Схема подключения вводного автомата: Как подключить автоматический выключатель | Заметки электрика

Содержание

Как подключить автоматический выключатель | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Подключить автоматический выключатель может практически каждый, но зачастую выполняют это не совсем правильно.

Дело в том, что между электриками идут постоянные споры: кто-то питание подключает на неподвижные контакты, а кто-то на подвижные. Спорить не нужно, открываем ПУЭ и читаем п.3.1.6:

Почти во всех автоматических выключателях, УЗО и дифавтоматах неподвижный контакт располагается сверху.

Вот пример однополюсного автомата ВА47-29 С16:

Аналогично, у дифавтомата АВДТ 32, С16, 30 (мА):

Из  пункта 3.1.6. можно сделать вывод, что словосочетание «должно выполняться, как правило» носит скорее всего рекомендательный характер, т.е. не запрещает. Вот поэтому этим пунктом многие электрики и пренебрегают. В принципе это на работу автомата никак не влияет, он все равно отключится при коротком замыкании или перегрузе — неоднократно проверял сам лично.

Рассмотрим вкратце устройство модульного однополюсного автомата ВА47-29. Дело в том, что поверхность неподвижного и подвижного контактов имеют разнородные сплавы. Согласно заводским испытаниям IEK, при коммутации переменного тока выгорание обоих контактов идет равномерно, поэтому здесь не критично с какой стороны подключать питание. А вот при коммутации постоянного тока значительной величины периодически наблюдается перенос металла с одного контакта на другой, поэтому в этом случае питание нужно подавать только на неподвижные контакты.

Лично я сторонник того, чтобы питание всегда подавалось на неподвижные контакты с целью привести к однообразию (везде одинаково) все схемы подключения автоматических выключателей, особенно, в жилом секторе.

При этом повысится электробезопасность при обслуживании и эксплуатации электрических сетей, уменьшатся ошибки персонала при выводе в ремонт электрооборудования и т.д.

Перейдем к практике.

Подключение однополюсных и двухполюсных автоматических выключателей

Как правило, в однофазных сетях 220 (В) применяют однополюсные или двухполюсные автоматы. Если ввод в квартиру выполнен двумя проводами (фаза L — красный цвет, ноль PEN — синий цвет), т.е. у Вас система TN-C (читайте про нее более подробно), то схема будет следующей:

Питающая фаза подключается на клемму (1) вводного однополюсного автомата 40 (А), а далее с клеммы (2) проходит через однофазный счетчик и распределяется по групповым автоматам 16 (А). Питающий ноль проходит через счетчик и подключается к нулевой шине PEN.

Если ввод в квартиру выполнен тремя проводами (фаза L — красный цвет, ноль N — синий цвет, земля PE — желто-зеленый цвет), т.е. у Вас система TN-C-S или TN-S, то схема будет такой:

В этом случае питающая фаза подключается к вводному двухполюсному автомату 40 (А) на клемму (1), а ноль на клемму (3). С выходной клеммы (2) фаза проходит через счетчик, вводное УЗО 50 (А), 100 (мА) и распределяется по групповым автоматическим выключателям 16 (А). С выходной клеммы (4) ноль проходит через счетчик, вводное УЗО 50 (А), 100 (мА) и подключается на нулевую шину N.

Схема подключения трехполюсных и четырехполюсных автоматов защиты

Для подключения трехфазных двигателей применяются трехполюсные автоматы, например, ВАМУ-10.

На неподвижные контакты (1,3,5) подключается трехфазное питающее напряжение (А,В,С), а к подвижным контактам (2,4,6) подключается обмотка двигателя.

В трехфазных сетях с системой заземления TN-C, TN-C-S или TN-S также можно применять трехполюсные автоматические выключатели.

В трехфазных сетях с системой заземления TN-C-S или TN-S допускается устанавливать четырехполюсные автоматы. Они подключаются аналогично, только там добавлен еще один полюс «N».

 

Присоединение жил проводов и кабелей к автомату

У каждого автомата свои требования по подключению проводников: сечение, длина зачищаемой изоляции, тип соединения. Читайте паспорт — там все написано.

Например, для подключения автомата ВА47-29 С10 требуется зачистить жилу провода примерно на 0,7-1 (см).

Затем необходимо вставить ее в контактный зажим и зафиксировать с помощью винта.

После затягивания проверьте фиксацию провода путем легких подергиваний в разные стороны.

Если у Вас гибкий провод, то лучше применять наконечники соответствующего сечения.

Следите за тем, чтобы под контактный зажим не попала изоляция провода.

Не нужно сильно затягивать винт, т.к. это может привести к деформации корпуса автоматического выключателя. При деформации корпуса меняется положение внутренних токоведущих частей, что приводит к быстрому выходу его из строя или повышенному нагреву.

Как подключить несколько автоматических выключателей в одном ряду?

Если в одном ряду в щитке установлено несколько автоматов, то целесообразно соединить их между собой не перемычками из провода, а специальной медной соединительной шинкой (ШС) — «гребенкой». Она отрезается по нужной длине и подключает фазы ко всем автоматам в ряду в необходимой последовательности.

Более подробно о ней читайте в этой статье.

P.S. На этом я завершаю свою статью. Все имеющиеся у Вас вопросы задавайте в комментариях. Буду рад Вам помочь.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Как подключить 3-х полюсной автомат? Инструкция по подключению трехполюсного автоматического выключателя напряжения

Автоматический выключатель напряжения устанавливается на входе цепи.

Автоматический выключатель напряжения устанавливается на входе цепи для:

  • Автоматического отключения электроснабжения участка цепи при коротких замыканиях на нем;
  • Ограничения тока во избежание перегрева проводки и выхода из строя приборов, имеющих такие ограничения.
  • Ручного отключения/включения подачи электроэнергии на подконтрольный участок цепи.

Устанавливается в силовом щитке при входе токоведущей линии в дом и ее последующей разводке по потребителям.

Трехполюсной автомат рассчитан на работу в трехфазной цепи и только в ней.

Трехфазной автоматический выключатель представляет собой электрический привод отключения, роль которого выполняет расцепитель. Наиболее распространены электромагнитные и термобимиталлические отсечки (расцепители).

Как подключить трехполюсной автоматический выключатель: пошаговая инструкция

Обязательным условием работы является обесточивание линии. Нельзя устанавливать и подключать оборудование к линии под напряжением!

Установка вводного автоматического выключателя осуществляется в три шага:

Закрепление DIN-рейки. Рейка – отрезок специального металлического профиля. Прикручивается на необходимое место двумя винтами.

Фиксация корпуса автомата. С тыльной (задней) стороны выключатель имеет выступ (сверху), которым необходимо зацепиться за DIN-рейку. Затем нужно надавить на нижнюю часть корпуса выключателя, чтобы сработала защелка, расположенная внизу корпуса.

Подключение проводов. Провода очистить от внешней изоляции на 5-7 см. Зачистить внутреннюю изоляцию на 2-2.5 см. Вставить их в соответствующие разъемы: подающие в 3 верхних, потребляющие – в 3 нижних, закручивая винты зажимов.

Лучше делать это поочередно, сразу закручивая винт замкнутой клеммы. Затем переходить к следующему проводу.

Схема подключения 3-полюсного автомата

К автоматам подключают 3 фазы источника к соответствующим зажимам. Маркируются как L1, L2, L3 или 1, 3, 5 – для входа, 2, 4 ,6 – для выхода к нагрузке.

Важно обратить внимание на расположение контактов: выключатель устанавливается таким образом, чтобы вход находился сверху, а выход (потребитель) снизу.

Чаще всего трехполюсный вводный автоматический выключатель располагают после счетчика. Но, чтобы включить счетчик в защищенную автоматом цепь, выключатель возможно установить и до счетчика. Однако в таком случае потребуется его опломбирование представителем соответствующей организации.

Подключение дифавтомата в щитке после счетчика, схемы и правила для автоматов и УЗО

При монтаже электропроводки всегда возникает вопрос: как подключить дифавтомат, где его установить, сразу после счетчика или перед ним, на каждую группу ставить или один на несколько? Это естественно, так как хочется безопасности и надежности в доме.

Сейчас все больше людей начинают использовать дифавтоматы в качестве средств защиты от токов утечки и короткого замыкания. Многие производители стали выпускать приборы с индикаторами, показывающими, какой из автоматов отключил линию, дифференциальный или обычный.

Становится понятна причина отключения и упрощается поиск неисправности. Остался еще один аргумент, мешающий повсеместному замещению автоматических выключателей и УЗО дифференциальными автоматами. Это цена, но при недостатке места в электрощитке, он становится не таким значимым.

Покупка защитных устройств

Прежде, чем приступать к монтажу и подключению дифавтоматов, нужно определиться с их видами. Внешне они все одинаковы, но характеристики различаются очень сильно, даже при одинаковом номинальном токе. В однофазной электрической сети используются двухполюсные автоматические выключатели дифференциального тока, в трехфазной цепи применяют четырехполюсные приборы.

При покупке дифавтомата обращайте внимание на целостность корпуса. Даже незначительные механические повреждения могут сместить положение внутренних элементов устройства, что может привести к его неисправности.

Обязательно проверьте его работоспособность на месте. Обычно в магазинах по продаже электрооборудования имеются специальные стенды для проверки.

Приборы должны быть приобретены именно те, которые указаны в схеме или вычислены специалистом с учетом всех возможных нагрузок. Это не провода, которые можно установить большего сечения, здесь все связано с чувствительностью устройства к токам утечки или короткого замыкания. Маркировка дает полную характеристику прибора.

Некоторые люди покупают дифавтоматы с учетом вроде бы всех требований по номинальному току, отключающему, по току мгновенного отключения, но упускают такой момент, как максимальный ток короткого замыкания, который способен выдержать прибор.

Цифры в прямоугольнике на передней панели, как раз об этом и говорят. Если в старых домах с алюминиевой проводкой допустимо подключение дифавтоматов на 3000 или 4500 А, то в новых с медными проводами, хорошей изоляцией токи короткого замыкания в 6000 А не редкость.

Поэтому на этот параметр тоже обращайте внимание. Если вместо запланированных по проекту медного провода сечением 2,5 мм2 решили заменить на более надежный, как может показаться, сечением 4 мм2, то нужно учесть это при приобретении автомата, выбирайте с большим максимальным током короткого замыкания. Иначе возможен скорый поход в магазин за новым автоматом.

Как подключать

Установка УЗО и дифавтоматов производятся одинаково. При подключении проводов к приборам надо следовать старому правилу.

Начиная от вводного автомата и до последнего надо подсоединять все, что является для данного устройства нагрузкой к нижним контактам. Его выходные контакты, находящиеся сверху, подсоединяют к входным контактам устройства расположенного в схеме, выше его по иерархии, если считать от вводного автомата.

Хотя у некоторых производителей приборы могут работать при любом подключении, соблюдение этого порядка соединения позволяет уменьшать количество ошибок при монтаже устройств.

На дифавтоматах всегда указывается, куда нужно подключать нулевой или фазный провод. Обозначение на схеме, изображенной на передней панели всех контактов, позволяет безошибочно провести подключение.

Путать провода нельзя, так как может случиться так, что автоматический выключатель от токов перегрузки и короткого замыкания будет контролировать нулевой вместо фазного провода.

Последовательность монтажных действий при подключении дифавтомата такая:

  • перед установкой приборов в щитке выключите вводной автомат;
  • индикаторной отверткой проверьте отсутствие напряжения в сети, если есть мультиметр, перепроверьте им, здесь перестраховываться полезно;
  • установите на DIN-рейку первым слева селективный (противопожарный) дифавтомат. Ставить автомат легко, просто защелкните его на рейке, если необходимо, сдвиньте его к краю;
  • откусите необходимой длины куски провода и зачистите от изоляции их концы, примерно по 1 см. Для этого используйте специальный инструмент, если его нет, то можно применить бокорезы. При зачистке изоляции старайтесь не повредить сам провод. Он должен быть монолитный.

Концы входных проводов подсоединяйте к верхнему разъему дифавтомата. Подключение противоположных концов происходит к счетчику, ноль к нолю, фаза к фазе.

Следите, чтобы не зажималась изоляция. По возможности для монтажа используйте разноцветный провод. В дальнейшем это облегчит поиск неисправностей, да и при установке упрощаются работы.

Последний этап монтажных работ

Если необходимо, установите дополнительные клеммные колодки для подключения нулевого или земляного проводников. Сами провода прокладывайте по горизонтали или по вертикали. Это облегчает чтение схемы соединений.

После противопожарного дифавтомата по схеме стоят устройства, контролирующие несколько или только одну электрическую группу. Это могут быть две, три розеточные или отдельная группа на стиральную машину.

Когда закончите подключение внутри электрического щита, можно заводить провода, которые идут от распределительных коробок. Внимательно следите, чтобы нулевой и фазный провод от одной группы попали на один дифавтомат.

Прозвоните всю цепь от розеток до дифавтомата. Особенно будьте внимательны при монтаже и прозвонке в распределительной коробке. Туда обычно подходят несколько нулевых, заземляющих и фазных проводов. Если перепутаете соединения, то автоматы будет постоянно выбивать.

Когда полностью закончите монтаж, проверьте, что вся нагрузка отключена от сети. Затем вводный автомат и все последующие надо включить. Смотрите, не сработает ли какой-нибудь из них.

Если все нормально, проверьте с помощью тестовой кнопки работоспособность всех дифавтоматов. Убедившись в их работоспособности, начинаете подключать последовательно на каждую линию нагрузку. Если все нормально, то автоматы не сработают.

Ошибки при монтаже

Монтаж дифференциального автомата прост, это иногда вводит в заблуждение и приводит к ошибкам, вызывающим постоянные отключения оборудования или, наоборот, к полному его «молчанию».

Дифавтомат ни на что не реагирует кроме тестовой кнопки, иногда, и на нее тоже. В основном это связано с невнимательностью при подключении или неисправностью прибора.

Наиболее распространенная ошибка совершается при подключении к дифавтомату проводов от разных линий. При подаче напряжения после монтажа дифавтомат сразу же отключается, и потом его невозможно включить, флажок не держится во включенном состоянии.

Иногда все собрано правильно, но устройство не встает на охрану, постоянно выключается. Начав разбираться, оказывается, что при подключении в клеммнике зажат не зачищенный конец, а защитный изоляционный слой провода. При подключении контролируйте, чтобы зажимался именно провод, а не его изоляция.

Бывает такое, что в электрическом щитке подключение правильное, прозвонка ничего не показывает, а дифавтомат все время отключается. Надо проверить линию, скорее всего где-то происходит соединение нулевого и земляного проводников. Для этого отключите в щитке нулевой и земляной провода данной линии и проверьте их на короткое замыкание.

Когда нулевые провода от двух дифавтоматов меняют местами, происходит мгновенное их выключение при подаче напряжения. Тест работает на обоих приборах.

Если к приборам нулевые провода подсоединили верно, а где-то на линии они закорочены, то при включении оба автомата нормально встают на контроль, при отсутствии нагрузки. Но стоит подключиться любому прибору, и срабатывают оба дифавтомата. При проверке кнопкой тест любого из них срабатывают оба.

Иногда нулевой провод с нижерасположенных по схеме устройств подключают не к нулевому контакту дифавтомата, а нулевой шине напрямую, минуя его.

В этом случае устройство становится на контроль, но при включении нагрузки или тестовой кнопки сразу срабатывает.

Бывает, что нулевой провод с выхода автоматического выключателя дифференциального тока подключают не к нагрузке, а к нулевой шине. При включении дифавтомат становится на контроль, подсоединение устройств к линии приводит к срабатыванию дифференциального выключателя.

Когда затрудняетесь определить ошибку в монтаже, лучший вариант, начать все с начала. Промаркировать каждый провод и после каждого подсоединения очередной группы проверять дифавтоматы. Это плата за невнимательность.

Как подключить автоматический выключатель

Подключение автоматических выключателей

Подключения автоматов в однофазной сети

Вариант установки автоматических выключателей зависит от выбранной одно или трехфазной сети.

Для однофазной сети используются одно или двухполюсные автоматы, для трехфазной сети используют трех или четырехполюсные автоматы. Многополюсные автоматы собираются из нескольких однополюсных.

Механизм защиты соединен в одну систему через специальные соединения. Например, при отключении сети одного полюса автомата при перегрузке или к.з. отключится весь многополюсный автомат. К однополюсному автомату подключают фазу, при аварии автомат отключает фазу.

Этот вариант подключения автомата пригоден для сети системы TN-C, где нулевой провод подключается отдельно, через нулевую шину. Если в доме используется система TN-S, то ввод выполняется тремя проводами, фаза, ноль – синий провод и  желто-зеленый провод PEN защитного заземления.

Подключение однополюсных автоматов в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

В этой ситуации монтаж автоматических выключателей ведут на двухполюсных автоматах, где фаза с нейтралью подключаются к верхним клеммам вводного автомата, а защитный желто-зеленый провод PEN подключается на шину заземления в электрощите.

Использование двухполюсных автоматов в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

Подключение автоматов в трехфазной сети

В трехфазной сети используются трех или четырех полюсные автоматы. В системе TN-C  все три фазы L1, L2, L3 подключают к верхним клеммам трехполюсного автомата, а нулевой провод к нулевой шине электрощита.

Подключение трехполюсного автомата в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

В системе TN-S с защитным заземлением PEN, три фазы подключаются к верхним клеммам четырехполюсного автомата, а нулевой провод синего цвета к верхней клемме четвертого полюса вводного автомата с маркировкой N. Защитный PEN провод желто-зеленого цвета подключается к шине заземления электрощита.

Подключение проводов к автомату

Установка автоматического выключателя проводится на DIN-рейку, длина которой выбирается с расчетом 17, 5 миллиметров на один однополюсный автомат. При монтаже кабеля с него снимается внешняя изоляция на 10 – 15 см для улучшения гибкости проводов и удобства монтажа.

Концы проводов защищают на 7-10 мм и заводят под клеммные контакты. Затягивать сильно винтовые соединения автомата не нужно во избежании перекоса его механизмов. При установке проводов в клеммы автомата следите, чтобы под контакты не попала изоляция проводов. В лучшем случае будет ненадежное соединение, а в худшем пропадет фаза на контакте.

Монтажная соединительная шина для автоматов

Для многожильного кабеля, для надежности контакта, лучше поставить медные наконечники соответствующего размера. В электрощите, где установлены несколько автоматов в ряд, удобно ставить медную соединительную шину для автоматических выключателей (гребенку). Ее режут необходимой длины, и устанавливают в нужной последовательности вместо проволочных перемычек.

Схема подключения УЗО и автоматов

Чтобы защитить людей от поражения электротоком в электрических щитках устанавливаются автоматы и устройства защитного отключения. Эффективность работы защиты повышает специальная схема подключения УЗО и автоматов, предполагающая их совместное использование. Для того, чтобы правильно подключить защитные устройства, нужно знать характеристики проводов и кабелей электрической сети, а также суммарное значение мощности установленных приборов и оборудования.

Установка УЗО в квартире

Принцип работы устройства защитного отключения состоит в сравнении потенциалов дифференциального тока, проходящего через него. С этой целью значение потенциала постоянно измеряется на входе и выходе прибора. В нормальном состоянии векторные токи, проходящие в обоих направлениях по фазному и нулевому проводу, будут равны нулю.

В однофазных схемах электросетей такие измерения выполняются на двух проводниках, а в трехфазных их количество увеличивается на число фаз. Нужно знать принцип действия, перед тем как подключить УЗО в квартире и ввести его в эксплуатацию. Срабатывание защитного устройства произойдет в том случае, когда возникнет разница между входящим и выходящим током.

Для определенных видов оборудования это различие может быть ограничено определенными рамками. В некоторых случаях диапазон разницы потенциалом устанавливается произвольно, в разумных пределах. Сравнение токов производится дифференциальным трансформатором, входящим в состав защитного устройства.

Помимо утечки тока прибор срабатывает в следующих случаях:

  • Повреждена внешняя изоляция или проводники контактируют с заземленным корпусом.
  • Поменялись местами заземляющий и рабочий нулевой, а также фазный и нулевой проводники, после чего произошло касание их под напряжением.
  • Обрыв нулевого рабочего проводника, расположенного до и после защитного устройства.

Для решения проблемы, как подключить УЗО в щитке используется два провода. Первый проводит ток к нагрузке, а второй отводит ток от потребителя по внешней цепи. При появлении утечки возникает разница токов. Далее, сопоставляется фактическая утечка и ее допустимая величина. Если полученная разница будет выше номинального показателя, предусмотренного параметрами УЗО, то в этом случае срабатывает функция аварийного отключения. Таким образом, прибор защищает всю сеть, имеющуюся в квартире.

При выборе УЗО необходимо обращать внимание на его технические характеристики. Если в квартире проложена двухфазная электрическая сеть с напряжением 220 вольт, то вполне подойдет двухполюсное УЗО, в котором имеется фаза и ноль. Если же цепь состоит из трех фаз, тогда используется четырехполюсное устройство. Кроме того, необходимо учитывать значение тока отсечки, а также номинального и дифференциального тока. Эти показатели влияют на нормальную работу УЗО и своевременное отключение цепи.

Как подключить УЗО и автоматы в квартире

Для того, чтобы включить защитное устройство в общую цепь необходимо соблюдать определенный порядок действий. Подключение следует начинать с монтажа защитного устройства. Крепление УЗО производится с помощью встроенной DIN-рейки, расположенной в электрическом щитке. Защитное устройство удерживается с помощью тыльных защелок в специальных перфорированных отверстиях. Маркировка верхних и нижних клемм проводов фазы и нуля производится соответствующими буквами L и N. Вводный силовой кабель подключается сверху, а вывод к потребителям – снизу.

Схема подключения УЗО и автоматов осуществляется следующим образом:

  • Вначале производится соединение вводного автомата и наружного силового кабеля. При выборе автомата учитывается максимальный ток в соответствии с предполагаемыми нагрузками в конкретной квартире.
  • Далее устанавливается счетчик расхода электроэнергии. Через него происходит дальнейшая передача напряжения к верхним клеммам защитного устройства.
  • Из нижних клемм УЗО отходят кабели, соединяющиеся с нагрузками. Обязательным условием нормального функционирования защитного устройства является правильное соединение фазных и нулевых проводов.
  • Далее можно выполнять совместное подключение автоматов и УЗО.

Отдельно подключаются автоматы, предназначенные для защиты техники с большой мощностью. В данной схеме УЗО и автоматические выключатели соединяются между собой соответствующими фазными и нулевыми кабелями.

Подключение УЗО в двухфазную сеть

Основной целью УЗО является отключение техники и оборудования при утечке на корпус электрического тока. Эти приборы часто используются в старых домах и квартирах с двухфазной цепью и отсутствием заземления. В таких случаях правильное подключение УЗО зависит от разводки имеющейся электрической сети.

В первом варианте устанавливается одно защитное устройство, обеспечивающее одноуровневую защиту. Для этого подбирается УЗО с высокой мощностью из расчета общей нагрузки всех имеющихся потребителей. Выходные клеммы УЗО соединяются с автоматическими выключателями, после чего электрический ток подается на розетки, выключатели и к другим потребителям.

Данная схема подключение автомата и УЗО отличается простотой и компактностью. Она полностью компенсирует отсутствие обычного заземления. Однако, при выходе из строя любого электроприбора, подача электроэнергии полностью прекращается. Такая одноуровневая защита может устанавливаться отдельно для потребителей большой мощности, чтобы своевременно отключить в случае аварии. Как правило, в подобной схеме применяется УЗО двухполюсное на 15 ампер.

В другом варианте, использование многоуровневой защиты предусмотрено для каждого отдельного участка. Данная схема применяется совместно с заземлением. Несмотря на высокую стоимость и сложность подобных систем, они обладают серьезным преимуществом, делая автономным каждый участок. В этом случае отключается только одно устройство, а все остальные приборы продолжают нормально работать.

Таким образом, схема подключения УЗО и автоматов, обеспечивает нормальную работу всех приборов и оборудования, надежно защищает людей от поражения электротоком.

Как подключить группы УЗО с автоматами

В процессе эксплуатации сами устройства защитного отключения требуют защиты от перепадов напряжения, коротких замыканий и последствий их негативного воздействия. Решить эту проблему возможно путем установки в электрическую цепь автоматических выключателей. Поэтому вопрос, как подключить УЗО и автоматы в том числе в электрощитке, приобретает особую актуальность. Использование дополнительной защиты усиливает электробезопасность при пользовании мощной бытовой техникой и оборудованием.

Представленная схема вполне подходит для монтажа средств защиты в распределительном щитке. Заземляющий проводник РЕ обозначен линией желто-зеленого цвета. Пунктирные зеленые линии соответствуют заземляющим кабелям, используемым при подключении сложных бытовых устройств. Как правило с УЗО используется несколько автоматов. Поэтому сумма токов автоматических выключателей должна быть равной сумме токов защитных устройств.

Подключение УЗО и автоматов рекомендуется выполнять по определенным правилам:

  • УЗО следует устанавливать перед автоматическим выключателем.
  • При однофазном подключении провод питания всегда подводится к верхней клемме. Установка питающего провода снизу приведет к поломке устройства.
  • Подключение УЗО в двух- или трехфазную сеть осуществляется по отдельным схемам, используя варианты с заземлением и без заземления.
  • Во время подключения электрическая сеть должна быть полностью обесточена.
  • Узо с низкими номиналами, предназначенными для отдельных линий, нельзя устанавливать в общую сеть. Под влиянием перегрузок повышается вероятность утечек тока и коротких замыканий.
  • Подключенное защитное устройство нужно обязательно протестировать. С этой целью включается автомат, на котором создается определенная нагрузка. Если подключенный электроприбор не вызывает каких-либо изменений, значит электромонтажные работы выполнены правильно.

Как правильно подсоединить УЗО

Многие домашние мастера задумываются над вопросом, как правильно подключить и как расключить УЗО, не допустив при этом серьезных ошибок. Очень часто после монтажа работа защитного устройства происходит с нарушениями. Оно периодически отключается без видимых причин, когда утечки тока отсутствуют, а нагрузка находится в пределах нормы. Некоторые пользователи считают неисправным само устройство и покупают новый прибор.

Однако часто проблема заключается вовсе не в устройстве, а в неправильном монтаже и других ошибках, допущенных при подключении. Наиболее распространенной ошибкой считается соединение нулевого рабочего проводника с открытыми частями электроустановок. Ложное срабатывание происходит и при его соединении с нулевым защитным проводником. В некоторых случаях нагрузка ошибочно подключается к нулевому рабочему проводнику. В этом случае для УЗО ток нагрузки становится дифференциальным, что приводит к незапланированному срабатыванию устройства.

Особое внимание следует проявлять при подключении двух защитных устройств и более. Необходимо проверять выходные провода, избегать лишних перемычек и других неправильных соединений.

Схема подключения УЗО

21vek-220v.ru

2-08-2014

2-08-2014

Схема подключения УЗО

21vek-220v.ru

Схема подключения УЗО

Задача устройства защитного отключения – предотвращение утечки тока, которая способна стать причиной искрения проводки, возгорания, травмы. Схема УЗО и автомата подбирается для конкретной электрической сети после оценки мощности подключенной техники, параметров проводки, типа электроснабжения (однофазное / трёхфазное). Схема щита с УЗО есть на передней панели каждой модели. Здесь рассказываем об общих моментах для любых сетей и электропотребителей. 

 

Общие принципы

1. При последовательном подключении соблюдают принцип селективности. Время срабатывания у прибора, установленного ближе к источнику электропитания, должно быть больше по сравнению с приборами, установленными рядом с потребителями электроэнергии.  

2. Автоматическому выключателю достаточно двухпроводного кабеля. Аппарату защиты требуется третий провод – заземление. Оно используется, чтобы сбрасывать напряжение при срабатывании электрозащиты.  

3. Защитной автоматике нужны свои фаза и нуль для контроля утечек. Когда энергопотребителей несколько, число фаз увеличивают через автоматические выключатели, а для нуля используют отдельную шину. Если схема однофазного УЗО предполагает монтаж двух устройств, нужно три нулевых жилы. Одна из них общая, две – дополнительные на каждый групповой прибор.

4. Значение номинального тока подбирается не по сумме номинальных токов автоматов на отходящих линиях, а на одну ступень выше, чем номинал вводного автомата.

Подключение

Установка защитного устройства не предотвращает проблем в случае короткого замыкания, перегрузки линии. Поэтому схема щита с УЗО разрабатывается с возможностью установки автоматического выключателя. Когда для всей электропроводки в доме установлен один общий прибор защиты, при утечке сеть полностью обесточивается.  Это может усложнить поиск источника утечки, поэтому обычно используют групповые устройства защиты. Возможна установка отдельной автоматики для ванной, подвала, розеток.

Для контроля расхода электроэнергии её монтируют максимально близко к электросчётчику. Используется стандартная схема УЗО и автомата: счётчик, далее защитный блок, затем автомат. Это уберегает прибор от повреждения при коротком замыкании.

Однофазные и трёхфазные сети

В однофазных электрических цепях используют стандартный кабель ВВГ, а электрозащита монтируется после вводного автомата. В трёхфазных сетях применяют стойкий к возгоранию кабель ВВГнг, счётчик монтируют между защитным и вводным автоматическим выключателем.

Схемы однофазного УЗО
  • Защитное устройство + счётчик. Оно монтируется через автоматический выключатель, счётчик – на входящей силовой линии.
  • Общий выключатель + групповые. Установка автоматики на каждый рабочий контур обеспечивает двойной контроль.
  • Установка только групповых аппаратов. При таком расположении легче определить источник утечки.

В трёхфазных сетях используют два типа подключения: общее +групповые либо общее +счётчик. Двойной контроль имеет смысл, если в помещении несколько розеточных или осветительных контуров, установлена мощная бытовая техника.

Менеджеры магазина «21 век» подберут оптимальную конфигурацию электротехнического оборудования по вашему техническому заданию. Консультации по телефону +7(916) 856-69-17.

Схема подключения УЗО

Задача устройства защитного отключения – предотвращение утечки тока, которая способна стать причиной искрения проводки, возгорания, травмы. Схема УЗО и автомата подбирается для конкретной электрической сети после оценки мощности подключенной техники, параметров проводки, типа электроснабжения (однофазное / трёхфазное). Схема щита с УЗО есть на передней панели каждой модели. Здесь рассказываем об общих моментах для любых сетей и электропотребителей. 

 

Общие принципы

1. При последовательном подключении соблюдают принцип селективности. Время срабатывания у прибора, установленного ближе к источнику электропитания, должно быть больше по сравнению с приборами, установленными рядом с потребителями электроэнергии.  

2. Автоматическому выключателю достаточно двухпроводного кабеля. Аппарату защиты требуется третий провод – заземление. Оно используется, чтобы сбрасывать напряжение при срабатывании электрозащиты.  

3. Защитной автоматике нужны свои фаза и нуль для контроля утечек. Когда энергопотребителей несколько, число фаз увеличивают через автоматические выключатели, а для нуля используют отдельную шину. Если схема однофазного УЗО предполагает монтаж двух устройств, нужно три нулевых жилы. Одна из них общая, две – дополнительные на каждый групповой прибор.

4. Значение номинального тока подбирается не по сумме номинальных токов автоматов на отходящих линиях, а на одну ступень выше, чем номинал вводного автомата.

Подключение

Установка защитного устройства не предотвращает проблем в случае короткого замыкания, перегрузки линии. Поэтому схема щита с УЗО разрабатывается с возможностью установки автоматического выключателя. Когда для всей электропроводки в доме установлен один общий прибор защиты, при утечке сеть полностью обесточивается.  Это может усложнить поиск источника утечки, поэтому обычно используют групповые устройства защиты. Возможна установка отдельной автоматики для ванной, подвала, розеток.

Для контроля расхода электроэнергии её монтируют максимально близко к электросчётчику. Используется стандартная схема УЗО и автомата: счётчик, далее защитный блок, затем автомат. Это уберегает прибор от повреждения при коротком замыкании.

Однофазные и трёхфазные сети

В однофазных электрических цепях используют стандартный кабель ВВГ, а электрозащита монтируется после вводного автомата. В трёхфазных сетях применяют стойкий к возгоранию кабель ВВГнг, счётчик монтируют между защитным и вводным автоматическим выключателем.

Схемы однофазного УЗО
  • Защитное устройство + счётчик. Оно монтируется через автоматический выключатель, счётчик – на входящей силовой линии.
  • Общий выключатель + групповые. Установка автоматики на каждый рабочий контур обеспечивает двойной контроль.
  • Установка только групповых аппаратов. При таком расположении легче определить источник утечки.

В трёхфазных сетях используют два типа подключения: общее +групповые либо общее +счётчик. Двойной контроль имеет смысл, если в помещении несколько розеточных или осветительных контуров, установлена мощная бытовая техника.

Менеджеры магазина «21 век» подберут оптимальную конфигурацию электротехнического оборудования по вашему техническому заданию. Консультации по телефону +7(916) 856-69-17.

Что такое дифавтомат – как подключить дифференциальный автомат, схема

Дифференциальный автомат – универсальное устройство защиты, которое объединило в себе функционал УЗО и автоматического выключателя. Т.е. дифавтомат защищает электрическую линию от токов к.з., от перегрузки линии по току, а также от токов утечки и от поражения электрическим током.

Технические характеристики дифавтоматов

Дифавтомат – это своего рода УЗО и автоматический выключатель, собранные в едином корпусе, следовательно, технические характеристики аналогичны характеристикам УЗО и обычного автомата.

Технические характеристики дифавтоматов:

  • номинальный рабочий ток;
  • номинальное напряжение;
  • ток утечки;
  • характеристика срабатывания.

Все характеристики дифавтомата указываются в паспорте и на корпусе устройства.

  1. Номинальный ток – это значение рабочего тока, при котором дифавтомат способен функционировать практически неограниченное время. Номинальный ток указывается в амперах.
  2. Номинальное напряжение – значение сетевого напряжения, на которое рассчитан дифавтомат. Номинальное напряжение может быть 220В (230В) или 380В (400В).
  3. Номинальный ток утечки – величина тока утечки, при котором дифавтомат срабатывает. Характеристика срабатывания – это значение тока срабатывания при коротком замыкании и при перегрузе, а также время срабатывания, зависящее от величины тока к.з. или тока перегрузки. Обычно в качестве характеристики срабатывания указывается буквенное значение (время-токовая характеристика).

Дифавтоматы, также как и автоматические выключатели, бывают с разными характеристиками срабатывания: B, C и D. Буквенное значение указывается перед значением номинального тока.

Очень часто на лицевой стороне корпуса дифавтомата указывается номинальная частота сети (50Гц), степень защиты и схема подключения. Также может быть указан температурный диапазон работы дифавтомата.

Как устроен дифавтомат

По конструктивному исполнению дифавтоматы выпускаются в двухполюсном или в четырёхполюсном виде. Двухполюсные дифавтоматы предназначены для сети 220В. Один полюс для фазного провода, второй полюс для нулевого провода. Четырёхполюсные дифавтоматы используются в трёхфазной сети 380В. Три полюса предназначены для трёх фаз, а четвёртый полюс используется для нулевого провода.

  • Подключение дифавтомата в однофазной сети

Подключить дифференциальный автомат для однофазной сети достаточно просто. Подключение выполняется следующим образом: на верхние клеммы дифавтомата подключается фазный и нулевой провода, приходящие от питающей сети 220В. На нижние клеммы дифавтомата подключается фаза и ноль, идущие к нагрузке, т.е. к электрическим потребителям. Обычно верхние и нижние клеммы маркируются латинскими буквами L (фаза) и N (ноль). 

  • Подключение дифавтомата на 380В

Подключение трёхфазного дифавтомата аналогично подключению однофазного. Разница состоит в том, что вместо подключения одной фазы, к дифавтомату подсоединяются три фазы A, B и C. На верхние клеммы защитного устройства подключается питание, на нижние клеммы подключается электрическая нагрузка. Аналогично дифавтомату для сети 220В, клеммы трёхфазного дифавтомата на 380В также маркируются.

  • Схемы подключения дифавтоматов для сети 220В

В схеме питания электрической сети дифференциальный автомат используется либо в качестве общего (вводного), либо в качестве группового (на каждый отдельный электрический потребитель или отдельную группу потребителей).

В первом варианте схема выглядит следующим образом: электрический счётчик – вводной дифавтомат – группы электрических потребителей. Для сборки данной схемы с выхода счётчика электроэнергии  провода подключаются на верхние (входные) клеммы вводного дифавтомата. С нижних (выходных) клемм дифавтомата фаза и ноль расходятся к потребителям через автоматические выключатели и общую нулевую шину.

Схема, в которой дифавтоматы используются в качестве питания отдельных групп, выглядит так: счётчик – групповые дифавтоматы или счётчик – вводной автоматический выключатель – группы дифавтоматов. Запрещается соединять каким бы то ни было образом нули разных групповых дифавтоматов между собой.

Существует и схема, при которой в качестве вводного используется дифавтомат большего номинала, а в качестве групповых дифавтоматов используются защитные устройства с меньшим номинальным током. В этой схеме от счётчика подводится питание на вводной дифференциальный автомат, а с вводного дифавтомата фаза и ноль расходятся на групповые дифференциальные автоматы. В данной схеме есть один нюанс, который необходимо знать.

В качестве вводного устройства необходимо обязательно использовать селективный дифавтомат, который обозначается буквой S. В этом случае при возникновении тока утечки в какой-то линии, сработает только тот дифавтомат, который защищает данную линию. При установке неселективного общего дифавтомата в случае возникновения утечки в какой-то из групп, сработает и групповой дифавтомат, и общий. Таким образом будут обесточены все группы, запитанные от общего неселективного дифавтомата.

Преимущества и недостатки дифавтоматов

Преимущество использования дифференциальных автоматов очевидно. Вместо двух разных устройств (УЗО и автоматического выключателя) используется всего одно универсальное. Благодаря этому упрощается электрический монтаж, а при сборке электрического щитка в самом щитке экономится место.

К недостаткам использования можно отнести большую цену. Один дифавтомат стоит дороже, чем устройство защитного отключения и автоматический выключатель вместе взятые. Если на дифференциальном автомате нет индикации срабатывания типа защиты, то при срабатывании трудно будет установить причину отключения дифавтомата (короткое замыкание, перегруз или утечка).

Базовые знания цифрового ввода / вывода | КОНТЕК

В этом разделе в доступной для понимания форме объясняются аспекты цифрового ввода и вывода, от приложений и типов до характеристик схем интерфейса.

Содержание

1. Что такое плата цифрового ввода-вывода?

Плата цифрового ввода / вывода - это интерфейсная плата, которая добавляет возможность ввода и вывода цифровых сигналов параллельно компьютеру. Использование цифрового устройства ввода / вывода позволяет контролировать (считывать) состояния измерительных устройств, а также реле и рабочих переключателей различных типов цепей управления.Помимо управления выходом для ламп, светодиодов, 7-сегментных дисплеев и реле, такие продукты также могут использоваться в качестве интерфейса для цифровой связи с контроллерами, такими как ПЛК (секвенсор).

2. Типы плат цифрового ввода / вывода и их применение

2-1. Изолированный оптопарой ввод / вывод тип

Этот тип обеспечивает изоляцию цепи ввода / вывода и логической схемы внутри платы с помощью оптопары. Передача сигнала (информации) с помощью света позволяет предотвратить влияние электрических помех, возникающих в рабочей цепи.Однако для управления оптопарой требуется внешний источник постоянного тока. Он используется для подключения рабочей цепи к слабым электрическим устройствам, использующим от 5 до 48 В постоянного тока, таким как цифровые переключатели и индикаторы.

Изоляция цепи ввода / вывода и логической схемы внутри платы с помощью оптопары

2-1-1. Высокоскоростной ввод / вывод с изолированной оптопарой, тип

Этот тип обеспечивает более высокую скорость передачи сигнала за счет использования высокоскоростной оптопары в качестве изолирующего элемента.Этот тип используется, когда требуется высокоскоростной ввод и вывод.

2-1-2. Тип высокоскоростного ввода / вывода с изолированной оптопарой и встроенным источником питания

Эта внутренняя логическая схема оснащена изолированным источником постоянного тока. Поскольку питание подается на приводные и рабочие схемы оптопары, этот тип полезен, когда питание не может быть подано.

2-2. Контактный выход типа

В выходной цепи этого типа используется реле. Логическая цепь и выходная цепь внутри платы изолированы этим контактом реле.Кроме того, поскольку нет ограничений по направлению протекания тока, можно подключать нагрузки переменного тока (переменного тока). Используйте этот тип с рабочими цепями переменного тока или для прямого управления мощными электрическими устройствами, использующими более 48 В постоянного тока.

Реле используется в выходной цепи

2-3. Неизолированный ввод / вывод типа

Этот тип обеспечивает прямое соединение логической схемы внутри платы и цепи ввода / вывода без изоляции. По сравнению с типами ввода-вывода, изолированными от оптопары, этот тип обеспечивает более высокую скорость отклика.Однако, поскольку он чувствителен к электрическим помехам, этот тип подходит для сред с благоприятными шумовыми характеристиками и когда можно сократить длину проводки. Используйте этот тип для устройств с цепями ввода-вывода 5 В / 3,3 В постоянного тока и устройств TTL / LVTTL, включая небольшие реле и контроллеры.

Прямое соединение логической схемы внутри платы и цепи ввода / вывода без изоляции

2-3-1. Двунаправленный ввод / вывод типа

Этот тип обеспечивает прямое соединение без изоляции между логической схемой внутри платы и i8255 PPI или эквивалентной схемой двунаправленного ввода / вывода.Использование программы позволяет изменять количество входов и выходов в 8-балльных единицах. Используйте этот тип продукта при подключении к оборудованию, требующему двунаправленного ввода / вывода TTL (5 В постоянного тока) или LVTTL (3,3 В постоянного тока).

3. Выходная цепь

Выходные цепи для цифровых входов и выходов подразделяются на следующие типы в зависимости от применения и электрических различий.

3-1. Транзисторный выход (бесконтактный выход)

Используя транзистор, который функционирует как полупроводниковый прибор, эта выходная цепь может управлять и открывать / закрывать нагрузки постоянного тока.Этот тип выхода называется бесконтактным выходом, потому что в нем нет реального контакта, в отличие от контактного выхода.

3-1-1. Изолированный оптопарой выход с открытым коллектором (токовый сток)

В этой выходной цепи коллектор выходного транзистора становится выходной клеммой, а состояние становится разомкнутым. Внутренняя логика: «ВКЛ (короткий): 1, ВЫКЛ (разомкнутый): 0». В этом типе приемника, когда выходной транзистор становится «включенным» (нагрузка работает), ток течет от нагрузки к выходной клемме.Этот выход используется для отправки сигналов на типичные слабые электрические устройства с напряжением от 12 до 48 В постоянного тока.

Выходная цепь, в которой коллектор выходного транзистора становится выходной клеммой, а состояние становится разомкнутым

3-1-2. Изолированный оптопарой выход (тип источника тока и отрицательный общий тип)

В этой выходной цепи эмиттер выходного транзистора становится выходной клеммой. Внутренняя логика: «ВКЛ (короткий): 1, ВЫКЛ (разомкнутый): 0». В этом типе источника, когда выходной транзистор находится в состоянии «ВКЛ» (нагрузка работает), ток течет от выходной клеммы к нагрузке.Этот выход используется для отправки сигналов на слабые электрические устройства с напряжением от 12 до 48 В постоянного тока и является предпочтительным типом источника в европейских странах, поскольку он обеспечивает высокую безопасность в отношении замыканий на землю.

Выходная цепь, в которой эмиттер выходного транзистора становится выходной клеммой

3-1-3. Неизолированный выход с открытым коллектором TTL (отрицательная логика)

С этой выходной схемой коллектор выходного транзистора становится выходной клеммой, состояние - разомкнуто, а сторона входной схемы подтягивается.Внутренняя логика - это отрицательная логика: «Низкий (короткий): 1, Высокий (открытый): 0». Этот выход используется для отправки сигналов устройствам с входными цепями TTL и устройствам 5 В постоянного тока.

Выходная цепь, в которой коллектор выходного транзистора становится выходной клеммой, а состояние открыто

3-1-4. Изолированный оптопарой выход уровня TTL (отрицательная логика)

В этой выходной цепи коллектор выходного транзистора становится выходной клеммой. Внутренняя логика - это отрицательная логика: «Низкий: 1, Высокий: 0».«Этот выход используется, когда проводка рабочих цепей устройств с входными цепями TTL и устройств 5 В постоянного тока становится слишком длинной или для изоляции таких устройств.

Выходная цепь, в которой эмиттер выходного транзистора, изолированный оптопарой, становится выходной клеммой

3-2. Контактный выход (геркон)

Эта выходная цепь, в которой используется релейный контакт, изолирована от внутренней логической схемы. Цепь также называется герконовым выходом, потому что, используя реальный контакт, она приводит в действие и размыкает / замыкает нагрузку.Кроме того, поскольку нет ограничений по направлению протекания тока, можно подключать нагрузки переменного (переменного тока), а также постоянного тока. Этот выход используется с переменным током (AC) или для отправки сигналов на сильные электрические устройства, использующие более 48 В постоянного тока.

Выходная цепь изолирована внутренней логической цепью с помощью релейного контакта

4. Входная цепь

Входные цепи для цифровых входов и выходов подразделяются на следующие типы.

4-1.Вход постоянного тока

Эта входная цепь может быть подключена к таким контактным выходным цепям, как транзисторные выходы постоянного тока или рабочие цепи постоянного тока.

4-1-1. Изолированный оптопарой вход (тип совместим с выходом стока тока)

Это входная цепь с катодной стороной оптопары в качестве входной клеммы. Этот вход используется для приема выходных сигналов от таких источников, как транзисторные выходы стокового типа и релейные переключатели. Внутренняя логика: «ВКЛ (короткое замыкание): 1, ВЫКЛ (разомкнутое состояние): 0.«Входной терминал представляет собой терминал типа источника, который питает электрический ток. Этот тип используется для ввода сигналов от типичных слабых электрических устройств с напряжением от 12 до 48 В постоянного тока.

Входная цепь со стороной катода оптопары в качестве входной клеммы

4-1-2. Изолированный оптопарой вход (тип, совместимый с выходом источника тока, и отрицательный общий тип)

Это входная цепь с анодной стороной оптопары в качестве входной клеммы. Этот вход используется для приема выходных сигналов от таких источников, как транзисторные выходы истокового типа и релейные ключи.Внутренняя логика: «ВКЛ (короткий): 1, ВЫКЛ (разомкнутый): 0». Входной терминал - это терминал типа «сток», который принимает электрический ток. Это предпочтительный тип в европейских странах, поскольку он обеспечивает высокую безопасность при замыканиях на землю. Этот тип используется для ввода сигналов от слабых электрических устройств с напряжением от 12 до 48 В постоянного тока.

Входная цепь со стороной анода оптопары в качестве входной клеммы

4-1-3. Неизолированный вход уровня TTL (отрицательная логика)

С этой входной схемой, подтянутой к 5 В постоянного тока, база транзистора становится входной клеммой.Внутренняя логика - это отрицательная логика «Низкий: 1, Высокий: 0». Этот тип используется для ввода сигналов от устройств с выходными цепями TTL и устройств 5 В постоянного тока.

Входная цепь подтянута при 5 В постоянного тока с базой транзистора в качестве входной клеммы

4-1-4. Изолированный оптопарой вход уровня TTL (отрицательная логика)

Это входная цепь с катодом оптопары в качестве входной клеммы. Внутренняя логика - это отрицательная логика «Низкий: 1, Высокий: 0». Этот вход используется, когда монтажные схемы рабочих цепей устройств с выходными цепями TTL и устройств 5 В постоянного тока становятся слишком длинными или для изоляции таких устройств.

Входная цепь с катодом оптопары в качестве входной клеммы

5. Цепь двунаправленного ввода-вывода

5-1. Неизолированный вход / выход уровня TTL / LVTTL (положительная логика)

Это схема ввода-вывода i8255 PPI (или эквивалентная). Внутренняя логика - это положительная логика: «Низкий (короткий): 0, Высокий (разомкнутый): 1.» Используйте этот тип продукта при подключении к сигнальным входам / выходам от оборудования со схемами ввода / вывода TTL, оборудования 5 В постоянного тока или оборудования, которое требует двунаправленного ввода / вывода TTL (5 В постоянного тока) или LVTTL (5 В постоянного тока).

i8255 PPI (или эквивалент) Схема ввода / вывода

6. Подсказки для выбора

ВАРИАНТ 1 Выполнение релейного управления на плате цифрового вывода

При управлении реле ВКЛ / ВЫКЛ количество устройств обычно становится количеством необходимых выходов. Для управления 10 реле выберите плату с 10 или более выходами.

  • Используемое устройство может предлагать такие функции, как будильник, сброс и подтверждение связи. В таких случаях необходимо предоставить соответствующее количество дополнительных входов / выходов.

CASE 2 Контрольные переключатели на плате цифровых входов

При мониторинге состояния включения / выключения переключателей количество устройств обычно становится необходимым количеством входов. Чтобы контролировать 20 переключателей, выберите плату с 20 или более входами.

  • Используемое устройство может предлагать такие функции, как будильник, сброс и подтверждение связи. В таких случаях необходимо предоставить соответствующее количество дополнительных входов / выходов.

CASE 3 Управление 7-сегментным дисплеем с вводом двоично-десятичных / двоичных данных с платы цифрового вывода

CASE 4 Ввод двоично-десятичных / двоичных данных с цифровых переключателей на плате цифрового ввода

Для типичных десятичных и шестнадцатеричных типов обычно требуется 4-битный (4-точечный) вывод и ввод для 1 цифры. При использовании 3-значных, 7-сегментных устройств отображения или цифровых переключателей выберите плату с как минимум 12 входами и выходами (4 точки × 3 цифры).

  • Используемое устройство может предлагать такие функции, как будильник, сброс и подтверждение связи. В таких случаях необходимо предоставить соответствующее количество дополнительных входов / выходов.

CASE 5 Абсолютный датчик вращения (выход двоичных данных)

Обычно количество входов зависит от разрешения на один оборот. Например, для разрешения 256 на один оборот будут выводиться 8-битные (256 = 28) двоичные данные.Выберите плату с 8 или более входами.

  • Используемое устройство может предлагать такие функции, как будильник, сброс и подтверждение связи. В таких случаях необходимо предоставить соответствующее количество дополнительных входов / выходов.

Как читать схему подключения датчика

Посмотри перед проводкой!

Давайте поговорим о схемах подключения . Хотя подключение датчика обычно простое - всего несколько проводов, - всегда полезно ознакомиться со схемой подключения перед подключением, чтобы быть уверенным, что в конечном итоге вы получите ожидаемый результат.

Большинство диаграмм построено по схеме, где соединения промышленных датчиков показаны слева, а нагрузка и источник питания, которые должны быть подключены, показаны справа. Если нагрузка не отображается (обычно она отображается в виде небольшого прямоугольника без надписи), следует принять ее. Это компонент или схема, которые будут видеть коммутационный или аналоговый выход датчика - распространенными примерами являются катушка реле или вход ПЛК.

Подключение питания

Большинство электронных датчиков требуют питания для работы.Двухпроводные датчики имеют только две точки подключения, поэтому выход подключается последовательно с источником питания. Для других конфигураций питание на датчик подается через две точки подключения, а выход - на третий провод. Диапазон напряжения питания варьируется в зависимости от технических характеристик датчика и может быть постоянным, переменным или переменным / постоянным током. Точки подключения источника питания изображены на схеме с использованием различных символов, а именно:

  • Для блоков питания переменного тока: ~, L1 и L2, L и N
  • Для источников питания постоянного тока: + UB и 0V, + Ub и -Ub, L + и L-

Датчики с релейным выходом

Основная функция многих промышленных датчиков - действовать как электронный переключатель.Если у датчика есть переключаемый выход, это будет отображаться на схеме подключения по-разному в зависимости от типа датчика, с которым вы работаете.

Индуктивные, емкостные или магнитные датчики

Для этих трех типов датчиков коммутационный выход обычно отображается внутри поля, представляющего датчик, и выглядит как разомкнутый или замкнутый контакт. Это нормальное состояние переключателя, когда в поле обнаружения датчика нет активирующей цели. На схемах подключения для 3- или 4-проводных датчиков также будет показана требуемая конфигурация проводки для их типа выхода:

Выходы источника тока (PNP) внутренне подключены к источнику питания, и поэтому должны быть подключены внешне к нагрузке, имеющей соединение с землей постоянного тока.

Токоподводящие (NPN) выходы внутренне подключены к заземлению постоянного тока, поэтому должны быть подключены снаружи к нагрузке, подключенной к источнику питания.

Ультразвуковые или фотоэлектрические датчики

Эти датчики, скорее всего, будут иметь несколько переключающих выходов или выходов, которые являются программируемыми, и контакт, как правило, не показан. Вместо этого выходы помечены символами, такими как Q1 и Q2, или светлыми и / или темными кружками, чтобы показать различные режимы работы.

Если переключающий выход строго PNP или NPN, внешнее соединение через нагрузку может быть показано, как описано выше. В случае двухтактного выхода это не будет частью схемы подключения, поскольку датчики с этим выходом могут работать с использованием любого типа конфигурации внешней проводки.

Датчики с аналоговым выходом

Некоторые датчики имеют аналоговый выход, который изменяется линейно в зависимости от некоторого расстояния, пройденного целью относительно поля обнаружения датчика. Аналоговый выход t может быть показан на схемах подключения с помощью символов или меток, показанных ниже.

Другие точки подключения

Иногда на датчике будет входное соединение, которое используется для обучения, выбора режима или другой функции программирования . Они описаны в техническом паспорте датчика и соответствующим образом обозначены на схеме подключения; некоторые общие метки - IN, XI, Test, Sync или ET.

Устройства ввода - Практические электрические и электронные схемы - National 5 Physics Revision

Устройство ввода реагирует на изменения в окружающей среде и выдает подходящий электрический сигнал для обработки в электронной схеме.

Во всех устройствах ввода другие формы энергии преобразуются в электрическую.

Ниже приведены некоторые распространенные устройства ввода с примерами их использования.

Микрофон

Микрофон генерирует напряжение, когда его достигает звук. Используется в телефоне или домофоне.

Термистор

Его сопротивление увеличивается при понижении температуры. Используется как датчик в системах отопления.

Солнечный элемент или фотоэлектрический элемент

Создает напряжение, когда на него падает свет, обеспечивает энергией спутники.

Светозависимый резистор (LDR)

Сопротивление уменьшается с увеличением уровня освещенности. Используется для управления уличным освещением.

Конденсатор

Используется в схемах синхронизации и электронных усилителях.

Переключатель

Пропускает ток в цепи в замкнутом состоянии. Используется для включения цепей.

Делитель напряжения

Для создания напряжения на нижнем компоненте, которое затем может быть отправлено на технологическое устройство. Используется в устройствах, например, МОП-транзисторах или npn-транзисторах, где изменение напряжения включает или выключает цепь.

Объяснение приемки и снабжения ПЛК | Library.AutomationDirect

При выборе типа модуля ввода или вывода для вашей системы ПЛК очень важно иметь твердое представление о концепциях поглощения и снабжения. Эти термины часто используются при обсуждении входных или выходных цепей. Цель этой публикации - сделать эти концепции легкими для понимания, чтобы вы могли сделать правильный выбор с первого раза при выборе типа точек ввода-вывода для вашего приложения.В этом посте приведены краткие определения, за которыми следуют общие примеры схем.

Сначала вы заметите, что схемы на этой странице относятся только к цепям постоянного тока, а не переменного тока, из-за ссылки на (+) и (-) полярности. Следовательно, терминология потребления и источника применима только к входным и выходным цепям постоянного тока. Точки входа и выхода, которые втягиваются или исходят, могут проводить ток только в одном направлении. Это означает, что можно подключить внешний источник питания и полевое устройство к точке ввода / вывода, при этом ток будет течь в неправильном направлении, и схема не будет работать.Однако источник питания и полевое устройство можно подключать каждый раз, исходя из понимания источников и опускания.

На рисунке ниже изображен опускающийся вход. Чтобы правильно подключить внешний источник питания, он должен быть подключен таким образом, чтобы вход обеспечивал путь для общего питания (-). Итак, начните с входной клеммы ПЛК, проследите за входной сенсорной схемой, выйдите на общую клемму и подключите питание (-) к общей клемме. При добавлении переключателя между питанием (+) и входом цепь завершается.Когда переключатель замкнут, ток течет в направлении стрелки.

При применении схемных принципов к четырем возможным комбинациям типов ввода / вывода на входе / выходе получается четыре схемы, как показано выше. Общий терминал - это терминал, который служит общим обратным каналом для всех точек ввода / вывода в банке.

Цепи ввода-вывода

«приемник / источник» сочетают в себе возможности приема и передачи. Это означает, что схема ввода-вывода в ПЛК позволит току течь в любом направлении, как показано ниже.Общая клемма подключается к одной полярности, а точка ввода / вывода подключается к другой полярности (через полевое устройство). Это обеспечивает гибкость при подключении к вашему полевому источнику питания. Обратите внимание:

[стиль списка = "стрелка" цвет = "синий"]

  • Подключите все точки ввода / вывода к общему проводу в качестве приемника или источника.
  • Не используйте источник питания переменного тока в точке ввода-вывода потребителя / источника постоянного тока.

[/ список]

Ниже приведены подробные электрические схемы для конфигураций приемника и источника, показывающие типичный входной модуль ПЛК и схемы полевых устройств.

[хозбрейк]

Общие клеммы и способы их использования

Чтобы схема ввода-вывода ПЛК работала, ток должен поступать на одну клемму и выходить на другой. Это означает, что с каждой точкой ввода / вывода связаны как минимум два терминала. На рисунке ниже входная или выходная клемма - это основной путь для тока. Одна дополнительная клемма должна обеспечивать обратный путь к источнику питания. Вместе основной путь и обратный путь образуют петлю или полную цепь для протекания тока.

Если бы было неограниченное пространство и бюджет для терминалов ввода / вывода, то каждая точка ввода / вывода могла бы иметь два выделенных терминала. Однако обеспечение такого уровня гибкости непрактично и даже не обязательно для большинства приложений. Таким образом, большинство точек ввода или вывода на ПЛК находятся в группах, которые имеют общий путь возврата (называемые общими). На рисунке справа показана группа (или банк) из четырех входных точек, которые имеют общий обратный путь. Таким образом, для четырех входов требуется только пять клемм вместо восьми.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если предположить, что все входные цепи имеют одинаковое сопротивление, ток на общей клемме в четыре раза больше, чем ток на любом из входов. Этот эффект особенно важно отметить для выходных цепей, где ток через общую клемму может достигать нескольких ампер. Вам нужно будет решить, следует ли использовать предохранитель для каждой выходной точки по отдельности или установить плавкий предохранитель в общий контактный тракт.

Щелкните здесь, чтобы прочитать больше статей о PLCS.

[хозбрейк]

дискретных входов на RTU

Что такое дискретный вход?

Дискретные входы являются одними из наиболее важных частей входной мощности вашего RTU (имеется в виду удаленный терминал / блок телеметрии). Фактически, в прошлые десятилетия дискретные входы иногда были единственными входами.

Так что же такое «дискретный вход»? Это способ для устройства RTU принимать двоичные данные включения / выключения от других устройств или датчиков. Первый из двух контактов подключается к другому устройству / датчику, затем обратный провод подключается ко второму контакту.После этого RTU может определять наличие или отсутствие напряжения на проводе.

В общей конфигурации «сухой контакт» вход RTU должен быть подключен к замыканию сухого контакта (цепь замкнута, но электричество не подается). В этой конфигурации первый («выходной») вывод дискретного входа имеет электрический потенциал (обычно +5 В постоянного тока), который обнаруживается вторым («заземляющим») контактом, когда выход контактного реле замкнут.


Схема дискретного входа замыкания контактов довольно проста (но не беспокойтесь, если вы не можете интерпретировать схемы)

Другие «мокрые» конфигурации требуют, чтобы выходное устройство излучало некоторое количество электрического тока / напряжения.

Какие устройства совместимы?

Устройства с дискретными выходами аварийной сигнализации (для подключения к входам вашего RTU) включают генераторы, переключатели, выпрямители и практически любое другое промышленное оборудование в вашей сети. У большинства элементов снаряжения будет несколько выходов, представляющих разные состояния. Например, генератор может иметь отдельные выходы для «работы», «низкого уровня топлива» и «отказа». Некоторые электронные устройства сегодня больше ориентированы на SNMP, чем на другой протокол связи, но трудно превзойти простоту и надежность физического дискретного ввода-вывода.

В других случаях у вас не будет устройства, которое выводит аварийные состояния, а будет датчик, синтезирующий дискретный выходной сигнал из условий, которые он измеряет. Магнитный дверной датчик в системе безопасности, термостат и датчик воды в полу - все это примеры датчиков с дискретным выходом. Они не могут сказать вам «сколько» (например, точную температуру), но скажут, есть ли у вас проблемы.

Сколько дискретных входов должно быть у моего удаленного блока телеметрии?

На этот вопрос нет волшебного ответа, поскольку каждый сетевой сайт индивидуален.

Пропускная способность вашего RTU должна удовлетворять следующим трем правилам:

  1. По крайней мере столько, сколько вам нужно
  2. Оставьте немного места для разумного роста в удаленном месте
  3. Не тратьте деньги из бюджета на чрезмерную "избыточную" емкость

Кроме того, не зацикливайтесь на том, чтобы точно соответствовать требованиям каждого сайта. Вашему парку RTU может потребоваться охват десятков, сотен или даже тысяч площадок. Некоторое количество подгонки стоит, но слишком много вызовет головную боль.

Представьте, что у вас есть 100 сайтов, каждый с требованиями к дискретному вводу в диапазоне от минимум 3 до максимум 59 входов на сайт. Выбор стандартизации на 3 RTU (например, с 8, 32 и 64 входами каждый) лучше, чем развертывание десятков различных моделей в попытке достичь абсолютно «идеального» соответствия.

Учитывайте проблемы, связанные с поддержкой, обучением, резервированием и покупкой, которые растут по мере того, как вы добавляете все больше и больше различных моделей RTU в свой парк. Здесь, как и во всем, есть точка убывающей отдачи.

Как заканчивается проводка?

Не существует окончательного стандарта для подключения клемм дискретных входов, поскольку единственное требование - наличие двух токопроводящих контактов. Тем не менее, есть несколько распространенных методов.

Если у вас всего несколько входов на RTU, разъемы с фиксацией в стиле «пианино» могут быть идеальными. Чтобы использовать эти входы, вам даже не понадобится отвертка. Просто переверните рычаг, вставьте конец зачищенного провода (в довольно широком диапазоне диаметров AWG) и переверните рычаг обратно вниз.


Эти 8 разъемов в стиле рояля используются для оконечной нагрузки 4 дискретных элементов на передней панели RTU.

Если вы телефонная компания, вы, вероятно, цените оконечную нагрузку проводов, которая прослужит в течение десяти или более лет, не расшатываясь. «Wire wrap» - это провода, плотно намотанные вокруг отдельных столбов на плотной панели. Штыри расположены так, чтобы зачищенные провода не соприкасались друг с другом.


Панель с обмоткой проводов обеспечивает очень надежное и долгосрочное соединение, хотя процесс подключения может занять много времени.Показанная выше панель представляет собой аксессуар RTU, который крепится к монтажным отверстиям в стойке.

Для первоначального подключения кабельной панели RTU требуются значительные затраты времени (по крайней мере, несколько человеко-часов), но можно доверять, что соединения прослужат очень долго.

Если у вас много работы по намотке проволоки, то инструмент для намотки проволоки за 200 долларов окупится быстро. С помощью пистолета для намотки проволоки вы просто вставляете зачищенный провод в дульный срез, нажимаете дуло на столб с проводкой и нажимаете на спусковой крючок.Когда вы поднимете пистолет, проволока будет плотно прилегать к столбу.

Другой распространенный тип оконечной нагрузки - это 50-контактный амфеноловый соединитель. Они обычны для RTU с 16-64 дискретными входами. Подключение к разъему амфенола осуществляется с помощью паяльника или простым сращиванием на оголенные провода, предварительно припаянные к разъему.


Этот 50-контактный амфенол используется для нескольких целей, включая оконечные нагрузки для некоторых дискретных входов, некоторых аналоговых входов и некоторых управляющих реле.

Наконец, некоторые компании предпочитают съемную панель для отключения сигнализации.Это похоже на наматывание проводов, но начальное время монтажа значительно короче.


Эта съемная панель требует простого привинчивания провода к черному разъему. Затем вы можете просто подключить проводной разъем к разъему на панели. Подключение передается к RTU через короткий амфенольный кабель, поэтому пульт дистанционного управления сигнализацией можно быстро заменить, если когда-либо потребуется замена.
Еще статьи:

5 преимуществ удаленного мониторинга для вашей организации

Как работают системы SCADA

Почему правильная мастер-станция для вашей системы SCADA критична для вашей прибыли

Технология Gr8

Электросистемы и управление

В этой главе вы узнаете, как чтобы загорелись лампочки, построив электрические цепи.Вы узнаете о компонентах схемы, вводе и выводе устройства и устройства управления, такие как переключатели. Наконец, вы научитесь рисовать эти компоненты на принципиальных схемах, используя правильные символы.

фигура 1

Изучите простые схемы

Зажигать лампочки

Вам нужно все компоненты (части), показанные на рисунке 2, для выполнения этого действия.

Рисунок 2: Компоненты для изготовления электрического цепь

Разделитесь на команды от четырех до шести человек. учащиеся.Две команды могут работать вместе, если есть только одна ячейка на команду. Обсудите следующие вопросы в своих командах и выполните экспериментов:

  • Узнайте, как подключить детали, чтобы лампочка загорелась. Найдите три или более способов заставить лампочку загореться.
  • Прикоснитесь к светящейся лампочке с помощью пальцами. На что это похоже?
  • Загляните внутрь стеклянной части лампочка. Какая часть лампочки нагревается?
  • Что происходит при подключении две ячейки вместо одной?
  • Как сделать лампочку мигать и гаснуть?

Из этого упражнения вы обнаружили, что лампочка будет светиться только в том случае, если провода касаются ее винтового контакта и ручка припоя внизу.

Вы обнаружили, что необходимо подключить металл части, чтобы сделать путь от ручки ячейки через лампочку, и обратно к плоскому концу ячейки. Этот путь называется схема. Ток не будет течь, если есть разрыв в путь проводников.

Электрическая цепь - это полный путь проводников. Клетки заставляют течь электрический ток вокруг цепи. Ток будет течь, только если цепь не имеет обрывов.

Клетки дают энергию для производства электричество течет по цепи, а электричество протекая через «нить накала» внутри лампочки, он светится.

Клетки используют химическую реакцию для образования поток электричества по контуру. В главе 9 вы узнать больше о химических реакциях в клетке.

Напряжение ячейки

Ячейки имеют номер, например На них напечатано «1,5 В». Найдите этот номер в своих ячейках. В число представляет 1,5 вольта. Вы говорите, что в ячейке есть напряжение 1,5 вольт.

При соединении двух ячеек впритык вы сделали двухэлементную батарею напряжением 3 вольт.Батарея 3 вольта может дать больше энергии лампочка, и она будет светиться намного ярче.

Когда две или более ячеек подключен, чтобы обеспечить электрический ток в цепи, вы назовите это батареей ячеек или просто батареей . Вы также можете позвонить одноэлементный аккумулятор.

Подключение ламп серии

Для этого активности, вам понадобятся:

  • батарея из трех ячеек последовательно в держателе ячеек (ячейки должны быть достаточно новыми),
  • три лампочки в лампочке держатели,
  • соединительные провода,
  • - нажимной переключатель , и
  • .
  • небольшой листок бумаги с надпись "индикаторная лампочка" на нем.

    Вы можете сделать простой держатель кювет by прокатка трех ячеек в листе бумаги формата А4. Ставить липкая лента на свернутой бумаге, чтобы держать ее на месте и вокруг концов батареи. Протолкните провода под ленту, чтобы прикоснуться к клеммам аккумулятора.

Рисунок 3

Вы можете сделать нажимной переключатель из куска жесткий пластик и две металлические застежки для бумаг. Нажимной переключатель устанавливает электрический контакт, только когда вы держите его нажатым в.

Установите схему, показанную на Рисунке 3. Нажмите выключатель, чтобы лампочка загорелась, и обратите внимание, насколько ярко он светится. Эта первая лампочка будет вашей лампочкой индикатора .

Если лампочка индикатора яркая, ток большой . Если лампочка индикатора тусклая, ток мал .

Теперь подключите еще одну лампочку к схема, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4

Закройте новую лампочку рукой и смотрите только на лампочку индикатора.Лампа индикатора не такая яркий как прежде. Что вы знаете о токе, который должен пробежать две лампочки?

Подключить третью лампочку к цепи. как показано на рисунке 5.

Рисунок 5

Закройте обе новые лампы рукой. и смотрите только на лампочку индикатора. Как изменился нынешний измененный?

Последовательное соединение

Когда мы соединяем лампочки только с одной путь для тока, как на рисунке 5, мы говорим, что лампочки подключены «последовательно».Ток должен проходить через каждую лампочку в ряд.

1. Что будет, если вы добавляете четвертую лампочку?


2. Если добавить еще лампочки в цепь последовательно, лампочка индикатора будет гореть более тускло. Это говорит нам, что если мы добавим больше ........... текущий станет


Сопротивление

Одна и та же батарея может производить большие и небольшие токи. Сила тока зависит от сопротивления.

По мере последовательного добавления ламп батарее сложнее протолкнуть ток по цепи, и ток становится все меньше и меньше.Причина в том, что нить накала в каждой лампочке имеет сопротивление. У лампочек есть сопротивление и поэтому мы говорим, что они "резисторы" .

Чем больше сопротивление, тем меньше ток.

  • Хорошие проводники имеют низкое сопротивление, плохие проводники имеют высокое сопротивление. Примеры хорошими проводниками являются медь, золото, серебро и алюминий. У них низкое сопротивление.
  • Примеры среднего или плохого проводники вольфрамовые, графитовые - черный компаунд в твоем карандаше - и нихром .Они действительно проводят электричество, но не очень хорошо. В нить накала в колбе сделана из вольфрама.
  • Примеры очень плохих жилы пластиковые, стеклянные и деревянные. У них такие высокие сопротивление, при котором батарея не может протекать током через них. Мы говорим, что они хорошие «изоляторы». В пластиковое покрытие на электрическом проводе является изолятором для провод.

Нихром представляет собой сплав (смесь) никель и хром.Часто используется в электротехнике. таких приборов, как нагревательные элементы, так как он имеет высокий сопротивление.

Параллельные соединения: два, три или более пути для тока

На рисунке 4 показаны две лампочки. соединены последовательно, чтобы они загорелись. Подключите их снова и постарайтесь вспомнить, как ярко они светятся.

Теперь соедините две лампочки в другим способом, как показано на рисунке 6 ниже.

Рисунок 6

Обе лампочки загораются при нажатии выключатель, но теперь они горят ярче, чем когда они были подключены, как показано на рисунке 4.

Весь ток, обеспечиваемый ячейкой проходит по красному проводу. Но этот ток разделен между два синих провода.

Когда резисторы включены в цепь так, что ток делится между резисторами, вы говорите, что резисторы подключены «параллельно».

Подключите три резистора параллельно

Для этого активности, вам понадобится:

  • батарея 3х хорошо клетки,
  • 4 лампочки в патронах,
  • нажимной выключатель и
  • 8 соединительных проводов.

Посмотрите на схему на Рисунке 7.

Рисунок 7

1. Сколько путей для ток ты видишь? Проведите пальцем по дорожкам на ток от положительной клеммы аккумулятора через лампочки к отрицательной клемме аккумуляторной батареи.


2. Будет ли индикатор лампа должна быть такой же яркой, яркой или тусклой, как на рисунке 6?


3. Проверьте свою идею. Сделайте схему, показанную на рисунке 6, а затем добавьте лампочку, как на рисунке. 7

4.Была твоя идея верный?


При подключении лампочек так, чтобы У тока есть два или более путей, вы подключаетесь лампочки параллельно.

Если сделать больше параллельных путей для ток, аккумулятор может выдавать больше тока.

Это то же самое, что сказать, что если вы добавляете несколько параллельных путей, затем сопротивление в схема становится меньше.

Короткие замыкания

Посмотрите на схему на Рисунке 8.Кто-то ошибся и подключил оранжевый провод от терминал к переключателю.

Рисунок 8

Найдите оранжевый провод. Есть ли у него лампочка к нему подключена?

Этот провод представляет собой цепь с нулевым сопротивлением для тока. Если вы нажмете переключатель, батарея потушит как можно больше тока. Это будет так, потому что это находит путь с нулевым сопротивлением.

Почти весь ток поступает от батарея будет проходить через оранжевый провод, и только очень через лампочку будет проходить небольшой ток.

Батарея тушит свою энергию так быстро, как только возможно. Поэтому будет жарко и будет "мертвым" или "плоским" примерно через 10 минут.

Ошибка человека заключалась в том, чтобы параллельный путь для тока с проводом. Мы называем этот путь короткое замыкание .

A короткое замыкание параллельное путь для тока с почти нулевым сопротивлением.

5. Почему лампочка не светится при коротком замыкании?


6.Что происходит с провод, образующий короткое замыкание? Почему?


7. Посмотрите на Рисунок 9. Лампа светится, но если нажать выключатель, лампочка перестает светиться. Объясните проблему и нарисуйте картинку на следующей странице, чтобы покажите, как правильно подключить схему. В лампочка должна светиться только при нажатии на выключатель.


Рисунок 9
Чем опасны короткие замыкания

ESKOM подает энергию на 230 вольт которые могут раскалить обогреватель докрасна.Это безопасно в обогревателе, так как нагревается только резистор в нагревателе, а не провода от вилки. Но если изоляция сломана на проводами, провода могут касаться друг друга и создавать короткое замыкание. схема. Ток пойдет не через нагреватель, а отведет вместо этого другой путь по проводам. Ток испустит вся его энергия передается по проводам. Тогда провода могут стать раскалить и что-нибудь поджечь.

Все электрические приборы разрешается только использоваться в соответствии с рекомендациями производителя.Никогда не пытайтесь починить сломанный электроприбор без помощи специалиста, и всегда убеждайтесь, что техника выключена, или даже отключается, когда не используется.

Устройства ввода, вывода и управления в цепи

В электрической цепи используется вход электрическая энергия, чтобы обеспечить выход некоторого вида энергии. Примеры описаны ниже:

  • В лампочке используется вход из электрическая энергия, обеспечиваемая батареей, чтобы дать вывод света.Можно сказать, что лампочка преобразует электрической энергии. в световую энергию.
  • Провод сопротивления или элемент в чайнике дает выход тепловой энергии.
  • Громкоговоритель радиоприемника преобразует выход звуковой энергии. Это означает, что он дает звук из энергии, которая входит в него.
  • Электродвигатель дает выход движения или кинетическая энергия.

Мы можем использовать диаграмму системы, чтобы опишите электрическую схему:

подвод энергии ➱ контроль устройство ➱ энергия выход

Рисунок 10: Устройства ввода Рисунок 11: Выход приборы

Лампочки, обогреватели и др. вывод устройства имеют сопротивление. Это означает, что электричество теряет энергия, когда она проходит через устройство, и передает энергия к устройству. Итак, лампочка - это резистор, а нагреватель элемент также является резистором.

Устройства вывода имеют сопротивление.

Устройства управления

Мы хотим включать и выключать цепи, контролировать, сколько энергии мы получаем от цепи, или контролировать, какой ток течет в определенных частях цепи. Мы можем сделать это с помощью устройств управления. Примеры управляющими устройствами являются переключатели, диммеры и резисторы.

Вы видели выключатель на стена комнаты. Такой переключатель называется "кулисой". переключатель ».« Пресс-переключатель »используется для дверные звонки.Он замыкает цепь только тогда, когда вы ее вдавливаете. Для настольных ламп используется «ползунковый переключатель».

«Диммерный переключатель» позволяет контролировать яркость света в комнате. Диммерный переключатель использует резистор, который позволяет контролировать ток с помощью крутить ручку. Это называется переменным резистором .

«Изменяться» означает изменять, поэтому это устройство называется переменным резистором .

Некоторые резисторы непеременные, и они имеют фиксированное (неизменное) сопротивление.Когда вы разрабатываете цепи, вы можете выбрать резистор с нужным количеством сопротивление для контроля тока в части цепи.

В 9 классе вы узнаете больше типы устройств управления.

Рисунок 12: Управление устройства

Конструировать и изготовить выключатель - различные типы выключателей

А выключатель имеет разрыв, где проводники не вступайте в контакт.

  • Когда вы нажимаете переключатель, вы замыкаете цепь, и ток может течь через нее.Ты закрыли выключатель.
  • При переводе переключателя в разомкнуть цепь, у вас разомкнул выключатель.

Для включения цепи, вы закрыть выключатель. Чтобы выключить цепь, вы размыкаете выключатель.

Для этого вам понадобится:

  • цепь с аккумулятор,
  • устройство вывода, такое как лампочка, звуковой сигнал или мотор, и
  • материалов и инструментов, которые вы нужно сделать переключатель.

1. Конструкция и изготовление ваш переключатель.

2. Проверьте свою выключатель.

Различные переключатели могут работать в разными способами, например выключатель может:

  • закрыть только пока нажимаешь,
  • закрыть и оставаться закрытым даже после того, как уберёшь руку,
  • закрыть когда кто-то поднимает тяжелый предмет,
  • закрыть когда кто-то открывает дверь, или
  • закрыть через определенное количество минут.

3. Посмотрите идеи для переключателей на рисунке 13. Объясните, как каждый из них будет работать.

(a) Переключатель A:


(b) Переключатель B:


(c) Переключатель C:


(d) Переключатель D:


(e) Переключатель E:


Рисунок 13: Подробнее идеи для изготовления переключателей

Обозначения, используемые для построения принципиальных схем

После того, как вы поработали с реальными электрические схемы, можно начинать рисовать их условными обозначениями вместо того, чтобы пытаться нарисовать то, как на самом деле выглядит схема.Инженеры, ученые и техники в основном используют символы и диаграммы.

Список символы для различных электрических компонентов приведены на следующие две страницы. В 9 классе вы выучите символы для еще больше компонентов.

Изображение детали

Обозначение детали

Название детали

Устройства ввода

Одиночная ячейка: Эти ячейки обычно дают 1,5 вольта.

Батарея из трех ячеек в серия, обычно дающая 4,5 вольт.

Генератор преобразует вращательный переход в электричество с помощью магнита и катушек из медной проволоки.

Фотоэлектрический элемент: Это устройство ввода преобразует световую энергию в электричество.

Любой хороший проводник: Обычно это проволока или медная полоса, но вилка или монета могут также быть дирижером.

Устройства управления

переключатель

Резистор: это можно сделать из нихромовой проволоки, которая является слабым проводником, или из графит как в «угольном резисторе».

Переменный резистор: Диммер переключатели - переменные резисторы. Картина внизу переменного резистора показан намотанный провод сопротивления внутри него.

Выход приборы

Лампа, также называемая лампой: Лампочки тоже резисторы.

Нагреватель: Провод сопротивления в нагревателе нагревается при протекании электрического тока брось это.

Зуммер или зуммер издает звук как выход.

Электродвигатель: преобразует электрическая энергия во вращательное движение. это аналогичен генератору, но работает в обратном направлении.

Домашнее задание: доработка

1. Ничья принципиальная схема на Рисунке 4 ниже:

2.Нарисуйте принципиальную схему для Рисунка 6 ниже, но покажите бипер подключен параллельно с лампочкой вместо двух лампочек в параллели.

На следующей неделе

На следующей неделе вы узнаете о различные источники энергии, которые люди используют, чтобы обеспечить их тепло и свет.

конечных автоматов | Последовательные схемы

До сих пор каждая представленная схема представляла собой комбинаторную схему . Это означает, что его выход зависит только от его текущих входов.Предыдущие входы для этого типа цепей не влияют на выход.

Однако есть много приложений, в которых наши схемы должны иметь «память»; запоминать предыдущие входы и рассчитывать их выходы в соответствии с ними. Схема, выход которой зависит не только от текущего входа, но и от истории входа, называется последовательной схемой .

В этом разделе мы узнаем, как спроектировать и построить такие последовательные схемы. Чтобы увидеть, как работает эта процедура, воспользуемся примером, на котором будем изучать нашу тему.

Итак, давайте предположим, что у нас есть цифровая викторина, которая работает на часах и считывает ввод с ручной кнопки. Однако мы хотим, чтобы коммутатор передавал в схему только один HIGH-импульс. Если мы подключим кнопку непосредственно к игровой цепи, она будет передавать ВЫСОКОЕ значение в течение минимального количества тактовых циклов, которое может достичь наш палец. На обычной тактовой частоте наш палец никогда не может быть достаточно быстрым.

Процедура проектирования включает определенные шаги, которые необходимо выполнить, чтобы выполнить работу:

Шаг 1

Первым шагом процедуры проектирования является определение простыми, но ясными словами, что мы хотим, чтобы наша схема выполняла:

«Наша миссия состоит в том, чтобы спроектировать вторичную цепь, которая будет передавать ВЫСОКИЙ импульс длительностью только один цикл при нажатии кнопки ручного управления и не будет передавать другой импульс, пока кнопка не будет нажата и снова нажата.”

Шаг 2

Следующим шагом является создание диаграммы состояний.

Это диаграмма, составленная из кругов и стрелок и визуально описывающая работу нашей схемы. С математической точки зрения эта диаграмма, описывающая работу нашей последовательной схемы, является конечным автоматом. Обратите внимание, что это конечный автомат Мура.

Его выход является функцией только его текущего состояния, а не его входом. Это контрастирует с конечным автоматом Мили, где ввод влияет на вывод.В этом руководстве будет рассматриваться только конечный автомат Мура.

Диаграмма состояний нашей схемы выглядит следующим образом: (Рисунок ниже)

Диаграмма состояний

Каждый кружок представляет «состояние», четко определенное состояние, в котором находится наша машина. В верхней половине круга мы описываем это состояние. Описание помогает нам вспомнить, что наша схема должна делать в этом состоянии.

  • Первый кружок - состояние «ожидания».Это то место, откуда начинается наша схема и где она ждет следующего нажатия кнопки.
  • Второй кружок - это условие, при котором кнопка была только что нажата, и наша схема должна передать ВЫСОКИЙ импульс.
  • Третий кружок - это состояние, при котором наша схема ожидает отпускания кнопки, прежде чем вернуться в состояние «ожидания».

В нижней части круга - вывод нашей схемы. Если мы хотим, чтобы наша схема передавала HIGH в определенном состоянии, мы устанавливаем 1 для этого состояния.В противном случае ставим 0.

Каждая стрелка представляет собой «переход» из одного состояния в другое. Переход происходит один раз за каждый такт. В зависимости от текущего ввода мы можем каждый раз переходить в другое состояние. Обратите внимание на число в середине каждой стрелки. Это текущий ввод.

Например, когда мы находимся в состоянии «Initial-Stand by» и «читаем» 1, диаграмма говорит нам, что мы должны перейти в состояние «Activate Pulse». Если мы читаем 0, мы должны оставаться в состоянии «Initial-Stand by».

Итак, что именно делает наша «Машина»? Он запускается из состояния «Начальное - Ожидание» и ждет, пока на входе не будет считана 1. Затем он переходит в состояние «Активировать импульс» и передает на свой выход ВЫСОКИЙ импульс. Если кнопка остается нажатой, схема переходит в третье состояние, «цикл ожидания».

Там он ждет, пока кнопка не будет отпущена (вход становится 0), при этом на выходе передается LOW. Тогда все снова!

Это, возможно, самая сложная часть процедуры проектирования, потому что ее нельзя описать простыми шагами.Чтобы построить диаграмму состояний, требуется опыт и немного острого мышления, но все остальное - это просто набор заранее определенных шагов.

Шаг 3

Затем мы заменяем слова, описывающие различные состояния диаграммы, на двоичных чисел . Мы начинаем перечисление с 0, который присваивается начальному состоянию. Затем мы продолжаем перечисление с любым состоянием, которое нам нравится, пока все состояния не будут иметь свои номера. Результат выглядит примерно так: (Рисунок ниже)

Диаграмма состояний с кодированными состояниями

Шаг 4

После этого заполняем таблицу состояний .Эта таблица имеет очень специфическую форму. Я приведу таблицу нашего примера и воспользуюсь ею, чтобы объяснить, как ее заполнить. (Рисунок ниже)

Таблица состояний

Первые столбцы равны битам наивысшего числа, которое мы присвоили диаграмме состояний. Если бы у нас было 5 состояний, мы бы использовали до 100, что означает, что мы использовали бы 3 столбца. В нашем примере мы использовали число до 10, поэтому нам понадобится всего 2 столбца. Эти столбцы описывают Текущее состояние нашей схемы.

Справа от столбцов «Текущее состояние» мы пишем Входные столбцы . Их будет столько же, сколько и наших входных переменных. В нашем примере только один вход.

Затем мы записываем Столбцы следующего состояния . Их столько же, сколько столбцов «Текущее состояние».

Наконец, мы записываем Выходные столбцы . Это столько же, сколько и наших результатов. В нашем примере только один выход. Поскольку мы построили более конечный автомат, вывод зависит только от текущих состояний ввода.По этой причине в столбце output есть две единицы: для вывода логической функции, не зависящей от ввода I. Продолжайте читать, чтобы узнать подробности. Столбцы «Текущее состояние» и «Входные данные» являются входными данными нашей таблицы. Заполняем их всеми двоичными числами от 0 до:

2 (количество столбцов текущего состояния + количество столбцов ввода) -1

К счастью, это проще, чем кажется. Обычно строк будет больше, чем фактических состояний, которые мы создали на диаграмме состояний, но это нормально.

Каждая строка столбцов следующего состояния заполняется следующим образом: мы заполняем ее состоянием, которого достигаем, когда на диаграмме состояний из текущего состояния той же строки мы следуем за входом той же строки. Если необходимо заполнить строку, номер текущего состояния которой не соответствует какому-либо фактическому состоянию на диаграмме состояний, мы заполняем ее условиями безразличия (X). В конце концов, нам все равно, куда мы можем уйти из несуществующего государства. Во-первых, нас бы там не было! Опять же, это проще, чем кажется.

Столбец выходов заполняется выходными данными соответствующего текущего состояния на диаграмме состояний.

Таблица состояний завершена! Он описывает поведение нашей схемы так же полно, как и диаграмма состояний.

Шаг 5а

Следующий шаг - взять эту теоретическую «Машину» и реализовать ее в схеме. Чаще всего в этой реализации используются шлепанцы. Это руководство посвящено этому типу реализации и будет описывать процедуру как для D-триггеров, так и для JK-триггеров.T - Вьетнамки не будут включены, поскольку они слишком похожи на два предыдущих случая. Выбор флип-флопа является произвольным и обычно определяется факторами стоимости. Наилучший выбор - выполнить как анализ, так и решить, какой тип триггера дает минимальное количество логических вентилей и меньшую стоимость.

Сначала мы рассмотрим, как мы реализуем нашу «Машину» с D-шлепанцами.

Нам понадобится столько D-Flip Flops, сколько столбцов State, в нашем примере 2. Для каждого триггера мы добавим еще один столбец в нашу таблицу состояний (рисунок ниже) с именем входа триггера, в данном случае «D».Столбец, который соответствует каждому триггеру, описывает , какие входные данные мы должны дать триггеру, чтобы перейти от текущего состояния к следующему состоянию . Для D-триггера это просто: необходимый вход равен следующему состоянию. В строках, содержащих X, мы также заполняем X в этом столбце.

Таблица состояний с возбуждением D-триггера

Шаг 5b

Мы можем проделать те же шаги с JK - Flip Flops. Однако есть некоторые отличия.JK - Flip Flop имеет два входа, поэтому нам нужно добавить два столбца для каждого Flip Flop. Содержание каждой ячейки определяется таблицей возбуждения JK:

В этой таблице сказано, что если мы хотим перейти от состояния Q к состоянию Q и следующему , нам необходимо использовать определенный вход для каждого терминала. Например, чтобы перейти от 0 к 1, нам нужно передать J в 1, и нам, , не важно, , какой ввод мы подаем на терминал K.

Таблица состояний с возбуждением JK - Flip Flop

Шаг 6

Мы находимся на завершающей стадии нашей процедуры.Остается определить логические функции, которые производят входные данные для наших триггеров и выходных данных. Мы извлечем одну логическую функцию для каждого входного сигнала Flip Flop, который у нас есть. Это можно сделать с помощью карты Карно. Входными переменными этой карты являются переменные текущего состояния , а также входы.

Тем не менее, входные функции для наших D-триггеров следующие: (Рисунок ниже)

Карты Карно для входов D-триггера

Если бы мы выбрали JK - Flip Flops, наши функции были бы следующими: (Рисунок ниже)

Карта Карно для JK - вход Flip Flop

Карта Карно также будет использоваться для определения функции вывода: (рисунок ниже)

Карта Карно для выходной переменной Y

Шаг 7

Проектируем нашу схему.Мы размещаем триггеры и используем логические элементы для формирования вычисленных нами логических функций. Ворота принимают входные данные с выхода триггеров и входа схемы. Не забудьте подключить часы к шлепанцам!

Версия D - триггера: (рисунок ниже)

Завершенная последовательная схема D - триггера

The JK - версия Flip Flop: (рисунок ниже)

Завершенная JK - последовательная схема триггера

Вот оно! Мы успешно спроектировали и построили последовательный контур.Сначала это может показаться сложной задачей, но после практики и повторения процедура станет тривиальной. Последовательные схемы могут пригодиться в качестве управляющих частей более крупных схем и могут выполнять любую последовательную логическую задачу, о которой мы только можем подумать. Небо это предел! (или хотя бы печатная плата)

ОБЗОР:

  • Функция последовательной логики имеет функцию «памяти» и учитывает прошлые входные данные, чтобы принять решение о выходе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *