jak czytać schematy elektryczne

start

Jak czytać schematy elektryczne

spis treści

Jak czytać schematy elektryczne – Stycznik

Symbole stycznika

Podsumowanie przekaźniki

Przekaźniki na gotowym schemacie pompowni ścieków

Przekaźniki na schematach elektrycznych – czytanie

Symbole przekaźnika

Działanie przekaźnika elektromagnetycznego

Rozdzielenie potencjału na listwie złączek

Podłączenie do szafy elektrycznej zasilania i urządzeń zewnętrznych

Co to jest listwa zaciskowa

Połączenia na schemacie elektrycznym – czarne kropki

JAK CZYTAĆ SCHEMATY ELEKTRYCZNE

Co to jest złączka a inaczej zug lub zacisk

• Symbol złączki w schemacie znajduje się na stronie 3 w kolumnie 2 i wierszu F,
• Na stronie 13 w kolumnie 1 i wierszu B można określić gdzie złączka została umieszczona w szafie elektrycznej,
• Złączka jest przypisana do listwy zaciskowej X1 do sekcji „ZASILANIE”,
• Na stronie 27 (wg PDF) „Zestawienie zacisków” można dowiedzieć się, że złączka X1:L1 ma kod ZUG-G10.

Złączka którą wybrałem do przykładu służy do podłączenia pierwszej fazy w trójfazowym układzie zasilania. Można przypisać jej następujące parametry:

Kurs czytania schematów zaczniemy od najprostszego elementu, jaki możemy znaleźć w szafie elektrycznej – złączki kablowej (ZUG). Złączki są bardzo istotnym elementem niemal w każdej instalacji elektrycznej i AKPiA. Zapewniają bezpieczeństwo instalacji i pewność połączeń. Producenci złączek kablowych osiągnęli już taki poziom, że można dostosować różne modele, do każdej nawet najbardziej wymagającej instalacji. W ofertach producentów znajdziemy złączki o różnym przeznaczeniu, funkcjonalności jaki i obciążeniu prądowym. Złączki głównie dzielimy ze względu na mechanizm połączeń, na przykład złączki śrubowe, złączki sprężynowe, złączki samozaciskowe. Obok symbolu złączki umieszcza się jej oznaczenie – w tym przypadku L1. W schemacie jest wiele złączek i listw zaciskowych. Poniżej znajduje się zestawienie symbolu złączki, jej wyglądu i umieszczenia na schemacie. Symbolem złączki jest małe kółko, które umieszcza się na linii połączenia kablowego, które łączy złączka.

Co to jest złączka a inaczej zug lub zacisk 1.1

Co to jest złączka a inaczej zug lub zacisk 1.2

WATCH

Połączenia w układach elektrycznych i sterowania nie są wykonywane tylko za pomocą złączek. Końcówki przewodów mogą być łączone również na zaciskach innych urządzeń. Wyjaśniliśmy to w drugim odcinku kursu automatyki:

Połączenia na schemacie elektrycznym – czarne kropki 1.1

Połączenia na schemacie elektrycznym – czarne kropki 1.2

Chociaż w praktyce najczęściej spotkamy listwy i złączki z oznaczeniem litery X.

• listwa ANT0.1 dla czujników temperatury na kotłach,
• listwa ANT0.2 dla czujników temperatury na rurociągach,
• listwa ANC1 dla czujników ciśnienia,
• listwa ANP1 dla czujników poziomu,
• itp. itd.

Przykładowo jeżeli do szafy elektrycznej jest podłączonych 20 czujników analogowych i 20 sygnałów cyfrowych to dla lepszej organizacji mogą być zainstalowane 2 listwy zaciskowe (np AN1 i DI1). Jeżeli chcielibyśmy brnąć dalej to sygnały analogowe można rozłożyć na kolejne listwy np.:

Pojedyncza złączka służy do przedłużenia połączenia kablowego. Montując złączki jedna obok drugiej na szynach uzyskuje się listwy zaciskowe, które służą do organizacji połączeń w szafach elektrycznych. Listwy zaciskowe w prostych instalacjach oznacza się znakami X1, X2, X3, X4. W bardziej skomplikowanych szafach elektrycznych listwy dzieli się i oznacza np. według funkcji.Należy zauważyć że na schematach listwy zaciskowe oznacza się w jednym miejscu po lewej stronie (X1). Jeżeli kolejne zaciski są umieszczone w jednej poziomej linii, to do następnych zacisków można nie dopisywać oznaczenia listwy. Nie ma konieczności, aby listwa zaciskowa była narysowana tylko w jednym miejscu na schemacie. Dla organizacji i czytelności schematu daną listwę można rozrysować na kilku stronach, niekoniecznie w kolejności.

Co to jest listwa zaciskowa 1.1

Co to jest listwa zaciskowa 1.2

Na schemacie przykładowym pompowni ścieków zastosowano jedną listwę zaciskową X1 do podłączenia wszystkich urządzeń. W małych szafach AKPiA nie jest to duży problem, lecz w większych instalacjach takie rozwiązania są niedopuszczalne. Osobiście podzieliłbym listwę X1 na 4, chociażby z tego względu, że zaciski do podłączenia pomp mają identyczne oznaczenia:

Podłączenie do szafy elektrycznej zasilania i urządzeń zewnętrznych 1.1

+ info

Złączki można stosować do rozdzielenia potencjału. Przykładowo jeżeli chcemy zrobić listwę z siedmioma zaciskami i na wszystkich ma być ten sam potencjał np 24VDC, to możemy zastosować specjalnie do tego przeznaczone mostki. Wyglądało by to następująco:

Rozdzielenie potencjału na listwie złączek 1.1

Watch

+ info

W uproszczeniu, przekaźnik składa się z dwóch części: z cewki i styków. Jeżeli wysterujemy elektrycznie cewkę to styki się zamkną lub otworzą. cewka – charakteryzuje się napięciem zasilania. Aby „uruchomić, wyzwolić” cewkę elektryczną należy zasilić ją prądem stałym lub zmiennym w zależności od typu cewki. Najczęściej spotykane cewki ze względu na napięcie zasilania to: 12 VDC , 12 VAC, 24 VDC, 24 VAC, 230 VAC. styki – charakteryzują się stanem (otwarte lub zamknięte) podczas spoczynku cewki i po jej wysterowaniu. W większości przypadków stosuje się trzy rodzaje styków: NO – styk normalnie otwarty. Styk ten jest otwarty (nie przewodzi prądu), kiedy cewka nie jest wysterowana i zamyka się (przewodzi prąd), kiedy cewka jest wysterowana. NC – styk normalnie zamknięty. Styk ten jest zamknięty, kiedy cewka nie jest wysterowana i otwiera się, kiedy cewka jest wysterowana. NCNO (lub c/o ang. close/open)- styk przełączny między NC a NO. Pamiętam jak pierwszy raz w życiu miałem z tym styczność i moja wyobraźnia była lekko zagubiona. Dlatego dla początkujących umieszczam film z YouTube użytkownika RS Elektronika, który szczegółowo tłumaczy jak działa przekaźnik:

Działanie przekaźnika elektromagnetycznego 1.1

W przekaźniku dwupolowym podanie napięcia na cewkę przekaźnika wyzwoli przełączenie w dwóch polach styków na raz. Symbolika przekaźników na schematach elektrycznych została przedstawiona w kolejnym slajdzie:

• przekaźniki jednopolowe – posiadają jedne pole styków, zazwyczaj
• przełączne między NC a NO,
• przekaźniki dwupolowe – posiadają 2 pola styków,
• przekaźniki czteropolowe – posiadają 4 pola styków.przekaźniki jednopolowe – posiadają jedne pole styków, zazwyczaj
• przełączne między NC a NO,
• przekaźniki dwupolowe – posiadają 2 pola styków,
• przekaźniki czteropolowe – posiadają 4 pola styków.

Symbol przekaźnika składa się z dwóch części – cewki i styków. Cewka w przekaźniku jest tylko jedna, natomiast styków w przekaźniku może być wiele. O liczbie i typie styków decyduje model przekaźnika. Między innymi możemy wyróżnić:Symbol przekaźnika składa się z dwóch części – cewki i styków. Cewka w przekaźniku jest tylko jedna, natomiast styków w przekaźniku może być wiele. O liczbie i typie styków decyduje model przekaźnika. Między innymi możemy wyróżnić:

Symbole przekaźnika 1.1

Symbole przekaźnika 1.2

Schemat 1 przedstawia układ elektryczny w stanie beznapięciowym i przed wykonaniem jakiejkolwiek czynności.

No właśnie! O co chodzi z tym opisem normalnie otwarty, normalnie zamknięty. Dlaczego normalnie? Postaram się Wam to wyjaśnić. Normalnie – czyli w stanie przed wysterowaniem cewki. Schemat musi zostać narysowany w taki sposób, aby przedstawiał instalację w stanie przed podaniem napięcia zasilającego i przed wykonaniem jakiegokolwiek działania w układzie sterowania (np. przed wciśnięciem jakiegoś przycisku, przed wysterowaniem cewki itp). Przeanalizujmy poniższy wycinek schematu 1. Układ jest zasilany napięciem 24VDC. Wciśnięcie przycisku S1 spowoduje wysterowanie przekaźnika K2 i zmianę pozycji styków 11,12,14 oraz 21,22,24:

Przekaźniki na schematach elektrycznych – czytanie 1.1

Po podaniu zasilania przed wciśnięciem -S2 od razu zaświeci lampka -H9, a lampka -H10 będzie zgaszona (ponieważ od razu po podaniu zasilania zadziała przekaźnik i przełączy styki). Następnie po wciśnięciu -S2 lampka -H9 zgaśnie a zapali się lampka -H10. Jeżeli pierwszy raz masz styczność ze stykami NC i NO, to przeanalizuj proszę te dwa schematy.

Po podaniu zasilania 24VDC na zaciski + i -: Cewka przekaźnika -K2 nie ma zasilania więc nie jest wysterowana, dlatego że przycisk -S1 nie jest wciśnięty. Na przyłączach 11,12,14 przejście jest tylko między przyłączami 11 i 12 więc lampka -H9 nie ma zasilania i nie świeci. Na przyłączach 21,22,24 przejście jest tylko między przyłączach 21 i 22 więc lampka -H10 ma zasilanie i świeci. Po wciśnięciu przycisku -S1: Cewka przekaźnika -K2 ma zasilanie więc jest wysterowana. Na przyłączach 11,12,14 następuje zmiana przejścia z 11 i 12 na 11 i 14 więc lampka -H9 ma zasilanie i świeci Na przyłączach 21,22,24 następuje zmiana przejścia z 21 i 22 na 21 i 24 więc lampka -H10 nie ma zasilania i nie świeci. Zupełnie odwrotną sytuację będziemy mieli jeżeli przycisk -S1 zamienimy na NC (-S2):

Przekaźniki na schematach elektrycznych – czytanie 1.2

W tej lekcji skupimy się na przekaźnikach elektromagnetycznych, ze schematu pompowni ścieków wybrałem do analizy przekaźnik K5. Na poniższych slajdach dość szczegółowo wyjaśniłem jakie informacje możemy uzyskać na jego temat.

• 10 zwykłych przekaźników elektromagnetycznych 4 polowych ze stykami c/o (od -K1 do -K10).
• 1 przekaźnik czasowy (-PC1)
• 1 przekaźnik bistabilny (-K11)

Na schemacie elektrycznym i AKPiA pompowni ścieków można znaleźć następujące modele przekaźników:

Przekaźniki na gotowym schemacie pompowni ścieków 1.1

Przekaźniki na gotowym schemacie pompowni ścieków 1.2

Przekaźniki na gotowym schemacie pompowni ścieków 1.3

Takie praktyki są dość często stosowane choć w mojej opinii, lepiej jest jak rysuje się cały symbol styku.

Jednak na schemacie pompowni ścieków narysowane są styki w taki sposób w jakim zostały wykorzystane, tj tylko przyłącza 11,14 (przyłącze 12 nie bierze udziału w układzie sterowania więc zostało pominięte w schemacie.)” :

Na przykład: na przedstawionym obiekcie pompowni ścieków, zainstalowano przekaźniki czteropolowe ze stykami przełącznymi c/o (przełączne między NC a NO) tzn. takie:

• od Projektanta / Kreślarza i jego nawyków, umiejętności, wiedzy i cierpliwości.
• od środowiska w jakim powstaje schemat (np. EPLAN, WSCAD, See Electrical itp)
• od etyki projektowania, to jest stosowania norm (np. IEC)
• od terminu „dead line” ukończenia projektu :), choć są projektanci i firmy, którzy ponad wszystko stawiają na jakość.

Na uwagę zasługuje fakt, że schematy elektryczne i AKPiA mogą różnić się od siebie pod wieloma względami. Wygląd schematu zależy od wielu czynników a między innymi:

+ info

+ info

Podsumowanie Przekaźniki 1.1

Styki robocze – są to styki główne stycznika, najczęściej trzy ze względu na 3-fazowe odbiorniki; normalnie otwarte – zwierne. w stosunku do styków pomocniczych lub styków przekaźnika, styki główne służą do uruchomienia odbiorników silnoprądowych (np. silniki, wentylatory, grzałki).

• 12 VDC , 12 VAC,
• 24 VDC, 24 VAC,
• 48 VDC
• 110 VAC
• 230 VAC.

Cewka – charakteryzuje się napięciem zasilania. Aby „uruchomić, wyzwolić” cewkę elektryczną należy zasilić ją prądem stałym lub zmiennym w zależności od typu cewki. Najczęściej spotykane cewki ze względu na napięcie zasilania to:

Można zatem powiedzieć, że stycznik jest to łącznik, którego zestyki robocze są zamykane przy pomocy elektromagnesu (cewki) i utrzymywane w takim stanie, dopóki napięcie cewki jest odpowiednio wysokie. Po przerwaniu obwodu cewki elektromagnesu następuje opadnięcie zwory (pod wpływem działania sprężyny) i otwarcie zestyków roboczych. W uproszczeniu stycznik składa się z cewki, styków roboczych (głównych) oraz ze styków dodatkowych/pomocniczych.

Rys. 1. Załączenie stycznika

W poprzednim slajdzie dość szczegółowo zostały opisane przekaźniki elektromagnetyczne. Styczniki można porównać do przekaźników, ponieważ zasada działania jest bardzo podobna: załączając cewkę stycznika zamykają się (zwierają) styki główne stycznika. Główna różnica między przekaźnikiem a stycznikiem polega na tym, że styczniki służą do załączania obwodów głównych (np. silników), natomiast przekaźniki mają za zadanie łączenie obwodów pomocniczych (np. sygnalizacyjnych, sterowniczych). Poniższa animacja pokazuje stycznik podczas załączenia. Po wysterowaniu cewki (żółta) styki główne stycznika zamykają się (czerwone) i prąd przepływa ze źródła do odbiornika (np. silnika):

+ info

+ info

+ info

+ info

Co to jest stycznik?

• przekazania informacji o pracy odbiornika, np do sterownika PLC lub zapalając lampkę sygnalizacyjną,
• blokady załączenia innego stycznika,
• samo-podtrzymania stycznika,
• logiki sterowania stycznikami, np. sterowanie kaskadowe,przekazania informacji o pracy odbiornika, np do sterownika PLC lub zapalając lampkę sygnalizacyjną,
• blokady załączenia innego stycznika,
• samo-podtrzymania stycznika,
• logiki sterowania stycznikami, np. sterowanie kaskadowe,

Styki pomocnicze – mają taką samą rolę jak styki przekaźnika. Służą do przekazywania informacji. Mogą być stykami NO lub NC (patrz lekcja #2). Załączają (NO) lub rozłączają (NC) się razem ze stykami głównymi, zaraz po wysterowaniu cewki. Styki pomocnicze stycznika wykorzystuje do:

+ info

+ info

Co to jest stycznik? 1.2

• Cewka w styczniku może być tylko jedna.
• Styki główne stycznika są trzy i zawsze rysuje się je jako jeden symbol w postaci trzech styków.
• Styki dodatkowe jako symbol, stosuje się tak samo jak styki przekaźnika. Może być ich kilka w zależności od stycznika i doczepianych modułów. Można je rysować nie koniecznie na tej samej stronie co cewka lub styki główne stycznika.Cewka w styczniku może być tylko jedna.
• Styki główne stycznika są trzy i zawsze rysuje się je jako jeden symbol w postaci trzech styków.
• Styki dodatkowe jako symbol, stosuje się tak samo jak styki przekaźnika. Może być ich kilka w zależności od stycznika i doczepianych modułów. Można je rysować nie koniecznie na tej samej stronie co cewka lub styki główne stycznika.

Symbol stycznika składa się z trzech części: cewki, styków głównych i styków dodatkowych.

+ info

+ info

+ info

+ info

Symbole stycznika 1.1

Symbole stycznika 1.2

+ info

VS

• RG1 – wyłącznik główny
• Q1 – wyłącznik silnikowy
• K1 – stycznik ze stykiem dodatkowym
• M1 – silnik trójfazowy
• S2 – przycisk NC
• S1 – przycisk NO
• X1,X2 – złączki

Elementy:

Do wyjaśnienia działania stycznika przygotowałem schemat (Rys 5.) z opcją samo-podtrzymania pracy silnika. Dzięki połączeniu równoległemu przycisku START i dodatkowego styku NO stycznika możliwa jest ciągłość pracy silnika po puszczeniu przycisku START.

Jak czytać schematy elektryczne – Stycznik 1.1

+ info

+ info

• Na schematach przy urządzeniach głównych (np. cewki, wyłączniki silnikowe) mogą pojawiać się dodatkowe niepodłączone symbole. Na rys. 5. widać że obok symbolu wyłącznika silnikowego -Q1 pojawił się niepodłączony styk NO 13,14. Jest to taki spis treści dodatkowych styków urządzenia, pod tym stykiem jest odniesienie do jego pozycji 1.3 (strona 1 kolumna 3). Jest to bardzo przydatne gdy wyłącznik silnikowy jest na jednej stronie a jego styk dodatkowy znajduje się np. kilka stron dalej.
• Przeanalizujcie jak by działał układ, gdybyśmy zabrali dodatkowy styk stycznika -K1 (13,14). Po wciśnięciu START -S1 silnik by się uruchomił ale po puszczeniu natychmiast by się zatrzymał.
• Zauważcie że silnik jest zasilany 400V i takie jest napięcie na stykach głównych stycznika natomiast cewka -K1 jest zasilania napięciem stałym 24VDC.

Dodatkowe wnioski z rysunku 5:

1. Aby silnik ruszył musimy załączyć wyłącznik główny -RG1, wyłącznik silnikowy -Q1, oraz cewkę stycznika -K1.
2. Jeżeli załączymy wyłącznik silnikowy -Q1 to w obwodzie sterowania 24VDC styk -Q1(13,14) zamknie się.
3. Przycisk STOP -S2 jest NC – normalnie zamknięty więc niewciśnięty przewodzi prąd.
4. Wciskając przycisk START -S1 załączymy cewkę stycznika -K1. Cewka załączy styki główne oraz zamknie styk dodatkowy NO stycznika – K1 (13,14).
5. Puszczając przycisk START -S1, cewka stycznika nadal będzie zasilana przez dodatkowe styki stycznika -K1. Oznacza to, że silnik wystartował po jednokrotnym wciśnięciu przycisku START i nadal pracuje.
6. Dopiero wyłączymy stycznik -K1, przerywając obwód przyciskiem STOP -S2 lub po przeciążeniu silnika i zadziałaniu wyłącznika -Q1 (jego styk dodatkowy –Q1 13,14 po przeciążeniu się rozłączy).

Przeanalizujmy po kolei układ sterowania z rysunku 5:

Jak czytać schematy elektryczne – Stycznik 1.2

źródło: iautomatyka

Kornel Sowula 2ZEG

Dziękuje za oglądanie!