Изображения на функциональных схемах
Отличие функциональной схемы от структурной заключается в более подробном описании функций имеющихся элементов, деталей и частей. Представленная графика выполняется таким образом, чтобы она наглядно демонстрировала последовательность всех происходящих процессов. Для отображения составляющих применяется совмещенный или разнесенный способы.
Все изображения, представляемые на функциональных схемах, разделяются на несколько категорий:
- Функциональные группы соответствуют условным обозначениям, используемым в принципиальных схемах. Если же применяется изображение в виде прямоугольника, в этом случае наносится наименование данной группы.
- Каждому элементу или отдельной детали присваивается условное графическое обозначение в виде буквенно-цифровых символов, аналогичное принципиальным схемам.
- Устройства, изображенные в виде прямоугольника, должны совпадать с позиционным обозначением, присвоенным на принципиальной схеме. Маркировка состоит из наименования и типа или документа, регламентирующего использование данного устройства. Эта информация располагается внутри прямоугольника. Подобные документы могут указываться и для устройств, представленных условными графическими обозначениями. Какие-либо сокращения и прочие условные наименования наносятся на поля схемы возле прямоугольника.
Принципиальная электрическая схема.
D — Символ заземления. Для сложного изделия разрабатывают несколько функциональных схем, поясняющих происходящие процессы при различных предусмотренных режимах работы.
Например, если изображается многоконтактное реле, то использованные контакты прорисовываются длиннее, а неиспользованные — короче.
Суммарная мощность присоединяемых к РУ СН блоков должна соответствовать максимальной мощности, выдаваемой в сеть этого напряжения; с использованием блочных повышающих автотрансформаторов, которые одновременно обеспечивают связь между РУ двух повышенных напряжений рис. Примеры УГО в функциональных схемах Ниже представлен рисунок с изображением основных узлов систем автоматизации.
Если в конструкции элемента устройства и в его документации обозначения выводов контактов не указаны, то допускается условно присваивать им обозначения на схеме, повторяя их в дальнейшем в соответствующих конструкторских документах. Контроллерная система позволяет иметь все виды управления электродвигателями: пуск, регулирование частоты вращения, реверс, торможение, остановку и, кроме того, защиту двигателей от перегрузки и понижения или исчезновения напряжения в питающей сети.
Теперь каждую схему рассмотрим более подробно.
Однако двигатель остается включенным, так как питание катушки контактора сохраняется через вспомогательный контакт К1.
Рекомендуемые формы таблицы соединений показаны на рис. Схемы прямого пуска двигателя с контакторным управлением.
Как читать электрические схемы. Урок №6
Как правильно создать функциональную схему
На данных схемах отображаются детали, элементы и даже целые группы, оказывающие непосредственное влияние на работоспособность электрического устройства, выполнение им своих функций.
Каждая функциональная электрическая схема выполняется по установленным правилам:
- Для отображения функциональных частей и связей между ними применяются специальные условно-графические изображения, определяемые стандартами ЕСКД. Как правило, большинство функциональных частей на этих схемах представляют собой обычные прямоугольники.
- Графически схема строится таким образом, чтобы наглядно продемонстрировать последовательность иллюстрируемых процессов. Для отображение деталей и элементов используются совмещенный или разнесенный способы.
- Совмещенный способ предполагает изображение составных частей, расположенных непосредственно возле друг друга.
- При использовании разнесенного способа все детали и составные части наносятся в разных местах, чтобы создать более наглядное представление об отдельных цепях устройства.
При составлении схем чаще всего используется строчный способ. Графические значки деталей, составляющих единую цепь, отображаются по прямой линии, с последовательным, поочередным расположением друг за другом. Две или несколько цепей, расположенные рядом, прорисовываются параллельно, в виде вертикальных или горизонтальных строк.
При использовании разнесенного способа, на свободных местах схемы могут размещаться графические изображения элементов или деталей, выполненных совмещенным способом. Отдельные детали, используемые в устройстве лишь частично, отображаются полностью. При этом, отдельно указываются как использованные, так и не использованные части. Например, если изображается многоконтактное реле, то использованные контакты прорисовываются длиннее, а неиспользованные – короче.
Обозначения в электрических схемах
В технической документации он называется корпусом. Условные буквенные и графические обозначения на электрических принципиальных схемах При выполнении схем применяют следующие графические обозначения: 1 условные графические обозначения, установленные в стандартах Единой системы конструкторской документации, а также построенные на их основе; 2 прямоугольники; 3 упрощенные внешние очертания в том числе аксонометрические.
Условные графические обозначения элементов изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения. Так как с каждым днем появляются новые элементы и аппараты, новые способы соединения и заранее предусмотреть обозначения на все случаи было бы невозможно. На рисунках видно, что каждому элементу или прибору соответствует свой условный значок.
Согласитесь, очень похоже.
При этом отслеживают показания амперметра и добиваются того, чтобы миллиамперметр показывал ток 0,4 — 0,6 миллиампер мА. В зависимости от назначения, они отображаются как осветительные и сигнальные лампы с помощью соответствующих значков.
Электрические схемы. Типы. Правила выполнения
Например, схема электрическая принципиальная — Э3, схема электрогидропневмокинематическая принципиальная комбинированная — СЗ; схема электрическая соединений и подключения объединенная — ЭО. В зависимости от назначения схемы на чертеже изображают: а только цепи питающей сети источники питания и отходящие от них линии; б только цепи распределительной сети электроприемники, линии, их питающие ; в для небольших объектов на принципиальной схеме совмещают изображения цепей питающей и распределительной сетей. Если при повороте или зеркальном изображении условных графических обозначений может нарушиться смысл или удобочитаемость обозначения, то такие обозначения должны быть изображены в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах.
В номинальном режиме все элементы работают с тем током, напряжением и мощностью, которые указаны в паспорте устройства. Графические изображения других элементов: Контакты.
Выясняют наличие связей рассматриваемой структуры управления с другими уровнями управления. Места их соединений представляют собой узлы, обозначаемые на электрических схемах в виде точек. Обозначения в электросхемах В современный период в электромонтажных работах используются как отечественные, так и импортные элементы.
В электрических схемах позиционное обозначения элемента состоит из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение и записываемых без разделительных знаков и пробелов буквы латинского алфавита см. А вот что. Порядок расположения контактов в таблице определяется удобством построения схемы. Допускается условно присваивать выводам обозначения на схеме, при этом на поле схемы следует дать соответствующее указание рис.
Выполнение действия
Разъясняя функциональную схему, можно отойти еще дальше от структурного изображения. Передача операции по выработке команд в некоторый элемент означает его активацию. Другими словами, выполняется то действие, для которого предназначается эта подсистема. Однако не всегда известно, какой именно элемент отвечает за наблюдаемое состояние. В этом случае вершины графа будут отождествляться непосредственно с самим действием. Другие элементы будут показывать переход от одного состояния в другое. Под действием как таковым следует понимать обобщенное состояние. Это возвращает к первому, абстрактному определению схемы функциональной структуры.
Виды электрических схем
1.1. Структурная схема
Этот тип документа является наиболее простым и дает понимание о том, как работает электроустановка и из чего она состоит. Графическое изображение всех элементов цепи позволяет изначально увидеть общую картину, чтобы переходить к более сложному процессу подключения или же ремонта. Порядок чтения обозначается стрелочками и поясняющими надписями, что позволяет разобраться в структурной электрической схеме даже начинающему электрику. Принцип построения Вы можете увидеть на примере ниже:
Рисунок 1 — Структурная схема
1.2. Функциональная схема
Функциональная электросхема установки, по сути, не слишком отличается от структурной. Единственное отличие – более подробное описание всех составляющих узлов цепи. Выглядит этот документ следующим образом:
Рисунок 2 — Функциональная схема
1.3. Принципиальная схема
Принципиальная электрическая схема чаще всего применяется в распределительных сетях, т.к. дает самое раскрытое пояснение о том, как работает рассматриваемое электрооборудование. На таком чертеже должны обязательно быть указаны все функциональные узлы цепи и вид связи между ними. В свою очередь, принципиальная электросхема может иметь две разновидности: однолинейная (рисунок 3) или полная (рисунок 4). В первом случае на чертеже изображают только первичные сети, называемые также силовыми. Пример однолинейного изображения Вы можете увидеть ниже:
Рисунок 3 — Однолинейная принципиальная схема
Полная принципиальная схема может быть развернутой или элементной. Если электроустановка несложная и на один главный чертеж можно нанести все пояснения, достаточно сделать развернутый план. Если же Вы имеете дело со сложной аппаратурой, которая имеет в составе цепь управления, автоматизации и измерения, лучше разнести все отдельные узлы на разные листы, чтобы не запутаться.
Рисунок 4 — Полная принципиальная схема
Существует также принципиальная электросхема изделия. Этот тип документа представляет собой своеобразную выкопировку из общего плана, на которой обозначено только, как работает и из чего состоит определенный узел.
1.4. Монтажная схема
Эту разновидность электрических схем мы чаще всего используем, когда рассказываем о том, как самостоятельно выполнить монтаж электропроводки. Дело в том, что на монтажной электросхеме можно показать точное расположение всех элементов цепи, способ их соединения, а также буквенно-цифровые характеристики составляющих чертеж установок. Если взять за пример схему электропроводки в однокомнатной квартире рисунок 5, на ней мы увидим, где нужно размещать розетки, выключатели, светильники и остальные изделия.
Рисунок 5 — Монтажная схема
Основное назначение монтажной схемы – руководство для проведения электромонтажных работ. Согласно подготовленному чертежу можно понять, где, что и как нужно подключать.
1.5. Объединенная схема
Ну и последней из применяемых в распределительных сетях электросхемой является объединенная рисунок 6, которая может включать в себя несколько видов и типов документов. Ее используют в том случае, если можно без сильного нагромождения чертежа обозначить все важные особенности цепи. Используют объединенный проект чаще всего на предприятиях. Домашним мастерам такой тип схемы вряд ли может встретиться. Пример Вы можете увидеть ниже:
Рисунок 6 — Объединённая схема
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:
| Наименование | Изображение |
| 1. Функция контактора | |
| 2. Функция выключателя | |
| 3. Функция разъединителя | |
| 4. Функция выключателя-разъединителя | |
| 5. Автоматическое срабатывание | |
| 6. Функция путевого или концевого выключателя | |
| 7. Самовозврат | |
| 8. Отсутствие самовозврата | |
| 9. Дугогашение | |
| Примечание: Обозначения, приведенные в пп. 1 — 4, 7 — 9, помещают на неподвижных контактах, а обозначения в пп. 5 и 6 — на подвижных контактах. |
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 без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления автоматически | |
| Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством вторичного нажатия кнопки | |
| Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления посредством вытягивания кнопки | |
| Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя без самовозврата 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): гнездо штырь | |
| Разрядник | |
| Ограничитель перенапряжения (ОПН), варистор | |
| Разборное соединение (клемма) | |
| Амперметр | |
| Вольтметр | |
| Ваттметр | |
| Частотометр |
Обозначения проводов, шин в электрических щитах определяется ГОСТ 2.721-74.
| Наименование | Изображение |
| Линия электрической связи, провода, кабели, шины, линия групповой связи | |
| Защитный проводник (PE) допускается изображать штрихпунктирной линией | |
| Графическое разветвление (слияние) линий групповой связи | |
| Пересечение линий электрической связи, линий групповой связи электрически не соединенных проводов, кабелей, шин, электрически не соединенных | |
| Линия электрической связи с одним ответвлением | |
| Линия электрической связи с двумя ответвлениями | |
| Шина (если необходимо графически отделить от изображения линии электрической связи) | |
| Ответвление шины | |
| Шины, графически пересекающиеся и электрически не соединенные | |
| Отводы (отпайки) от шины |
Элементы функциональной структуры
В данном разделе указывается состав функциональной структуры системы, приводится перечень подсистем в соответствии с техническим заданием на ее создание.
Например:
- подсистема сбора, обработки и загрузки данных — предназначена для реализации процессов сбора данных из систем источников, приведения указанных данных к виду, необходимому для наполнения подсистемы хранения данных;
- подсистема хранения данных — предназначена для хранения данных в структурах, нацеленных на принятие решений;
- подсистема формирование и визуализации отчетности — предназначена для формирования бизнес-ориентированных витрин данных и отчетности.
Разработка функциональной схемы: этапы и методы
Разработка функциональной схемы – это один из первых этапов проекта по созданию технического устройства или программного обеспечения. На этом этапе разрабатывается базовая архитектура будущей системы, определяются ее основные модули и их взаимодействие. Разработка функциональной схемы позволяет определить будущие требования к оборудованию, программному обеспечению и другим ресурсам, а также оценить затраты и сроки реализации проекта.
Для разработки функциональной схемы существует несколько методов. Один из наиболее распространенных – это создание блок-схемы, на которой все компоненты системы представлены в виде прямоугольников или других геометрических фигур, а связи между ними – в виде линий и стрелок. Такая схема позволяет наглядно представить структуру будущей системы и ее функциональные особенности.
Еще один метод – это методика инженерного проектирования, основанная на использовании матрицы функций. Она позволяет детально проработать каждый модуль системы и определить его функциональные и нефункциональные требования. Матрица функций помогает объединить все блоки системы в единое целое и оценить их вклад в общую работоспособность системы.
Кроме того, при разработке функциональной схемы необходимо проводить анализ требований пользователя – определять, какие функции пользователя должна выполнять система, какие условия ей необходимо учитывать и какие результаты предоставлять. Это помогает сделать систему максимально удобной и интуитивно понятной для конечного пользователя.
Таким образом, разработка функциональной схемы является важным этапом проекта, который помогает определить основные требования к системе и создать ее базовую архитектуру. Для этого используются различные методы, такие как создание блок-схемы и использование матрицы функций. Однако, при разработке необходимо учитывать требования конечного пользователя и делать систему наиболее удобной и простой в использовании.
Функциональные схемы ИС
В функциональной структуре каждая часть предназначена для выполнения определенной функции. Такими функциями могут быть: получение информации о состоянии объекта, преобразование сигнала, сравнение сигналов и т. п. Части функциональной структуры называют частями и блоками. Названия элементов и блоков указывают на выполняемые функции, например, задающий элемент, управляющий блок, исполнительный блок.
В проектах автоматизации изображают конструктивные структурные схемы с элементами функциональных признаков.
Полные сведения о функциональной структуре с указанием локальных контуров регулирования, каналов управления и технологического контроля приводятся в функциональных схемах.
Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимодействия рекомендуется стрелками (по ГОСТ 2.721-74) обозначать направления хода процессов, происходящих в изделии.
На структурной схеме отображаются в общем виде основные решения проекта по функциональной, организационной и технической структурам автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) с соблюдением иерархии системы и взаимосвязей между пунктами контроля и управления, оперативным персоналом и технологическим объектом управления. Принятые при выполнении структурной схемы принципы организации оперативного управления технологическим объектом, состав и обозначения отдельных элементов структурной схемы должны сохраняться во всех проектных документах на АСУ ТП, в которых они конкретизируются и детализируются в функциональных схемах автоматизации, структурной схеме комплекса технических средств (КТС) системы, принципиальных схемах контроля и управления, а также в проектных документах, касающихся организации оперативной связи и организационного обеспечения АСУ ТП.
Схема электрическая функциональная (Э2)
На функциональной схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы), участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой. Пример схемы электрической функциональной:
Общая классификация
Само понятие подразумевает под собой комплекс условных обозначений, которые предназначены для определения каких-либо конструктивных элементов или частей. В соответствии с правилами и требованиями ГОСТ 2.701-84 выделяют несколько видов, отличающихся как сферой применения, так и типом устанавливаемых обозначений. Разделение по видам приведено в таблице ниже:
Таблица: разновидности схема
| № | Вид схемы | Буквенное обозначение |
| 1 | Электрические | Э |
| 2 | Гидравлические | Г |
| 3 | Пневматические | П |
| 4 | Газовые (кроме пневматических) | X |
| 5 | Кинематические | К |
| 6 | Вакуумные | В |
| 7 | Оптические | Л |
| 8 | Энергетические | Р |
| 9 | Деления | Е |
| 10 | Комбинированные | С |
Так, для одного и того же устройства или объекта, при необходимости, могут разрабатываться сразу несколько схем, поясняющих принцип подключения, работы или реализации функций. Для электротехнического оборудования схемы подразделяются на несколько типов:
- Принципиальные или полные – обозначаются цифрой 3;
- Структурные – обозначаются цифрой 1;
- Функциональные – обозначаются цифрой 2;
- Общие – обозначаются цифрой 6;
- Монтажные или схемы соединений – обозначаются цифрой 4;
- Подключений – обозначаются цифрой 5;
- Расположения и объединенные – обозначаются цифрой 7 и 0 соответственно.
При составлении конкретной схемы используется, как правило, буквенно-цифровые обозначения, к примеру, для электрической функциональной маркировка будет выглядеть как Э2, для газовой структурной Х1 и т.д.
Принципы графического обозначения каких-либо элементов на схемах определяются отраслевыми и государственными стандартами. Они же устанавливают требования к расположению составных частей, их размеры, нанесение шифров, наименований или маркировок.
Как научиться читать принципиальные схемы
В электрических цепях все составные части можно условно разделить на несколько групп: В первую группу входят устройства, вырабатывающие электроэнергию или источники питания.
По общему проводу течёт общий ток, потребляемый всеми элементами схемы. Выясняют наличие связей рассматриваемой структуры управления с другими уровнями управления.
Последовательность маркировки должна определяться от источника питания к потребителю, а разветвляющиеся участки цепи маркируют сверху вниз в направлении слева направо. Линии взаимосвязи следует выполнять толщиной от 0,2 до 1,0 мм. Для определения оптимальной работы транзистора в данном случае в разрыв цепи коллектора подключается миллиамперметр.
Например, электрические машины могут изображаться упрощенным или развернутым способом. Участки цепи, вдоль которых протекают одни и те же токи, называются ветвями.
Видео Каждая электрическая схема состоит из множества элементов, которые, в свою очередь, также включают в свою конструкцию различные детали. В зависимости от этого строятся и условные графические схемы. Сборка предполагает определенные правила: Во время сборки необходимо руководствоваться одним направлением, например, по часовой стрелке.
Плавкие предохранители изображаются в виде прямоугольника с отводами. Линии связи, идущие от средней точки между этими элементами, выполнены в однолинейном представлении, обозначены порядковыми номерами 1— К первичным относятся цепи, по которым подаются основные технологические напряжения непосредственно от источников к потребителям или приемникам электроэнергии. Знание этих свойств поможет научиться читать электрические схемы. Требования к структурным и функциональным схемам На структурной функциональной схеме изображают все основные функциональные группы изделия и связи между ними.
Кроме того, существуют и широко используются принципиальные и монтажные электрические схемы , однолинейные , полнолинейные и развернутые.