mpscai laborator 1 tehnici de elaborare a schemelor...
Post on 03-Feb-2018
255 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Universitatea Politehnica BucurestiFacultatea de Automatica si Calculatoare
MPSCAILaborator 1
Tehnici de elaborare a schemelor electrice pentruinstalatii de automatizare
1 Breviar teoretic
Prin echipament electric se intelege orice dispozitiv intrebuintat in procesul de producere,transport, distributie, conversie si utilizare a energiei electrice.
Ca elemente fizice, echipamentele electrice se intalnesc sub diferite forme:
● Masini electrice (motoare si generatoare);
● Transformatoare electrice;
● Aparate de comutatie;
● Aparate de masura;
● Dispozitive de protectie;
● Materiale si instalatii electrice;
● Aparate de utilizare (electrocasnice fixe, mobile sau portabile).
Termenul de echipament electric se refera atat la echipamentul electric propriu-zis cat si lapartea electronica.
Aparatele de protectie si cele auxiliare sunt considerate tot echipamente electrice deoarececontribuie la asigurarea fluxului normal de energie electrica in diferite aplicatii.
Totalitatea echipamentelor electrice interconectate intr-un spatiu dat, avand o functionalitatebine stabilita formeaza o instalatie electrica.
Dupa intensitatea curentului electric ce strabate elementele instalatiilor electrice acestea se im-part in doua categorii:
● Instalatii electrice de curenti tari
● Instalatii electrice de curenti slabi
Prin circuit electric se intelege un ansamblu de medii prin care trece un curent electric.
In cadrul instalatiilor electrice de curenti tari se intalnesc doua tipuri distincte de circuite elec-trice, si anume:
● Circuitul de putere (primar), prin care se face alimentarea cu energie electrica a con-sumatorilor;
● Circuitul de comanda (secundar), folosit pentru comanda, protectie si semnalizare.
In concluzie, prin instalatie electrica, se intelege un ansamblu de aparate, dispozitive si ele-mente de reglare, receptoare individuale sau grupate in unitati functionale amplasate intr-unspatiu dat si interconectate intr-un scop functional.
Prin schema electrica se intelege reprezentarea conventionala a elementelor care alcatuiesco instalatie electrica si a legaturilor dintre acestea. In cadrul unei scheme electrice, toate ele-mentele componente sunt reprezentate prin simboluri conventionale stabilite prin norme si pres-criptii standardizate.
1
In practica se intalnesc diferite tipuri de scheme electrice. O raspandire larga o au schemele deactionare electrica.
Dupa destinatia lor, schemele de actionare electrica, pot fi:
● Scheme de principiu
● Scheme de montaj
Schemele de principiu permit o orientare rapida asupra rolului fiecarui element din schema,usurand in felul acesta cunoasterea principiului care a stat la baza proiectarii instalatiei electricerespective. Acest lucru este deosebit de important in practica pentru remedierea eventualelorderanjamente care pot aparea in instalatia respectiva. La randul lor, schemele de principiu potfi:
1. Scheme de principiu de lucru
2. Scheme de principiu desfasurate
In cadrul schemelor de lucru toate partile componente ale unui aparat sunt grupate impreuna.Ca exemplu vom considera comanda unui motor electric folosind un contactor (Figura 1).
Figura 1: Schema de lucru pentru actionarea unui motor asincron trifazat.
La apasarea pe butonul de pornire Sp, bobina 2 a contactorului va fi alimentata la tensiunea delinie intre faza R si nulul N (230 V). Miezul fix 3 se va magnetiza si va atrage armatura mobila
2
4 legata rigid de tija 5 care va inchide contactele de forta 6 prin care motorul electric va fialimentat de la reteaua de alimentare R S T. Totodata, sunt actionate si contactele auxiliare 7si 8 care sunt contacte normal inchise, respectiv normal deschise utilizate pentru diferite functiide automatizare.
Avantajul principal al schemei de lucru consta in aceea ca ofera indicatii despre modul de lucrual aparatelor din schema respectiva.
Dezavantajul esential este acela ca pentru instalatii complexe se complica si schema electrica,iar descifrarea si interpretarea ei devine dificila.
Schemele desfasurate sunt acele scheme in care partile componente ale unui aparat suntreprezentate separat, in circuitele in care acestea functioneaza. Daca ne referim tot la schemade actionare a unui motor, atunci reprezentarea sub forma de schema desfasurata, va fi formatapractic din doua subsisteme (Figura 2).
Page
Page
Project template with GB identifier structureEd.
=Inversare+Comanda_PLC/Inversare_PLC
Original
GB_tpl001
EPLANED113_00 +
Date
Date
Replaced by
Indrumar
ComandaSchema de comanda Stea-Trunghi automatapentru un motor asincron trifazat
1
Modification
0 76
Appr
Replacement of
8 93
9
4
16.02.2015 EPLAN Software & ServiceGmbH & Co. KG
directa.a
2
=
Name
5
Com
pany
Nam
e
Partea de Forta(400V)
L1 L2 L3
1
2
KM1/directa.a.3
3
4
5
6
U1 V1 W1
PE
M3~M
L1 N
1
2
S2
3
4
S1
43
44
KM1/directa.a.3
A1
A2
KM1
1 2 /directa.a.23 4 /directa.a.25 6 /directa.a.2
43 44 /directa.a.3
Figura 2: Schema desfasurata pentru actionarea unui motor asincron trifazat
Comanda contactorului KM1 se face folosind 2 butoane fara retinere S1 si S2. Apasand bu-tonul de pornire S1 (normal deschis) se alimenteaza bobina contactorului KM1 (A1 −A2) dela faza (L1) si nulul (N) retelei electrice, iar conform principiului de functionare al contactoru-lui se inchid contactele de forta KM1 (1 − 2, 3 − 4, 5 − 6), ceea ce duce la alimentarea cuenergie electrica a motorului asincron trifazat M. In acelasi timp cu inchiderea contactelor deforta se inchide si contactul auxiliar KM1(43 − 44), ce are rolul de a mentine alimentarea cuenergie a bobinei contactorului dupa ce butonul S1 nu mai este apasat (revine la starea initiala).Intreruperea alimentarii motorului se realizeaza apasand butonul S2 (normal inchis). Astfel seintrerupe alimentarea bobinei contactorului ducand in acest fel la deschiderea contactelor deforta si a contactului auxiliar.
Schemele de montaj servesc la montarea instalatiilor respective, adica la realizarea efectiva asistemului de actionare. La montaj nu intereseaza nici partile componente ale aparatelor si niciprincipiul de functionare, ci numai modul cum se leaga aparatele in schema respectiva.
In concluzie, in schemele desfasurate, circuitele de forta sunt reprezentate separat de circuitelede comanda. De asemenea si partile componente ale aparatelor din respectivele scheme vor fiplasate separat.
3
1.1 Componentele de baza intalnite in schemele de comanda.
Intr-o instalatie de actionare electrica sunt necesare numeroase aparate care indeplinesc diferitefunctii. Acestea pot fi:
1. Aparate de conectare (de comutatie)
a) Pentru comanda manuala:
● intreruptoare manuale
● butoane de comanda
● inversoare de sens
● comutatoare stea-triunghi
● controlere de comanda
b) Pentru comanda automata:
● intreruptoare automate;
● conectoare automate;
● relee de comanda;
● limitatoare de cursa.
2. Aparate de protectie pentru protectia circuitelor de forta si comanda impotrivasupracurentilor de sarcina si scurtcircuit:
a) sigurante fuzibile
b) relee termice
c) relee electromagnetice
d) declansatoare electromagnetice
3. Aparate de semnalizare care pun in evidenta regimurile de lucru ale instalatiei:
a) lampi de semnalizare cu diferite culori;
b) hupe (sonerii) de semnalizare de semnalizare pentru instalatii care ocupa suprafetemari.
4. Aparate pentru modificarea unor parametri ai energiei electrice:
a) rezistente de pornire si reglare;
b) transformatoare de curent si tensiune;
c) redresoare comandate si necomandate.
4
In concluzie pentru simplificarea reprezentarii unei scheme electrice, aparatele electrice carealcatuiesc o instalatie sunt reprezentate prin semne conventionale stabilite prin prescriptii in-ternationale.
La noi in tara aceste simboluri sunt stabilite prin standarde conform normelor CEI (ComitetulElectrotehnic International).
5
1.2 Simboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa - Americade Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-21
Export pe piaţa mondială și în America de Nord
9
Simboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Simboluri conform DIN EN, NEMA ICS/ANSI/IEEE/CSA
Comparaţia următoare între simboluri se bazează pe următoarele prescripţii naţionale/internaţionale:
• Baza de date simboluri IEC 60617 (DIN EN 60617-2 până la DIN EN 60617-12)
• NEMA ICS 19-2002, ANSI Y32.2/IEEE 315/315 A, CSA Z99
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
Conductoare, conexiuni
Derivaţie din conductor
sau sau
Conexiune conductoare
Terminal (de ex. clemă)
Șir de cleme
Conductor
03-02-04 03-02-05
03-02-01
03-02-02
03-02-03
1 2 3 4 1 2 3 4
03-01-01
6
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-22
9
Conductor (planificat)
Conexiune activă, în general
Conexiune activă, opţional, distanţă redusă
Linie de limitare, de separare, de exemplu între două părţi de comutare
Linie de separare, de exemplu între două unităţi funcţionale
Ecranare
Pământ, simbol general
Priză de pământ de protecţie
Priză și fișă, conexiune debroșabilă
sau
Punct de separare, eclisă închisă
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
103-01-01
02-12-01
02-12-04
02-01-06
02-01-06
02-01-07
02-15-01GRD
02-15-03
03-03-05 03-03-06
03-03-18
7
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-23
9
Elemente pasive
Rezistenţă, simbol general sau sau
Rezistenţă cu prize fixe sau
Rezistenţă, reglabilă, simbol general
Rezitenţă, ajustabilă
Rezistenţă cu contact alunecător, potenţiometru
Înfășurare, inductivitate, simbol general
sau
Înfășurare cu prize fixe
Condensator, semn general sau sau
Condensator variabil
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
04-01-02 04-01-02RES
04-01-09
RES
04-01-03RES
RES
04-01-07
RES
04-03-01 04-03-02
04-03-06
04-02-01 04-02-02
104-02-01
8
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-24
9
Aparate de semnalizare
Indicator vizibil, simbol general
*cu indicarea culorii
Indicator luminos, simbol general sau sau
*cu indicarea culorii
Buzer sau
Hupă, claxon
Elemente de acţionare
Acţionare manuală, simbol general
Acţionare prin apăsare
Acţionare prin tragere
Acţionare prin rotire
Acţionare prin cheie
Acţionare prin role, senzori
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
08-10-01
08-10-1108-10-10
ABU
08-10-05
HN
02-13-01
02-13-05
02-13-03
02-13-04
02-13-13
02-13-15
9
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-25
9
Acţionare cu mecanism cu stocare de energie, simbol general
Mecanism de comutare cu declanșare mecanică
Acţionare cu motor
Întrerupător pentru oprire de urgenţă
Acţionare prin proteţia electromagnetică la supracurent
Acţionare prin protecţia termică la supracurent
Acţionare electromagnetică
Acţionare prin nivel de lichid
Elemente de acţionare electromecanice, electromagnetice
Acţionare electromecanică, simbol general, bobină de releu - simbol general
sau sau
x literă de identificare a aparatului a Tabel, pagina 9-13
Acţionare specială, simbol general sau sau
x literă de identificare a aparatului a Tabel, pagina 9-13
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
02-13-20
102-05-04
M
02-13-26
MOT
02-13-08
02-13-24
02-13-25
OL
02-13-23
02-14-01
07-15-01
×
×
10
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-26
9
Acţionare electromecanică cu temporizare la anclașare
sau sau
x literă de identificare a aparatului a Tabel, pagina 9-13
Acţionare electromecanică cu temporizare la revenire
sau sau
x literă de identificare a aparatului a Tabel, pagina 9-13
Acţionare electromecanică cu temporizare la anclașare și la revenire
sau sau
x literă de identificare a aparatului a Tabel, pagina 9-13
Acţionare electromecanică a unui releu termic sau
Contacte
Contacte normale deschise sau sau
Contacte normale închise sau
Contact comutator cu întrerupere sau
Contact normal deschis cu închidere anticipată, dintr-un ansamblu de contacte
TC sau TDC
Contact normal închis cu deschidere anticipată, dintr-un ansamblu de contacte
T0 sau TD0
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
07-15-08
×
07-15-07
×
07-15-09
×
07-15-21
07-02-01 07-02-02
07-02-03
07-02-04
07-04-01
07-04-03
11
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-27
9
Contact normal deschis cu temporizare la acţionare
sau
Contact normal închis cu temporizare la revenire
sau
Aparate de comandă
Buton (cu revenire)
Buton cu contact normal închis, acţionat manual prin apăsare, de exemplu buton-tastă
Buton cu contact normal deschis și contact normal închis, acţionat manual prin apăsare
Buton cu reţinere cu contact normal deschis acţionat manual prin apăsare
Buton cu reţinere cu 1 contact normal închis, cu acţionare manuală prin lovire (de exemplu buton ciupercă)
Întrerupător de poziţie (normal deschis)Limitator de cursă (normal deschis)
Întrerupător de poziţie (normal închis)Limitator de cursă (normal închis)
Buton cu revenire cu contact normal deschis, acţionat mecanic, contactul normal deschis este închis
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
07-05-02 07-05-01T.C.
07-05-03 07-05-04T.C.
07-07-02
PB
PB
PB
PB
07-08-01
LS
07-08-02
LS
LS
12
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-28
9
Buton cu revenire cu contact normal închis, acţionat mecanic, contactul normal închis este deschis
Întrerupător de proximitate (normal închis), acţionat prin apropierea unui obiect metalic
Întrerupător de proximitate, inductiv cu contact normal deschis
Întrerupător de proximitate, inductiv cu simbol bloc
Releu de presiune minimă, presostat, contact normal deschis
sau
Releu de presiune minimă, presostat, contact normal închis
sau
Întrerupător cu plutitor, contact normal deschis
Întrerupător cu plutitor, contact normal închis
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
LS
Fe
07-20-04
Fe
07-19-02
07-17-03
P< P
P > P
13
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-29
9
Aparate de comutare
Contactor (normal deschis)
x literă de identificare
Contactor tripolar cu trei declanșatoare de supracurent
x literă de identificare
Separator tripolar
Întrerupător automat tripolar
Întrerupător triploar cu mecanism de comutare, cu trei relee termice la supracurent, cu trei declanșatoare electromagnetice de protecţie, întrerupător pentru protecţia motoarelor
Siguranţă, simbol general
Transformatoare, transformatoare de curent
Transformatoare cu două înfășurări
sau
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
07-13-02
OL
07-13-06
DISC
07-13-05
CB
107-05-01
l > l > l >
x x x
07-21-01
FU
06-09-02 06-09-01X1 X2
H1 H2
14
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-30
9
Autotransformator sau sau
Transformator de curent sau sau
Mașini
Generator sau
Motor, simbol general sau
Motor de curent continuu, simbol general
Motor de curent alternativ, simbol general
Motor asincron trifazat cu rotorul în scurtcircuit
sau
Motor asincron trifazat cu rotor cu inele
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
06-09-07
06-09-06
06-09-11 06-09-10
CT
(H1)(X1)
G
06-04-01
G GEN
M
06-04-01
M
06-04-01
MOT
M
06-04-01
M
06-04-01
M~
M3~
06-08-01
M
M3~
06-08-03
15
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-31
9
Componente semiconductoare
Intrare statică
Ieșire statică
Intrare statică cu negaţie
Ieșire statică cu negaţie
Intrare dinamică, schimbarea stării din 0 în 1 (L/H)
Intrare dinamică cu negaţie, schimbarea stării din 1 în 0 (H/L)
Circuit ȘI, simbol general
Circuit SAU, simbol general
Circuit NU, inversor
Circuit ȘI cu ieșirea negată, circuit NAND
Circuit SAU cu ieșirea negată, circuit NOR
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
12-07-01
12-07-02
12-07-07
12-07-08
&
12-27-02
A
� 1
12-27-01
OR
1
12-27-11
OR
&12
1312-28-01
A
� 134512-28-02
OR
16
Export pe piaţa mondială și în America de NordSimboluri de marcare a echipamentelor electrice Europa – America de Nord
Agenda electrică Moeller 02/08
9-32
9
Circuit SAU exclusiv, simbol general
Bistabil RS
Circuit monostabil netriggerabil în timpul impulsului de ieșire, simbol general
Temporizare variabilă, cu indicarea valorii
Diodă semiconductoare, simbol general
Diodă de limitare, diodă Zener
Diodă luminescentă, simbol general
Diodă bidirecţională, diac
Tiristor, simbol general
Tranzistor PNP sau
Tranzistorul NPN, cu colectorul legat la carcasă
sau
Denumire IEC (DIN EN) NEMA ICS/ANSI/IEEE
= 1
12-27-09
OE
SR
12-42-01
S FF 1TC 0
1
12-44-02
SS
02-08-05
TPAdj.m/ms
05-03-01
(A) (K)
05-03-06
05-03-02
05-03-09
(T) (T)
05-04-04
(A) (K)
05-05-01
(A) (K) (E) (C)
(B)
05-05-02
(A)(K) (E) (C)
(B)
17
2 Chestiuni de studiat.
Proiectarea schemelor elementare de comanda.1. Scheme de comanda si actionare de pornire-oprire (punere in functiune pe durata
nelimitata)
24 V c.a.
13
14Sp
A1
A2K1
24 V c.a.
A1
A2K3
1413 /b)
1
2Sp
13
14K3/b)
3
4S0
a) b)
24 V c.a.
A1
A2K4
1413 /c)
1
2Sp1
13
14K4/c)
3
4S0
1
2Sp2
c)
2. Schema de comanda si actionare cu conditionare la pornire sau functionare.
A1
A2K
1413 /d)
1
2Sp
13
14K/d)
3
4S0
13
14ct1
23
24ct2
23
24ct3
11
12ct4
d)
● Sp - butoane de pornire; actionare prin apasare (impingere)
● S0 - butoane de oprire; actionare prin apasare (impingere)
● ct1 - conditionare la pornire (limitator de cursa, contacte tehnologice)
● ct2, ct3 - conditionare de functionare
● ct4 - conditionare de excludere (blocare, interblocare)
● K - bobina contactor principal (releu intermediar)
19
3. Scheme de comanda si actionare pentru pornirea directa a motoarelor de curentalternativ.
L1
L2
PE
Q
K1
U1 V1 W1 PE
M M3~
L3
S0
Sp K1/e
K1/e/e/e/e
N
1
2
3
4
5
6
F1
1
2
3
4
5
6F2/e
11
12F2/e
e)
20
4. Scheme de comanda si actionare pentru pornirea directa a motoarelor de curentalternativ cu inversarea sensului de miscare.
Partea de forta Partea de comanda
L1
2
N
N
F1
ΔI
1
2S0
1
2S2
3
4S1
33
34QM1
/Pornire_reversibila
L1 N
3
4S5
A1
A2KM1
1 2 /Pornire_reversibila3 4 /Pornire_reversibila5 6 /Pornire_reversibila
21 22 /Pornire_reversibila43 44 /Pornire_reversibila
Contactor_scoala
43
44KM1/Pornire_reversibila
43
44KM2/Pornire_reversibila
A1
A2KM2
1 2 /Pornire_reversibila3 4 /Pornire_reversibila5 6 /Pornire_reversibila
21 22 /Pornire_reversibila43 44 /Pornire_reversibila
Contactor_scoala
21
22KM2
/Pornire_reversibila
21
22
KM1/Pornire_reversibila
L3L2L11
2
3
4
5
6
QM11A
I>I> I>
33
34
/Por
nire
_rev
ersi
bila
1
2KM1
3
4
5
6
1
2KM2
3
4
5
6
PE
U1 V1 W1
U2 V2 W2
PE
Conexiunetriunghi
M3~
f)
21
top related