Проектирование электрических схем: Проектирование схем любой сложности

Проектирование электрических схем и систем автоматизации

Электрические схемы являются неотъемлемой частью любого современного электротехнического изделия.

Проектирование электрических схем в компании «МетКБ» осуществляется в несколько этапов:

• разработка технического задания
• оформление комплекта электрических схем или комплекта рабочей документации
• проектирования электрических схем
• создание систем автоматизации
• оформление комплекта эксплуатационной документации

В своей работе мы используем инновационные техники и современное оборудование: программируемые логические контроллеры, частотные преобразователи, устройства плавного пуска, HMI-панели оператора. Наша компания применяет в работе комплектующие ведущих производителей.

Стоимость проектирование систем автоматизации технологических процессов, расчета АСУ ТП и объем работы оговаривается при заключении договора.

Объем определяется требованиями заказчика.

Работы по проектированию электрических схем выполняются в срок и согласно договору.

Все применяемые материалы имеют сертификаты Ростеста и Единого таможенного союза.

Электрические схемы. Общие сведения

Электрическая схема – документ, который составлен в виде условных изображений или обозначений составных частей изделия. При этом изделие действует при помощи электрической энергии. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э.

Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-2011. При выполнении схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81.

Принципиальные электрические схемы

Принципиальные электрические схемы – чертежи, которые показывают полные электрические, магнитные и электромагнитные связи элементов объекта. Также они демонстрируют параметры компонентов, который составляют объект на чертеже.

Существуют много стандартов как оформления чертежей, так и на условных графических изображениях компонентов. В энергетике используются как однолинейные, так и полные схемы.

Эта разновидность схем предназначается для всеобъемлюще полного понимания всех процессов, происходящих в цепи или на участке цепи. Принципиальные электрические схемы необходимы для расчета параметров компонентов.

Функциональные электрические схемы

Функциональные электрические схемы показывают функциональные связи между составляющими данного объекта и раскрывающими его сущность.  Данный вид схем дает представление о функциях объекта, изображённого на чертеже.

Стандартов в изображении условных графических знаков этих схем нет. Существуют только общие требования к оформлению конструкторской или технологической документации.

Структурные электрические схемы

Подобные электрические схемы разрабатываются на первом этапе проектирования. Основными элементами схемы являются трансформаторы, линии электропередачи, распределительные устройства. Подобный вид схем дает общее представление о работе электроустановки.

Монтажные схемы

Предназначаются для того, чтобы можно было изготовить объект. Монтажные схемы показывают реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта на схеме. Они также учитывают расположение компонентов схемы и электрических связей (электрических проводов и кабелей). Оформление конструкторской документации имеет лишь общие требования.

Топологические электрические схемы

Топологические электрические схемы показывают расположение компонентов изображённого объекта. В микроэлектронике этим является изображение чертежа микрокристалла интегральных микросхем.

Кабельные планы

Кабельные планы показывают расположение и марки электрических проводов и кабелей. Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации.

Мнемонические схемы

Мнемоническими схемами являются плакаты с указанием реального состояния действующего положения коммутационной аппаратуры на объекте. Подобные указатели обычно используются в диспетчерских пунктах на энергетических объектах.

В настоящее время схемы вытесняется системами SCADA с функциями ручного управления и принятия решений оператором.

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема – графическое изображение (модель), которая служит для передачи с помощью условных графических и буквенно-цифровых обозначений (пиктограмм) связей между элементами электрического устройства.

Схема не показывает физического расположения элементов. Она только указывает на то, какие выводы реальных элементов с какими соединяются.

Допускается объединение группы линий связи в шины. При этом необходимо четко указывать номера линий, которые входят и выходят из нее.

Пример электрической схемы

Принципиальные электрические схемы не допускают использование направленных линий связи. Процесс создания принципиальной схемы при разработке, например, радиоэлектронного устройства, является промежуточным звеном между стадиями разработки функциональной схемы и проектированием печатной платы.

В ГОСТ 2.701-2008 принципиальная схема описывается как «схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия».

Условные обозначения и позиции элементов ЭС

Электрические элементы на схеме изображаются условными графическими обозначениями. Начертание и размеры пиктограмм установлены в стандартах ЕСКД и/или МЭК или построенных на их основе.

При необходимости применяют не стандартизированные условные графические обозначения. Вариации изображения поясняются на свободном поле схемы.

Условные графические обозначения устройств и элементов выполняются разнесенным или способом.

При разнесенном обозначения составных частей элементов располагают в разных местах схемы. Это делается с учетом порядка прохождения тока так, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают так, как они расположены в изделии. Делается это в непосредственной близости друг к другу.

При изображении элементов разнесенным способом, на свободном поле схемы помещаются условные графические обозначения элементов, выполненные совмещенным способом.

Линии ЭС

В зависимости от сложности схемы линиями изображают:

• механические взаимосвязи
• электрические взаимосвязи (логические, функциональные и.т.п.)
• пути прохождения электрического тока (электрические связи)
• материальные проводники (кабеля, провода, шины)
• корпуса приборов
• экранирующие оболочки
• условные границы функциональных групп и устройств

Как правило, электрические связи изображаются на схеме тонкими линиями. Для выделения наиболее важных цепей, например, силового питания, применяются утолщенные и толстые линии. Линии связи и условные графические обозначения выполняют линиями одной и той же толщины.

Чтобы уменьшить количество линий на схеме, применяется условное графическое слияние отдельных линий в групповые.

Линии, которые соединяют графические обозначения на схемах, показывают полностью. Если это затрудняет чтение схемы, допускается обрыв линии связи. Их обычно заканчивают стрелками.

Позиции ЭС

Условные буквенно-цифровые позиционные обозначения присваиваются всем устройствам и элементам на схеме.

Позиционные обозначения проставляют на схеме с правой стороны или над ними. Они изображаются рядом с условным графическим обозначением устройств и элементов.

В пределах изделия элементам присваивают позиционные обозначения. Порядковые номера элементам начиная с единицы присваивают в пределах группы с одинаковым буквенным позиционным обозначением. Это происходит в пределах одной группы в соответствии с последовательностью их расположения на схеме. Они обозначаются сверху вниз и в направлении слева направо, например, R1, R2, …, C1, C2.

Если вместо обозначений выходных и входных элементов помещены таблицы, то каждой присваивают позицию замененного элемента.

Позиционные обозначения присваиваются в пределах каждого устройства на схеме изделия, в состав которого входят устройства. При наличии нескольких одинаковых устройств – в пределах этих устройств по вышеизложенным правилам.

Заказать услугу

Проектирование принципиальной схемы электрического устройства — Национальная сборная Worldskills Россия

“

На этом занятии рассмотрим систему проектирования печатных плат и разберем этапы создания схемы принципиальной электрической

Видеолекция

Конспект

Этапы создания схемы

• Создание проекта
  
• Наполнение проектного поля схемы компонентами
  
• Расстановка компонентов
  
• Создание соединений
  
• Создание классов цепей
  
• Параметризация компонентов
  
• Документирование
  

Проект в Eagle

1. Заходим в Eagle и создаем проект для смарт-часов

2. Находим место в файловой системе, где находится проект

3. Копируем библиотеку в папку проекта. После обновления библиотека появится в проекте

4. Создаем пустую схему и производим необходимые настройки, например, сетку

Создание схемы

1. Согласно эскизу переносим все компоненты на рабочее поле

Важно

Важно научиться передвигать компоненты, поворачивать, добавлять, удалять и передвигать по холсту с масштабированием

2. Начинаем с резистора и конденсатора:

• заходим в библиотеку
• в выпадающем списке находим резистор Res

• добавляем его на рабочее поле
• при необходимости вращаем резистор правой кнопкой мыши
• оставляем горизонтальное и вертикальное расположение резисторов
• аналогично добавляем вертикальный и горизонтальный конденсаторы

3. Добавляем разъемы

Важно

Чтобы передвинуть компонент по холсту, необходимо выбрать его с помощью кнопки Move

4. Посмотрим основные свойства компонента, нажимая на него правой кнопкой мыши и выбирая в меню соответствующий пункт

5. Перенесем все оставшиеся компоненты с эскиза и расположим их так же, как планировали при составлении эскиза схемы

6. После расстановки создаем соединения, согласно эскизу

Важно

Если цепи очень длинные, необходимо разорвать их и использовать метки цепей. В системе цепи с одинаковыми именами автоматически будут соединяться

7. Запускаем автоматическую проверку

8. Для дифференциации ширины дорожки для цепей в автоматической или интерактивной разводке создаем определенные классы цепей и назначаем для них параметры:

• заходим в классы цепей
• задаем класс Power и добавляем силовые цепи

• во вкладке Rules выбираем необходимые параметры

9. Для всех компонентов подставляем их значения. Это позволит оформить документацию для монтажников. Например, указываем номинал для резистора и полную спецификацию интегральных схем

10. Для всех компонентов проверяем и меняем при необходимости их имена

Важно

При необходимости можно делать текстовые пометки на схему. Например, выделить блок и обозначить его принадлежность блоку структурной схемы

“

Итак, мы подготовили проект схемы принципиальной электрической для нашего устройства. Давайте посмотрим, как запомнился материал занятия.

Интерактивное задание

Для закрепления полученных знаний пройдите тест

Стартуем!

Используя стрелку над изображением компонента

Используя пробел на клавиатуре

С помощью клавиши enter

С помощью правой кнопки мыши

Дальше

Проверить

Узнать результат

Дальше

Проверить

Узнать результат

Разорвать их и использовать метки цепей

Изменить расположение компонентов на схеме

Уменьшить масштаб схемы

Расположить компоненты ближе друг к другу

Дальше

Проверить

Узнать результат

К сожалению, вы ответили неправильно

Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Неплохо!

Но можно лучше. Прочитайте лекцию и посмотрите видео еще раз

Пройти еще раз

Отлично!

Вы отлично справились. Теперь можете ознакомиться с другими компетенциями

Пройти еще раз

News — Принципиальная схема

5 января 2020 г.

Веб-редактор регулярно обновляется новыми функциями и улучшениями. Здесь несколько новых функций, которые были добавлены недавно.

Копирование и вставка

Вырезание, копирование и вставка компонентов и слоев между цепями с помощью сочетаний клавиш Ctrl+X , Ctrl+C и Ctrl+V .

Усовершенствования резистора, катушки индуктивности и конденсатора

Эти компоненты теперь могут одновременно отображать как текст, так и свойства значений.

Добавление дополнительных компонентов

Многие компоненты доступны по умолчанию в веб-редакторе, но чтобы увидеть больше, нажмите кнопку Добавить дополнительные компоненты .

Продолжить чтение

---

3 апреля 2019 г.

Цепи, созданные с помощью веб-редактора, теперь можно просматривать или экспортировать как цепь нетлист.

Сетевые специалисты описывают, как компоненты цепи соединяются вместе, и обычно используется для анализа цепей, моделирования и проектирования печатных плат.

На странице сведений о схеме также отображается визуализированный вид схемы с каждым из узлы списка соединений, отмеченные на схеме визуально.

Вышеуказанная схема представлена ​​следующим списком соединений:

 V1 1 0 5
R2 2 0 220
Р3 1 2 220
 

Продолжить чтение

---

1 января 2019 г.

Веб-редактор теперь поддерживает создание схем с цветовой кодировкой:

После размещения компонента используйте палитру цветов на панели «Слои» , чтобы задать цвет.

Продолжить чтение

---

7 мая 2018 г.

Создавайте пользовательские компоненты в Visual Studio Code с помощью нового расширения VS Code.

В качестве дополнительной возможности использования componenteditor.com теперь вы можете используйте Visual Studio Code для создания и редактирования пользовательских компонентов.

В настоящее время расширение доступно в виде ранней предварительной версии. Он обеспечивает следующее функции:

1. Показать синтаксические ошибки компонента в редакторе VS Code
2. Отобразить предварительный просмотр, который можно просмотреть в VS Code

Продолжить чтение

---

7 апреля 2018 г.

Моделируйте свои схемы, используя новые функции моделирования в веб-редакторе.

После нажатия кнопки моделирования вам будет представлен снимок смоделированной версии вашей схемы. Это отображает напряжения во всех точках подключения в вашей цепи, и любые компоненты с динамическим поведением будут отображаться соответствующим образом. Например, Лампа будет загорится, если на нем есть разность напряжений, а 7-сегментный дисплей загорится показать номер ввода.

Имейте в виду, что это предварительная версия службы, которая в настоящее время поддерживает только ограниченное количество компонентов. Вы также можете столкнуться с некоторыми схемами, которые невозможно смоделировать, пока мы все еще работаем над улучшением этого. новая особенность.

Ниже приведена копия выходных данных моделирования схемы Simulation Demo:

Продолжить чтение

---

26 марта 2018 г.

Веб-версия Circuit Diagram была переработана и теперь доступна для использования. Новые и улучшенные функции:

• Улучшенный интерфейс
• Функции отмены/повтора
• Дополнительные компоненты
• Увеличенный размер документа
• Улучшенное редактирование свойств
• Дополнительные параметры загрузки, включая PNG и SVG

раздел.

Получить ссылку предоставит ссылку на вашу схему, не указывая ее в каталоге схем.

Опубликовать сделает вашу схему доступной для просмотра другими в разделе схем.

Продолжить чтение

---

9 июля 2016 г.

Теперь вы можете поделиться схемами из веб-редактора, щелкнув значок поделитесь ссылкой в ​​правом верхнем углу.

Отсюда вы можете поделиться короткой ссылкой на схему. Например:

https://crcit.net/c/ea648c42

Существует также фрагмент html для встраивания схемы на другую веб-страницу.

Продолжить чтение

---

9 июня 2016 г.

Создавайте принципиальные схемы онлайн в браузере с помощью нового веб-редактора.

Веб-редактор может открывать и сохранять файлы документов схемы, совместимые с настольной версией Circuit Diagram, и может экспортировать изображения SVG.

Начните использовать новый веб-редактор здесь.

Продолжить чтение

---

17 августа 2015 г.

нашли быстрее.

Откройте окно поиска, щелкнув символ поиска на панели инструментов или нажав кнопку Q на клавиатуре.

Начните вводить название компонента, который вы хотите использовать, и нажмите

Введите как только вы это увидите. Нет необходимости вводить полное имя компонента.

Отмените и закройте окно поиска, нажав Esc на клавиатуре.

Загрузите принципиальную схему 3.1 здесь.

Продолжить чтение

---

7 августа 2015 г.

Новое в этом выпуске:

• Новый пользовательский интерфейс
• Поддержка масштабирования DPI для каждого монитора в Windows 8.1+
• Значки компонентов Hi-DPI
• Более быстрое время запуска
• Экспорт в формат XPS
• Дополнительные выводы для компонента интегральной схемы
• Пользовательский текст для компонента конденсатора
• Выберите канал обновления в диалоговом окне «О программе»

Загрузите принципиальную схему 3.0 здесь.

Продолжить чтение

Результат и анализ (часть 6)

By Ashutosh Bhatt

Переключатель «SW» подключен для тестирования таким образом, что он может замыкать и размыкать контакт с землей и контактом C BOARD_A. PIN-код B должен быть соединен с PIN-кодом D, чтобы модуль INDICATOR мог получить положительное напряжение.

Предположим, что при подаче питания и разомкнутом программном обеспечении на модуле ИНДИКАТОР должен светиться только красный светодиод, и мы можем найти видео и звук с приставки DTH на телевизоре. Когда я переключаю переключатель, я слышу щелчок от модуля РЕЛЕ, а желтый светодиод в модулях ИНДИКАТОРА светится только. Теперь звук и видео с DVD-проигрывателя на телевизоре находят.

Если BOARD_A инициируется, мы можем сказать, что она работает отлично, как мы и ожидали.

Теперь давайте создадим BOARD_B и протестируем ее с помощью BOARD_A. На BOARD_B должны быть разъемы для модулей IR_RECEIVER, COMPARATOR, MONOSTABLE и REGULATOR. Он также должен включать в себя схемы управления реле и ИК-индикации. Мы построили BOARD_B, в которой есть все упомянутые вещи, и ее изображение показано ниже.

Рис. 1: Вид сверху на BOARD_B

Теперь мы можем подключить модули к соответствующим гнездовым разъемам на BOARD_B. Полностью собранная BOARD_B со всеми модулями показана на следующем изображении.

Рис.2: Полностью собранная BOARD_B с подключенными модулями

Соединение плат и выводы

Процесс сборки считается завершенным, когда мы соединяем BOARD_B с BOARD_A. Изображение BOARD_B, соединенного с BOARD_A, которое формирует наш полный прототип, показано на следующем рисунке.

Рис.3: Прототип BOARD_B, подключенный к BOARD_A

Теперь мы можем подключить аудио-видео разъемы от телевизора, DVD-плеера и приставки DTH. Устройство запускается с помощью 9В, 5 А блок питания и пульт от телевизора или DVD для управления устройством.

Заключение:

Мы успешно объяснили метод проектирования и сборки электронных модулей на примере проекта. Мы также разработали прототип устройства, выполнив десять шагов метода электронного модульного проектирования и сборки. В ходе объяснения метода мы уделили особое внимание подробному рассмотрению рабочих деталей проекта. Большинство людей ненавидят временные диаграммы только потому, что не умеют их читать.