Sähkökaavioiden lukeminen: Symbolit, viivat ja piirit selitetty

Jokainen, joka avaa laiteprojektipiirroksen ensimmäistä kertaa, kohtaa saman seinän: pieniä symboleita, joka suuntaan risteäviä viivoja ja tarroja, kuten K1-2 tai TH1, jotka eivät selitä mitään itsestään. Hyvä uutinen on, että sähkökaavioiden lukeminen ei ole sähköinsinööreille varattu kyky. Se perustuu neljään tapaan: ydinsymbolien sanaston rakentaminen, sen ymmärtäminen, kuinka viivat ja liitokset edustavat yhteyksiä, viitetunnusten ja arvojen dekoodaus ja johdonmukaisen jäljitysrutiinin noudattaminen. Kun nämä tavat ovat paikoillaan, kaavio lakkaa näyttämästä melulta ja alkaa lukea tarinaa, jossa virta tulee piiriin, suojataan ja kytketään, tekee hyödyllistä työtä kutaimassa ja palaa lähteeseen.

Tällä taidolla on paljon muutakin kuin insinööriosastoa. Hankintaryhmät, jotka tarkastelevat toimittajien piirustuksia, laadukas henkilökunta jäljittävät vikaraptaitin ja huoltoteknikot, jotka diagnosoivat viallisen laitteen, lukevat kaikki kaaviot nopeammin ja vähemmän virheitä soveltaessaan samoja perusteita.

Mitä kaavio näyttää ja mitä se tarkoituksella jättää pois

Aloita tärkeimmästä johtopäätöksestä: kaavio kuvaa sähkölogiikkaa, ei fyysistä maantiedettä. Kaksi arkin vastakkaisiin kulmiin piirrettyä komponenttia voivat olla sähköisesti sarjassa, kun taas kaksi vierekkäin olevaa symbolia voivat kuulua täysin erillisiin piireihin. Piirustuksen tehtävänä on näyttää, miten virta kulkee ja miten signaalit ovat vuorovaikutuksessa, ei sitä, missä osat sijaitsevat piirilevyllä tai kotelon sisällä.

Sähködokumentaatio sisältää yleensä kolme toisiinsa liittyvää mutta erillistä piirustustyyppiä. A kaavamainen kaavio näyttää piiritoiminnon standardoiduilla symboleilla. A kytkentäkaavio näyttää fyysisen reitityksen ja yhteydet todellisten komponenttien välillä, mukaan lukien kaapelireitit ja liittimien sijainnit. A yksirivinen kaavio yksinkertaistaa monivaiheiset järjestelmät yhdeksi linjaksi johdinryhmää kohti, mikä on yleistä virranjakelussa laitesuunnittelun sijaan. Laitteen puolella kaavio määrittelee piirin, kytkentäkaavio kartoittaa sen oikeisiin kaapeleihin ja liittimiin ja tästä kartasta rakennettu valmis osa on mikä johtosarja oikeastaan on . Kun tiedät mitä asiakirjaa pidät, on ensimmäinen askel sen lukemisessa.

Symbolisanasto, joka tekee suurimman osan työstä

Tässä on rohkaiseva osa: noin kaksikymmentä symbolia peittää suurimman osan kodinkoneiden kaavioista. Sinun ei tarvitse opetella ulkoa koko kirjastoa ennen ensimmäistä hyödyllistä lukukertaa. Keskity kuuteen funktionaaliseen ryhmään, joista on yhteenveto alla.

Yleiset symboliryhmät laitekaavioissa ja vihjeet, jotka kukin ryhmä antaa sinulle lukemisen aikana.
Symboliryhmä	Tyypillisiä jäseniä	Mitä kannattaa tarkistaa lukiessa
Teho ja referenssi	AC-lähde, akku, maadoitus ja nollasolmut	Missä syöttö tulee arkille ja mikä solmu toimii jännitteen referenssinä
Passiiviset komponentit	Vastukset, kondensaattorit, induktorit, muuntajat	Arvo, arvosana ja napaisuus painettu jokaisen tunnuksen viereen
Kytkimet ja releet	Kytkimet, painikkeet, relekontaktit	Kontaktit piirretään lepotilassa, ei työtilassa
Suojalaitteet	Sulakkeet, lämpökatkaisut, varistorit, termistorit	Sarja-asento näyttää tarkalleen, mitä kukin laite suojaa
Kuormat	Moottorit, lämmityselementit, lamput, pumput	Jokaisen tehopolun ja virtaa kuluttavan komponentin päätepiste
Liitännät	Liitospisteet, liittimet, sivun ulkopuoliset liittimet	Piste vahvistaa liitoksen; rajojen ylittäminen ilman pistettä ei koskaan kosketa

Yksi symboli ansaitsee erityistä huomiota laitetyössä: termistori. Vedenkeittimien, uunien, lämmittimien ja kahvinkeittimien kaavioissa NTC-termistori näkyy vastussymbolina, jonka läpi on taivutettu viiva, usein merkitty lämpötilamerkinnällä ja merkitty TH tai RT. Sen vastus laskee lämpötilan noustessa, ja juuri näin ohjauskortti tietää, milloin vesi on kiehunut tai kun lämmityskammio on saavuttanut asetusarvon. Ymmärtäminen kuinka NTC-lämpötila-anturit käyttäytyvät piirissä muuttaa yhden pienen symbolin luotettavaksi lukuankkurina, koska voit välittömästi tunnistaa minkä tahansa lämmityslaitteen anturihaaran.

NTC Temperature Sensors for Heating Appliances

NTC-lämpötila-anturit lämmityslaitteille NTC-termistorisymbolit merkitsevät kattiloiden, uunien ja lämmittimien anturihaaraa, jossa vastus laskee lämpötilan noustessa. Nämä anturit antavat ohjauskorteille lämpötilapalautteen, jota tarvitaan kiehumis- tai asetuspisteolosuhteiden havaitsemiseen. Näytä tuote →

Liitokset, verkot ja pistesääntö

Yhteyksien väärinlukeminen on yleisin yksittäinen aloittelijan virhe, ja yksi käytäntö estää suurimman osan siitä. Aina kun täytetty piste näkyy kahden viivan leikkauskohdassa, nämä johdot on liitetty sähköisesti. Kun kaksi viivaa yksinkertaisesti risteää ilman pistettä, ne kulkevat toistensa yli ilman yhteyttä. T-muotoiset risteykset yhdistetään normaalisti ilman pistettä, mutta käytäntö vaihtelee piirustustyökalujen välillä, joten pidä selitystä auktoriteettina.

Suurissa piirustuksissa käytetään myös verkkoetikettejä, jotka pitävät viivat siistinä. Sen sijaan, että vedät johtoa kolmen arkin poikki, piirtäjä sijoittaa saman nimen, kuten GND, L, N tai VCC, molempiin päihin, ja kaikki, jolla on nimi, on yksi sähköinen solmu. Sivun ulkopuoliset liittimet toimivat samalla tavalla ja osoittavat, että polku jatkuu toisella arkilla, joka on yleensä merkitty arkin numerolla tai nuolella. Käsittele näitä tarroja oikeana johtona: jos näet saman tarran kahdesti, nämä pisteet yhdistetään riippumatta siitä, vedetäänkö niiden väliin viiva vai ei.

Viitemerkit ja arvot

Jokaisella ammattipiirustuksen symbolilla on viitetunnus, lyhytkoodi, joka nimeää komponenttiluokan ja sen ilmentymän numeron. Yleiset etuliitteet kannattaa oppia joukkona:

R vastuksille, C kondensaattoreita varten, L induktoreille
D diodeille ja LEDeille, Q transistoreille, U integroiduille piireille
K releille ja kontaktoreille, F sulakkeita varten, T muuntajia varten
M moottoreille, SW or S kytkimille, TH or RT termistoreille

Arvot ovat merkin vieressä. 10k:lla merkitty vastus on 10 kilohmia; kondensaattori, jossa on merkintä 470uF/16V, kantaa kapasitanssiaan ja jännitettä, jota sinun on noudatettava. Huomioi elektrolyyttikondensaattorien ja diodien napaisuus, sillä symboli itsessään koodaa suunnan ja osan asentaminen taaksepäin on todellinen vikatila.

Kaksi hienoutta erottaa uudet lukijat kokeneista. Ensinnäkin vanhempi-lapsikomponentit: ohjaussivulla K1-merkitty relekela voi käyttää koskettimia, jotka on merkitty K1-1 ja K1-2 muualla, joten sama rele näkyy useissa paikoissa. Toiseksi symbolistandardit vaihtelevat. IEC:n ja Pohjois-Amerikan käytännöt piirtävät kontaktit, maadoitukset ja logiikkaelementit eri tavalla, joten tarkista, mitä standardia piirros käyttää, ennen kuin tulkitset mitään symbolia.

Lukuohjelma, joka toimii kaikissa piirustuksissa

Lukujärjestys on tärkeämpää kuin lukunopeus. Kokeneet insinöörit aloittavat harvoin ensimmäisestä symbolista; ne alkavat rakenteesta. Seuraava sekvenssi toimii kaavioissa pienestä vedenkeittimestä teollisuusohjaimeen.

Lue ensin otsikkolohko ja selite: piirustuksen numero, versio, symbolistandardi ja arkkihakemisto. Vanhentunut versio on todellinen turvallisuusriski.
Paikanna virransyöttö: linja ja nolla tai DC positiivinen ja negatiivinen sekä pääsulake tai katkaisija, joka johtaa arkkia.
Jaa piirros toiminnallisiin lohkoihin: virtalähde, ohjaus, suojaus, tunnistus ja kuormitus.
Jäljitä virtareitti lähteestä kuormaan ja takaisin varmistaen jokaisen sarjassa olevan suojalaitteen.
Seuraa ohjauspolkua: tunnista, mikä kytkee kuormaa ja mikä palaute, kuten termistori tai rajakytkin, vaikuttaa tähän päätökseen.
Seuraa merkintöjä sivuilla pitäen vanhempien ja lasten väliset suhteet, kuten välityskelat ja heidän yhteystietonsa, näkyvissä.
Merkitse edetessäsi ja tarkista kaikki tuntemattomat komponenttien tietolomakkeesta arvaamisen sijaan.

Toiminut esimerkki: Lämmityslaitteen piirin jäljitys

Käytä rutiinia yksinkertaistettuun sähköuuniin ja menetelmä konkretisoituu. Virta tulee L:stä ja N:stä. Linja kulkee ensin sulakkeen F1 ja lämpökatkaisun kautta, sitten pääkytkimen kautta lämmityselementtiin, joka palaa N:ään. Siinä on virtatie, ja sen suojaketjun voi jo todeta: ylivirta F1:ssä, ylilämpötila katkaisussa.

Valvontahaara lisää älykkyyttä. Ohjauskortti U1 saa pienjännitesyöttönsä verkosta, NTC-termistori TH1 istuu uunissa ja syöttää jännitteenjakajan korttiin ja kortti käyttää relekelaa K1. Kun TH1 ilmoittaa onkalon asetusarvon alapuolella, U1 aktivoi K1:n ja kosketin K1-1 sulkeutuu saadakseen virran elementille. Lue tässä järjestyksessä, kaavio kertoo tarkalleen, miksi uuni, joka ei koskaan kuumene, on voinut epäonnistua: avoin sulake, avoin lämpökatkaisu, juuttunut K1-kosketin tai termistori lukee alueen ulkopuolella.

Viimeinen henkinen vaihe on symbolien kääntäminen laitteistoksi. Elementin liittimet, relekoskettimet, katkaisu ja termistori liittyvät kaikki niputettujen johtimien ja liittimien kautta, ja piirustussarja viittaa näihin reitteihin. Tuotannossa siirtyminen kaavamaisista verkoista reititetyiksi, eristettyiksi, liitetyiksi kaapeleiksi on juuri sitä, mitä uunin johtosarja tarjoaa.

Sähköuunin johtosarjat Kun kaaviokuvat on käännetty reititetyiksi johtimiksi, uunin johtosarja kuljettaa elementin, releen, katkaisun ja termistoriliitännät. Tässä johtosarjavaihtoehtojen tarkastelu osoittaa, kuinka kaaviomaisista verkoista tulee eristettyjä, liitettäviä kaapelikokoonpanoja. Näytä tuote →

Virheet, jotka houkuttelevat uusia lukijoita

Useimmat kaavamaiset väärinlukemat kuuluvat kouralliseen toistuviin ansoihin. Niiden tarkastaminen tarkoituksella lyhentää oppimiskäyrää huomattavasti.

Olettaen, että symbolien sijoitus heijastaa fyysistä sijaintia, mitä se ei koskaan tee kaaviossa.
Pistesäännön huomiotta jättäminen ja yhteyksien keksiminen jokaisessa risteyksessä.
Relekontaktien lukeminen jännitteisessä tilassa, kun piirustuksissa on sovittu lepotila.
IEC- ja ANSI-symbolien yhdistäminen yhden tulkinnan sisällä.
Selite- ja versiolohkon ohittaminen ja sitten korvatun piirustuksen analysointi.
Näköala napaisuusmerkit diodeissa ja elektrolyyttikondensaattoreissa.

Piirustuksesta valmiiseen kokoonpanoon

Kaaviolukutaito maksaa selkeimmin komponenttien hankinnan aikana. Piirustusta osaava ostaja voi lainata johtosarjan tarkasti: johdinmitta seuraa kuormitusvirrasta, eristysluokka lämmittimien lähellä olevista lämpötiloista, liitinvalinnat tulevat kaavion päätepisteistä ja termistorin haaran tulee vastata ohjauskortin odotettua vastuskäyrää. Juuri näissä yksityiskohdissa laitevalmistajat menettävät aikaa, kun piirustukset ja toimittajat eivät puhu samaa kieltä.

Se muuttaa myös valjaiden ja anturin valmistajan kanssa käytävien keskustelujen laatua. Sen sijaan, että kuvaisit osaa ulkonäön perusteella, voit viitata suoraan verkkoihin, tunnisteisiin ja luokitukseen, ja toimittaja voi vahvistaa toteutettavuuden samaa asiakirjaa vastaan. Jos olet valmistelemassa uutta laiteprojektia ja haluat kaavion muunnettavan tuotantovalmiiksi johdotusratkaisuiksi, näiden keittiö- ja ympäristölaitteiden kokoonpanojen takana oleva suunnittelutiimi tarkistaa piirustukset ja antaa tarjoukset vakiopyyntökanavan kautta.