток. В данной статье не рассмотреть обозначение розеток и выключателей на чертежах в таких блоках я просто не имею права.

Итак, первый из них блок розетка выключатель. Обозначение для скрытой установки.

Второй более сложный, блок состоит из одноклавишного выключателя, двухклавишного выключателя и розетки с заземлением.

Последнее обозначения розеток и выключателей в электрических схемах отображено в виде блока два выключателя и розетка.

Для наглядности представлен лишь один небольшой пример, собрать (начертить) можно любую комбинацию. Еще раз повторюсь все зависит от вашей фантазии ).

Главная » Электрика » Обозначение электрических элементов на схемах

Нормативная база

Разновидностей электрических схем насчитывается около десятка, количество различных элементов, которые могут там встречаться, исчисляется десятками если не сотнями. Чтобы облегчить распознавание этих элементов, введены единые условные обозначения в электрических схемах. Все правила прописаны в ГОСТах. Этих нормативов немало, но основная информация есть в следующих стандартах:

Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем

Изучение ГОСТов дело полезное, но требующее времени, которое не у всех есть в достаточном количестве. Потому в статье приведем условные обозначения в электрических схемах — основную элементную базу для создания чертежей и схем электропроводки, принципиальных схем устройств.

Некоторые специалисты внимательно посмотрев на схему, могут сказать что это и как оно работает. Некоторые даже могут сразу выдать возможные проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации. Все просто — они хороша знают схемотехнику и элементную базу, а также хорошо ориентируются в условных обозначениях элементов схем. Такой навык нарабатывается годами, а, для «чайников», важно запомнить для начала наиболее распространенные.

Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)

Электрические щиты, шкафы, коробки

На схемах электроснабжения дома или квартиры обязательно будет присутствовать обозначение электрического щитка или шкафа. В квартирах, в основном устанавливается там оконечное устройство, так как проводка дальше не идет. В домах могут запроектировать установку разветвительного электрошкафа — если из него будет идти трасса на освещение других построек, находящихся на некотором расстоянии от дома — бани, летней кухни. гостевого дома. Эти другие обозначения есть на следующей картинке.

Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты

Если говорить об изображениях «начинки» электрических щитков, она тоже стандартизована. Есть условные обозначения УЗО, автоматических выключателей, кнопок, трансформаторов тока и напряжения и некоторых других элементов. Они приведены следующей таблице (в таблице две страницы, листайте нажав на слово «Следующая»)

Пример использования приведенных выше графических изображений есть на следующей схеме. Благодаря буквенным обозначениям все и без графики понятно, но дублирование информации в схемах никогда лишним не было.

Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней

Изображение розеток

На схеме электропроводки должны быть отмечены места установки розеток и выключателей. Типов розеток много — на 220 В, на 380 в, скрытого и открытого типа установки, с разным количеством «посадочных» мест, влагозащищенные и т.д. Приводить обозначение каждой — слишком длинно и ни к чему. Важно запомнить как изображаются основные группы, а количество групп контактов определяется по штрихам.

Обозначение розеток на чертежах

Розетки для однофазной сети 220 В обозначаются на схемах в виде полукруга с одним или несколькими торчащими вверх отрезками. Количество отрезков — количество розеток на одном корпусе (на фото ниже иллюстрация). Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т.д.

Условные обозначения розеток в электрических схемах

Если посмотрите на изображения внимательно, обратите внимание, что условное изображение, которое находится справа, не имеет горизонтальной черты, которая отделяет две части значка. Эта черта указывает на то, что розетка скрытого монтажа, то есть под нее необходимо в стене сделать отверстие, установить подрозетник и т. д. Вариант справа — для открытого монтажа. На стену крепится токонепроводящая подложка, на нее сама розетка.

Также обратите внимание, что нижняя часть левого схематического изображения перечеркнута вертикальной линией. Так обозначают наличие защитного контакта, к которому подводится заземление. Установка розеток с заземлением обязательна при включении сложной бытовой техники типа стиральной или посудомоечной машины. духовки и т.д.

Обозначение трехфазной розетки на чертежах

Ни с чем не перепутаешь условное обозначение трехфазной розетки (на 380 В). Количество торчащих вверх отрезков равно количеству проводников, которые к данному устройству подключаются — три фазы, ноль и земля. Итого пять.

Бывает, что нижняя часть изображения закрашена черным (темным). Это обозначает что розетка влагозащищенная. Такие ставят на улице, в помещениях с повышенной влажностью (бани, бассейны и т.д.).

Отображение выключателей

Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями. Отводы в виде буквы «Г» обозначают выключатель открытого монтажа, с виде буквы «Т» — скрытого монтажа. Количество отводов отображает количество клавиш на этом устройстве.

Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах

Кроме обычных могут стоять проходные выключатели — для возможности включения/выключения одного источника света из нескольких точек. К такой же небольшой окружности с противоположных сторон пририсовывают две буквы «Г». Так обозначается одноклавишный проходной переключатель.

Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей

В отличие от обычных выключателей, в этих при использовании двухклавишных моделей добавляется еще одна планка, параллельная верхней.

Лампы и светильники

Свои обозначения имеют лампы. Причем отличаются лампы дневного света (люминесцентные) и лампы накаливания. На схемах отображается даже форма и размеры светильников. В данном случае надо только запомнить как выглядит на схеме каждый из типов ламп.

Изображение светильников на схемах и чертежах

Буквенные обозначения

Кроме того, что элементы на схемах имеют условные графические названия, они имеют буквенные обозначения, причем тоже стандартизованные (ГОСТ 7624-55).

Кнопочный пост рассчитан для коммутации цепей, предназначенных для управления переменным током, напряжение которого составляет до 660 В с частотой 50 и 60 Гц. Кроме того, их разрешается использовать в цепях постоянного тока с напряжением до 440 В или же для подачи сигналов управления. Последнее может выполняться как дистанционно, так и на месте.

Обычно такие изделия нужны для управления устройствами самого разного типа на расстоянии.

Конструкция пульта управления довольно проста, деталей в нем минимальное количество, однако есть одна очень важная функция – подавать команды и проверять, насколько полно они были выполнены.

Они применяются в автоматических системах, в частности, такие устройства могут размещаться в металло- и деревообрабатывающих станках, разного рода механизмов, направленных на поднятие и перемещение груза.

Корпус у него обычно изготовленный из пластмассы, управляющих элементов минимум 2, но может быть и значительно больше.

Толкатель у него грибковидный, либо сделан в форме цилиндра. Цилиндрические изделия бывают черного, белого, желтого, красного, голубого или зеленого цвета. Грибковидный толкатель окрашен в красный, либо в черный цвет.

Контактные элементы работают как через замыкающий, так и через размыкающий принцип.

Взрывозащищенные модели применяются для того, чтобы на расстоянии управлять электрическими приводами установок стационарного или мобильного типа. Данные устройства могут применяться в газовой, нефтяной промышленности, а также в промышленном производстве другого типа.

магнитный пускатель

Это система довольно гибкая и оснащена несколькими модулями, а также магнитным пускателем. Последний подключается непосредственно через кнопочный пост, за счет чего надежность его функционирования становится весьма высокой.

Этот пускатель представляет собой коммутационную конструкцию, за счет нее производится отключение или подключение электроэнергии.

Подобные пускатели обладают корпусом из металла или пластика, их можно применять в сети постоянного или переменного тока. Их зачастую используют в системах и устройствах автоматизированного типа, кроме того, они предназначены для включения или отключения систем при возникновении аварийной ситуации.

Бывают они дистанционными либо встроенными непосредственно в конструкцию изделия.

Чтобы вся система работала максимально надежно, используют только те электротехнические изделия, которые будут напрямую соответствовать всем имеющимся характеристикам.

Устройство и конструкция

простая схема постов

Стандартный кнопочный пост управления обладает следующими особенностями конструкции:

  1. Каждая из кнопок лишена фиксации положения.
  2. Кнопка «Пуск» обычно окрашена в зеленый цвет, а иногда даже оснащена подсветкой при включении, также у нее есть нормально разведенные контакты, сама она используется для активации работы того или иного механизма.
  3. Кнопка «Стоп», как правило, красного цвета и расположена на замкнутых контактах. За счет нее с устройства снимается подаваемое напряжение, и его работа приостанавливается.
  4. Помимо этого, кнопочные посты управления могут иметь корпус из металла или пластмассы. Каждый из них имеет свой уровень защиты. Их разрешено применять в устройствах, имеющих распределительное предназначение, а также в автоматике большинства промышленных систем.
  5. Кнопочный пост представляет собой основу устройства большинства пультов, он принимает непосредственное участие при включении или выключении оборудования, действует в аварийной ситуации.

Если оборудование опасно для жизни или здоровья человека, аналогичные приборы выпускают с увеличенной степенью защиты. Схема подключения в этом случае намного более надежна, а сам пульт можно подключить к различным устройствам.

Зачастую, управление установкой производится с 2 точек. Как правило, это вызвано определенной производственной необходимостью. Обычно по такой технологии работают различные электрические двигатели, однако может работать и иное оборудование.

Принцип действия

Подобное устройство представляет собой коммутационный аппарат, благодаря которому производится управление и распределение электрического тока по тем цепям, к которым он подключен.

С одной стороны, у кнопочного поста располагаются силовые контакты, которые и производят включение, переключение, обычное и аварийное отключение оборудования.

С другой стороны, установлена электромагнитная катушка, за счет которой данные контакты включаются и отключаются:

  1. В первой части эти силовые контакты, как правило, бывают подвижными и располагаются на диэлектрической траверсе. Если же эти элементы не имеют такую характеристику, как подвижность, то их располагают непосредственно на корпусе, который тоже должен быть диэлектрическим. С их помощью производится подключение силовых линий. В спокойном состоянии, подобные контакты разомкнуты, и электрический ток по ним не протекает. Нагрузки на них в этом состоянии нет. В этом состоянии они держатся благодаря специальной пружине;
  2. Вторая часть оснащена электромагнитной катушкой. Пока на нее не подается достаточное количество напряжения, она тоже находится в состоянии покоя. Когда напряжение возрастает, на контуре катушки возникает электромагнитное поле, создающее электродвижущую силу. За счет него подвижный сердечник или якорь с крепящимися к нему силовыми контактами подходит к катушке. В результате, происходит замыкание цепей, подключенных через них и образование рабочей нагрузки.
  3. Когда напряжение снимается с катушки, электродвижущая сила пропадает, и якорь не может удержаться в активном положении, под действием пружины ему приходится вернуться в первоначальное положение. В результате этого, цепи силовых контактов размыкаются, и установка прекращает работать.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Несмотря на огромное разнообразие моделей, имеющихся в продаже, технические характеристики у них одинаковые, но могут немного отличаться по параметрам:

  1. Номинальное напряжение (в случае с переменным током – до 660В, при постоянном – до 440В).
  2. Наименьшее рабочее напряжение (при переменном тока – от 36, при постоянном – от 24).
  3. Номинальное напряжение, приходящееся на изоляционные слои (до 660В).
  4. Номинальная сила тока (10А).
  5. Сквозной ток, протекающий через кнопочный пост в течение одной секунды (200А).
  6. Номинальный режим работы (их может быть 4 вида: кратковременный, повторно-кратковременный, продолжительный и прерывисто-продолжительный).

Эксплуатация во многом зависит от типа поста управления, однако есть ряд общих моментов:

  1. Прежде всего, кнопочный пост не должен находиться выше 4300 м над уровнем моря.
  2. Температура в цеху или ином рабочем помещении может быть от -40 до +40 градусов.
  3. Если влажностный режим будет превышать показатель 80% при температуре 20 градусов, то в скором времени это приведет к порче контактов, при температуре 40 градусов данный показатель должен быть не выше 50%.
  4. Существуют устройства, способные работать во взрывоопасной среде, однако большинство моделей на это не рассчитаны.
  5. Кроме того, в окружающей среде не должно быть большое количество пыли, способное проводить электрический ток, агрессивного газа и водяного пара.
  6. Допускать воздействие прямых солнечных лучей на конструкцию категорически запрещается.

Клавиатура ноутбука. Назначение клавиш

Специальные или управляющие клавиши

Первым делом мы расскажем о назначении специальных (управляющих) клавиш.

  • Esc – При нажатии данной клавиши отменяется действие в программе. Если вы нажмете клавишу Esc в игре, то произойдет выход на рабочий стол.
  • Ctrl – Является функциональной только при сочетании с другими клавишами.
  • Alt – Является функциональной только при сочетании с другими клавишами.
  • Fn Lock – Присутствует только на клавиатурах ноутбуков, нетбуков. При активации Fn Lock, активируются клавиши F1-F12.
  • Windows (Win) – Клавиша для открытия главного меню «Пуск».
  • Print Screen – Функция скриншота видимой части экрана.
  • Pause Break – Позволяет прекратить текущую операцию в программе. В игре поставить паузу.
  • Scroll Lock – При активации, открывается возможность работы мыши, как шарикового джойстика. Таким образом, можно прокручивать страницу без прокрутки колесика мыши.

Цифровые клавиши

  • Num Lock – Клавиша для активации правой раскладки цифр и символов.

Алфавитно-цифровые клавиши

  • Caps Lock – Активирует функцию заглавных (больших) букв.
  • Shift – Временно активирует функцию заглавных (больших) букв.
  • Tab – В текстовых редакторах происходит создание новой строки, столбца.
  • Backspace – Клавиша для удаления символов, цифр, а также для отмены действия.
  • Enter – Клавиша для подтверждения действий.

Клавиши для перемещения

  • Insert (Ins) – Клавиша выполняет функцию замены текста при печатании.
  • Delete – Функциональная клавиша, с помощью которой можно удалить текст и файлы.
  • Home – При печатании, нажав на клавишу, можно перенести курсор в начало текста.
  • End – При печатании, нажав на клавишу, можно перенести курсор в конец текста.
  • PgUp – Клавиша для прокрутки страницы вверх в браузере и текстовом редакторе.
  • PgDn – Клавиша для прокрутки страницы вниз в браузере и текстовом редакторе.

Теперь после того, как мы описали про каждую клавишу, необходимо рассказать работу клавиш в сочетании с другими.

Функциональные комбинации для клавиши Alt

  • Alt + F4 – Закрытие окна программы, игры.
  • Alt + Prtsc Sysrq – Создание снимка активного окна.
  • Alt + Backspace – Отмена предыдущего действия/операции.
  • Alt + Tab – Переключение между окнами.
  • Alt + Shift – Переключение языка раскладки клавиатуры.

Функциональные комбинации для клавиши Ctrl

  • Ctrl + End – Прокрутка страницы вниз.
  • Ctrl + Home – Прокрутка страницы вверх.
  • Ctrl + Alt и Del– Запуск приложения «Диспетчер задач».
  • Ctrl + Стрелки вниз, вверх, влево, вправо – Произвольное перемещение курсора при наборе текста.
  • Ctrl + Esc – Запуск окна «Пуск».
  • Ctrl + O – Открытие документа в текстовых редакторах (Word, Excel и другое).
  • Ctrl + W – Закрытие документа в текстовых редакторах (Word, Excel и другое).
  • Ctrl + S – Сохранение документов в текстовых редакторах (Word, Excel и другое).
  • Ctrl + P – Активация функции печати документов в текстовых редакторах (Word, Excel и другое).
  • Ctrl + A – Выделение всех файлов, документов. В текстовых редакторах – полное выделение текста.
  • Ctrl + C – Копирование выделенных файлов, документов. В текстовых редакторах – копирование выделенного текста.
  • Ctrl + V – Вставка скопированного текста/файла в конечное место.
  • Ctrl + Z – Отмена предыдущего действия/операции.
  • Ctrl + Shift – Переключение языка раскладки клавиатуры.

Функциональные комбинации для клавиши Shift

  • Shift + Стрелки вниз, вверх, влево, вправо – Выделение символа или буквы.
  • Shift + Del – Удаление файла, документа с системы.

Функциональные комбинации для клавиши Win

  • Win + D – Сворачивание всех раскрытых окон.
  • Win + R – Запуск утилиты «Выполнить».
  • Win + E – Запуск приложения «Проводник».
  • Win + F – Запуск поиска в браузере, текстовых редакторах.
  • Win + Tab – Переключение между окнами программ и приложений.

Функциональные комбинации для клавиши Fn

На ноутбуках Samsung

  • Fn + F1 – Открытие службы системных настроек.
  • Fn + F2 – Уменьшение яркости дисплея.
  • Fn + F3 – Увеличение яркости дисплея.
  • Fn + F4 – Переключение рабочего стола на второй монитор.
  • Fn + F5 – Отключение сенсорной панели (тачпад).
  • Fn + F6 – Отключение звука.
  • Fn + F7 – Уменьшение громкости звука.
  • Fn + F8 – Увеличение громкости звука.
  • Fn + F11 – Активация работы вентилятора на полную мощность.
  • Fn + F12 – Активация адаптера беспроводной сети Wi-Fi.

На ноутбуках Lenovo

  • Fn + F1 – Отключение звука.
  • Fn + F2 – Уменьшение громкости звука.
  • Fn + F3 – Увеличение громкости звука.
  • Fn + F4 – Излечение DVD-привода.
  • Fn + F6 – Отключение питания дисплея.
  • Fn + F7 – Активация адаптера беспроводной сети Wi-Fi.
  • Fn + F8 – Отключение микрофона.
  • Fn + F9 – Отключение камеры.
  • Fn + F10 – Переключение рабочего стола на второй монитор.
  • Fn + F11 – Уменьшение яркости дисплея.
  • Fn + F12 – Увеличение яркости дисплея.

На ноутбуках HP

  • Fn + F1 – Вызов справочника поддержки.
  • Fn + F2 – Уменьшение яркости дисплея.
  • Fn + F3 – Увеличение яркости дисплея.
  • Fn + F4 – Отключение сенсорной панели (тачпад).
  • Fn + F6 – Перемотка назад в видео, музыке.
  • Fn + F7 – Остановка воспроизведения видео, музыки.
  • Fn + F8 – Перемотка вперед в видео, музыке.
  • Fn + F9 – Уменьшение громкости звука.
  • Fn + F10 – Увеличение громкости звука.
  • Fn + F11 – Отключение звука.
  • Fn + F12 – Активация адаптера беспроводной сети Wi-Fi.

На ноутбуках ASUS

  • Fn + F1 – Переход в спящий режим.
  • Fn + F2 – Активация адаптера беспроводной сети Wi-Fi.
  • Fn + F3 – Уменьшение яркости подсветки клавиатуры.
  • Fn + F4 – Увеличение яркости подсветки клавиатуры.
  • Fn + F5 – Уменьшение яркости дисплея.
  • Fn + F6 – Увеличение яркости дисплея.
  • Fn + F7 – Отключение питания дисплея.
  • Fn + F8 – Переключение рабочего стола на второй монитор.
  • Fn + F9 – Отключение сенсорной панели (тачпад).
  • Fn + F10 – Отключение звука.
  • Fn + F11 – Уменьшение громкости звука.
  • Fn + F12 – Увеличение громкости звука.

На ноутбуках Acer

  • Fn + F3 – Активация адаптера беспроводной сети Wi-Fi.
  • Fn + F4 – Переход в спящий режим.
  • Fn + F5 – Переключение рабочего стола на второй монитор.
  • Fn + F6 – Отключение питания дисплея.
  • Fn + F7 – Отключение сенсорной панели (тачпад).
  • Fn + F8 – Отключение звука.
  • Fn + F12 – Активация клавиши Scroll Lock.

Управление нагрузкой одной кнопкой без фиксации

Иногда возникает необходимость управлять той или иной нагрузкой всего одной кнопкой. Кнопки бывают двух типов с фиксацией и без. Если использовать кнопки без фиксации, например для включения светодиода, то при нажатии светодиод засветится, а при отпускании потухнет.

Приведенная схема проста до безобразия и состоит из трех транзисторов, две из которых обратной проводимости. Работает она по следующему принципу — при первом нажатии светодиод засветится, при повторном — потухнет.

Областей применения такой простой электронной кнопки очень много, от простых фонариков до мощных систем коммутации.

Как это работает

В начальный момент, когда на схему подается питание, все три транзистора закрыты, одновременно через цепочку резисторов R1 и R2 заряжается электролитический конденсатор C1, напряжение на нем равно напряжению питания. При нажатии на кнопку положительный сигнал с конденсатора поступает на базу транзистора VT3 отпирая его, по открытому переходу этого транзистора напряжение поступает на базу транзистора VT2, в следствии чего он также открывается. Нагрузка, в нашем случае светодиод, тоже активируется, еще во время срабатывания транзистора VT3.

Эта часть схемы представляет из себя триггерную защелку. Транзистор VT3 открывает VT2, а тот открываясь подает напряжение на базу транзистора VT3 удерживая его в открытом состоянии.

В таком состоянии схема может находится бесконечно долгое время. Притом кнопку можно просто нажать и отпустить, а не удерживать в нажатом состоянии.

Открывающийся транзистор VT2 открывает также и транзистор VT1. В этом состоянии у нас все три транзистора открыты. Когда VT1 открыт, через его открытый переход и резистор R2, конденсатор C1 будет разряжаться, отсюда можно сделать вывод, что когда транзисторы открыты, конденсатор разряжен.

При повторном нажатии кнопки база транзистора VT3 оказывается подключенной к минусовой обкладке конденсатора C1, на базе ключа напряжение в районе 0,7 вольт, и в следствии заряда конденсатора оно просаживается и он запирается. С запиранием транзистора VT3, конденсатор опять начинает заряжаться в штатном режиме, через ранее указанные резисторы.

Коммутацию нагрузки осуществляет транзистор VT3, его можно взять помощней, например bd139, в этом случае у нас появится возможность подключать к схеме более мощные нагрузки, ну или можно усилить сигнал с выхода нашей кнопки дополнительным транзистором.

Использованные в схеме транзисторы не критичны, можно взять любые малой и средней мощности соответствующей проводимости. Номиналы других компонентов схемы можно отклонять в ту или иную сторону на 30%.

Схема не прожорливая, от источника питания в 5 вольт ток потребления без нагрузки всего 850 микроАмпер, так, что смело можно задействовать в качестве выключателя ну скажем в карманном фонарике.

Печатные платы тут:

Нормально разомкнутые и нормально замкнутые переключающие контакты

Возможно, самый запутанный аспект дискретных датчиков - это определение нормального состояния датчика.

Контакты электрического переключателя обычно классифицируются как нормально разомкнутые или нормально замкнутые, имея в виду разомкнутый или замкнутый статус контактов в «нормальных» условиях. Но что именно определяет «нормально» для коммутатора?

Ответ несложный, но его часто неправильно понимают из-за двусмысленности слова «нормальный».

«Нормальное» состояние переключателя - это состояние, в котором его электрические контакты находятся в состоянии отсутствия физической стимуляции. Другой способ думать о «нормальном» состоянии - это думать, что переключатель находится в состоянии покоя.

Для кнопочного переключателя с мгновенным контактом это состояние контакта переключателя, когда он не нажат. Электрические переключатели всегда изображаются на принципиальных схемах в их «нормальном» состоянии, независимо от их применения.

нормально открытый и нормально закрытый

Например, на следующей схеме показан нормально разомкнутый кнопочный переключатель, управляющий лампой в цепи переменного тока 120 вольт («горячий» и «нейтральный» полюса источника питания переменного тока, обозначенные L1 и L2, соответственно):

Мы можем сказать, что этот переключатель является нормально разомкнутым (НЕТ) переключателем, потому что он нарисован в разомкнутом положении.

Лампа включится, только если кто-то нажмет на выключатель, удерживая его нормально разомкнутые контакты в «замкнутом» положении. Нормально разомкнутые переключающие контакты в электротехнической промышленности иногда называют контактами формы А.

Если бы мы использовали вместо этого нормально замкнутый кнопочный переключатель, поведение было бы прямо противоположным. Лампа включилась бы, если бы переключатель оставался в покое, но она погасла бы, если бы кто-нибудь нажал на переключатель.

Нормально замкнутые переключающие контакты в электротехнической промышленности иногда называют контактами формы B:

Это кажется довольно простым, не правда ли? Что может сбивать с толку в «нормальном» состоянии переключателя?

Однако путаница становится очевидной, когда вы начинаете рассматривать переключение процесса (т.е.е. переключатели, активируемые измерениями процесса, такими как давление, расход, уровень и т. д.).

Чтобы лучше понять эту концепцию, мы рассмотрим простое применение реле потока: переключатель, созданный для срабатывания, когда через трубу протекает достаточная скорость жидкости.

Реле потока предназначено для обнаружения потока жидкости через трубу. На схематической диаграмме символ переключателя выглядит как тумблер с «флажком» внизу.

Пример

На принципиальной схеме, конечно, показана только электрическая схема, а не труба, на которой физически установлен переключатель:

Это конкретное реле потока используется для включения световой сигнализации, если поток охлаждающей жидкости через трубу когда-либо упадет до опасно низкого уровня, а контакты нормально замкнуты, о чем свидетельствует замкнутый статус на диаграмме.

Здесь возникает путаница: даже если этот переключатель обозначен как «нормально замкнутый», он будет проводить большую часть своего срока службы в открытом состоянии при наличии достаточного потока охлаждающей жидкости через трубу.

Только когда поток через трубу достаточно замедлится, этот переключатель вернется в свое «нормальное» состояние и подаст электрическую энергию на лампу.

Другими словами, «нормальное» состояние для этого переключателя (замкнут) на самом деле является ненормальным состоянием для процесса, в котором он работает (низкий расход), по той простой причине, что переключатель должен быть активирован, а не находиться в состоянии покоя, пока процесс находится в работает как надо.

Мы часто задаемся вопросом, почему контакты переключателя процесса помечены в соответствии с этим условным обозначением «нет стимуляции», а не в соответствии с типичным статусом процесса, в котором используется переключатель.

Ответ на этот вопрос заключается в том, что производитель коммутатора не имеет ни малейшего представления о вашем предполагаемом использовании.

Производитель реле потока не знает и не заботится о том, будет ли его продукт использоваться в качестве детектора низкого или высокого потока.

Другими словами, производитель не может предсказать, каким будет типичный статус вашего процесса, и поэтому определение «нормального» статуса для коммутатора должно основываться на каком-то общем критерии, не связанном с вашим конкретным приложением.

Этим общим критерием является состояние покоя: когда датчик подвергается минимальной (или нулевой) стимуляции от процесса, который он воспринимает.

Вот список «нормальных» определений для различных типов переключателей процесса:

  • Концевой выключатель: цель не касается выключателя
  • Датчик приближения: цель далеко
  • Реле давления: низкого давления (или даже вакуума)
  • Реле уровня: низкий уровень (пустой)
  • Реле температуры: низкотемпературное (холодное)
  • Реле потока: низкий расход (жидкость остановлена)

Это условия, представленные состояниями переключателя, показанными на схематической диаграмме.Это вполне могут быть не состояния переключателей, когда они подвергаются типичным условиям эксплуатации в процессе.

Полезный совет, который следует помнить о переключателях процесса и соответствующих им символах схематических диаграмм, заключается в том, что символы обычно нарисованы таким образом, что движение подвижного элемента переключателя вверх представляет возрастающий стимул.

Вот несколько примеров, показывающих разные.

Типы переключателей процесса и конфигурации контактов NO / NC, сравнивая их состояния без стимула и когда стимул превышает пороговое значение каждого переключателя или настройку «срабатывания».

Нормальное состояние каждого переключателя, определенное производителем, обозначено зеленым текстом:

Обязательно помнить, что способ, которым переключатель изображен на принципиальной схеме, просто представляет его «нормальное» состояние, как определено производителем.

Это может быть или не быть статусом переключателя во время «типичной» работы процесса, и это может быть или не быть статусом этого переключателя в момент беспокойства, когда вы исследуете схему!

«Нормальный» статус переключателя означает только одно: что этот переключатель будет делать при минимальном воздействии - то есть, что он будет делать, когда его стимул меньше порога срабатывания переключателя.

статей, которые могут вам понравиться:
Кнопочные переключатели и типы
Основы концевых выключателей
Реле в учебниках по релейной логике
Что такое контактор?
Цепи реле

«Нормальное» состояние контактов и последовательность включения / отключения | Переключатели

Любой вид переключающего контакта может быть спроектирован так, чтобы контакты «замыкались» (обеспечивали непрерывность) при срабатывании или «размыкались» (прерывание непрерывности) при срабатывании.

Для переключателей, в которых есть механизм с пружинным возвратом, направление, в которое пружина возвращает его без приложения силы, называется нормальным положением .

Следовательно, контакты, которые разомкнуты в этом положении, называются нормально разомкнутыми , а контакты, которые замкнуты в этом положении, называются нормально замкнутыми .

«Нормальные» условия переключения процесса

Для переключателей процесса нормальное положение или состояние - это то, в котором переключатель находится, когда на него нет влияния процесса.

Простой способ определить нормальное состояние технологического коммутатора - это рассмотреть состояние коммутатора, когда он находится на полке хранения и не установлен.Вот несколько примеров «нормальных» условий переключения процесса:

  • Переключатель скорости: Вал не вращается
  • Реле давления : нулевое приложенное давление
  • Реле температуры : Окружающая (комнатная) температура
  • Датчик уровня : пустой бак или бункер
  • Реле расхода : нулевой расход жидкости

Важно различать «нормальное» состояние коммутатора и его «нормальное» использование в рабочем процессе.

Рассмотрим пример реле расхода жидкости, которое служит сигналом низкого расхода в системе охлаждающей воды.

Нормальное или исправное состояние системы охлаждающей воды должно иметь довольно постоянный поток охлаждающей жидкости, проходящий через эту трубу.

Если мы хотим, чтобы контакт реле потока замыкался в случае потери потока охлаждающей жидкости (например, для замыкания электрической цепи, которая активирует сирену аварийной сигнализации), мы хотели бы использовать реле потока с нормально закрытым скорее чем нормально разомкнутые контакты.

При достаточном потоке через трубу контакты переключателя принудительно размыкаются; когда расход падает до аномально низкого уровня, контакты возвращаются в нормальное (закрытое) состояние.

Это сбивает с толку, если вы думаете о «нормальном» как о регулярном состоянии процесса, поэтому всегда думайте о «нормальном» состоянии коммутатора как о том, в котором он находится, когда находится на полке.

Схематическое обозначение переключателей

Схема условных обозначений переключателей различается в зависимости от назначения и срабатывания переключателя.

Нормально разомкнутый контакт переключателя нарисован таким образом, чтобы обозначать открытое соединение, готовое к замыканию при срабатывании. И наоборот, нормально замкнутый переключатель изображен как замкнутое соединение, которое будет разомкнуто при нажатии. Обратите внимание на следующие символы:

Существует также общая символика для любого контакта переключателя, использующая пару вертикальных линий для обозначения точек контакта в переключателе.

Нормально разомкнутые контакты обозначаются линиями, не соприкасающимися с ними, а нормально замкнутые контакты обозначаются диагональной линией, соединяющей эти две линии.Сравните два:

Переключатель слева замыкается при нажатии и размыкается в «нормальном» (не сработавшем) положении. Переключатель справа размыкается при нажатии и замыкается в «нормальном» (не сработавшем) положении.

Если переключатели обозначаются этими общими символами, тип переключателя обычно указывается в тексте непосредственно рядом с символом. Обратите внимание, что символ слева не следует путать с символом конденсатора.Если конденсатор необходимо представить в схеме логики управления, он будет показан следующим образом:

В стандартной электронной символике приведенный выше рисунок зарезервирован для чувствительных к полярности конденсаторов.

В символике управляющей логики этот символ конденсатора используется для любого типа конденсатора, даже если конденсатор не чувствителен к полярности, чтобы четко отличить его от нормально разомкнутого контакта переключателя.

Многопозиционные переключатели

Для многопозиционных селекторных переключателей необходимо учитывать еще один фактор конструкции: то есть последовательность разрыва старых соединений и создания новых соединений при перемещении переключателя из положения в положение, при этом подвижный контакт последовательно касается нескольких неподвижных контактов.

Селекторный переключатель, показанный выше, переключает общий контактный рычаг в одно из пяти различных положений на контактные провода с номерами от 1 до 5.

Наиболее распространенная конфигурация многопозиционного переключателя, подобного этому, - это такая, в которой контакт с одним положением разрывается до того, как будет установлен контакт со следующим положением.

Эта конфигурация называется "прерывание перед замыканием" . В качестве примера, если бы переключатель был установлен в положение номер 3 и медленно вращался по часовой стрелке, контактный рычаг переместился бы из положения номер 3, размыкая эту цепь, переместился бы в положение между номером 3 и номером 4 (оба пути цепи открыты ), а затем коснитесь позиции 4, замыкая эту цепь.

Существуют приложения, в которых недопустимо полное размыкание цепи, подключенной к «общему» проводу, в любой момент времени.

Для такого применения может быть сконструирована конструкция переключателя с размыканием до размыкания , в которой подвижный контактный рычаг фактически замыкает два положения контакта (между номером 3 и номером 4 в приведенном выше сценарии) при перемещении позиции.

Компромисс здесь заключается в том, что схема должна допускать замыкание переключателя между соседними позиционными контактами (1 и 2, 2 и 3, 3 и 4, 4 и 5), когда ручка переключателя поворачивается из положения в положение.Такой переключатель показан здесь:

Когда подвижный (е) контакт (ы) может быть приведен в одно из нескольких положений со стационарными контактами, эти положения иногда называют ходами .

Количество подвижных контактов иногда называют полюсами. Оба переключателя, показанные выше, с одним подвижным контактом и пятью неподвижными контактами, будут обозначены как «однополюсные пятипозиционные» переключатели.

Если два идентичных однополюсных пятипозиционных переключателя были бы механически соединены вместе так, чтобы они приводились в действие одним и тем же механизмом, вся сборка была бы названа «двухполюсным пятипозиционным переключателем»:

Вот несколько распространенных конфигураций переключателей и их сокращенные обозначения:

ОБЗОР:

  • Нормальное состояние переключателя - это состояние, в котором он не сработал. Для переключателей процесса это состояние, в котором они находятся на полке без установки.

  • Переключатель, который разомкнут, когда не сработал, называется нормально разомкнутым . Переключатель, который замкнут, когда не сработал, называется нормально замкнутым . Иногда термины «нормально открытый» и «нормально закрытый» обозначают аббревиатурой N.O. и N.C. соответственно.
  • Общая символика для N.O. и нормально замкнутые контакты переключателя следующие:

  • Многопозиционные переключатели могут быть переключаемыми перед размыканием (наиболее распространенные) или переключающими перед размыканием.
  • «Полюса» переключателя относятся к количеству подвижных контактов, в то время как «ходы» переключателя относятся к количеству неподвижных контактов на один подвижный контакт.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Понимание схем - Технические статьи

Если вы хотите лучше понять, как читать схемы, это полезное руководство даст вам фору.

Дизайн каждой новой электрической платы начинается с идеи.Затем эта идея определяется словами и диаграммами в спецификации. Любой может зайти так далеко, но следующий шаг требует фундаментального понимания принципиальной схемы.

Принципиальная схема

- это мост между концептуальным электрическим дизайном и физической реализацией печатной платы в сборе, или PCBA.

Монтажный лом

Схема

имеет две основные цели. Во-первых, они сообщают о замысле дизайна.Для специалиста в области электротехнического проектирования схемы должны четко передавать цель конструкции. А во-вторых, они существуют для управления и управления разводкой печатной платы.

Чтобы получить хорошее начало в понимании схем, вы должны понимать некоторые основные вещи: символы компонентов, позиционные обозначения (REFDES), цепи и выходы.

Условные обозначения (REFDES)

Ссылочные обозначения

представляют собой уникальные идентификационные метки для каждого физического компонента, и они многое говорят о компонентах, к которым они относятся.

Правильное использование REFDES сообщает схемному считывателю тип компонента и количество символов на компонент. Хотя существуют стандартные символы, которые представляют различные типы электрических компонентов, которые мы обсудим далее, не все схемы соответствуют всем этим стандартам.

В случае, когда каждый пассивный компонент показан в виде общего блока с выводами, префиксы позиционного обозначения могут многое рассказать вам о типе компонента, который представляет собой символ. Условные обозначения также служат ссылкой на спецификацию материалов (BOM).В спецификации указан номер детали каждого компонента в вашей конструкции PCBA, и он указывает, в какие места должна быть установлена ​​эта деталь, посредством REFDES.

Стандартный отраслевой формат для позиционных обозначений включает буквенный код, указывающий тип компонента, за которым следует уникальный номер.

BT = аккумулятор J = разъем R = резистор
C = конденсатор K = реле S или SW = переключатель
D = диод L = индуктор T = трансформатор
F = предохранитель P = разъем U = интегральная схема
H = оборудование Q = Транзистор Y = Кристалл

Мы укажем REFDES для каждого компонента, как мы обозначим их символы ниже.

Обозначения компонентов

Символы компонентов на схеме представляют собой физические компоненты, которые будут припаяны к печатной плате (PCB) в процессе сборки. Иногда они также могут представлять собой структуры печатной платы, такие как переходные отверстия или контрольные точки.

Обозначения компонентов часто представляют собой стандартную форму или рисунок, обозначающий тип электрических компонентов, хотя иногда они представляют собой не что иное, как прямоугольник со штырями. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы имеют стандартные символы, которые мы кратко рассмотрим ниже.

Символы компонентов всегда имеют один или несколько контактов, к которым можно выполнить электрические соединения. Каждый вывод условного обозначения имеет номер, соответствующий чертежу физического компонента. Один или несколько символов могут использоваться для обозначения одного электрического компонента. Компоненты с множеством выводов часто представлены множеством схемных символов просто для удобства чтения схем.

В случае части, определяемой несколькими символами, каждый разделенный символ, который относится к одному и тому же физическому компоненту, имеет один и тот же позиционный обозначение.

Обычно используемые условные обозначения
Резистор

Резисторы - чрезвычайно распространенные электрические компоненты. В США они обычно отображаются в виде зигзагообразной линии, хотя в международном стандарте они отображаются в виде прямоугольника.

Американские (вверху) и международные (внизу) символы для резисторов

Резисторы

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R».

Конденсатор

Конденсаторы тоже очень распространены. Они показаны в виде двух линий, разделенных промежутком, что свидетельствует об их основной конструкции из двух заряженных пластин, разделенных диэлектриком. Два символа первичного конденсатора неполяризованы и поляризованы.

Поляризованные конденсаторы обозначаются изогнутой линией (для обозначения отрицательной клеммы) и / или знаком плюс (для обозначения положительной клеммы).

Обозначения конденсаторов.На рисунке слева показан неполяризованный конденсатор и три варианта поляризованного конденсатора.

Конденсаторы

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «C».

Индуктор

Катушки индуктивности, такие как резисторы и конденсаторы, являются основными пассивными компонентами, используемыми в электрических цепях. Индукторы показаны в виде серии кривых, представляющих их основную конструкцию. Индукторы проще всего сконструировать из обмотки проволоки вокруг некоторого материала сердечника.

Обозначение индуктора

Катушки индуктивности

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «L».

Диод

Диоды - это электрические компоненты, которые пропускают ток только в одном направлении. Существует множество типов диодов. Например, стабилитроны не пропускают обратный ток, пока обратное напряжение диода не достигнет определенного заданного уровня.

Обозначение диода

Светоизлучающий диод (LED) излучает свет, когда через него течет ток в прямом направлении. Диод Шоттки устроен так, что работает аналогично простому диоду, но переключается быстрее и имеет меньшее прямое падение напряжения.

Обозначение стабилитрона

Обозначение диода Шоттки

Диоды обозначены на схемах позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «D» или «Z» (для стабилитронов).«LED» иногда используют для светодиодов.

Транзистор
Транзисторы

похожи на электрические переключатели, где напряжение смещения или ток в одной области включает ток, протекающий через главные клеммы.

Существует два основных типа транзисторов: транзисторы с биполярным переходом (BJT) и полевые транзисторы (FET).

Проще говоря, BJT - это устройства с управлением по току, в которых ток, протекающий через штырь базы или выходящий из нее, включает больший ток через штыри коллектора и эмиттера.

BJT символы

Также упрощенно, полевые транзисторы представляют собой устройства, управляемые напряжением, где напряжение на выводе затвора включает ток через выводы стока и истока. Для транзисторов используется множество чертежей, на которых показано различное количество деталей внутренних компонентов.

Символы полевого транзистора

Транзисторы обозначены на схемах позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «Q».«M» иногда используется для устройств MOSFET. «T» иногда используется неправильно, и этого следует избегать.

Для получения более подробной информации о BJT, FET, IGBT и многом другом, ознакомьтесь с нашей статьей, в частности, о схематических символах для транзисторов.

Переменные резисторы

Переменные резисторы, такие как потенциометры и реостаты, представляют собой резисторы, которые изменяют сопротивление в соответствии с настройками пользователя. Двухконтактные переменные резисторы показаны в виде резистора со стрелкой поперек него, а потенциометры (с тремя выводами) добавляют стрелку, указывающую сбоку от символа резистора.

Обозначение реостата

Символ потенциометра

Резисторы, зависящие от напряжения, или варисторы, похожи на переменный резистор, но с перемычкой вместо стрелки.

Обозначение варистора

Специальные резисторы на схемах чаще всего обозначаются условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R», хотя иногда используются «VR» (для переменных резисторов или потенциометров) или «RV» (для варисторов).

Интегральная схема

Интегральные схемы - это целые электрические схемы, созданные из полупроводникового материала в едином корпусе. Интегральные схемы - это процессоры, память, операционные усилители и регуляторы напряжения, которые выглядят как квадраты или прямоугольники, установленные на печатной плате.

Интегральные схемы показаны в виде коробки или набора коробок с маркированными контактами для питания, входов и выходов.

Интегральные схемы обозначаются на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «U», а иногда и с буквы «IC».

Кристалл / Осциллятор / Резонатор

Все три из них обеспечивают стабильную выходную частоту при включении в цепь. Кристаллы, генераторы и резонаторы - это не одно и то же, они имеют разные характеристики и требуют разных схем поддержки, но их основные цели схожи.

Кристаллический символ

Кристаллы и генераторы обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «Y».Иногда используется «X»; это письмо также является универсальным для компонентов, не относящихся к другой категории.

Цифровые логические ворота

Существует много цифровых логических вентилей - больше, чем можно подробно описать в этом обзоре. Полное объяснение цифровой логики и множества различных типов логических вентилей см. На странице учебника AAC о цифровых сигналах и вентилях.

Логические вентили

продаются как интегральные схемы, и поэтому на схемах они обозначены ссылочным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «U» или иногда «IC», как и другие интегральные схемы.

Операционный усилитель

Операционные усилители и компараторы имеют множество полезных функций в схемах, и на схемах они показаны в виде боковых треугольников с входом (+) и (-), а иногда и с выводами питания и заземления.

Символ операционного усилителя

Схема операционного усилителя с двумя источниками питания (слева) и конфигурация с одним источником питания (справа) с обозначенными контактами питания и заземления

Операционные усилители и компараторы обозначены на схемах позиционными обозначениями (REFDES), начинающимися с буквы «U» или иногда «IC», как и другие интегральные схемы. Кроме того, в операционных усилителях иногда используются REFDES, начинающиеся с «OP».

Разъем / Заголовок

Разъемы и заголовки - это места, где другие цепи или кабели подключаются к цепи, описанной на схеме. Существует большое разнообразие типов и ориентаций соединителей, и они также представлены на схемах самыми разнообразными символами.

Иногда схематические символы представляют собой простые прямоугольники, а иногда схематические символы представляют собой рисунки, которые выглядят как физические соединители, которые они представляют.

Условные обозначения разъемов

Разъемы и заголовки чаще всего обозначаются на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «J» или буквы «P».

Переключатель
Переключатели

обычно обозначаются схематическим символом, который представляет тип переключателя и количество полюсов / ходов и штырей.

Символы переключения

Коммутаторы

обозначены на схемах позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с букв «SW».

Аккумулятор

Батареи показаны схематическим обозначением, состоящим из длинной и короткой линий, которые вместе представляют один элемент батареи. На практике большинство схематических обозначений батарей изображаются как две ячейки, независимо от того, сколько ячеек фактически содержит батарея.

Символ батареи

Батареи обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «B».

Трансформатор

Трансформаторы обычно обозначаются схематическим обозначением, которое символически представляет принцип работы трансформатора. Это похоже на две параллельные катушки индуктивности, между которыми есть что-то среднее, обычно линия или две.

Трансформаторы

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «T».

Предохранитель / PTC

Предохранители или PTC ( p ositive t em temperature c oefficient device) - это устройства защиты цепи, которые «перегорают» (перегорают) или резко увеличивают сопротивление в случае протекания через них слишком большого тока.

Предохранители

обычно показаны на схемах с символом, который выглядит как боковая буква «S».

Обозначение предохранителя

Предохранители

обозначены на схемах условным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «F».

PTC обычно отображаются в виде прямоугольника с линией, проходящей через него по диагонали; тот же символ используется для термисторов PTC.

Символы PTC

PTC обозначены на схемах позиционным обозначением (REFDES), начинающимся с буквы «R», «VR» или «PTC».

Некомпонентные символы

На схемах есть другие символы, которые не представляют физические компоненты. Некоторые символы представляют собой физические структуры, которые должны быть встроены в саму печатную плату, например контрольные точки или монтажные отверстия.

Символы контрольных точек

Другие условные обозначения обозначают шины питания или заземления.

Обозначение заземления

Другие условные обозначения используются для соединения между разными страницами схемы, с метками, указывающими, частью какой электрической сети они являются.

Некомпонентные символы часто не имеют позиционных обозначений. Некоторые из них будут иметь условные обозначения (REFDES), начинающиеся с букв «TP» (контрольные точки), «MH» (монтажные отверстия) или «X» (общий универсальный код для типов, не указанных в иных случаях).

Для получения более подробной информации о некоторых символах, обсуждаемых в этой статье, ознакомьтесь с трактовкой Робертом Кеймом схематических символов для пассивных компонентов.

Сети

На языке схем и печатных плат цепи - это электрические соединения, проводимые на печатной плате.Цепи выглядят как линии, соединяющие выводы символа компонента с другими выводами или цепями.

При рисовании схем рекомендуется маркировать важные цепи, чтобы их можно было четко идентифицировать при размещении на печатной плате. Если две цепи не нарисованы как соединенные, но имеют одинаковую метку, они будут рассматриваться как физически соединенные программным обеспечением захвата схем, так что при экспорте проекта в инструмент компоновки печатной платы они будут одной и той же цепью.

Изображение схемы с двумя цепями, которые не нарисованы соединенными, но помечены одинаково, поэтому физически связаны, в данном случае «STEPM_R_EN»

Рекомендуется использовать специальные символы для отображения сетевых подключений к другим страницам или частям той же страницы, когда они не нарисованы как связанные.Это внутристраничные (внутри страницы) или межстраничные (между страницами) символы соединения.

Межстраничные соединители

Для удобства чтения хорошие схемы избегают перекрытия цепей везде, где это возможно, но это не всегда возможно. Когда две цепи соединяются, большинство инструментов для рисования схем добавляют точку соединения или окружность. Отсутствие точки соединения означает, что две цепи не соединены, а просто проходят друг над другом. Более продвинутые инструменты схематического рисования показывают перемычку, чтобы было еще более ясно, что две цепи не связаны.

Связанные сети

Несвязанные сети (с проводным переходом)

Важные выходные данные: список цепей и спецификация

Список соединений

Самым важным выходом схемы является список соединений. Этот файл или набор файлов является основным входом для программного обеспечения компоновки печатной платы, и он используется разработчиками компоновки для управления размещением и разводкой всех схем на плате.

Форматы списка цепей

различаются, но обычно они определяют в довольно простой форме каждый компонент или символ в схеме и каждое соединение (сеть) между ними.Если вы назвали свои цепи в схеме, эти имена цепей появятся в списке соединений как точки соединения между частями. Если вы не назвали цепь, средство вывода списка цепей сгенерирует для нее имя.

Обычно список соединений содержит несколько таблиц: в одной перечисляются части и их имена, в другой перечисляются имена цепей и их соединения и т. Д. Списки соединений также могут использоваться для включения дополнительной информации, необходимой для моделирования цепей SPICE. См. Здесь несколько простых примеров вывода списка соединений.

Спецификация (Спецификация)

Другой важный вывод схемы - это спецификация или спецификация. Выходные данные спецификации представляют собой электронную таблицу или базу данных, которая сопоставляет все REFDES в схеме с физическим компонентом и номером детали.

Существует множество форматов вывода спецификации, в зависимости от того, насколько сложна ваша схема и база данных деталей, и какой тип вывода вам нужен. В самом простом случае у вас может быть список условных обозначений, каждый с номером детали производителя.

Снимок экрана с выходными данными спецификации OrCAD

Более сложные спецификации будут включать внутренние номера деталей вашей компании, количество деталей, используемых в нескольких местах, несколько номеров деталей поставщиков, которые могут использоваться для данной детали, и т. Д. Спецификация содержит информацию, необходимую для создания схемы и ее фактического построения. в сборку.


Схемы - это гораздо больше, чем просто эти ключевые вещи.Целые отрасли и карьеры строятся вокруг схематического проектирования и сборки печатных плат. Но понимание этих пяти вещей поможет вам лучше понять самые важные основы построения схем.

Вы смотрите на схему и нуждаетесь в помощи по чему-то, не описанному в этой статье? Расскажите нам об этом в комментариях, и мы можем составить статью, чтобы помочь!

Ladder Diagram (LD) Программирование | Основы программируемых логических контроллеров (ПЛК)

В США наиболее распространенным языком программирования ПЛК является Ladder Diagram (LD), также известный как Relay Ladder Logic (RLL).Это графический язык, показывающий логические отношения между входами и выходами, как если бы они были контактами и катушками в жесткой схеме электромеханического реле. Этот язык был изобретен специально для того, чтобы сделать программирование ПЛК «естественным» для электриков, знакомых с релейной логикой и схемами управления. Хотя программирование на лестничных диаграммах имеет много недостатков, оно остается чрезвычайно популярным, и поэтому ему будет уделено основное внимание в этой главе.

Каждая программа лестничных диаграмм устроена так, чтобы напоминать электрическую схему, что делает ее графическим (а не текстовым) языком программирования.Релейные диаграммы следует рассматривать как виртуальные схемы , где виртуальная «мощность» протекает через виртуальные «контакты» (когда они замкнуты), чтобы возбуждать виртуальные «катушки реле» для выполнения логических функций. Ни один из контактов или катушек, замеченных в программе PLC с лестничной диаграммой, не является реальным; скорее, они воздействуют на биты в памяти ПЛК, логические взаимосвязи между этими битами выражаются в форме диаграммы , напоминающей схему.

На следующем снимке экрана компьютера показана типичная программа с релейной диаграммой, редактируемая на персональном компьютере:

Контакты

выглядят так же, как на логической схеме электрического реле - в виде коротких вертикальных отрезков, разделенных горизонтальным пространством. Нормально разомкнутые контакты пусты в пространстве между линейными сегментами, в то время как нормально замкнутые контакты имеют диагональную линию, пересекающую это пространство. Катушки несколько отличаются, они выглядят как кружки или пары скобок. Остальные инструкции отображаются в виде прямоугольных рамок.

Каждая горизонтальная линия называется перекладиной , так же как каждая горизонтальная ступенька стремянки называется «ступенькой». Общей особенностью программных редакторов лестничных диаграмм, как видно на этом снимке экрана, является способность выделять цветом те виртуальные «компоненты» в виртуальной «цепи», готовые «проводить» виртуальное «питание».В этом конкретном редакторе цвет, используемый для обозначения «проводимости», голубой. Еще одна форма индикации состояния в этой программе ПЛК - это значения определенных переменных в памяти ПЛК, показанные красным текстом.

Например, вы можете видеть, что катушка T2 активирована в правом верхнем углу экрана (залита голубым цветом), а катушка T3 - нет. Соответственно, каждый нормально разомкнутый контакт T2 отображается цветным, указывая на его «замкнутый» статус, в то время как каждый нормально замкнутый контакт T2 не окрашивается.Напротив, каждый нормально разомкнутый контакт T3 не окрашен (поскольку катушка T3 не запитана), в то время как каждый нормально замкнутый контакт T3 показан цветным, чтобы указать его состояние проводимости. Аналогично, текущие значения счетчика таймеров T2 и T3 показаны как 193 и 0 соответственно. Выходное значение в поле математических инструкций оказывается 2400, также оно отображается красным текстом.

Выделение компонентов релейной диаграммы цветом, конечно, работает только тогда, когда компьютер, на котором запущено программное обеспечение для редактирования программ, подключен к ПЛК, и ПЛК находится в режиме «выполнения» (и функция «показать статус» программного обеспечения для редактирования включена включено). В противном случае лестничная диаграмма представляет собой не что иное, как черные символы на белом фоне. Подсветка состояния не только очень полезна при устранении ошибок программ ПЛК, но также служит неоценимой диагностической цели, когда технический специалист анализирует программу ПЛК, чтобы проверить состояние реальных устройств ввода и вывода, подключенных к ПЛК. Это особенно верно, когда статус программы просматривается удаленно через компьютерную сеть, что позволяет обслуживающему персоналу исследовать системные проблемы, даже не находясь рядом с ПЛК!

Контакты и катушки

Самыми элементарными объектами в программировании лестничных диаграмм являются контакты и катушки , предназначенные для имитации контактов и катушек электромеханических реле.Контакты и катушки - это дискретных программных элемента , имеющих дело с логическими (1 и 0; включено и выключено; истина и ложь) состояниями переменных. Каждый контакт в программе PLC с релейной диаграммой представляет собой , чтение, одного бита в памяти, в то время как каждая катушка представляет собой запись , запись одного бита в памяти.

Дискретные входные сигналы в ПЛК от реальных переключателей считываются программой лестничной диаграммы через контакты, относящиеся к этим входным каналам. В устаревших системах ПЛК каждый дискретный входной канал имеет определенный адрес, который должен быть применен к контакту (ам) в этой программе.В современных системах ПЛК каждый дискретный входной канал имеет имя тега, созданное программистом, которое применяется к контакту (ам) в программе. Точно так же дискретные выходные каналы, обозначенные символами катушек в лестничной диаграмме, также должны иметь адрес или метку имени тега.

Для иллюстрации, мы представим себе конструкцию и программирование резервной системы контроля пламени для контроля состояния пламени горелки с помощью трех датчиков. Эта система предназначена для индикации «зажженной» горелки, если по крайней мере два из трех датчиков указывают на наличие пламени.Если только один датчик показывает пламя (или если никакие датчики не показывают пламя), система объявляет, что горелка не зажжена. Состояние горелки будет визуально обозначено лампой, которую операторы могут легко увидеть в зоне диспетчерской.

Схема подключения нашей системы показана на следующей схеме:

Каждый датчик пламени выдает сигнал напряжения постоянного тока, указывающий на обнаружение пламени на горелке, либо включен (24 В постоянного тока), либо выключен (0 В постоянного тока). Эти три дискретных сигнала напряжения постоянного тока воспринимаются первыми тремя каналами карты дискретного ввода ПЛК.Индикаторная лампа представляет собой лампочку на 120 вольт, поэтому она должна питаться от карты дискретного вывода переменного тока, показанной здесь в последнем слоте ПЛК.

Чтобы сделать программу релейной логики более читаемой, мы назначим имена тегов (символьные адреса) каждому входному и выходному битам в ПЛК, описывая его реальное устройство в легко интерпретируемом формате. Мы пометим первые три дискретных входных канала как IN_sensor_A , IN_sensor_B и IN_sensor_C , а выход как OUT_burner_lit .

Здесь показана лестничная диаграмма для определения наличия пламени по крайней мере двумя из трех датчиков с именами тегов, относящихся к каждому контакту и катушке:

последовательно соединенные контакты в лестничной диаграмме выполняют логическую функцию И , в то время как параллельные контакты выполняют логическую функцию ИЛИ . Таким образом, эту программу обнаружения пламени "два из трех" можно словесно описать как:

\ [\ hbox {`Горелка горит, если \ texttt {A} \ textit {и} \ texttt {B}, \ textit {или} либо \ texttt {B} \ textit {и} \ texttt {C} , \ textit {или} либо \ texttt {A} \ textit {и} \ texttt {C} ''} \]

Другой способ выразить это - использовать нотацию булевой алгебры , где умножение представляет функцию И , а сложение представляет функцию ИЛИ :

\ [\ hbox {Горелка \ _lit} = AB + BC + AC \]

Еще один способ представить эту логическую связь - использовать символы логического элемента:

Чтобы проиллюстрировать, как эта программа будет работать, мы рассмотрим случай, когда датчики пламени B и C обнаруживают пламя, а датчик A - нет.Это соответствует хорошему состоянию «два из трех», и поэтому мы ожидаем, что ПЛК включит индикаторную лампу «Горелка горит», как запрограммировано. С точки зрения стойки ПЛК мы бы увидели светодиоды индикаторов датчиков B и C на плате дискретных входов, а также светодиодный индикатор выходного канала лампы:

Эти два находящихся под напряжением входных канала «устанавливают» биты (состояние 1) в памяти ПЛК, представляющие состояние датчиков пламени B и C. Бит датчика пламени A будет «очищен» (состояние 0), потому что соответствующий входной канал обесточен. .Тот факт, что светодиод выходного канала включен (а индикаторная лампа «Горелка горит» горит), говорит нам, что программа ПЛК «установила» соответствующий бит в регистре выходной памяти ПЛК в состояние «1».

Индикация битов регистра ввода и вывода показывает состояния «установка» и «сброс» для ПЛК в данный момент времени:

Изучая программу лестничной диаграммы с включенной индикацией состояния, мы видим, как только средняя контактная пара передает «виртуальную мощность» на выходную катушку:

Напомним, что цель контакта в программе ПЛК - прочитать состояние бита в памяти ПЛК.Эти шесть «виртуальных контактов» считывают три входных бита, соответствующие трем датчикам пламени. Каждый нормально разомкнутый «контакт» будет «закрываться», когда его соответствующий бит имеет значение 1, и будет «открываться» (перейти в свое нормальное состояние), когда его соответствующий бит будет иметь значение 0. Таким образом, мы видим здесь, что два контакта, соответствующие датчику A, отображаются без выделения (что означает отсутствие «проводимости» в схеме виртуального реле), поскольку бит для этого входа сброшен (0). Два контакта, соответствующие датчику B, и два контакта, соответствующие датчику C, будут выделены (представляя «проводимость» в виртуальной цепи), потому что их биты оба установлены (1).

Напомним также, что цель катушки в программе ПЛК - записать статус бита в память ПЛК. Здесь катушка «под напряжением» устанавливает бит для выхода 0 ПЛК в состояние «1», таким образом активируя реальный выход и отправляя электрическую мощность на лампу «Горелка горит».

Обратите внимание, что выделение цветом , а не , указывает, что виртуальный контакт проводит виртуальную мощность, а просто может, , проводить энергию.Цветное выделение вокруг виртуальной катушки, однако, указывает на наличие виртуальной «мощности» на этой катушке.

Контакты и реле

полезны не только для реализации простых логических функций, но они также могут выполнять функции с фиксацией, . Очень распространенное применение этого в промышленных системах ПЛК - программа запуска / остановки с фиксацией для управления электродвигателями с помощью кнопочных переключателей с мгновенным контактом. Как и раньше, эта функциональность будет проиллюстрирована на примере гипотетической схемы и программы:

В этой системе два кнопочных переключателя подключены к дискретным входам на ПЛК, и ПЛК, в свою очередь, подает питание на катушку реле контактора двигателя с помощью одного из своих дискретных выходов.Контакт перегрузки подключается непосредственно последовательно с катушкой контактора для обеспечения максимальной токовой защиты двигателя, даже в случае отказа ПЛК, когда дискретный выходной канал остается под напряжением.

Релейная диаграмма для этой системы управления двигателем будет выглядеть так:

Нажатие кнопки «Пуск» активирует дискретный входной канал 6 ПЛК, который «замыкает» виртуальный контакт в программе ПЛК, обозначенный IN_switch_Start . Нормально замкнутый виртуальный контакт для входного канала 7 (кнопка «Стоп») уже замкнут по умолчанию, когда кнопка «Стоп» не нажата, поэтому виртуальная катушка получит «питание», когда кнопка «Пуск» будет нажата, а кнопка «Стоп» - нет.

Обратите внимание на уплотняющий контакт с точно такой же этикеткой, что и на катушке: OUT_contactor . Поначалу может показаться странным, что и контакт, и катушка в программе ПЛК обозначены одинаково, поскольку контакты чаще всего связаны со входами, а катушки с выходами, но это имеет смысл, если вы понимаете истинное значение контактов и катушек в программа ПЛК: поскольку читает, и записывает операций с битами в памяти ПЛК. Катушка с меткой OUT_contactor записывает состояние этого бита, а контакт с меткой OUT_contactor считывает состояние того же бита.Цель этого контакта, конечно, состоит в том, чтобы зафиксировать двигатель в состоянии «включено» после того, как человек-оператор отпустил свой палец от кнопки «Пуск».

Этот метод программирования известен как обратная связь , где выходная переменная функции (в данном случае переменная обратной связи - OUT_contactor ) также является входом для той же функции. Путь обратной связи - это неявный , а не явный в программировании лестничной диаграммы, с единственным указанием обратной связи, являющимся общим именем, общим для катушки и контакта.Другие языки графического программирования (например, функциональный блок) имеют возможность отображать пути обратной связи в виде соединительных линий между выходами и входами функций, но такой возможности нет в релейной диаграмме.

Пошаговая последовательность, показывающая работу и состояние этой простой программы, показывает, как работает запечатанный контакт в цикле запуска и остановки двигателя:

Эта последовательность помогает проиллюстрировать порядок оценки или порядок сканирования программы лестничной диаграммы.ПЛК читает лестничную диаграмму слева направо, сверху вниз в том же общем порядке, в каком человек читает предложения и абзацы, написанные на английском языке. Однако в соответствии со стандартом IEC 61131-3 программа ПЛК должна оценивать (считывать) все входы (контакты) функции до определения состояния выхода функции (катушки или катушек). Другими словами, ПЛК не принимает никакого решения о том, как установить состояние катушки, пока не будут считаны все контакты, обеспечивающие питание этой катушки. После того, как статус катушки был записан в память, любые контакты с таким же именем тега будут обновляться с этим статусом на последующих ступенях в программе.

Шаг 5 в предыдущей последовательности является особенно показательным. Когда человек-оператор нажимает кнопку «Стоп», активируется входной канал для IN_switch_Stop , который «размыкает» нормально замкнутый виртуальный контакт IN_switch_Stop . При следующем сканировании этой цепочки программы ПЛК оценивает все входные контакты ( IN_switch_Start , IN_switch_Stop и OUT_contactor ), чтобы проверить их состояние, прежде чем решить, какое состояние записать в катушку OUT_contactor .Увидев, что контакт IN_switch_Stop был принудительно открыт в результате активации соответствующего дискретного входного канала, ПЛК записывает состояние «0» (или «Ложь») в катушку OUT_contactor . Однако контакт обратной связи OUT_contactor не обновляется до следующего сканирования, поэтому вы все еще видите его цветным выделением на шаге 5.

Потенциальная проблема этой системы в том виде, в котором она разработана, заключается в том, что человек-оператор теряет контроль над двигателем в случае «разомкнутой» проводки в любой из цепей кнопочного переключателя.Например, если провод упал с винтового контакта для цепи кнопочного переключателя «Пуск», двигатель не может быть запущен, если он уже был остановлен. Точно так же, если провод упал с винтового контакта для цепи кнопочного переключателя «Стоп», двигатель не мог быть остановлен, если он уже работал. В любом случае обрыв проводного соединения действует так же, как «нормальное» состояние кнопочного переключателя, что означает сохранение двигателя в его текущем состоянии. В некоторых приложениях этот режим отказа не будет серьезной проблемой.Однако во многих приложениях очень опасно иметь работающий двигатель, который нельзя остановить. По этой причине принято проектировать системы запуска / остановки двигателей немного иначе, чем было показано здесь.

Чтобы построить систему управления двигателем с остановкой при отказе с нашим ПЛК, мы должны сначала повторно подключить кнопочный переключатель, чтобы использовать его нормально замкнутый (NC) контакт:

Сохраняет дискретный входной канал 7 активным, когда кнопка не нажата. Когда оператор нажимает кнопку «Стоп», контакт переключателя принудительно размыкается, и входной канал 7 обесточивается.Если провод упадет с винтовой клеммы в цепи переключателя «Стоп», входной канал 7 обесточится точно так же, как если бы кто-то нажал кнопку «Стоп», которая автоматически отключит двигатель.

Чтобы программа ПЛК правильно работала с этим новым подключением переключателя, виртуальный контакт для IN_switch_Stop должен быть изменен с нормально замкнутого (NC) на нормально разомкнутый (NO):

Как и раньше, виртуальный контакт IN_switch_Stop находится в «замкнутом» состоянии, когда никто не нажимает переключатель «Стоп», что позволяет двигателю запускаться в любое время при нажатии переключателя «Пуск».Точно так же виртуальный контакт IN_switch_Stop размыкается каждый раз, когда кто-то нажимает кнопку «Стоп», таким образом останавливая поток виртуальной «энергии» на катушку OUT_contactor .

Хотя это очень распространенный способ создания систем пуска / останова двигателей, управляемых ПЛК - с кнопочным переключателем с нормально замкнутым контактом и виртуальным контактом НО «Стоп», студенты, не знакомые с программированием ПЛК, часто находят такое логическое реверсирование запутанным. Возможно, наиболее распространенной причиной этой путаницы является неправильное понимание «нормальной» концепции контактов переключателя, будь то реальные или виртуальные.Виртуальный контакт IN_switch_Stop запрограммирован как нормально разомкнутый (НР), но, тем не менее, обычно находится в закрытом состоянии. Напомним, что «нормальным» состоянием любого переключателя является его состояние в состоянии покоя без стимуляции, не обязательно его состояние, когда процесс находится в «нормальном» рабочем режиме. «Нормально открытый» виртуальный контакт IN_switch_Stop обычно находится в закрытом состоянии, потому что его соответствующий входной канал обычно находится под напряжением из-за нормально замкнутого контакта кнопочного переключателя, который передает реальную электроэнергию на входной канал, когда никто нажимает переключатель.Тот факт, что коммутатор настроен как нормально открытый, не обязательно означает, что обычно находится в открытом состоянии! Состояние любого переключающего контакта, реального или виртуального, зависит от его конфигурации (NO по сравнению с NC) и приложенного к нему стимула.

Другая проблема, связанная с проблемами реальной проводки, - это то, что эта система будет делать, если цепь катушки контактора двигателя размыкается по какой-либо причине. Обрыв цепи может возникнуть в результате падения провода с винтовой клеммы или из-за размыкания контакта тепловой перегрузки из-за перегрева.Проблема с нашей системой запуска / остановки двигателя в том виде, в котором она была разработана, в том, что она не «знает» о реальном состоянии контактора. Другими словами, ПЛК «думает», что контактор будет запитан, если будет подано питание на дискретный по времени выходной канал 2, но на самом деле это может быть не так, если в цепи катушки контактора имеется обрыв.

Это может привести к возникновению опасного состояния, если позже будет устранен обрыв в цепи катушки контактора. Представьте, что оператор нажимает кнопку «Пуск», но замечает, что двигатель на самом деле не запускается.Интересно, почему это может быть, он или она идет посмотреть на реле перегрузки, чтобы увидеть, не сработало ли оно. Если он сработает, и оператор нажимает кнопку «Сброс» на блоке защиты от перегрузки, двигатель немедленно запускается, поскольку дискретный выход ПЛК остается под напряжением все время после нажатия переключателя «Пуск». Запуск двигателя сразу после сброса тепловой перегрузки может стать неожиданностью для обслуживающего персонала, и это может быть довольно опасно, если кто-то окажется рядом с механизмами с приводом от двигателя, когда он запускается.

Что было бы безопаснее, так это система управления двигателем, которая отказывается «фиксироваться» до тех пор, пока контактор не активируется при нажатии переключателя «Пуск». Чтобы это было возможно, ПЛК должен иметь какой-то способ определения состояния контактора.

Чтобы ПЛК «знал» о реальном состоянии контактора, мы можем подключить контакт вспомогательного переключателя к одному из неиспользуемых дискретных входных каналов на ПЛК, например:

Теперь ПЛК может определять состояние контактора в реальном времени через входной канал 5.

Мы можем изменить программу ПЛК для распознавания этого состояния, присвоив этому входу новое имя тега ( IN_contactor_aux ) и используя нормально открытый виртуальный контакт с этим именем в качестве герметичного контакта вместо бита OUT_contactor :

Теперь, если контактор не срабатывает по какой-либо причине, когда оператор нажимает переключатель «Пуск», выход ПЛК не срабатывает при отпускании переключателя «Пуск». Когда обрыв в цепи катушки контактора устранен, двигатель , а не сразу запустится, а будет ждать, пока оператор снова не нажмет кнопку «Пуск», что является гораздо более безопасной рабочей характеристикой, чем раньше.

Особый класс виртуальной «катушки», используемый в лестничном программировании ПЛК, о котором следует упомянуть, - это «фиксирующая» катушка. Обычно они бывают двух видов: катушка set и катушка сброса . В отличие от обычной «выходной» катушки, которая положительно записывает в бит в памяти ПЛК при каждом сканировании программы, катушки «установки» и «сброса» записывают в бит в памяти только при включении виртуальной мощности. В противном случае бит может сохранить свое последнее значение.

Очень простая программа запуска / остановки двигателя может быть написана всего с двумя входными контактами и двумя из этих катушек фиксации (обе имеют одно и то же имя тега, записываются в один и тот же бит в памяти):

Обратите внимание на использование нормально разомкнутого (NO) контакта кнопочного переключателя (опять же!), Без вспомогательного контакта, обеспечивающего индикацию состояния контактора для ПЛК.Это очень минимальная программа, показанная исключительно для иллюстрации использования катушек с фиксацией «установки» и «сброса» в программировании ПЛК с релейной диаграммой.

Катушки

«Установить» и «Сброс» являются примерами того, что известно в мире программирования ПЛК как сохраняемых инструкций . «Сохраняющаяся» инструкция сохраняет значение после того, как была фактически «обесточена» в «цепи» лестничной диаграммы. Стандартная выходная катушка без удержания , что означает, что она не «защелкивается» при обесточивании.Концепция сохраняемых и не сохраняемых инструкций появится снова, когда мы исследуем программирование ПЛК, особенно в области таймеров .

Обычно мы стараемся избегать использования нескольких катушек с одинаковой меткой в ​​программе лестничной диаграммы ПЛК. Каждая катушка представляет команду «записи», а несколько катушек с одинаковым именем представляют несколько операций «записи» в один и тот же бит в памяти ПЛК. Здесь, с запирающими катушками, нет конфликта, потому что каждая из катушек записывает в бит OUT_contactor только тогда, когда ее соответствующий контакт находится под напряжением.До тех пор, пока одновременно задействован только один из кнопочных переключателей, нет конфликта между катушками с одинаковыми названиями.

Возникает вопрос: что бы произошло, если бы одновременно нажали оба кнопочных переключателя ? Что бы произошло, если бы и катушки «Установка» и «Сброс» были «запитаны» одновременно? В результате бит OUT_contactor сначала будет «установлен» (записан в значение 1), затем «сброшен» (записан в значение 0) в том же порядке, поскольку две ступени программы сканировались сверху вниз. Нижний.Как правило, ПЛК не обновляют свои регистры дискретного ввода / вывода при сканировании программы лестничной диаграммы (эта операция выполняется либо до, либо после каждого сканирования программы), поэтому реальный статус дискретного выходного канала будет таким, каким он был в последней операции записи . быть, в данном случае, «сбросом» (0 или выключено).

Даже если дискретный выход не «перепутан» из-за конфликтующих операций записи катушек «Установить» и «Сброс», другие ступени программы, записанной между ступенями «Установить» и «Сброс», могут быть ошибочными.Рассмотрим, например, случай, когда после цепочек «Установить» и «Сброс» были другие цепочки программы, которые для некоторой цели считывали состояние бита OUT_contactor . Эти другие ступени действительно будут «сбиты с толку», потому что они увидят бит OUT_contactor в «установленном» состоянии, в то время как фактический дискретный выход ПЛК (и любые ступени, следующие за цепочкой «Reset») будут видеть OUT_contactor. бит в состоянии «сброс»:

Множественные (не сохраняемые) выходные катушки с одним и тем же адресом памяти почти всегда программируются по этой причине faux pax , но даже сохраняющиеся катушки, которые предназначены для использования в согласованных парах, могут вызвать проблемы, если последствия одновременного включения питания не ожидалось.Множество контактов с одинаковыми адресами вообще не проблема, потому что несколько операций «чтения» одного и того же бита в памяти никогда не вызовут конфликта.

Стандарт программирования ПЛК МЭК 61131-3 определяет контакты с обнаружением перехода, , а также более привычные «статические» контакты. Контакт обнаружения перехода будет «срабатывать» только на время одного сканирования программы, даже если соответствующий ему бит остается активным. В стандарте IEC определены два типа контактов лестничной диаграммы с определением перехода: один для положительных переходов , а другой - для отрицательных переходов .В следующем примере показана схема подключения, программа лестничной диаграммы и временная диаграмма, демонстрирующая, как работает каждый тип контакта, чувствительного к переходу, когда он стимулируется реальным (электрическим) входным сигналом в дискретный канал:

Когда кнопочный переключатель нажат и дискретный вход запитан, первая контрольная лампа будет мигать «горит» ровно в течение одного сканирования программы ПЛК, а затем вернется в свое выключенное состояние. Контакт с положительным переходом (с буквой «P» внутри) активирует катушку OUT_test1 только во время сканирования он видит, что статус IN_test переходит от «ложного» к «истинному», даже если вход остается под напряжением для многих сканирование после этого перехода.И наоборот, когда кнопочный переключатель отпускается и дискретный вход обесточивается, вторая контрольная лампа будет мигать «горит» ровно на одно сканирование программы ПЛК, а затем вернется в свое выключенное состояние. Контакт с отрицательным переходом (с буквой «N» внутри) активирует катушку OUT_test2 только во время сканирования он видит, что статус IN_test переходит от «истина» к «ложь», даже если вход остается обесточенным. для многих сканирований после этого перехода:

Следует отметить, что продолжительность сканирования одной программы ПЛК обычно очень короткая: измеряется в миллисекундах.Если бы эта программа действительно была протестирована на реальном ПЛК, вы, вероятно, не смогли бы увидеть, как загорится ни одна из тестовых ламп, поскольку каждый импульс очень короток. Переходные контакты обычно используются каждый раз, когда требуется выполнить команду только один раз после «инициирующего» события, в отличие от выполнения этой инструкции снова и снова, пока статус события поддерживается «истина».

Контакты и катушки представляют собой только самые основные инструкции языка программирования PLC лестничных диаграмм.Существует множество других инструкций, которые будут обсуждаться в следующих подразделах.

Счетчики

Счетчик - это инструкция ПЛК, которая либо увеличивает (считает), либо уменьшает (считает) целочисленное значение, когда это предлагается переходом бита с 0 на 1 («ложь» на «истина»). Инструкции счетчиков бывают трех основных типов: вверх, счетчиков, вниз, счетчиков и вверх / вниз, счетчиков. Инструкции счетчика «вверх» и «вниз» имеют одиночные входы для запуска счетчиков, тогда как счетчики «вверх / вниз» имеют два входа запуска: один для увеличения счетчика, а другой - для уменьшения счетчика.

Чтобы проиллюстрировать использование команды счетчика, мы проанализируем систему на основе ПЛК, предназначенную для подсчета объектов, когда они проходят по конвейерной ленте:

В этой системе непрерывный (непрерывный) световой луч заставляет датчик света замыкать свой выходной контакт, запитывая дискретный канал IN4. Когда объект на ленте конвейера прерывает световой луч от источника к датчику, контакт датчика размыкается, прерывая подачу питания на вход IN4. Кнопочный переключатель, подключенный для активации дискретного входа IN5, при нажатии служит для ручного «сброса» значения счета.Индикаторная лампа, подключенная к одному из дискретных выходных каналов, будет служить индикатором того, когда значение счетчика объектов превысило некоторый заранее установленный предел.

Теперь мы проанализируем простую программу лестничной диаграммы, предназначенную для увеличения счетчика инструкции каждый раз, когда световой луч прерывается:

Эта конкретная команда счетчика (CTU) является увеличивающимся счетчиком, что означает, что она ведет счет «вверх» с каждым входом перехода из состояния во включенное состояние на свой вход «CU». Нормально замкнутый виртуальный контакт ( IN_sensor_object ) обычно удерживается в «открытом» состоянии, когда световой луч непрерывен, в силу того факта, что датчик удерживает этот дискретный входной канал под напряжением, пока луч непрерывен.Когда луч прерывается проходящим объектом на конвейерной ленте, входной канал обесточивается, в результате чего виртуальный контакт IN_sensor_object «замыкается» и посылает виртуальную мощность на вход «CU» команды счетчика. Это увеличивает счетчик, как только передний край объекта прерывает луч. Второй вход блока команд счетчика («R») - это вход сброса , получающий виртуальное питание от контакта IN_switch_reset всякий раз, когда нажимается кнопка сброса.Если этот вход активирован, счетчик немедленно сбрасывает свое текущее значение (CV) на ноль.

Индикация состояния показана в этой программе лестничной диаграммы, при этом предварительно установленное значение счетчика (PV) 25 и текущее значение счетчика (CV) 0 выделены синим цветом. Предустановленное значение - это то, что запрограммировано в инструкции счетчика до ввода системы в эксплуатацию, и оно служит порогом для активации выхода счетчика (Q), который в этом случае включает индикаторную лампу счета (катушка OUT_counts_reached ).В соответствии со стандартом программирования IEC 61131-3 этот выход счетчика должен активироваться всякий раз, когда текущее значение равно или больше заданного значения (Q активен, если CV \ (\ geq \) PV).

Это состояние той же программы после того, как датчик на конвейерной ленте прошел тридцать объектов. Как видите, текущее значение счетчика увеличилось до 30, превысив заданное значение и активировав дискретный выход:

Если бы все мы не заботились о поддержании точного общего количества объектов после 25 - а просто хотели, чтобы программа показывала, когда 25 объектов прошли мимо - мы также могли бы использовать команду счетчика вниз , предварительно установленную на значение 25, что включает выходную катушку, когда счет достигает нуля:

Здесь вход «нагрузка» заставляет текущее значение счетчика равняться предварительно установленному значению (25) при активации.С каждым полученным импульсом датчика инструкция счетчика уменьшается. Когда он достигает нуля, активируется выход Q.

Потенциальная проблема в любой версии этой системы подсчета объектов заключается в том, что ПЛК не может различать прямое и обратное движение на ленте конвейера. Если, например, конвейерная лента когда-либо изменилась в обратном направлении, датчик продолжал бы считать объекты, которые уже прошли раньше (в прямом направлении), по мере того, как эти объекты возвращались на ленту.Это было бы проблемой, потому что система «думала», что по ленте прошло больше объектов (что указывает на большую производительность), чем на самом деле.

Одним из решений этой проблемы является использование счетчика увеличения / уменьшения, способного как увеличивать (счет вверх), так и уменьшения (счет вниз), и оборудовать этот счетчик двумя датчиками светового луча, способными определять направление движения. Если два световых луча ориентированы параллельно друг другу, ближе, чем ширина самого узкого объекта, проходящего вдоль конвейерной ленты, у нас будет достаточно информации для определения направления движения объекта:

Это называется синхронизацией сигнала квадратур , потому что две формы импульса разнесены по фазе примерно на 90 \ (^ {o} \) (одна- четверть периода).Мы можем использовать эти два сдвинутых по фазе сигнала для увеличения или уменьшения инструкции счетчика вверх / вниз, в зависимости от того, какой импульс опережает и какой задерживает.

Программа ПЛК с релейной диаграммой, предназначенная для интерпретации сигналов квадратурных импульсов, показана здесь с использованием контактов с отрицательным переходом, а также стандартных контактов:

Счетчик будет увеличиваться (увеличиваться), когда датчик B обесточен, только если датчик A уже находится в обесточенном состоянии (т.е. световой луч A прерывается раньше B).Счетчик будет уменьшаться (обратный отсчет), когда датчик A обесточен, только если датчик B уже находится в обесточенном состоянии (т.е. световой луч B прерывается до A).

Обратите внимание, что повышающий / понижающий счетчик имеет как вход «сброса» (R), так и вход «загрузки» («LD»), чтобы принудительно установить текущее значение. Активация входа сброса приводит к обнулению текущего значения счетчика (CV), как мы видели с инструкцией «вверх» счетчика. Активация входа нагрузки приводит к тому, что текущее значение счетчика возвращается к предварительно установленному значению (PV), как мы видели с командой «вниз» счетчика.В случае прямого / обратного счетчика есть два выхода Q: QU (выход вверх), чтобы указать, когда текущее значение равно или больше, чем заданное значение, и QD (выход вниз), чтобы указать, когда текущее значение значение равно или меньше нуля.

Обратите внимание, как текущее значение (CV) каждого показанного счетчика связано с собственным именем тега, в данном случае parts_counted . Целочисленное число текущего значения счетчика (CV) является переменной в памяти ПЛК, как и логические значения, такие как IN_sensor_A и IN_switch_reset , и может быть точно так же связано с именем тега или символическим адресом.Это позволяет другим инструкциям программы ПЛК считывать (а иногда и записывать!) Значения из этой области памяти и в нее.

Таймеры

Таймер - это команда ПЛК, измеряющая время, прошедшее после события. Инструкции таймера бывают двух основных типов: таймеров задержки включения, таймеров и таймеров задержки выключения, . Инструкции таймера «задержки включения» и «задержки выключения» имеют одиночные входы, запускающие функцию таймера.

Таймер «задержки включения» активирует выход только в том случае, если вход был активен в течение минимального времени.Возьмем, к примеру, эту программу ПЛК, предназначенную для включения звуковой сирены перед запуском конвейерной ленты. Чтобы запустить двигатель конвейерной ленты, оператор должен нажать и удерживать кнопку «Пуск» в течение 10 секунд, в течение которых звучит сирена, предупреждающая людей убираться с конвейерной ленты, которая вот-вот начнется. Только после этой 10-секундной задержки пуска двигатель действительно запускается (с фиксацией во включенном состоянии):

Подобно счетчику «вверх», значение истекшего времени (ET) таймера задержки увеличивается один раз в секунду до тех пор, пока не будет достигнуто заданное время (PT), после чего его выход (Q) активируется.В этой программе заданное значение времени составляет 10 секунд, что означает, что выход Q не активируется, пока переключатель «Пуск» не будет нажат в течение 10 секунд. Выход сигнальной сирены, который не активируется таймером, включается сразу после нажатия кнопки «Пуск».

Важная деталь, касающаяся работы этого конкретного таймера, заключается в том, что он не сохраняет . Это означает, что инструкция таймера должна , а не , сохранять значение прошедшего времени, когда вход деактивирован.Вместо этого значение прошедшего времени должно сбрасываться до нуля каждый раз, когда вход деактивируется. Это гарантирует, что таймер сбрасывается сам, когда оператор отпускает кнопку «Пуск». Напротив, таймер задержки включения с сохранением сохраняет свое значение прошедшего времени, даже когда вход деактивирован. Это делает его полезным для сохранения «общего времени бега» для некоторых событий.

Большинство ПЛК предоставляют сохраняемые и не сохраняемые версии инструкций таймера задержки включения, так что программист может выбрать правильную форму таймера задержки включения для любого конкретного приложения.Стандарт программирования IEC 61131-3, однако, решает проблему таймеров с сохранением и без сохранения данных несколько иначе. Согласно стандарту IEC 61131-3, инструкция таймера может быть указана с дополнительным входом enable (EN), который заставляет команду таймера вести себя без сохранения при активации и с сохранением при деактивации. Общая концепция входа разрешения (EN) заключается в том, что инструкция ведет себя «нормально», пока активен вход разрешения (в этом случае действие без сохранения синхронизации считается «нормальным» в соответствии со стандартом IEC 61131-3). , но инструкция «замораживает» все выполнение всякий раз, когда разрешающий вход деактивируется.Это «замораживание» работы имеет эффект сохранения текущего значения времени (CT), даже если входной сигнал деактивируется.

Например, если мы хотим добавить в нашу систему управления конвейером таймер с сохранением данных для записи общего времени работы двигателя конвейера, мы могли бы сделать это с помощью «включенной» инструкции таймера IEC 61131-3, например:

Когда бит контактора двигателя ( OUT_contactor ) активен, таймер активирован, и ему разрешено время. Однако, когда этот бит деактивируется (становится «ложным»), инструкция таймера в целом отключается, заставляя ее «зависать» и сохранять свое текущее значение времени (CT).Это позволяет запускать и останавливать двигатель, при этом таймер отслеживает общее время работы двигателя.

Если мы хотели дать оператору возможность вручную сбросить общее значение времени выполнения до нуля, мы могли бы жестко подключить дополнительный переключатель к плате дискретного ввода ПЛК и добавить в программу контакты «сброса», например:

Каждый раз, когда нажимается переключатель «Сброс», таймер включается (EN), но вход времени (IN) отключается, заставляя таймер (без сохранения) сбрасывать свое текущее значение времени (CT) на ноль.

Другим основным типом команд таймера ПЛК является таймер задержки выключения . Эта команда таймера отличается от типа задержки включения тем, что функция отсчета времени начинается, как только команда деактивируется, а не когда она активируется. Применение таймера задержки отключения - это управление двигателем охлаждающего вентилятора для большого промышленного двигателя. В этой системе ПЛК запускает электрический вентилятор охлаждения, как только двигатель обнаруживает вращение, и поддерживает работу этого вентилятора в течение двух минут после выключения двигателя для рассеивания остаточного тепла:

Когда вход (IN) этой инструкции таймера активируется, выход (Q) немедленно активируется (без временной задержки вообще) для включения контактора двигателя охлаждающего вентилятора.Это обеспечивает охлаждение двигателя, как только он начинает вращаться (что определяется переключателем скорости, подключенным к дискретному входу ПЛК). Когда двигатель перестает вращаться, переключатель скорости возвращается в свое нормально разомкнутое положение, деактивируя входной сигнал таймера, который запускает временную последовательность. Выход Q остается активным, пока таймер отсчитывает от 0 до 120 секунд. Как только он достигает 120 секунд, выход деактивируется (отключается двигатель охлаждающего вентилятора), и значение прошедшего времени остается равным 120 секундам, пока вход снова не активируется, после чего он сбрасывается обратно на ноль.

Следующие временные диаграммы сравнивают и сравнивают задержку включения с таймерами задержки выключения:

Хотя обычно в наборах инструкций почти каждого производителя и модели ПЛК можно найти инструкции ПЛК с задержкой включения, предлагаемые как в сохраняемой, так и в неизменяемой формах, практически неслыханно найти сохраняемые инструкции таймера задержки выключения. Обычно таймеры задержки выключения не сохраняют только память.

Инструкции по сравнению данных

Как мы видели со счетчиками и таймерами, некоторые инструкции ПЛК генерируют цифровые значения, отличные от простых логических сигналов (включение / выключение).Счетчики имеют регистры текущего значения (CV), а таймеры имеют регистры истекшего времени (ET), оба из которых обычно являются целочисленными значениями. Многие другие инструкции ПЛК предназначены для приема и обработки не-логических значений, таких как эти, для выполнения полезных функций управления.

Стандарт IEC 61131-3 определяет множество команд сравнения данных для сравнения двух небулевых значений и генерации логических выходов. Основные операции сравнения: «меньше чем» (\ (<\)), «больше чем» (\ (> \)), «меньше или равно» (\ (\ leq \)), «больше или равно to »(\ (\ geq \)),« равно »(=) и« не равно »(\ (\ neq \)) могут быть найдены как серия инструкций« box »в стандарте IEC:

Выход Q для каждой инструкции «box» активируется всякий раз, когда оцениваемая функция сравнения имеет значение «true» и разрешающий вход (EN) активен.Если разрешающий вход остается активным, но функция сравнения ложна, выход Q деактивируется. Если разрешающий вход деактивируется, выход Q сохраняет свое последнее состояние.

Практическое приложение для сравнительной функции - это то, что называется управление переменным двигателем , где контролируется время работы двух резервных электродвигателей, при этом ПЛК определяет, какой электродвигатель включать следующим, в зависимости от того, какой электродвигатель работал меньше всего:

В этой программе два сохраняемых таймера задержки включения отслеживают общее время работы каждого электродвигателя, сохраняя значения времени работы в двух регистрах в памяти ПЛК: Motor_A_runtime и Motor_B_runtime .Эти два целочисленных значения вводятся в поле инструкции «больше чем» для сравнения. Если двигатель A проработал дольше, чем двигатель B, двигатель B сможет запуститься в следующий раз, когда будет нажат переключатель «пуск». Если двигатель A проработал меньше или столько же времени, что и двигатель B (сценарий показан с помощью индикации состояния, выделенной синим цветом), двигатель A будет запускаться. Два последовательно соединенных виртуальных контакта OUT_motor_A и OUT_motor_B гарантируют, что сравнение времени работы двигателя не будет производиться до тех пор, пока оба двигателя не будут остановлены.Если бы сравнение производилось постоянно, могла бы возникнуть ситуация, когда оба двигателя запустились бы, если бы кто-то случайно нажал кнопку «Пуск», когда один двигатель уже работает.

Математические инструкции

Стандарт IEC 61131-3 определяет несколько специальных команд релейной логики для выполнения арифметических вычислений. Некоторые из них показаны здесь:

Как и в случае с командами сравнения данных, каждая из этих математических команд должна быть активирована сигналом «активировано» на входе разрешения (EN).{o} \) C:

Обратите внимание на то, что для выполнения этого простого вычисления потребовались две отдельные математические инструкции, а также специальная переменная ( X ), используемая для хранения промежуточных вычислений между «квадратами» вычитания и деления.

Хотя это и не указано в стандарте IEC 61131-3, многие программируемые логические контроллеры поддерживают математические инструкции лестничных диаграмм, позволяющие напрямую вводить произвольные уравнения. Например, программа Rockwell (Allen-Bradley) Logix5000 имеет функцию «Вычислить» ( CPT ), которая позволяет вычислить любое типизированное выражение в одной инструкции, в отличие от использования нескольких специальных математических инструкций, таких как «Добавить», «Вычесть» и т. Д.Математические инструкции общего назначения значительно сокращают длину лестничной диаграммы по сравнению с использованием специальных математических инструкций для любых приложений, требующих нетривиальных вычислений.

Например, та же самая программа преобразования температуры по Фаренгейту в Цельсию, реализованная в программировании Logix5000, требует только одной математической инструкции и никаких объявлений промежуточных переменных:

Секвенсоры

Многие производственные процессы требуют, чтобы управляющие действия выполнялись в определенной заранее заданной последовательности.Периодические процессы, возможно, являются наиболее ярким примером этого, когда материалы для изготовления партии должны быть загружены в технологические сосуды, параметры, такие как температура и давление, контролируются во время обработки партии, а затем выгрузка продукта отслеживается и контролируется. До появления надежных программируемых логических устройств эта форма последовательного управления обычно управлялась электромеханическим устройством, известным как барабанный секвенсор . Это устройство работает по принципу вращающегося цилиндра (барабана), снабженного язычками для включения переключателей, когда барабан поворачивается в определенные положения.Если барабан вращается с постоянной скоростью (вращается с помощью часового двигателя), эти переключатели срабатывают в соответствии с заданным расписанием.

На следующей фотографии показан барабанный секвенсор с 30 переключателями. Пронумерованные выступы по окружности барабана отмечают его вращательное положение с шагом в 24 шага. С таким количеством переключателей и вкладок барабан может управлять до тридцати дискретных (вкл. / Выкл.) Устройств за серию из двадцати четырех последовательных шагов:

Типичное применение секвенсора - управление системой Clean In Place ( CIP ) для сосуда для пищевой промышленности, где технологический сосуд должен проходить цикл очистки, чтобы очистить его от любых биологических веществ между циклами обработки пищевых продуктов.Шаги, необходимые для очистки резервуара, четко определены и всегда должны выполняться в одной и той же последовательности для обеспечения гигиенических условий. Пример временной диаграммы показан здесь:

В этом примере есть девять дискретных выходов - по одному для каждого из девяти конечных элементов управления (насосы и клапаны) - и семнадцать шагов последовательности, каждый из которых синхронизирован. В этой конкретной последовательности единственным входом является дискретный сигнал для начала цикла CIP. С момента запуска CIP до ее завершения через два с половиной часа (150 минут) секвенсор просто выполняет запрограммированную процедуру.

Еще одно практическое применение контроллера последовательности - это реализация системы управления горелкой (BMS), также называемой системой пожаробезопасности . Здесь секвенсор управляет безопасным запуском горелки сгорания: начиная с «продувки» камеры сгорания свежим воздухом для удаления любых остаточных паров топлива, ожидая команды на разжигание огня, активируя систему искрового зажигания по команде. , а затем непрерывный контроль наличия хорошего пламени и надлежащего давления подачи топлива после зажигания горелки.

В общем смысле, секвенсор барабанов работает так же, как и конечный автомат : выходной сигнал системы зависит от состояния внутреннего состояния машины (положения барабана), а не только от условий входных сигналов. Цифровые компьютеры очень искусны в реализации функций состояния, поэтому общую функцию секвенсора ударных следует (и это) легко реализовать в ПЛК. Другие функции ПЛК, которые мы видели (в частности, «защелки» и таймеры), похожи в том смысле, что выход ПЛК в любой момент времени является функцией как его текущих входных условий, так и его прошлых входных условий.Функции секвенирования расширяют эту концепцию, чтобы определить гораздо большее количество возможных состояний («положений» «барабана»), некоторые из которых могут даже быть синхронизированными.

К сожалению, несмотря на полезность функций последовательности ударных и простоту их реализации в цифровой форме, кажется, что между производителями ПЛК очень мало стандартизации в отношении инструкций последовательности. К сожалению, стандарт IEC 61131-3 (по крайней мере, на момент написания этой статьи, в 2009 году) конкретно не определяет функцию последовательности, подходящую для программирования лестничных диаграмм.Производителям ПЛК предоставляется возможность изобретать инструкции по созданию последовательности собственной разработки. Далее следует исследование некоторых различных инструкций секвенсора, предлагаемых производителями ПЛК.

Инструкции по «барабану» Koyo

Инструкция drum , предлагаемая в ПЛК Koyo, сама по себе является образцом простоты. Эта инструкция практически не требует пояснений, как показано в следующем примере:

Сетка из квадратов три на три представляет шаги в последовательности и состояния битов для каждого шага.Строки представляют шаги, а столбцы - выходные биты, записанные командой барабана. В этом конкретном примере трехэтапная последовательность выполняется по команде единственного входа ( X001 ), а продвижение команды барабана от одного шага к следующему происходит строго на основе прошедшего времени (ориентация временной базы ). Когда вход активен, барабан выполняет заданную по времени последовательность. Когда вход неактивен, барабан останавливается там, где он остановился, и возобновляет отсчет времени, как только вход снова становится активным.

Основываясь на времени, каждый шаг в команде барабана имеет установленную продолжительность времени для завершения. Первый шаг в этом конкретном примере имеет продолжительность 10 секунд, второй шаг 15 секунд и третий шаг 18 секунд. На первом этапе устанавливается единственный выходной бит Y001 . На втором этапе устанавливается только выходной бит Y002 . На третьем этапе устанавливаются выходные биты Y002 и Y003 (1), а бит Y001 сбрасывается (0). Цветные и неокрашенные поля показывают, какие выходные биты устанавливаются и сбрасываются на каждом шаге.Номер текущего шага хранится в регистре памяти DS1 , а прошедшее время (в секундах) сохраняется в регистре таймера TD1 . Бит «завершения» устанавливается по завершении трехэтапной последовательности.

Инструкции барабана Koyo могут быть расширены, чтобы включать в себя более трех шагов и более трех выходных битов, при этом время каждого шага настраивается независимо, а каждый из выходных битов произвольно назначается любым адресам битов для записи в памяти ПЛК.

В следующем примере инструкции барабана Koyo показано, как ее можно настроить для запуска по событиям , а не по истекшему времени. Эта ориентация называется базой событий :

.

Здесь трехэтапная последовательность выполняется, когда она разрешена одним входом ( X001 ), при этом инструкция барабана продвигается от одного шага к следующему, только когда устанавливаются разные биты условия события. Когда вход активен, барабан выполняет свою последовательность при выполнении каждого условия события.Когда вход неактивен, барабан останавливается там, где он остановился, независимо от состояния бита события.

Например, во время первого шага (когда установлен только выходной бит Y001 ), инструкция барабана ожидает, пока первый входной бит условия X002 не станет установленным (1), прежде чем перейти к шагу 2, время не имеет значения. Когда это происходит, барабан немедленно переходит к шагу 2 и ожидает установки входного бита X003 и так далее. Если все три условия события были выполнены одновременно ( X002 , X003 и X004 , все установлены на 1), барабан пропустил бы все шаги так быстро, как только мог (один шаг на сканирование программы ПЛК) без заметного время, прошедшее для каждого шага.И наоборот, команда барабана будет ждать до тех пор, пока не будет выполнено правильное условие, прежде чем продвигаться вперед, независимо от того, происходит ли это событие в миллисекундах или в днях.

Инструкции для секвенсора Аллена-Брэдли
ПЛК

Rockwell (Allen-Bradley) используют более сложный набор инструкций для реализации последовательностей. Ближайшим эквивалентом инструкции Koyo drum является инструкция Allen-Bradley SQO (выход секвенсора), показанная здесь:

Вы заметите, что внутри блока инструкций SQO нет цветных квадратов, указывающих, когда определенные биты устанавливаются или сбрасываются на протяжении всей последовательности, в отличие от простоты инструкции барабана Koyo PLC.Вместо этого команде SQO Аллена-Брэдли предлагается прочитать набор 16-битных слов, начинающихся в произвольно заданном программистом месте в памяти ПЛК, по одному слову за раз. Он переходит к следующему слову в этом наборе слов с каждым новым значением позиции (шага). Это означает, что инструкции секвенсора Аллена-Брэдли полагаются на то, что программист уже предварительно загрузил область памяти ПЛК с необходимыми единицами и нулями, определяющими последовательность. Это делает инструкцию секвенсора Аллена-Брэдли более сложной для интерпретации человеком-программистом, поскольку состояния битов явно не показаны внутри блока инструкций SQO, но также делает секвенсор гораздо более гибким, поскольку эти биты не являются фиксированными параметрами SQO. инструкция и, следовательно, может быть изменена динамически по мере работы ПЛК.С помощью инструкции барабана Koyo назначенные состояния вывода являются частью самой инструкции и, следовательно, фиксируются после загрузки программы в ПЛК (т.е.они не могут быть изменены без редактирования и повторной загрузки программы ПЛК). С помощью Allen-Bradley состояние битов включения или выключения для последовательности может быть свободно изменено во время выполнения. Это очень полезная функция в приложениях управления рецептами, где рецепт может быть изменен по прихоти производственного персонала, и им не нужно полагаться на техника или инженера для перепрограммирования ПЛК для каждого нового рецепта. .

Параметр «Length» сообщает инструкции SQO, сколько слов будет прочитано (т.е. сколько шагов во всей последовательности). Секвенсор перемещается в каждую новую позицию, когда его разрешающий вход переходит из неактивного в активный (от «ложного» до «истинного»), точно так же, как инструкция обратного отсчета (CTU) увеличивает значение своего аккумулятора с каждым новым переходом от ложного к истинному. входа. Здесь мы видим еще одно важное различие между инструкцией Аллена-Брэдли SQO и инструкцией барабана Koyo: инструкция Аллена-Брэдли, по сути, управляемая событиями , и не выполняется сама по себе, как инструкция барабана Koyo, когда она сконфигурирована для раз база.

Инструкции секвенсора

в ПЛК Allen-Bradley используют нотацию, называемую индексированной адресацией , , чтобы указать места в памяти для набора 16-битных слов, которые он будет читать. В показанном выше примере мы видим параметр «Файл», указанный как # B3: 0 . Символ «#» сообщает инструкции, что это начальная позиция в памяти для первого 16-битного слова, когда значение позиции инструкции равно нулю. По мере увеличения значения позиции инструкция SQO считывает 16-битные слова из последовательных адресов в памяти ПЛК.Если B3: 0 - слово, указанное в позиции 0, то B3: 1 будет адресом памяти, считанным в позиции 1, B3: 2 будет адресом памяти, прочитанным в позиции 2 и т. Д. Таким образом, Значение «position» заставляет инструкцию SQO «указывать» или «индексировать» последовательные ячейки памяти.

Биты, считанные из каждого индексированного слова в последовательности, сравниваются со статической маской, определяющей, какие биты в индексированном слове являются релевантными. В каждой позиции в адрес назначения записываются только эти биты.

Как и большинство других инструкций Аллена-Брэдли, секвенсор требует, чтобы программист объявил специальную область памяти, зарезервированную для внутреннего использования инструкцией. Файл « R6 » существует только для этой цели, каждый элемент в этом файле содержит бит и целочисленные значения, связанные с инструкцией секвенсора (например, биты «включить» и «готово», длину массива, текущую позицию и т. Д. ).

Для иллюстрации давайте рассмотрим набор битов, содержащихся в файле B3 ПЛК Allen-Bradley SLC 500, показывая, как каждая строка (элемент) этого файла данных будет считываться инструкцией SQO, когда она проходит через позиций:

Номер позиции секвенсора добавляется к адресу ссылки на файл как смещение .Таким образом, если файл данных указан в поле инструкции SQO как # B3: 0 , тогда B3: 1 будет строкой считываемых битов, когда значение позиции секвенсора равно 1, B3: 2 будет строка битов читается, когда значение позиции равно 2, и так далее.

Маска Значение , указанное в инструкции SQO, сообщает инструкции, какие биты из каждой строки будут скопированы в адрес назначения. Значение маски FFFFh (FFFF в шестнадцатеричном формате ) означает, что все 16 бит каждого слова B3 будут считаны и записаны в место назначения.Значение маски 0001h означает, что будет читаться и записываться только первый (наименее значимый) бит, а остальные игнорируются.

Давайте посмотрим, что произойдет с инструкцией SQO, имеющей значение маски 000Fh, начиная с индекса файла # B3: 0 и записывая в место назначения, которое является выходным регистром O: 0,0 , с учетом значений битового массива в файле B3 показано выше:

Когда эта инструкция SQO находится в позиции 2, она считывает значения битов 0010 из B3: 2 и записывает только эти четыре бита в O: 0.0 . Символы «X», показанные на рисунке, означают, что все другие биты в этом выходном регистре не затронуты - инструкция SQO не записывает в эти биты, потому что они «замаскированы» от записи. Вы можете представить себе, что нулевые биты маски препятствуют записи исходных битов в слово назначения в том же смысле, что и малярная лента предотвращает нанесение краски на поверхность.

Следующая программа Allen-Bradley SLC 500 для ПЛК показывает, как пара инструкций SQO плюс инструкция таймера задержки включения может использоваться для дублирования точно такой же функциональности, что и «временная база» инструкции барабана Koyo, представленной ранее:

Первая инструкция SQO считывает биты в массиве файлов B3 , отправляя только три младших из них в выходной регистр O: 0.0 (как указано значением маски 0007h). Вторая инструкция SQO считывает целочисленные значения из элементов целочисленного файла N7 и помещает их в «предустановленный» регистр таймера T4: 0 , чтобы динамически обновлять предварительно установленное значение таймера с каждым шагом последовательности. Таймер, в свою очередь, отсчитывает каждую временную задержку, а затем позволяет обоим секвенсорам перейти к следующей позиции по истечении заданного времени. Здесь мы видим огромное преимущество индексированной адресации памяти инструкциями SQO: тот факт, что инструкция SQO считывает свои биты из произвольно заданных адресов памяти, означает, что мы можем использовать инструкции SQO для упорядочивания любого типа данных, существующих в памяти ПЛК! Мы не ограничены включением и выключением отдельных битов, как в случае с инструкцией барабана Koyo, но, скорее, можем индексировать целые числа, символы ASCII или любые другие формы двоичных данных, находящихся в памяти ПЛК.

На экране компьютера появляются окна файла данных

, показывающие битовый массив, хранящийся в файле B3 , а также значения таймера, хранящиеся в файле N7 . На этом живом снимке экрана мы видим обе инструкции секвенсора в позиции 2, при этом вторая инструкция SQO загрузила значение 15 секунд из регистра N7: 2 в регистр предварительной установки таймера T4: 0.PRE .

Обратите внимание на то, что разрешающий контактный адрес для второй инструкции SQO является «разрешающим» битом первой инструкции, обеспечивая одновременное включение обеих инструкций.Это позволяет синхронизировать два отдельных секвенсора (на одном шаге).

Переходы на основе событий могут быть реализованы в ПЛК Allen-Bradley с использованием дополнительной инструкции упорядочивания, называемой SQC (сравнение секвенсора). Инструкция SQC настроена очень похоже на инструкцию SQO, с индексированным адресом ссылки на файл для чтения, зарезервированной структурой памяти для внутреннего использования, установленной длиной и значением позиции. Цель команды SQC - прочитать регистр данных и сравнить его с другим регистром данных, установив бит «найдено» ( FD ), если они совпадают.Таким образом, инструкция SQC идеально подходит для обнаружения того, когда определенные условия были выполнены, и, таким образом, может использоваться, чтобы позволить инструкции SQO перейти к следующему этапу в своей последовательности.

В следующем примере программы показан ПЛК Allen-Bradley MicroLogix 1100, запрограммированный как с инструкциями SQO, так и с инструкциями SQC:

Трехпозиционная инструкция SQO (вывод секвенсора) считывает данные из B3: 1 , B3: 2 и B3: 3 , записывая четыре младших из этих бита в выходной регистр O: 0.0 . Трехпозиционная инструкция SQC (сравнение секвенсора) считывает данные из B3: 6 , B3: 7 и B3: 8 , сравнивая четыре наименее значимых из этих битов с входными битами в регистре I: 0,0 . Когда четыре состояния входных битов совпадают с выбранными битами в файле B3 , устанавливается бит FD инструкции SQC, в результате чего и инструкция SQO, и инструкция SQC переходят к следующему этапу.

Наконец, ПЛК Allen-Bradley предлагают третью инструкцию секвенсора, которая называется Загрузка секвенсора (SQL), которая выполняет функцию, противоположную функции вывода секвенсора (SQO).Инструкция SQL берет данные из назначенного источника и записывает их в индексированный регистр в соответствии со значением счетчика позиций, а не читает данные из индексированного регистра и отправляет их в назначенное место назначения, как это делает инструкция SQO. Команды SQL полезны для чтения данных из реального процесса и сохранения их в разных регистрах в памяти ПЛК в разное время, например, когда ПЛК используется для регистрации данных (записи данных процесса).

Силовой выключатель

- Схема работы и управления

Понимание схемы выключателя важно, если вы планируете проектировать подстанцию.Довольно часто бывает сложно разобраться во всей схеме с первого взгляда. Поэтому приведенный ниже рисунок, изображающий схему выключателя, будет использован для упрощения и объяснения различных элементов конструкции выключателя и управления им.

Рисунок 1: Цепь включения и отключения выключателя

Формы контакта

Прежде чем объяснять, что делает каждое устройство в схеме, необходимо понять различные формы вспомогательного контакта. Каждый выключатель оснащен вспомогательным выключателем.Он механически связан с механизмом включения выключателя. Внутри корпуса вспомогательного переключателя вы можете иметь контакт « a » (он же 52a по ANSI) или форму « b » (он же 52b).

Рис. 2: Группа контактов вспомогательного переключателя, механически привязанная к рабочему стержню масляного выключателя.

Контакт формы « a » представляет собой нормально разомкнутый (НР) контакт. Таким образом, когда выключатель разомкнут, его контакты 52a разомкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52a замкнуты.Контакт 52a соответствует состоянию выключателя .

Контакт формы « b » представляет собой нормально замкнутый (Н.З.) контакт. Он действует прямо противоположно тому, что делает «а» . Когда прерыватель разомкнут, контакты 52b замкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52b разомкнуты.

С контактом 52a в цепи отключения (как показано на схеме выше), как только выключатель размыкается, этот контакт размыкается. Теперь независимо от того, что делают реле, катушка отключения изолирована.С другой стороны, при разомкнутом выключателе контакт 52b в замкнутой цепи замкнут, что позволяет выполнить операцию включения при желании.

Помимо контактов вспомогательного выключателя выключателя, в схеме выключателя вы увидите такие реле, как реле защиты от помпы 52Y, реле низкого уровня газа 63X, реле пониженного напряжения 27 и т. Д. Контакты «a» и «b» каждого из этих реле блокируются с другими реле или переключателями, так что они либо разрешают, либо не разрешают работу выключателя.

Схема отключения автоматического выключателя

Рисунок 3: Схема управления отключением

Для цепи отключения вы должны подключить контакт «a» реле отключения параллельно. См. Рисунок 2 . Следовательно, когда замыкается одно реле или переключающий контакт, замыкая цепь, срабатывает выключатель. Единственным исключением из параллельного подключения контактов является контакт вспомогательного реле низкого уровня газа (63X на рисунке). Этот подключен последовательно. Почему?

В современных силовых выключателях для гашения дуги используется гексафторид серы (SF6). Без достаточного количества газа, то есть с уменьшенной отключающей способностью, внутри резервуара может произойти вспышка. Для предотвращения пробоев из-за низкого уровня газа выключатели оснащены реле ANSI ’63’.Срабатывание выключателя отключается контактом этого реле.

Большинство современных автоматических выключателей имеют две катушки отключения. При подаче питания на выключатель срабатывает любой из них. Поскольку в систему защиты и управления энергосистемой встроена достаточная степень резервирования, нередко можно увидеть все первичные реле в катушке отключения отключения системы 1 и катушке отключения резервного отключения 2.

На этом этапе, Надеюсь, читатель уловил стратегию последовательно-параллельного размещения контактов реле.

Давайте посмотрим на другие реле и переключатели из цепи отключения нашего выключателя. Катушка отключения реле пониженного напряжения 27B подключена к тому же источнику постоянного тока, что и источник, питающий цепь отключения. Когда это питание прерывается, катушка реле 27B обесточивается, приводя в действие ее контакты. В нашем выключателе мы не блокируем отключение из-за этого ненормального состояния. В отрасли принято сигнализировать только локально и пересылать сигнал тревоги удаленному оператору через SCADA. Выключатель также оснащен переключателем 43, который переключает между местным и дистанционным отключением.Местное расположение позволяет людям, находящимся у распределительной коробки выключателя, отключить выключатель, включив управляющий переключатель (CS). Переключение в дистанционное положение позволяет реле в диспетчерской отключать выключатель.

Целевые устройства

Целевые лампы используются в цепях для передачи определенных условий. Когда выключатель замкнут и включен, красная лампа загорается, указывая на то, что выключатель находится под напряжением. При размыкании выключателя загорается зеленая лампа - цепь в комплекте с контактом 52b переключается с размыкания на замыкание.

Теперь вы можете заметить, что красная контрольная лампа подключена таким образом, что по существу замыкаются реле отключения и срабатывает выключатель. Неудивительно, что это не так. Лампы-мишени имеют достаточное сопротивление (~ 200 Ом для цепи 125 В постоянного тока), ограничивая ток, который может питать катушку.

Схема включения выключателя

Рисунок 4: Схема управления включением

Для этой схемы вы должны соединить контакт реле управления выключателем последовательно с цепочкой из 86 контактов реле блокировки, прежде чем вы нажмете реле насоса в замкнутой цепи. Почему? Что ж, вы бы хотели замкнуть выключатель в неисправной цепи? См. рисунок 3 . В этом примере у вас есть контакты «b» 86T (трансформатор LOR) и 86B (шина LOR) последовательно с контактом «a» реле управления выключателем SEL351S. Следовательно, когда происходит отказ трансформатора или шины, соответствующий ему LOR блокирует замыкание цепи SEL351S.

Современные реле управления выключателем запрограммированы на проверку синхронизма. То есть, прежде чем выключатель будет включен, реле проверяет фазовый угол источника и напряжение на стороне нагрузки любой одной фазы.Если углы не синхронизированы, логика реле не позволит сработать его замыкающему управляющему контакту.

Замыкающая цепь также имеет контакты выключателя двигателя (MS). Двигатель используется для взвода пружины, которая замыкается и отключается. Контакты выключателя двигателя не позволяют выключателю замкнуться, пока он не завершит свою работу.

Хорошо! Хватит теории. Хотите реализовать дизайн в реальном мире? Тогда ознакомьтесь с электронной книгой ниже. Используется популярная в отрасли схема выключателя Siemens SPS2 на 138 кВ. Онлайновая ретрансляция для двух разных подстанций, созданная с нуля, чтобы объяснить, что отключает, закрывается и блокирует закрытие.Спасибо за поддержку этого блога.

Схема управления автоматическим выключателем Алин Мохаммед

Реле защиты от накачки

Для предотвращения случайного многократного включения выключатели оснащены реле защиты от накачки (обозначение 52Y ANSI). Предположим сценарий, когда неисправность сохраняется на линии, и человек пытается замкнуть выключатель на ней. Хотя человек нажимает кнопку включения на секунду или две, для выключателя, который работает циклически, эта продолжительность составляет вечность. При нажатой кнопке включения выключатель несколько раз пытается размыкаться и замыкаться.Поскольку двигатель выключателя не рассчитан на продолжительную работу, это может привести к серьезным повреждениям.

В заключение, имейте в виду, что не все реле в здании управления могут обрабатывать мгновенный пусковой ток от катушки отключения выключателя. Например, реле управления SCADA. Промежуточные реле, подобные тем, которые производятся Potter-Brumfield, обычно устанавливаются в качестве посредников. Таким образом, в нашем случае реле SCADA размыкает промежуточное реле, и это реле активирует катушку отключения выключателя.

Большинство современных микропроцессорных реле, особенно производства Schweitzer, могут выдерживать пусковые токи до 30 А и, таким образом, могут быть подключены непосредственно к катушкам выключателя.

Сводка

  • Схема выключателя представляет собой сеть блокированных реле и переключателей.
  • Работа выключателя контролируется реле и переключателями.
  • Контакты отключения подключены параллельно.
  • Замыкающие контакты подключаются последовательно, т.е. контакт реле управления выключателем «a», за которым следует серия контактов LOR «b».

Поддержите этот блог, поделившись статьей

Коммутаторы | Electronics Club

Переключатели | Клуб электроники

Переключатель контактов (полюс, ход и т. Д.)
Стандартные переключатели (SPST, DPDT и т. Д.)
Специальные переключатели (многоходовые, наклонные, язычковые и т. Д.)

Смотрите также: Реле | Последовательный и параллельный

Выбор переключателя

Особенности, которые следует учитывать при выборе коммутатора:

  • Тип контактов , например DPDT.
  • Номинальные значения для напряжения и тока.
  • Принцип работы переключатель, скольжение и т. Д.

Следующие термины используются для обозначения различных типов стандартных переключателей:

SPST = однополюсный, одинарный
SPDT = однополюсный, двусторонний
DPST = двухполюсная, одинарная
DPDT = двухполюсная, двойная


Контакты переключателя

Для описания переключающих контактов используется несколько терминов:

  • Полюс - количество контактных групп переключателя.
  • Throw - количество проводящих позиций (используется только для одинарных и двойных)
  • Путь - количество ведущих позиций.
  • Momentary - переключатель возвращается в нормальное положение при отпускании.
  • Обрыв - положение выключено, контакты не токопроводящие.
  • Замкнут - положение включено, контакты проводящие, позиций может быть несколько.
Простой двухпозиционный выключатель

Простой двухпозиционный переключатель имеет один набор контактов, однополюсный , и одно положение переключения, которое проводит, одиночный ход .Этот тип переключателя называется SPST (однополюсный, однопозиционный). и его действие описано как ВКЛ-ВЫКЛ . Механизм переключателя имеет два положения: закрыто = включено и открыто = выключено, но это называется «однопозиционный». потому что ведет только одна позиция.

Простой нажимной переключатель

Простой кнопочный выключатель, например, дверной звонок, имеет один набор контактов и положение включения. только на мгновение, как только вы отпустите переключатель, он снова выключится. Это действие называется нажатием на включение (нажатие для замыкания контактов).Кратковременное действие показано с помощью скобок: (ON) -OFF .

Номинальные характеристики контактов переключателя

Контакты переключателя рассчитаны на максимальное напряжение и ток, и могут быть разные рейтинги для переменного и постоянного тока. Значения переменного тока выше, потому что ток падает до нуля. много раз в секунду, и вероятность образования дуги на контактах переключателя снижается.

Для проектов низковольтной электроники номинальное напряжение не имеет значения, но может потребоваться чтобы проверить текущий рейтинг.Максимальный ток меньше для индуктивных нагрузок (катушек и двигатели), потому что они вызывают большее искрение на контактах при выключении.



Стандартные переключатели

Фотографии © Rapid Electronics


ВКЛ-ВЫКЛ, SPST

SPST = однополюсный, односторонний

Простой двухпозиционный выключатель.

Этот тип может использоваться для переключения источника питания на цепь. На фотографии представлен тумблер SPST

.

При использовании в сети электропитания этот тип переключателя должен находиться в токоведущем проводе, но лучше использовать переключатель DPST, чтобы изолировать как фазу, так и нейтраль.

Rapid Electronics: Тумблер SPST


(ON) -OFF, Push-to-Make, SPST мгновенный

При отпускании нажимной выключатель возвращается в свое нормально разомкнутое = выключенное положение. кнопку, это показано скобками вокруг (ON). Это стандартный переключатель дверного звонка.

Rapid Electronics: нажимной выключатель


ВКЛ. (ВЫКЛ.), Push-to-break, SPST Momentary

Размыкающий переключатель возвращается в свое нормально замкнутое = включенное положение, когда вы отпускаете кнопку, это показано скобками вокруг (ВЫКЛ).

Rapid Electronics: нажимной выключатель


ON-ON, SPDT

SPDT = однополюсный, двойной бросок

Этот переключатель может быть включен в обоих положениях, в каждом случае включается отдельное устройство. Его также называют переключателем переключения .

Например, переключатель SPDT может использоваться для включения красной лампы в одном положении и зеленой лампы в другом положении.

Переключатель SPDT может использоваться как простой выключатель, подключившись к COM и одному из A или B клеммы показаны на схеме.A и B взаимозаменяемы, поэтому переключатели обычно не имеют маркировки.

Тумблерные, ползунковые и перекидные переключатели SPDT


ON-OFF-ON, SPDT Center Off

Это специальная версия стандартного переключателя SPDT, показанного выше. Он имеет третье положение переключения в центре, которое выключено.

Быстрая электроника: Центральный выключатель SPDT

Мгновенные (ВКЛ) -ВЫКЛ- (ВКЛ) версии также доступны, когда переключатель возвращается в центральное положение выключения при отпускании.Скобки используются для отображения мгновенного действия.

Быстрая электроника: (ON) -OFF- (ON) переключатель


Двойное включение-выключение, DPST

DPST = двухполюсный, одинарный бросок

Пара двухпозиционных переключателей, которые работают вместе (показаны пунктирной линией в символе цепи).

Переключатель DPST часто используется для электросети, поскольку он переключает как активные, так и нейтральные соединения.

Быстрая электроника: Кулисный переключатель DPST


Двойной ON-ON, DPDT

DPDT = двойной полюс, двойной бросок

Пара включенных переключателей, которые работают вместе (показаны пунктирной линией в символе цепи).

Реверсивный переключатель

DPDT-переключатель можно подключить как реверсивный переключатель для двигателя, как показано на схеме ниже:

Быстрая электроника: Ползунковый переключатель DPDT


ON-OFF-ON, DPDT Center Off

Это специальная версия стандартного переключателя DPDT, показанного выше. Он имеет третье положение переключения в центре, которое выключено. Это может быть полезно для управления двигателем, поскольку у вас есть прямое, выключенное и обратное положение.

Быстрая электроника: DPDT центральный выключатель

Мгновенные (ВКЛ) -ВЫКЛ- (ВКЛ) версии также доступны, когда переключатель возвращается в центральное положение выключения при отпускании.Скобки используются для отображения мгновенного действия.

Быстрая электроника: DPDT центральный выключатель без фиксации



Специальные переключатели

Фотографии © Rapid Electronics


Двухпозиционный переключатель (например, ON-OFF, SPST)

Выглядит как кнопочный выключатель мгновенного действия, но это стандартный двухпозиционный выключатель SPST: нажмите один раз, чтобы включить, нажмите еще раз, чтобы выключить. Это называется фиксирующим действием .

Rapid Electronics: Двухпозиционный переключатель SPST


Микровыключатель (обычно ON-ON, SPDT)

Микропереключатели

предназначены для переключения полностью открытыми или полностью закрытыми в ответ на небольшие движения и небольшие силы.Они доступны с прикрепленными рычагами и роликами.

Микропереключатели

часто используются в качестве датчиков в машинном оборудовании для определения положения деталей, включая двери, например. они могут использоваться для остановки машины, если открывается дверь или панель, открывающая движущиеся части.

Нормальные выключатели, вероятно, будут страдать от повреждения дуговым разрядом (искрой) на своих контактах, когда они не открываются или не закрываются полностью, микровыключатели предназначены для предотвращения этой проблемы.

Rapid Electronics: микровыключатели


Ключевой переключатель

Переключатель с ключом.Показанный пример - SPST.

Rapid Electronics: клавишные переключатели


Переключатель наклона (SPST)

Переключатели наклона содержат токопроводящую жидкость, которая при наклоне замыкает контакты внутри, замыкая переключатель. Их можно использовать в качестве датчиков для определения положения объекта. Некоторые переключатели наклона содержат ядовитую ртуть.


Геркон

Контакты герконового переключателя замыкаются поднесением небольшого магнита к переключателю. Они используются в цепях безопасности, например, для проверки того, что двери закрыты.Стандартные герконы - это SPST (простое включение-выключение), но также доступны версии SPDT (переключаемые).

Предупреждение: геркон имеет стеклянный корпус, который легко разбивается! Для получения рекомендаций по обращению посетите веб-сайт Electronics in Meccano.

Rapid Electronics: герконы


DIL-переключатель

DIL = двухрядный.

DIL-переключатель - это набор миниатюрных двухпозиционных переключателей SPST, в показанном примере 8 переключателей. Размер корпуса такой же, как у стандартной интегральной схемы DIL.

DIL-переключатели используются для настройки цепей, например, для установки кода дистанционного управления. Они также известны как переключатели DIP (Dual In-Line Parallel).

Rapid Electronics: DIL-переключатели


Многополюсный переключатель

На рисунке показан 6-полюсный двухпозиционный переключатель, также известный как 6-полюсный переключающий переключатель. Его можно настроить на мгновенное или фиксирующее действие. Действие фиксации означает, что он ведет себя как кнопочный переключатель, нажмите один раз для первой позиции, нажмите еще раз для второй позиции и т. д.

Быстрая электроника: 6-полюсный переключатель


Многопозиционный переключатель

Многопозиционные переключатели имеют 3 или более проводящих положений и могут иметь несколько полюсов (контактные группы).

Символ показывает 1-полюсный 4-позиционный переключатель.

Популярный тип имеет вращающееся действие и доступен с различными схемами контактов от 1-полюсного 12-контактного до 4-полюсного 3-контактного. Количество путей (положений переключателя) можно уменьшить, установив упор под крепежную гайку.Например, если вам нужен 2-полюсный 5-позиционный переключатель, вы можете купить 2-полюсный 6-позиционный переключатель и отрегулировать упор.

Сравните многополюсный переключатель (много положений переключателя) с описанным выше многополюсным переключателем (множество наборов контактов).

Rapid Electronics: многоходовые поворотные переключатели


Rapid Electronics любезно разрешили мне использовать их изображения на этом веб-сайте, и я очень благодарен за их поддержку. У них есть широкий ассортимент переключателей и других компонентов для электроники, и я рад рекомендую их как поставщика.


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Веб-сайт размещен на Tsohost

Общие сведения о переключателях аудиоразъемов и схемах

Аудиоразъемы

существуют уже несколько десятилетий и используются в самых разных приложениях.Несмотря на простоту своих основных функций, они могут использоваться в сложных системах. Чтобы лучше понять некоторые из их возможностей, мы углубимся в «внутренности» этих разъемов и посмотрим, что они могут предложить. Глядя на, казалось бы, простую таблицу данных аудиоразъема, вы часто найдете множество схем с различными переключателями и соединениями. В этом посте мы рассмотрим, как читать эти схемы, описать различные доступные типы переключателей и обсудить, как они реализованы в аудиоприложениях.

Что такое коммутатор?

По своему основному определению, относящемуся к электрическим соединителям, переключатель - это устройство для создания и разрыва соединения в электрической цепи. Аудиоразъемы доступны без переключателей, с простыми переключателями или со сложной системой переключения. Эти переключатели часто представлены на схеме разъема, доступного в таблице данных. Ниже приведены некоторые типовые схемы, показывающие некоторые из этих вариантов переключения.

Типовая схема аудиоразъема с различными вариантами переключения

Как читать схему аудиоразъема

Прежде чем мы перейдем к функции переключателя, сначала нам нужно понять, как читать схему аудиоразъема.Аудиоразъемы могут иметь от 2 до 6 и более проводов. В этом примере мы остановимся на стандартном стереоразъеме с 3-мя проводниками. Ниже представлена ​​схема штекера и базовая схема, включая типовые обозначения клемм. Этот конкретный пример не включает переключатели.

Базовый чертеж схемы аудиоразъема и разъема

При чтении схемы подумайте о том, что штекер вставляется слева направо для совмещения с соответствующими клеммами ответного разъема.

Пример сопряженного аудиоразъема и штекера

Теперь мы собираемся добавить переключатель в положение клеммы 2 (наконечник). Переключатель слева, показанный ниже, классифицируется как нормально замкнутый, поскольку в неподключенном состоянии клемма 10 находится в прямом контакте (замкнутом) с клеммой 2. Обычно его называют «концевым переключателем», поскольку переключатель является расположен на "наконечнике" терминала. Теперь мы снова визуализируем вставку ответной заглушки слева направо. Когда наконечник контактирует с выводом 2, он отталкивает эту пружину от вывода 10, делая контакт между этими выводами «размыкающимся».

Пример, показывающий разомкнутый контакт между клеммами 2 и 10

Подобным образом несколько переключателей могут присутствовать на разных контактах. Ниже приведен пример 4-проводной вилки с 3 переключателями, расположенными на наконечнике, кольцевом 1 и кольцевом 2 выводах.

Схема 4-проводного аудиоразъема с 3 переключателями

Несмотря на то, что он выглядит более сложным, он по-прежнему имеет те же базовые функции, что и вариант с одним переключателем, за исключением наличия 2 дополнительных переключателей.

Все переключатели, которые мы рассматривали до сих пор, были нормально замкнутыми.Некоторые другие функции переключения могут быть классифицированы как нормально разомкнутые, однополюсные, двойные (SPDT) и двухполюсные, двойные (DPDT). Многие из этих переключателей будут изолированы от аудиосигналов и могут использоваться для управления другими частями схемы.

Примеры дополнительных функций переключения

Нужны ли переключатели аудиоразъемов?

Приложение определяет, сколько и какого типа переключателей необходимо. Если вы просто подключаете наушники к MP3-плееру, чтобы слушать музыку, вам не обязательно понадобится аудиоразъем с переключателями.Однако, если вам нужно переключить звук между динамиками и наушниками, определить, когда вставлен штекер, использовать вставленный штекер для управления другими частями вашей схемы или использовать плату микширования звука, вы, вероятно, захотите использовать разъем с функцией переключения. Ниже приведены некоторые концептуальные примеры, которые можно применить к нескольким приложениям.

Переключение звука между динамиками и наушниками

На первом рисунке штекер не вставлен, поэтому переключатели клемм 10 и 11 замкнуты, направляя звук в динамик.На втором рисунке вставлен штекер, который размыкает контакты 10 и 11, таким образом направляя звук на наушники.

Пример переключения звука между динамиками и наушниками

Определить, когда вставлен штекер

Аналогичным образом, эта установка задействует функцию обнаружения, когда контакт клеммы 10 размыкается путем вставки вилки.

Пример опции обнаружения при вставке вилки

Управление другими частями цепи независимо от аудиосигналов

В этом примере клеммы 4 ~ 6 электрически независимы от аудиосигналов 1 ~ 3.В нем используется переключатель SPDT, в котором клеммы 4 и 5 подключаются в неподключенном состоянии, а затем клеммы 5 и 6 будут подключены в подключенном состоянии. Это можно использовать для переключения между функциями цепи «A» или «B» при вставленном штекере.

Пример переключателя SPDT, управляющего другими частями схемы независимо от аудиосигналов

Понимая, как использовать различные конфигурации переключателей в аудиоразъеме и их функции, вы можете использовать эти устройства межсоединения в широком спектре приложений для выполнения задач разной сложности.

Дополнительные ресурсы


У вас есть комментарии к этому сообщению или темам, которые вы хотели бы, чтобы мы освещали в будущем?
Отправьте нам письмо по адресу [email protected]

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *