2.1 Загальні правила виконання схем
Схема – це конструкторський документ на якому показані у виді умовних зображень або позначень складові частини виробу і зв’язки між ними. При виконанні схем використовуються наступні терміни.
Елемент схеми – це складова частина схеми, що виконує визначену функцію у виробі і не може бути розділена на частини, які мають самостійне призначення (резистори, трансформатори, діоди, транзистори і т.п.).
Пристрій – це сукупність елементів, яка представляє собою єдину конструкцію (блок, плата, шафа, панель і т.п.). Пристрій може не мати у виробі визначеного функціонального призначення.
Функціональна група – це сукупність елементів, що виконують у виробі визначену функцію і не об’єднані в єдину конструкцію (панель синхронізації головного каналу й ін.).
Функціональна частина – це елемент, функціональна група, а також пристрій, що виконує визначену функцію (підсилювач, фільтр).
Функціональна ланка – це лінія, канал, тракт визначеного призначення (канал звуку, відеоканал, тракт НВЧ і т.п.).
Лінія взаємозв'язку – це відрізок прямої, що вказує на наявність електричного зв’язку між елементами і пристроями.
Класифікацію схем по їхніх видах і типах встановлює
ГОСТ 2.701-84. Види схем визначаються в залежності від видів елементів і зв’язків, що входять до складу виробу, і позначаються згідно ГОСТ 2.701-84 буквами російського алфавіту. Розрізняють десять видів схем: електрична – Э, гідравлічна – Г, пневматична – П, газова – X, кінематична – К, вакуумна – В, оптична – Л, енергетична – Р, розподілу – Е, комбінована – С.
Схеми розподілу виробу на складові частини розробляють для визначення складу виробу. Комбіновані схеми виконують, якщо до складу виробу входять елементи різних видів.
Схеми, в залежності від призначення, підрозділяють на типи і позначають арабськими цифрами. Встановлено вісім типів схем: структурна – 1, функціональна – 2, принципова (повна) – 3, з’єднань (монтажна) – 4, підключення – 5, загальна – 6, розташування – 7, об’єднана – 0.
На об’єднаній схемі сполучаються різні типи схем одного виду, наприклад, схема електрична з’єднань і підключення.
Найменування і код схеми визначаються її видом і типом. Код схеми повинен складатися з буквеної частини, що визначає вид схеми, і цифрової частини, що визначає тип схеми. Наприклад: схема електрична принципова – Э3, схема гідравлічна з’єднань – Г4 і т.д.
Найменування комбінованої схеми визначається видами схем, що входять у її склад, і відповідним типом, наприклад, схема електрогідравлічна принципова – С3.
Найменування об’єднаної схеми визначається видом схеми і типами схем, що входять у її склад, наприклад, схема електрична з’єднань і підключення – ЭО. При виконанні комбінованих і об’єднаних схем необхідно дотримуватися правил, які встановлені для відповідних видів і типів схем.
У технічних документах, що розробляються при проектуванні, експлуатації і дослідженні ЗВТ, застосовують усі типи схем, зазначені вище, при цьому на стадіях ескізного і технічного проектування розробляють структурні і функціональні схеми, на стадії робочого проектування – принципові, з’єднань, підключення, загальні і розташування. Загальна кількість схем, що входять у комплект конструкторської документації на виріб, вибирається мінімальною, але в сукупності вони повинні містити відомості в обсязі, достатньому для проектування, експлуатації, контролю і ремонту виробу. Між схемами одного комплекту здійснюється однозначний зв’язок за допомогою буквено-цифрових позиційних позначень. Такий зв’язок необхідний для швидкого відшукання тих самих елементів або пристроїв, що входять у схеми різного типу.
Правила виконання схем встановлюють ГОСТ 2.701-84 і ГОСТ 2.702-75. Схеми виконують без дотримання масштабу. Дійсне просторове розташування складових частин не враховується або враховується приблизно. Електричні елементи і пристрої на схемі зображують у стані, що відповідає знеструмленому. Елементи і пристрої, які приводяться в дію механічно, зображують у нульовому або відключеному положенні. При відхиленні від цього правила на полі схеми даються відповідні вказівки.
Формати аркушів для виконання схем варто вибирати з основного ряду форматів [7-9]. При виборі форматів схеми варто враховувати обсяг і складність схеми, умови зберігання і користування схемами, можливість внесення змін, особливості техніки виконання схем. Обраний формат повинен забезпечувати компактне виконання схем без погіршення її наочності і зручності використання.
Схеми можуть виконуватися на декількох аркушах, при цьому формат аркушів повинен бути по можливості однаковим.
На електричній схемі зображують елементи і пристрої у виді графічних позначень, лінії взаємозв’язку, буквено-цифрові позначення, таблиці, поміщають текстову інформацію.
Для зображення на електричних схемах елементів і пристроїв застосовують умовні графічні позначення, встановлені відповідними стандартами ЄСКД (додаток А). На схемах визначених типів крім умовних графічних позначень можуть застосовуватися інші категорії графічних позначень:
- прямокутники довільних розмірів, що містять пояснювальний текст;
- зовнішні обриси, що представляють собою спрощені конструктивні зображення відповідних частин виробу;
- нестандартизовані умовні графічні позначення;
- прямокутники, виконані штрихпунктирною лінією для виділення пристроїв і функціональних груп.
При використанні вищевказаних графічних позначень на полі схеми або в технічних вимогах слід приводити пояснюючий текст. Більш докладно ці питання розглянуті нижче в правилах виконання схем відповідних типів.
Розміри умовних графічних позначень елементів схеми приведені у відповідних стандартах. Лінійні і кутові розміри, зазначені в стандартах, допускається в окремих випадках пропорційно збільшувати або зменшувати. Розміри умовних графічних позначень збільшують при необхідності:
- графічно виділити (підкреслити) особливе або важливе значення відповідного елемента;
- помістити усередині умовного графічного позначення кваліфікуючий символ і додаткову інформацію.
Умовні графічні позначення елементів зображують на схемі в положенні, у якому вони приведені у відповідних стандартах, або поверненими на кут, кратним 90°, а також дзеркально поверненими. Допускаються умовні графічні позначення повертати на кут, кратний 45°, якщо це спрощує графіку схеми. Кваліфікуючі символи (світловий потік і т.п.) при поворотах умовних графічних позначень не повинні змінювати своєї орієнтації. Варто мати на увазі, що повороти і дзеркальні зображення деяких умовних графічних позначень приводять до спотворення їхнього змісту, наприклад, умовних графічних позначень двійкових логічних елементів, різних символів. Такі позначення повинні бути виконані в тому положенні, у якому вони приведені у відповідних стандартах.
Графічні позначення елементів (пристроїв, функціональних груп) і з’єднуючі їх лінії взаємозв’язку слід розташовувати на схемі таким чином, щоб забезпечити найкраще уявлення про структуру виробу і взаємодію його складових частин. Встановлюється відстань між сусідніми лініями умовного графічного позначення не менша за 1 мм, між окремими умовними графічними позначеннями не менша за 2 мм, між сусідніми рівнобіжними лініями взаємозв’язку не менша за 3 мм.
Лінії повинні складатися з горизонтальних і вертикальних відрізків і мати по можливості найменшу кількість зламів і взаємних перетинань. В окремих випадках, якщо це спрощує графіку схеми, допускається застосовувати похилі ділянки ліній на невеликій ділянці схеми.
Для спрощення графіки схеми (зменшення кількості ліній) рекомендується застосовувати умовне графічне злиття окремих ліній у групові лінії зв’язку за наступними правилами. Кожна лінія в місці злиття повинна бути позначена порядковим номером. Лінії, що зливаються в груповий зв’язок, як правило, не повинні мати розгалужень, тобто всякий умовний номер повинен зустрічатися на лінії групового зв’язку тільки 2 рази. При необхідності розгалужень їхню кількість вказують після порядкового номера лінії через дробову риску. Лінії групового зв’язку допускається виконувати потовщеними. В усьому комплекті схем лінії, що зливаються, повинні бути зображені одним із двох способів – під прямим кутом або зі зламом під кутом 45° до групової лінії. Точка зламу повинна бути віддалена від лінії групового зв’язку не менше ніж на 3 мм.
Для зменшення кількості рівнобіжних ліній, одного напрямку і великої довжини, застосовують однолінійне представлення таких ліній за наступними правилами:
- замість усіх ліній зображують тільки одну з вказівкою кількості ліній числом або міткою;
- при порушенні порядку проходження ліній повинні бути нанесені відповідні мітки.
При зображенні схеми часто застосовують обриви ліній електричного зв’язку. Допускається обривати лінії зв’язку віддалених один від одного елементів, якщо графічне зображення ліній ускладнює читання схеми, якщо схема виконана на декількох аркушах і т.д. Обриви ліній закінчують стрілками з вказівкою місць підключення. Біля обривів ліній електричного зв’язку повинні бути зазначені адреси підключення, наприклад, D10:6 слід читати так: до пристрою D10, вивід 6. Потовщеною лінією показана лінія групового зв’язку.
При виконанні схеми на декількох аркушах поруч з обривом лінії повинно бути зазначене позначення або найменування, привласнене даній лінії, наприклад: номер проводу, найменування сигналу або його скорочене позначення і т.п., а в круглих дужках – номер листа, на який переходить лінія, наприклад: А125(2) – лінія з умовною позначкою А125 переходить на лист 2; А125(1) – лінія з умовною позначкою А125 переходить на даний лист із листа 1. Стрілки в цьому випадку дозволяється не вказувати.
На схемі можуть бути зазначені різні категорії даних, що мають текстову і символічну форми. Ці дані в залежності від змісту і призначення можуть бути розташовані:
- поруч із графічними позначеннями (буквено-цифрові позначення, позначення сигналів, форми імпульсів, технічні параметри й ін.);
- усередині графічних позначень (найменування пристроїв, функціональних груп, умовні позначки потужності резисторів і ін.);
- поруч з лініями (позначення ліній зв’язку, адреси, кваліфікуючі символи);
- на вільному полі схеми.
Текстова інформація, яка представлена на вільному полі схеми, може мати наступні форми запису:
- суцільний текст (технічні вимоги, пояснення);
- таблиці (перелік елементів, позначення вхідних і вихідних ланцюгів, таблиці з’єднань і ін.).
Текстові дані, що відносяться до ліній, орієнтують паралельно горизонтальним ділянкам відповідних ліній. При великій щільності схеми допускається вертикальна орієнтація даних.
Буквено-цифрові позначення елементів і функціональних груп повинні забезпечувати взаємозв’язок документів у комплекті документації на об’єкт, повинні бути однаковими на всіх документах комплекту.
Позиційні позначення утворюються з застосуванням прописних букв латинського алфавіту, арабських цифр і знаків (кваліфікуючих символів) згідно ГОСТ 2.710-81. Структура буквено-цифрового позначення складається з обов’язкової і додаткової частин. Обов’язкова частина – буквений код і номер елемента. Буквений код встановлює ГОСТ 2.710-81, номер елемента визначається місцезнаходженням елемента на схемі і присвоюється в напрямку зверху вниз і зліва направо. Додаткові частини позначаються відповідними кваліфікуючими символами.
Умовне буквено-цифрове позначення записується у виді послідовності букв, цифр і знаків в один рядок без пропусків і їхнє число в позначенні не встановлюється.
Дані про елементи повинні бути записані в перелік елементів. Перелік елементів оформляють у виді таблиці (рис. 2.1), і поміщають на першому листі схеми або виконують у виді самостійного документа. Якщо перелік елементів поміщають на першому листі схеми, то його розташовують над основним написом на відстані не меншій за 12 мм. Продовження переліку поміщають ліворуч від основного напису, повторюючи заголовок таблиці. Перелік елементів у виді самостійного документа виконують на форматі А4.
Рисунок 2.1 - Приклад оформлення переліку елементів до принципової електричної схеми
У графах переліку елементів поміщають наступні дані:
у графі „Позначення” – позиційне буквено-цифрове позначення елемента, пристрою або функціональної групи;
у графі „Найменування” – найменування елемента або пристрою, тип і позначення документа, на підставі якого цей елемент або пристрій застосовані;
у графі „Примітка” – технічні дані, що не містяться в позначенні типу елемента, значення параметрів, що підбираються регулюванням, і ін.
Зв’язок переліку з графічними позначеннями здійснюється через позиційні позначення. Елементи в перелік записують групами за абеткою буквених позиційних позначень. У межах кожної групи, що має однакові буквені позиційні позначення, елементи розташовують по зростанню порядкових номерів. Допускається залишати кілька незаповнених рядків між групами елементів. Елементи одного типу з однаковими електричними параметрами записують у перелік в один рядок, при цьому в графі „Кіл.” вказують загальну кількість однакових елементів.
При записі однакових по найменуванню елементів рекомендується об’єднувати їх у групи, виконувати загальний заголовок і записувати в графі „Найменування” тільки тип і документ, на підставі якого цей елемент застосований. Допускається позначення документів, на підставі яких застосовані елементи, записувати в загальному найменуванні (заголовку). Якщо продовження переліку перенесене на наступний лист або вільне поле схеми, заголовок групи елементів повторюють.
Якщо у виріб входять кілька однакових функціональних груп або пристроїв, то елементи, що входять у такі групи і пристрої, записуються в перелік елементів окремо в межах кожного пристрою або функціональної групи. Запис елементів, що входять у кожен пристрій (функціональну групу), починають з найменування пристрою або функціональної групи, що записують у графі „Найменування”. Нижче найменування пристрою повинен бути залишений один вільний рядок, вище – не менше одного вільного рядка. При цьому якщо на схемі виробу є елементи, що не входять у пристрої (функціональні групи), то спочатку записують ці елементи без заголовка, а потім – пристрої, що не мають самостійних принципових схем, і функціональні групи з елементами, що входять у них. Якщо у виробі є кілька пристроїв або функціональних груп, то в переліку вказують кількість елементів, що входять в один пристрій. Загальна кількість однакових пристроїв вказують у графі „Кіл.” в одному рядку із заголовком. Детальніша інформація стосовно правил виконання схем наведена у [2].
Л Е К Ц І Я № 4