Способы изображения элементов на электрических схемах

Перечень элементов на электрической схеме Основные характеристики аппаратов схемы записывают в перечень, оформленный в виде таблицы и заполненный сверху вниз, где указаны номера позиций по заказной спецификации, обозначения по принципиальной электрической схеме, наименование, тип, количество аппаратов, техническая характеристика и примечания. В перечень элементов вписаны вся аппаратура и приборы данной схемы, а также электрооборудование, заимствованное из других проектов. При этом в примечании к перечню указывают, по проектам какой организации заказывается данное оборудование. Электрические аппараты и приборы в перечне объединены в группы в зависимости от мест установки. Аппараты и приборы, контакты которых обведены тонкими линиями, в перечень данной схемы не внесены, так как они учтены в перечнях соответствующих схем. Пример оформления перечня элементов приведен рисунке. Перечень элементов на электрической схемеЕсли схема выполнена на нескольких листах, то перечень элементов помещают на первом листе. Перечень элементов может выполняться также на отдельном листе. Диаграммы и таблицы включений контактов электрических аппаратов и устройств На схемах, в которых используют многопозиционные аппараты (ключи, переключатели, программные устройства и т. п.), помещают диаграммы и таблицы переключений их контактов.

В таблицах приводят данные, отражающие тип аппарата, вид рукоятки (спереди) и схему расположения контактов (сзади), тип рукоятки и пакета, номера контактов и режим работы. Не использованные в схеме контакты обозначаются звездочкой (*). Значение звездочки поясняют в примечании. Над таблицей указывают наименование и буквенно-позиционное обозначение аппарата.
Для всех программных устройств, конечных и путевых выключателей и т. п. на схемах изображают диаграммы их работы с пояснениями. В необходимых случаях приводят циклограммы работы оборудования и аппаратуры. В качестве примера на рис. 2 приведена диаграмма работы конечных выключателей задвижки. Из диаграммы видно, в каких положениях задвижки контакты замкнуты или разомкнуты.

Диаграмма работы конечных выключателейКонтакты аппаратов данной схемы, занятые в других схемах, изображают на свободном поле чертежа в виде самостоятельных цепей отдельно от основных цепей схемы. Над ними, как правило, помещают поясняющую надпись: «Контакты, используемые в других схемах». Около каждого контакта указаны краткое наименование и номер схемы, а также маркировка цепей из той схемы, в которой этот контакт использован. Использованные в схеме контакты аппаратов, обмотки которых показаны в других схемах, обводят прямоугольным контуром (тонкой линией). Внутри контура указано позиционное обозначение контакта, около контакта и в примечании — номер схемы, в которой показана обмотка. Поясняющие технологические схемы, схемы блокировочных зависимостей работы оборудования. Электрические схемы управления сложными процессами могут быть дополнены на чертежах поясняющей технологической схемой и схемой блокировочных зависимостей работы. Поясняющую схему в большинстве случаев выполняют в упрощенном виде с указанием всех агрегатов, входящих в состав данного технологического узла я участвующих в данной электрической схеме. В схеме блокировочных зависимостей указывается последовательность работы оборудования. Примечания и пояснения на электрических схемах Пояснения расшифровывают назначение и наименование каждой электрической цепи. Пояснения выполняют в виде таблиц, которые помещают справа или снизу рассматриваемой цепи в зависимости от горизонтального или вертикального расположения цепей на схеме. В некоторых случаях могут встретиться краткие текстовые пояснения принципа работы сложных схем. Примечания к схемам содержат общие сведения, без которых невозможно установить взаимную связь материалов технической документации. В примечаниях приводят: номера заказных спецификаций на приборы и аппаратуру, занятые в данной схеме; указания по применимости данной схемы для нескольких агрегатов; указания об изменении схем внутренних соединении аппаратов (при необходимости) и уточнения характеристик аппаратов и т. п.; прочие сведения, необходимые в конкретном случае. При размещении на одном чертеже нескольких схем над каждой схемой указывают ее назначение. Таблицы применимости в электрических схемах При использовании схемы для нескольких агрегатов указания по применению помещают в таблице применимости. В таблицу записывают наименования всех агрегатов, работающих по данной схеме, и указания по применению элементов схемы каждого станка или агрегата.

Сейчас читают: КАК УЗНАТЬ КОД КРАСКИ RENAULT

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

В электрических схемах графические условные обозначения элементов (приборов, электрических аппаратов) могут быть изображены как совмещенным, так и разнесенным способом. Совмещенный способ изображения элементов на схемахВсе части каждого прибора, электрического аппарата располагают в непосредственной близости и заключают обычно в прямоугольный, квадратный или круглый контур, выполненный сплошной тонкой линией (рис. 1, а). Совмещенный способ изображения в основном встречается в схемах электропитания приборов систем автоматики и других простых случаях. Совмещенные изображения всегда применяют в монтажных схемах, например так, как показано на рис. 1, в, где изображено однообмоточное реле с двумя переключающими и одним импульсным контактами. Выводы реле пронумерованы заводом-изготовителем, их номера 1 — 10 заключены в кружки. Переключающие контакты присоединены к выводам 1, 3, 5 и 2, 4, 6, импульсный контакт — к выводам 9 и 10.

Рис. 1. Схема, выполненная совмещенным (а) и разнесенным (б) способами. Пример изображения реле (в) совмещенным способом
Разнесенный способ изображения элементов на схемах Его применяют в основном в принципиальных электрических схемах, так как при этом способе совершенно отчетливо видны электрические цепи, что значительно облегчает чтение схем. В этом легко убедиться, рассмотрев рис. 1,б, на котором разнесенным способом показана та же схема, что и на рис. 11, а. При разнесенном способе условные графические обозначения составных частей приборов, аппаратов располагают в разных местах, но таким образом, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно. Принадлежность изображаемых контактов, обмоток и других частей к одному и тому же аппарату устанавливается по позиционным обозначениям, проставленным вблизи изображений всех частей одного и того же аппарата. Так, на рис. 1,б у контактов магнитного пускателя (силовых и вспомогательных), а также вблизи изображения обмотки написано КМ. Другой пример: по одинаковым позиционным обозначениям КК1 (КК2) легко установить принадлежность контактов и обмоток тепловых реле. Воспользуемся рис. 1,б для иллюстрации одного весьма удобного приема, облегчающего ориентировку в схемах, выполненных разнесенным способом. Этот прием применяют ряд проектных организаций. Он заключается в следующем: 1. В схеме нумеруют цепи. В рассматриваемом примере места возможных цепей (строк) имеют номера 1 — 10. 2. Под изображением каждой обмотки помещают табличку. В столбце Г таблички указывают номера цепей, в которые введены главные контакты, в столбце 3 — номера цепей, в которые введены замыкающие контакты, а в столбце Р — размыкающие. Число клеток в табличке равно числу контактов аппарата, так что по ней можно определить, в каких цепях их искать. 3. На схеме вблизи позиционных обозначений указывают у изображения контакта номер цепи, в которую включена соответствующая обмотка. В рассматриваемом примере приведены три таблички, которые помещены под изображением обмоток КК1, КК2 и КМ. В табличке под КК1 (КК2) столбцов Г и З нет, так как ни главных, ни замыкающих контактов тепловые реле не имеют, а в столбце Р написано 7. И действительно, контакты КК1 и КК2 введены в цепь 7. В табличке под обмоткой КМ в столбце Г имеются цифры 2, 3 и 4. Это говорит о том, что магнитный пускатель своими главными контактами разрывает силовые цепи 2, 3 и 4. В столбце 3 два адреса: 8 и 9, в столбце Р — адрес 10 и одна свободная летка. Это означает, что пускатель имеет два замыкающих и два размыкающих контакта, один размыкающий контакт свободен. Нередко на принципиальных схемах показывают устройства (приборы, регуляторы и т.п.), имеющие собственные принципиальные схемы. В этом случае на принципиальной электрической схеме эти устройства изображают упрощенно (показывают только входные и выходные цепи и цепи подачи питающего напряжения), а детальное представление о принципе работы установки дает совокупность ее принципиальной схемы и принципиальных электрических схем устройств. В принципиальных электрических схемах условные графические обозначения составных частей электрических аппаратов, входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи — одну под другой, при этом образуются параллельные строки (строчный способ выполнения схемы). Допускается располагать строки и вертикально. Линии связи между аппаратами показывают полностью, но в некоторых случаях, чтобы не затемнять схему, они могут быть оборваны. Обрывы линий при этом заканчивают стрелками. Главные (силовые) цепи схем выполняют в многолинейном изображении. В однолинейном изображении эти цепи показывают в том случае, когда их приводят для пояснения. Принципиальные электрические схемы управления, регулирования, сигнализации и питания всегда выполняют в многолинейном изображении. Исходное положение аппаратов. Контакты автоматов, выключателей, кнопок, реле и других коммутирующих устройств на схемах изображают при отсутствии тока во всех цепях схемы, т. е. в предположении, что в обмотках реле, контакторов, магнитных пускателей и т. п. нет тока или он настолько мал, что якорь не может притянуться (типичный пример — ток в обмотке максимального токового реле при нормальной нагрузке) и на кнопки, рубильники, .якоря реле и т. п. не действуют внешние принудительные силы. Поэтому все замыкающие контакты на схемах показаны разомкнутыми, а все размыкающие — замкнутыми. Если из этого правила в необходимых случаях сделано исключение, т.е. если отдельные аппараты изображены в выбранном рабочем режиме, то на схеме приводят соответствующее пояснение. Аппараты, не имеющие отключенного положения, изображают в положении, принятом за исходное. Контакты коммутирующих устройств, имеющих два исходных положения (например, двухпозиционного реле с преобладанием), изображают в одном произвольно выбранном положении, которое пояснено на схеме. Схемы многопозиционных переключателей, например переключателей цепей управления, дополняют диаграммами переключений.

Сейчас читают: Тормозные диски на рено логан: выбор и замена - АвтоЭксперт

В этом тексте написал о забытом понятии: блок-схемы для разработки электроники. В ГОСТ(е) их называли Э1 (схема структурная). Блок-схем это хороший уровень абстракции при анализе электронного устройства или PCB. В этом опусе я представил несколько атрибутов, которые сформировались при создании блок-схем. Привел примеры образцовых блок-схем.

Как часто говорил университетский лектор: “Инженеры — это про схемы”. Также существует отличная английская пословица: “Картинка стоит тысячи слов”.

Почему важно создавать блок-схемы?

Если проводить еще одну аналогию, то блок-схема это как загрузчик u-boot. Цель блок-схемы быстро загрузить в мозг разработчика большую и сложную систему.

У меня была схема электрическая(Э3) на 101 страницу. Э3 на 30-42 страниц — это вообще сейчас норма жизни. Нужно, например, понять какой designator у JTAG разъема. Прежде чем искать его в электрической схеме я за пару секунд найду его токен-имя из блок-схемы. Далее одним поиском нахожу разъём на 70-страничной Э3 по имени токена (designator(а)). Easy!

На блок схеме сразу видно какие есть датчики, интерфейсы, сколько памяти, какие процессоры (мозги) и какие исполнительные механизмы. Все это понятно просто просмотрев блок-схему по диагонали.

Проще говоря, если по Э3 никак не составить Э1 (в Э3 не указано куда идут некоторые провода), то Э3 следует отправить на доработку.

Почему не достаточно электрической принципиальной схемы?

Главная проблема электрический принципиальных схем (Э3) это “летающие фрагменты”.

пример «летающего» фрагмента

Проблема еще в том, что большинство схемотехников в РФ не составляет блок-схемы банально потому, что они не знают как это делать! Их этому не учили в ВУЗ(е) или ТУЗ(е). А если они и пытаются накропать блок-схему, то получается так, что лучше бы они этого вообще не делали. Они добавляют сеточку, градиенты, затенения, размытости, насыпают много-много стразиков. Иной раз смотришь на их блок-схемы и думаешь:

Ну, это точно рисовала женщина. Пойду познакомлюсь с ней.

Потом оказывается это рисовал бородатый парень, но его схема выглядит как у женщины. Начинаешь спрашивать как так вышло-то. Он отвечает, что хотел, чтобы было «Дорохо-Бохато», а по факту получилась просто пыль в глаза!

Как же создавать, редактировать и распространять блок-схемы?

Для блок схем идеально подходит векторная графика и *.svg файлы. Есть бесплатная и мощная программа Inkscape. Inkscape это редактор векторной графики и *.svg файлов. Простой как Paint, только для векторной графики, а не для растровой. В отличии от пресловутого draw.io (где надо зачем-то авторизироваться) в Inkscape ставится в 2 минуты. И самое главное, в Inkscape есть слои! Можно уменьшать сложность схем путем отключения, например, слоя с распределением питания и рассматривать только system design. В Inkscape множество интуитивно понятных инструментов и никакой авторизации. Также Inkscape выигрывает по сравнению с MS Visio так как Inkscape бесплатный. Inkscape еще хорош тем, что в нём чертить можно. Бесплатная альтернатива AutoCAD(у).

Понятно, что блок схемы следует рассматривать на мониторе в специальном софте со слоями и с увеличением нужных мест из *.pdf или *.svg файла через редактор или браузер. Отличительная особенность векторной графики как раз в том, что качество изображения ни разу не ухудшается при бесконечном увеличении изображения как это повсеместно в растровой графике(фотографиях). Очень редко, когда блок-схемы надо печатать на бумаге так как они очень информативны.

Все известные западные вендоры уже давно предоставляют качественные и подробные блок схемы своих чипов, плат, систем. Впереди всех в вопросе предоставления высококачественных блок-схем конечно же STMicroelectronics. Их блок схемы SoC(ов) просто шедевры. Видимо там над ними работает настоящий профессиональный графический дизайнер.

Атрибуты хорошей блок-схемы для PCB:

1) Блок-схема должна умещаться на одном листе. В этом весь её смысл. Минимум площади — максимум информации.

2–Показываться непрерывными стрелками куда идут данные и питание.

3–использовать разные цвета для обозначения разных шин данных и рельсов напряжения.

4–Показывать разрядность шин данных: UART, SPI, I2S,I2C,PCI, VR12, SDIO, SWD, CAN, MII, MDIO, USB, 100BaseT1, SpaceWire и пр.

5–Показывать сколько pin(ов) на каждом чипе и разъеме (и сколько свободных Pin(ов))

Это позволит найти соответствие между схемой и реальным физическим устройством при Bring-up(е) гаджета.

6–Желтым цветом показать кварцевые резонаторы/генераторы и указывать какими частотами тактируются чипы.

7–Показывать названия интерфейсов: I2C, MDIO, I2S, SPI, JTAG, SWD, SWI и их максимальные битовые скорости в данном устройстве.

8–Показывать сверху интерфейсы, которые работают в обе стороны CAN, RS232, 100BaseTX, 100BaseT1.

9-Снизу показывать память PCB.

10–Слева показывать делители напряжения. Обязательно указать коэффициент деления.

11–Показать каким напряжением запитана каждая микросхема

12–Зелёным цветом показывать аналоговые фильтры

13–Если у микросхемы есть внутренние регистры, то указывать количество регистров и их разрядность. Это позволит оценить трудозатраты на написание драйвера для этой умной навороченной микросхемы. В среднем при написании кода драйвера надо 1 минута на бит.

14–подписать имена основных проводов.

17–Отражать по краям разъемы. Благодаря этому пройдя взглядом по периметру блок-схемы (по часовой стрелке или против) можно перечислить все разъёмы на PCB.

29—Если в устройстве есть I2C микросхемы, то на блок-схеме надо обязательно указывать 7-ми битные I2C адреса каждой микросхемы. Это сильно поможет при отладке гаджета. Аналогично с другими интерфейсами, где есть адреса: 1Wire, PCI, DALI, PMBus, SMBus, LIN и пр.

18–цветом показать какая микросхема в каком слое.

21–Отражать названия микросхем и их назначение

22–Отражать теоретическое и практическое значение потребляемой мощности. Можно выявить короткое замыкание, если реальное значение мощности превышает теоретическое значение из блок-схемы.

23– Показывать стрелками как распространяется питание на плате. Желательно в отдельном слое.

30— Во возможности избавляться от лишних пересечений и изломов линий там, где этого можно избежать. Так схема будет легче читаться.(*)

32— Все фигуры должны быть выровнены относительно соседних фигур. Так схема будет легче читаться.

31— Сохранять и распространять релиз блок-схемы в *.pdf файле. Это позволит пользоваться поиском Ctrl+F для навигации по схеме. Исходник схемы распространять с векторном *.svg файле для случаев создания новых версий схемы. (*)

29— Указывать версию блок схемы. (*)

Дополнительные атрибуты блок схемы

24-показать стоимость каждого чипа

25-показать количество слоев PCB

26–показать разрядность чипов DAC/ADC

27—показать тип корпуса каждой микросхемы

28—показать температурный диапазон чипов

Считаю, что главное в блок-схемах — это сгруппировать элементы так, чтобы выдержать направление движение информации слева направо, ну или сверху вниз. Вот универсальный шаблон для любой блок схемы:

Show Room образцовых блок-схем

Вывод:Блок-схемы это мощный инструмент визуализации и абстракции архитектуры электронного изделия. Существует программный инструмент Inkscape и специальные формат файла *.svg для редактирования векторной графики и создания высококачественных добротных блок-схем. Качественная блок-схема является отличным дополнением паспорта устройства и залогом успешного проекта.

Текст может быть полезен техническим писателям, программистам микроконтроллеров, тестировщикам, схемотехникам, конструкторам, топологам, интеграторам и графическим дизайнерам.

Ссылки на статьи по теме

Схемы электрические. Типы схем https://habr.com/ru/post/451158/

Если у вас есть замечания, что еще следует указывать на блок-схемах или как их вообще создавать, то укажите это в комментариях

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

Вы делаете блок-схемы при работе с PCB?

Проголосовали 88 пользователей.

Воздержались 18 пользователей.

Вы используете программу Inkscape?

Проголосовали 87 пользователей.

Воздержались 14 пользователей.

Вы в общем согласны с представленной методичкой составления блок-схем?

Проголосовали 76 пользователей.