Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МЕХАНИКИ И ОПТИКИ» ФАКУЛЬТЕТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

схемы электрические

правила выполнения

Санкт-петербург

2015

Введение

В рамках дисциплины «Компьютерное моделирование» предстоит разработать комплект схем созданного ранее вычислительного устройства. Схемы должны быть оформлены в соответствии с правилами ГОСТ.

Выполнение схемы в соответствии с ГОСТ подразумевает:

• Использование штампа в соответствии с ГОСТ 2.104;

• Использование графических обозначений по ГОСТ 2.721 и ГОСТ 2.743;

• Расположение УГО и изображение линий электрической взаимосвязи по ГОСТ 2.702;

• Расстановку условных буквенно-цифровых обозначений в соответствии с ГОСТами 2.702 и 2.710;

• Соответствие схемы её виду и типу по ГОСТ 2.701;

Рассмотрению подлежит ГОСТ 2.702 «Правила выполнения электрических схем», поскольку устройство является электронным.

Рассматриваемый стандарт распространяется на все электрические схемы и устанавливает правила их выполнения.

ГОСТ 2.702 является одним из образующих единую систему конструкторской документации (ЕСКД), комплекс ГОСТ, устанавливающих взаимосвязанные правила, требования и нормы по разработке и оформлению конструкторской документации.

Термины и определения

Линия взаимосвязи: Отрезок линии, указывающий на наличие связи между функциональными частями изделия.

Обозначение элемента (позиционное обозначение): Обязательное обозначение, присваиваемое каждой части объекта и содержащее информацию о виде части объекта, ее номер и, при необходимости, указание о функции данной части в объекте.

Устройство: Совокупность элементов, представляющая единую конструкцию.

Функциональная группа: Совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию.

Функциональная цепь: Совокупность элементов, функциональных групп и устройств с линиями взаимосвязей, образующих канал или тракт определенного назначения.

Функциональная часть: Элемент, устройство, функциональная группа.

Элемент схемы: Составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное назначение и собственные условные обозначения.

Схема электрическая: Документ, содержащий в виде условных обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрического тока, и их взаимосвязи.

Типы схем и их код

Все виды и типы схем, установленные ГОСТ, в коде имеют свое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.701, которое формируется из буквы, обозначающей вид, и цифры, обозначающей тип схемы.

Рассмотрению подлежит только вид «Электрические», поэтому в кодировке схемы будут иметь букву «Э».

Схемы электрические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы:

1. Структурные – схемы, предназначенные для изображения всех основных функциональных частей изделия в виде УГО и основных взаимосвязей между ними.

Пример схемы электрической структурной приведен на рисунке 1. Схема содержит в себе функциональные части изделия (шифраторы клавиатур для ввода шестнадцатеричных и десятичных чисел, узел, аннулирующий результат ввода при нажатии двух клавиш одновременно) в виде УГО и линии взаимосвязи, указывающие направление протекание процесса, в данном случае данные поступают на шифраторы клавиатур, с них поступают на узел блокировки, с которого выходят для дальнейших преобразований.

Рисунок 1.

2. Функциональные – схемы, предназначенные для разъяснения процессов, протекающих в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. На схеме изображаются функциональные части изделия, участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями.

Пример схемы электрической функциональной приведен на рисунке 2. Отличием схемы функциональной от структурной является то, что на функциональной электрической схеме процессы, требующие пояснения, разворачиваются до функциональных частей (элементов, устройств, функциональных групп).

В данном случае требуется разъяснить, каким образом данные поступают на шифратор шестнадцатеричной клавиатуры и на узел блокировки двойного нажатия. Для этого линия, входящая в шифратор, и узел блокировки были развернуты.

Рисунок 2.

3. Принципиальные – схемы, предназначенные для изображения всех электрических элементов и устройств, необходимых для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

Пример схемы электрической принципиальной приведен на рисунке 3. Схема принципиальная, в отличие от функциональной или структурной, не предназначена для изображения протекающих процессов, а используется для изображения всех составляющих устройства.

На данной схеме изображены все логические элементы, участвующие в процессах преобразования позиционного кода в двоичный и формирования сигнала, оповещающего о правильности ввода (разрешено только одно нажатие), и линии электрической взаимосвязи между ними.

Рисунок 3.

4. Соединений – схемы, предназначенные для изображения всех устройств и элементов, входящих в состав изделия, их входные и выходные элементы, а также соединения между этими устройствами и элементами.

Пример схемы электрической соединений приведен на рисунке 4. В отличие от принципиальной схемы, где изображаются все функциональные части изделия и связи между ними, на схеме соединений изображают все входящие в изделие устройства без разворачивания их до функциональных частей, но разворачивают все входные и выходные элементы и изображают соединения между ними.

На данном примере показано, каким образом в изделии (вычислительном устройстве) соединяются между собой составляющие (шифраторы клавиатур, арифметическое устройство и устройство вывода).

Рисунок 4.

5. Подключения – схемы, предназначенные для изображения изделия, его входных и выходных элементов, и подводимых к ним концов проводов и кабелей внешнего монтажа.

Пример схемы электрической подключения приведен на рисунке 5. Схема подключения отличается от схемы соединений тем, что на ней изображается не соединение входящих в состав изделия устройств, а входные и выходные элементы изделия, предназначенные для подключения ко внешним устройствам, не входящим в изделие.

Рисунок 5.

6. Общие – схемы, предназначенные для изображения вех устройств и элементов, входящих в комплекс, а также проводов, жгутов и кабелей, соединяющих эти устройства и элементы.

Пример схемы электрической подключения приведен на рисунке 6.

Рисунок 6.

7. Расположения – схемы, предназначенные для изображения составных частей изделия, а при необходимости связи между ними – конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут размещены.

Пример схемы электрической подключения приведен на рисунке 7. В данном примере на схеме изображены составные части системы охлаждения (радиаторы и блок, крепящийся к процессору) и корпус системного блока, к которому они прикреплены.

Рисунок 7.

Рассмотрению в рамках данного курса подлежат структурная, функциональная и принципиальная схемы, поскольку являются основными и обязательными, остальные типы схем будут проходиться и выполняться по желанию студента.