任何復(fù)雜的事物都是由簡單的事物組成的,在電氣工程圖中也不例外,這是分析復(fù)雜電路圖的基本出發(fā)點。電氣工程及自動化工程中,主要包括發(fā)電、電能傳輸、電能轉(zhuǎn)換、控制技術(shù)、電能儲存、電能利用六大內(nèi)容,其中控制技術(shù)(包括繼電保護(hù))是核心技術(shù),也是難點,有時也很復(fù)雜。昌暉儀表在本文就分析復(fù)雜電路圖、控制電路、自動化儀表控制電路和微機(jī)控制檢測保護(hù)電路的方法、步驟、技巧和讀圖注意事項進(jìn)行具體的講述。
分析復(fù)雜電路圖的方法及思路
1、將其解剖成一個個單元電路或組件。一般條件下,功能及作用為同一效果的會經(jīng)常畫在一起(但實物卻不一定放在一起,這里要注意!)。
2、確定每個單元或組件中各個元件的功能和作用。
3、確定每個元件的電源設(shè)置,如交流、直流、電壓等。
4、確定各個元件的輸入及輸出是什么信號,以及信號值或范圍,如接點信號(常開、常閉及其在電路中的分布情況)、模擬信號(0-10mA、4-20mA、1-5V)并判斷其信號性質(zhì)(交流AC、直流DC、脈動)、數(shù)字信號(輸入點數(shù)、輸出點數(shù)及觸點容量,如DC30V、DC0.1A)、輸入阻抗或輸出阻抗(如250Ω、75Ω等)。不要過多考慮或分析各個元件的內(nèi)部構(gòu)造和原理,主要是掌握其功能和輸入輸出信號,這是分析的關(guān)鍵。
5、確定單元或組件內(nèi)各個元件間的接口元件或電路及其功能,如變送器、轉(zhuǎn)換器、安全柵、配電器及其輸入輸出信號。
6、確定單元或組件間的接口元件或電路及其功能。
7、確定各元件間、各單元間的反饋回路及其元件或電路,并確定其反饋信號的性質(zhì)。
8、是將其上述分析畫在一個框圖中,并標(biāo)出元件或電路間的信號。
9、按框圖分析出該電路的功能和作用。
10、確定上述分析,解剖要細(xì)致,不要漏掉任何一個環(huán)節(jié)。
分析接觸器-繼電器控制電路的方法和技巧
接觸器-繼電器配以行程開關(guān)、主令電器、按鈕和檢測裝置或儀表提供的信號接點,可以組成復(fù)雜的控制電路,如電梯、電動起重機(jī)、大型鍋爐風(fēng)機(jī)、給水泵電動機(jī)、重要負(fù)荷的大型電動機(jī)及供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)等。按照上述方法即可進(jìn)行分析和識讀。
1、確定接觸器、繼電器(包括電流、電壓、錯相、接地、差動、短路、溫度、壓力、流量、時間、功率、瓦斯、環(huán)流、中間、信號、閃光、重合閘、阻抗、零序、頻率等繼電器)的功能作用及其觸點(常開、常閉、延時等)的分布情況(這個分布很重要,是分析復(fù)雜電路的關(guān)鍵,不能漏掉任何一個);
2、確定接觸器、繼電器得電或失電后其觸點的動作結(jié)果在所在回路里起到的作用,是斷開、接通及回路元件的動作情況;
3、2中的回路觸點的動作引起其他回路的動作情況;
4、其他回路的動作又引起各個回路的動作情況;
5、按1-4逐一分析每個回路的動作情況,最后即可分析出整個電路的動作結(jié)果。在分析過程中應(yīng)確定繼電器的整定值或動作值。
分析自動化儀表控制電路的方法和技巧
自動化儀表控制電路是由傳感器(如熱電偶、熱電阻、壓力傳感器、孔板等)、變送器或轉(zhuǎn)換器或配電器、安全柵、計算器、給定器、調(diào)節(jié)器、顯示器、輔助單元和執(zhí)行器組成的,除了控制外,該電路還要顯示被測量的值或記錄累計被測量的值。
1、確定被測量和傳感器的輸出信號值(mV或mA或Ω),確定被測量的類別和個數(shù);
2、確定各臺變送器將被測量或傳感器的輸出信號變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號值,并確定將標(biāo)準(zhǔn)信號引入顯示儀表或調(diào)節(jié)器的位置及顯示儀表或調(diào)節(jié)器的功能;
3、確定各臺轉(zhuǎn)換器將被測量的0-10mA、0-10mV或20-1000kPa信號轉(zhuǎn)換后與其他系列儀表的連接方式;
4、確定計算單元各計算器將標(biāo)準(zhǔn)直流信號進(jìn)行加、減、乘、除、開方、積算等運算后,將其信號與其調(diào)節(jié)器的連接方式;
5、確定定值器的給定值,將上述計算后的信號與給定值比較得出偏差;
6、確定偏差引入的位置及調(diào)節(jié)器的性質(zhì)(比例、積分、微分),運算后發(fā)出的調(diào)節(jié)控制信號傳給執(zhí)行器,實現(xiàn)閉環(huán)控制;
7、執(zhí)行器按調(diào)節(jié)控制信號動作驅(qū)動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變操縱變量,進(jìn)行自動控制;
8、確定其他裝置,如操作器、選擇器、阻尼器、限幅器、安全柵的功能及其電源、輸入和輸出信號等;
9、確定指示、記錄、積算、報警等輔助裝置的功能和接線;
10、按1-9逐一分析每個檢測系統(tǒng)及其與其他系統(tǒng)的連接或關(guān)系;
11、熟練掌握儀表自檢系統(tǒng)所有元件的功能、作用以及輸入和輸出信號,其中配電器是連接變送器到微機(jī)控制裝置的樞紐。實質(zhì)上它是一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器,是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的裝置,微機(jī)控制裝置只識別數(shù)字信號,然后根據(jù)設(shè)定的程序輸出相應(yīng)的信號,通過電動操作器、伺服放大器去驅(qū)動執(zhí)行器。
分析微機(jī)控制、保護(hù)、檢測電路的方法和思路
微機(jī)控制、保護(hù)、檢測電路是在上述電路上發(fā)展起來的,不同的是它簡化了電路的結(jié)構(gòu)。如果不考慮微機(jī)本身的結(jié)構(gòu)原理和運行程序,微機(jī)控制、保護(hù)、檢測電路則是最簡單的電路。
1、確定控制量的性質(zhì)(是開關(guān)量,如斷開、閉合;還是數(shù)字量,如電壓、電流、頻率、功率、溫度、壓力、流量、物位、機(jī)械量、成分分析量等);
2、確定變送器或傳感器,它將會把控制量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的電信號(mA或mV或Ω);
3、確定模-數(shù)轉(zhuǎn)換器,它將會把電信號轉(zhuǎn)換成微機(jī)能識別的數(shù)字信號;
4、微機(jī)控制裝置一般都是專門為特定的控制、檢測系統(tǒng)而設(shè)計制造的,它的程序控制系統(tǒng)是隨機(jī)配置的,是按控制或檢測要求而設(shè)計編制的;
5、確定微機(jī)的輸出信號及與執(zhí)行裝置之間的接口,一般由操作器、放大器構(gòu)成;
6、確定機(jī)房及總線的設(shè)置,如打印、顯示器及常用操作程序等;
7、微機(jī)型繼電保護(hù)電路系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是近幾年發(fā)展起來的新技術(shù),員員園噪災(zāi) 的變電裝置均設(shè)置微機(jī)型繼電保護(hù)電路,它的實際電路比繼電器繼保電路簡單得多。
①變壓器保護(hù)柜的主要元件是測控裝置,如變壓器差動保護(hù)裝置、變壓器后備保護(hù)裝置、非電量保護(hù)裝置。非電量保護(hù)裝置的信號來自溫度、瓦斯、油分析等傳感器經(jīng)轉(zhuǎn)換器引來的信號;差動保護(hù)和后備保護(hù)裝置的信號來自互感器,這與繼電器保護(hù)是相同的。
②線路保護(hù)柜的主要元件是線路保護(hù)裝置和線路測控保護(hù)裝置,它們的信號來自互感器,同樣與繼電器保護(hù)是相同的。
③電能計量裝置的信號來自互感器。
④上述三種裝置的輸出分別經(jīng)過以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)裝置接至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),穿過間隔層引至以太網(wǎng)。也就是說將所有的信號都引到了以太網(wǎng),以太網(wǎng)說得通俗一點就是計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的總線。
⑤以太網(wǎng)上連接的主要是主控室的設(shè)備,如GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))、遠(yuǎn)動通信裝置、操作人員的計算機(jī)、并配有打印機(jī)、電話,接受遠(yuǎn)方調(diào)度員的指令,工作人員均在計算機(jī)上進(jìn)行操作。
推薦閱讀
儀表電路圖的作用及種類
如何繪制電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖和二次電路圖