Раздел 4. Принципиальные электрические схемы Тема 11. Общие требования к принципиальным схемам

Принципиальные электрические схемы показывают все приборы, аппараты и устройства (и связи между ними), взаимодействие которых обеспечивает решение задачи управления объектом.

Принципиальные схемы служат:

1) основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц и схем, схем внешних соединений и др.

2) средством изучения принципа действия системы.

Поэтому принципиальные схемы необходимы при производстве пусконаладочных работ и в процессе эксплуатации.

При всём многообразии принципиальных схем любая из них, независимо от степени сложности, представляет собой определённым образом составленное сочетание отдельных достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления к исполнительным органам, усиление или размножение сигналов, сравнение сигналов, превращение кратковременных сигналов в длительные и наоборот, блокировку и т.п.

Разработка принципиальных схем – это всегда процесс решения функциональной задачи, где сочетаюся 1) применение типовых решений и 2) элементы творчества в выборе вариантов из элементарных цепей и типовых функциональных узлов.

В практике проектирования принципиальных электрических схем на базе накопленного опыта сложились некоторые общие принципы построения электрических схем. Во всех случаях помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе автоматизации каждая схема должна обеспечить:

• высокую надёжность;

• простоту и экономичность;

• чёткость действий при аварийных режимах;

• удобство оперативной работы;

• удобство эксплуатации;

• чёткость оформления.

Надёжность

Под надёжностью системы понимают её способность безотказно выполнять свои функции в заданных режимах работы в течение определённого интервала времени.

Это требование обычно обеспечивается целым рядом технических мероприятий, таких как:

• применение наиболее надёжных элементов, приборов, аппаратов;

• выбор оптимальльных режимов их работы;

• резервирование малонадёжных или наиболее ответственных элементов и цепей схемы;

• автоматический контроль за исправностью схемы;

• запретные блокировки, исключающие возможности проведения ложных операций;

• и т.д.

Надёжность является главным требованием, которое предъявляется к принципиальным схемам. Если при проектировании обеспечению надёжности не будет уделено достаточного внимания, то все другие преимущества, которые имеет схема, могут быть утрачены. Требования к уровню надёжности схем автоматизации определяются оценкой последствий отказов в их действиях. Иногда эти отказы могут являться причинами возникновения и развития тяжёлых аварий.

Простота и экономичность

Простота и экономичность проектируемых схем обеспечивается:

• применением стандартной, наиболее дешёвой аппаратуры и типовых (нормализованных) узлов;

• сокращением до минимума числа элементов в схеме;

• ограничением номенклатуры элементов в схеме;

• применением комплектных систем электропривода

• и т.д.

При проектировании системы автоматизации с дистанционным управлением существенное, а иногда и решающее, значение имеет стоимость соединительных проводов и кабелей.

При проектировании принципиальной электрической схемы необходим тщательный анализ предъявляемых к этой схеме требований. Если некоторые второстепенные требования значительно усложняют и удорожают схему, эти требования следует пересматривать.

Решая вопросы экономичности схемы необходимо учитывать не только капитальные вложения, но и ежегодные эксплуатационные расходы.