«Лестничные» диаграммы

Лестничные диаграммы - это специализированные схемы, обычно используемые для документирования логических систем промышленного управления.

Их называют «лестничными» диаграммами, потому что они напоминают лестницу с двумя вертикальными направляющими (питание) и таким количеством «ступенек» (горизонтальных линий), сколько нужно представить схем управления.

Если бы мы хотели нарисовать простую лестничную диаграмму, показывающую лампу, управляемую ручным переключателем, она бы выглядела так:

«L ₁ »И« L ₂ ”Обозначения относятся к двум полюсам источника питания 120 В переменного тока, если не указано иное. L ₁ - «горячий» проводник, а L ₂ - заземленный («нейтральный») провод.

Эти обозначения не имеют ничего общего с индукторами, просто чтобы запутать. Фактический трансформатор или генератор, питающий эту схему, для простоты опущен. На самом деле схема выглядит примерно так:

Обычно в промышленных релейных логических схемах, но не всегда, рабочее напряжение для контактов переключателя и катушек реле составляет 120 вольт переменного тока.

Системы низкого напряжения переменного и даже постоянного тока иногда строятся и документируются в соответствии с «лестничными» диаграммами:

Пока все контакты переключателя и катушки реле имеют соответствующие характеристики, на самом деле не имеет значения, какой уровень напряжения выбран для работы системы.

Важность номеров проводов в цепи

Обратите внимание на цифру «1» на проводе между переключателем и лампой. В реальном мире этот провод должен быть помечен этим номером с помощью термоусадочных или самоклеящихся этикеток, где бы это было удобно для идентификации.

Провода, ведущие к переключателю, будут обозначены «L ₁ . »И« 1 »соответственно. Провода, ведущие к лампе, будут иметь маркировку «1» и «L ₂ . , »Соответственно.

Эти номера проводов упрощают сборку и обслуживание. Каждый проводник имеет свой уникальный номер провода для системы управления, в которой он используется.

Номера проводов не меняются ни на каком стыке или узле, даже если размер, цвет или длина провода меняются при входе в точку соединения или выходе из нее.

Конечно, желательно поддерживать одинаковые цвета проводов, но это не всегда практично. Важно то, что любая электрически непрерывная точка в цепи управления имеет один и тот же номер провода.

Возьмем, к примеру, этот участок схемы с проводом № 25 в виде единой электрически непрерывной точечной резьбы для многих различных устройств:

Расположение соответствующих элементов на лестничной диаграмме

На лестничных диаграммах нагрузочное устройство (лампа, катушка реле, катушка соленоида и т. Д.) Почти всегда отображается с правой стороны ступени.

Хотя электрически не имеет значения, где находится катушка реле внутри ступени, для надежной работы все же имеет значение, какой конец источника питания лестницы заземлен.

Возьмем, к примеру, эту схему:

Здесь лампа (нагрузка) расположена с правой стороны перекладины, как и заземление источника питания.

Это не случайность или совпадение; скорее, это целенаправленный элемент хорошей практики проектирования.

Предположим, что провод №1 случайно соприкоснулся с землей, причем изоляция этого провода была стерта, так что оголенный провод вошел в контакт с заземленным металлическим кабелепроводом.

Наша схема теперь будет работать следующим образом:

Если обе стороны лампы подключены к заземлению, лампа будет закорочена и не сможет получать питание, чтобы загореться.

Если бы выключатель замкнулся, произошло бы короткое замыкание, сразу сработавшее предохранитель.

Однако подумайте, что произойдет со схемой с такой же неисправностью (провод №1 соприкасается с землей), за исключением того, что на этот раз мы поменяем местами переключатель и предохранитель (L ₂ все еще обоснован):

На этот раз случайное заземление провода №1 приведет к подаче питания на лампу, а выключатель не подействует.

Намного безопаснее иметь систему, которая перегорает предохранитель в случае замыкания на землю, чем иметь систему, которая неконтролируемо включает лампы, реле или соленоиды в случае той же самой неисправности.

По этой причине нагрузка (и) всегда должна быть расположена ближе всего к заземленному проводу питания на лестничной диаграмме.

ОБЗОР:

• Лестничные диаграммы (иногда называемые «релейной логикой») представляют собой тип электрических обозначений и символов, часто используемых для иллюстрации того, как электромеханические переключатели и реле связаны между собой.
• Две вертикальные линии называются «рельсами» и прикрепляются к противоположным полюсам источника питания, обычно 120 вольт переменного тока. L ₁ обозначает «горячий» провод переменного тока и L ₂ «нейтральный» (заземленный) провод.
• Горизонтальные линии на лестничной диаграмме называются «ступенями», каждая из которых представляет уникальную параллельную ветвь цепи между полюсами источника питания.
• Обычно провода в системах управления маркируются цифрами и / или буквами для идентификации. Согласно правилу, все постоянно подключенные (электрически общие) точки должны иметь одну и ту же метку.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Таблица логики электромеханического реле
• Рабочий лист цепей управления двигателями переменного тока