Sztuka tworzenia czytelnych schematów elektrycznych

Mówiąc w dużym uproszczeniu, schemat elektryczny to nic innego jak opis układu elektronicznego. Tworzy się go, stosując uniwersalne symbole i oznaczenia elektryczne. Schematy te stanowią rodzaj „języka”, czytelnego dla wykwalifikowanych elektryków i elektroników, który pozwala zrezygnować nie tylko ze słownych opisów, ale nawet ze zdjęć lub rysunków. Zastępuje się je ustandaryzowanymi symbolami elektrycznymi o uniwersalnym charakterze – czytelnym dla odbiorców niemalże w każdym zakątku świata.

Dzięki znormalizowanym schematom elektrycznym zarówno budowa, jak i naprawa dowolnego urządzenia elektrycznego czy elektronicznego nie wymaga kontaktu z jego projektantem – wystarczy jedynie uważne przyjrzenie się danemu schematowi. To dlatego skuteczne prezentowanie schematów elektrycznych jest tak istotne. Dzięki temu:

• możemy łatwiej zlokalizować ewentualne pomyłki czy błędy,
• dane urządzenie jest przedstawione na rysunku w czytelny sposób dla wszystkich osób, które znają symbole stosowane w schematach elektrycznych,
• mamy możliwość rozbudowania urządzenia bez konieczności jego rozebrania, odczytywania i mierzenia wartości poszczególnych elementów.

Estetyczne i przejrzyste schematy w EPLAN

Jednym z najpopularniejszych oprogramowań do tworzenia czytelnych schematów elektrycznych jest EPLAN Electric P8. Jest to idealne środowisko ECAD do projektowania instalacji elektrycznych, elektrotechnicznych i sterowania. Korzystają z niego najwięksi liderzy współczesnego przemysłu budowy maszyn, motoryzacyjnego, urządzeń dla sektora morskiego, spożywczego, energetycznego i innych. System EPLAN daje możliwość pracy nad jednym projektem kilku projektantom w tym samym czasie.

Jak uniknąć błędów w schematach elektrycznych?

Schematy elektryczne są niezbędne dla profesjonalistów, którzy potrzebują szybko i dokładnie zwizualizować sobie projekty (na przykład okablowania elektrycznego). Ten rodzaj schematu prezentuje komponenty, połączenia i przewody, których będą używać podczas pracy nad urządzeniem. Schematy tego typu przydają się również w sytuacji, kiedy inżynier lub elektryk musi sprawdzić rysunki, aby usunąć ewentualne usterki lub inne problemy. Oprogramowanie do tworzenia schematów elektrycznych znacząco upraszcza pracę i umożliwia bezbłędne tworzenie profesjonalnych schematów, które powinny być przede wszystkim estetyczne i przejrzyste.

Schematy te są używane zarówno przez inżynierów, elektryków, programistów, architektów, jak i innych specjalistów z dziedziny inżynierii. Musimy mieć jednak pewność, że nie zawierają błędów. Oto praktyczne wskazówki dla projektantów układów elektrycznych, które pozwolą uniknąć pomyłek podczas tworzenia:

• makra – dobrze jest widzieć w dokumentacji makra konkretnych aparatów, np. sterowników lub falowników, które pozwalają oszczędzić czas na szukaniu nazw konkretnych przyłącz na aparacie. Po pewnym czasie tworzy się duża baza takich makr,
• dbałość o detale – dbałość o to, aby podczas przewijania kolejnych stron dokumentacji wszystko nie „skakało”. W miarę możliwości moduły sterownika powinny być widoczne w jednym miejscu, bez przechodzenia z jednej strony kartki na drugą. Odległości połączeń przebiegających równolegle lub aparatów powinny być równe i takie same na wszystkich stronach dokumentacji,
• optymalizacja czytelności dokumentacji projektowej –w rozmieszczeniu aparatów nie może panować chaos – linie nie powinny się przecinać, gdyż patrząc na taką stronę, trzeba włożyć sporo wysiłku, aby coś zrozumieć. Może to doprowadzić do błędnej interpretacji i popełnienia błędu. Czasem wystarczy  przenieść jakiś aparat na następną stronę czy też inaczej rozłożyć zaciski na aparacie, aby cała strona była czytelna,
• korzystanie z narzędzi w sofcie – warto korzystać z automatyka w sofcie, narzędzi, które służą do generowania zestawień kabli, aparatów czy schematów listew zaciskowych. Oszczędza to dużo czasu i pozwala na pokazanie wszystkiego w przystępnej formie graficznej, czytelnej dla odbiorcy dokumentacji,
• doskonała znajomość narzędzia i środowiska, w którym się pracuje – wówczas istnieje mniejsze ryzyko popełnienia błędu w projekcie tworzonej dokumentacji. Wiadomo wtedy, które pole wypełnić, by w zestawieniu materiałów wszystkie elementy i informacje pojawiły się tam, gdzie powinny, a także który formularz oraz w jakim miejscu podpiąć, tak aby na przykład spis treści i strona tytułowa były spójne z całą dokumentacją,
• precyzyjne wypełnienie tabelki – wypełnione pola o kliencie z logiem i adresem, jak również informacja o tym, kto projektował i kto sprawdził dany układ, nr rewizji czy data to również istotne detale, które świadczą między innymi o profesjonalnym wykonaniu schematu.

Czytelne oznaczenia i symbole w dokumentacji CAD

Jednym z najpopularniejszych programów do tworzenia czytelnych schematów elektrycznych jest EPLAN Electric P8. To idealne środowisko CAD (skrót od Computer Aided Design) do projektowania instalacji elektrycznych, elektrotechnicznych oraz sterowania. Dzięki niemu rysowanie układów jest zdecydowanie prostsze dlatego, że program dostarcza użytkownikowi bazę symboli elektrycznych, edytor schematów czy edytor PCB. CAD obejmuje zespół programów przeznaczonych do projektowania schematów elektrycznych, w tym obwodów elektronicznych. Zapewniają one zbiór najważniejszych narzędzi:

• edytorów schematów ideowych i edytorów PCB,
• bazę potrzebnych symboli.
             

Symbole elektryczne są niezbędne, by precyzyjnie oznaczać obiekty wchodzące w skład układów. Dzięki nim można projektować rysunki techniczne i schematy opisujące działanie konkretnego systemu. Aby spełniały one swoją funkcję, muszą być wykonane precyzyjnie, z uwzględnieniem określonych norm, a umiejętność poprawnego czytania symboli elektrycznych jest w tym przypadku niezbędna. Oznaczenia elektryczne pozwalają w dokładny sposób przedstawić budowę układu elektrycznego. Może być ona niezwykle skomplikowana, dlatego też znajdujące się w niej symbole muszą być proste, by ich odczytanie nie stanowiło trudności, i muszą być nanoszone zgodnie z normami. Jeśli na schemacie znajduje się symbol włącznika, każda osoba go odczytująca powinna od razu wiedzieć, z jakiego rodzaju oznaczeniem ma do czynienia. Znaki symbolizujące poszczególne elementy wprowadza się według ściśle określonych wytycznych. Aby w pełni korzystać z symboli elektrycznych, należy umieć je odczytywać w bezbłędny sposób.

Wśród graficznych symboli można wyróżnić figury geometryczne – prostokąty, kwadraty, trójkąty, okręgi, elipsy, a także strzałki, symbole jednokreskowe lub wielokreskowe. Dzięki zastosowaniu schematów, symboli oznaczeń elektrycznych, możliwa jest całkowita rezygnacja ze zdjęć, opisów słownych i rysunków, co zdecydowanie upraszcza odczytywanie danych. Pozostałe metody przedstawienia graficznego są zastąpione przez znormalizowane symbole elektryczne o uniwersalnym charakterze, które są czytelne dla odbiorców w większości krajów. Upraszcza to pracę, gdyż:

• układ jest przedstawiony na jednym rysunku, w sposób oczywisty dla wszystkich osób znających symbole elektryczne stosowane na schematach,
• można rozbudować urządzenie bez konieczności mierzenia jego wartości i rozebrania,
• można łatwo i szybko zlokalizować ewentualne błędy w schemacie.
   

Baza symboli elektrycznych jest dość duża; najczęściej są wykorzystywane:

• połączenie, czyli węzeł,
• brak połączenia,
• rezystor,
• ogniwo,
• bateria,
• cewka,
• amperomierz,
• woltomierz,
• przycisk,
• potencjometr,
• kondensator,
• dioda prostownicza,
• dioda świecąca.
             

Znając oznaczenia elektryczne poszczególnych elementów, można prawidłowo zbudować prosty schemat układu elektronicznego, pamiętając, że każdy symbol ma swoje odrębne przedstawienie graficzne.

Umiejętność czytania schematów gwarantuje bezbłędne, szybkie rozpoznanie połączenia i zależności między poszczególnymi elementami. Pozwala także poznać logikę konstrukcji danego układu, a więc to, z jakiego typu systemem ma się do czynienia oraz jak powinien on działać. Mając do dyspozycji sam schemat, można prawidłowo przewidzieć, jakie napięcia będą pojawiały się w różnych punktach układu oraz jakie prądy będą w nim płynęły. Z tego powodu umiejętność czytania takich przedstawień graficznych jest niezwykle ważna – pozwala na dogłębne poznawanie i projektowanie dowolnych struktur, które są wykorzystywane w inżynierii elektrycznej.