نحوه سازماندهی نمودارهای سیم کشی: راهنمای عملی برای مهندسان و تکنسین ها

دفترچه راهنمای سرویس یک دستگاه با پیچیدگی متوسط ​​را باز کنید، نقشه‌ها معمولاً به همان ترتیب عمدی ظاهر می‌شوند: ابتدا یک بلوک دیاگرام عملکردی، سپس یک نمودار شماتیک، سپس یک جدول اتصال سیم‌کشی و یک طرح سیم فیزیکی. این دستور یک اولویت نیست. نمودارهای سیم‌کشی در لایه‌های سلسله مراتبی سازماندهی شده‌اند که از عملکرد سیستم به پایانه‌های سیم منفرد حرکت می‌کنند. هر لایه وجود دارد، بنابراین یک مهندس می تواند مدار را طراحی کند، یک مونتاژکننده می تواند مهار را بسازد، و یک تکنسین می تواند بدون خواندن کل مجموعه نقشه، یک عیب را ردیابی کند.

این راهنما چهار اصل سازماندهی مورد استفاده در مستندات سیم‌کشی حرفه‌ای را توضیح می‌دهد: سلسله مراتب، جریان سیگنال منطقی، نماد استاندارد و طرح فیزیکی. هنگامی که الگو را می بینید، خواندن یک نمودار جدید بسیار سریعتر می شود.

سازماندهی سلسله مراتبی: از نمای کلی سیستم تا جزئیات سطح سیم

هر مجموعه طراحی کامل گسترده شروع می شود و به تدریج باریک تر می شود. گسترده‌ترین سند، نمودار بلوک سیستم، بلوک‌های کاربردی اصلی مانند منبع تغذیه، برد کنترل، موتور، المنت گرمایشی و رابط کاربری را نشان می‌دهد. مستطیل ها و فلش های ساده اسکلت سیستم الکتریکی را نشان می دهند.

سطح بعدی نمودار شماتیک است. همان بلوک‌های عملکردی به اجزاء تقسیم می‌شوند و هر پین، سیم پیچ، تماس، سنسور و مقاومت با جزئیات ترسیم شده است. یک شماتیک محل قرارگیری اجزا را به صورت فیزیکی توصیف نمی کند. نحوه اتصال الکتریکی آنها را توضیح می دهد. این نقشه ای است که یک مهندس طراح هنگام بررسی مدارها از آن استفاده می کند.

بعد از طرح شماتیک، نمودارهای اتصال و جداول سیم می آیند. نمودار اتصال نشان می‌دهد که چگونه پانل‌ها یا مجموعه‌های مجزا به هم متصل می‌شوند، از جمله شماره کانکتورها و نام‌گذاری کابل‌ها. جدول سیم هر هادی در سیستم را فهرست می کند: شماره سیم، رنگ، اندازه و نقاط پایانی آن. این سندی است که یک اسمبلر مهار از آن کار می کند.

وقتی مجموعه به این صورت سازماندهی می شود، هر نقاشی یک کاربر واضح دارد:

• بلوک دیاگرام: یک نمای کلی برای مدیران پروژه و معماران سیستم ارائه می دهد.
• شماتیک: از طراحی مدار، شبیه سازی و عیب یابی پشتیبانی می کند.
• نمودار اتصال: به نصاب ها کمک می کند تا پانل ها و کابل ها را به درستی متصل کنند.
• لیست سیم: سازندگان مهار، بازرسان و کارکنان خدمات پس از فروش را راهنمایی می کند.

جدول زیر همین سطوح را خلاصه می کند.

این سطوح اختیاری نیستند. پیمایش مجموعه طراحی که از بلوک دیاگرام رد می شود، دشوار است. مجموعه ای که لیست سیم را حذف می کند، اسمبلر را مجبور می کند خطوط را در چندین صفحه ردیابی کند. در کارخانه‌ای که روزانه صدها دسته سیم لوازم خانگی می‌سازد، این عدم سازماندهی مستقیماً به خطاهای سیم‌کشی، دوباره کاری و تاریخ‌های تحویل از دست رفته تبدیل می‌شود.

جریان سیگنال منطقی: چگونه مسیرهای فعلی خوانا نگه داشته می شوند

دومین اصل سازماندهی مسیری است که الکتریسیته طی می کند. بیشتر شماتیک ها از جریان چپ به راست یا از بالا به پایین استفاده می کنند: برق در بالا یا چپ وارد می شود، جریان به سمت بار حرکت می کند و مسیر برگشت مدار را در پایین یا راست کامل می کند. مدارهای کنترل و سیگنال جدا از مدارهای قدرت، اغلب با وزنه های خط سبک تر یا لایه های ترسیم اختصاصی ترسیم می شوند. این جدایی فقط بصری نیست. این نشان دهنده تفاوت های واقعی در جریان، گیج سیم و حفاظت است.

شماره های سیم بر اساس عملکرد مدار اختصاص داده می شوند، نه بر اساس موقعیت صفحه. یک ترمیستور یا سنسور دمای NTC یک جفت سیم سیگنال واضح را دریافت می کند که از عنصر حسگر به ورودی آنالوگ برد کنترل می رسد. این سیم‌ها با مدار عنصر گرمایشی در نقشه مخلوط نمی‌شوند، حتی اگر اتصال فیزیکی یکسانی داشته باشند. جداسازی منطقی مسیر سیگنال چیزی است که یک نمودار پیچیده را خوانا نگه می دارد.

به عنوان مثال، در دستگاه قهوه ساز برق از طریق فیلتر وارد می شود، به برد کنترل می رود و به پمپ، المنت حرارتی و شیر برقی منشعب می شود. مدار حسگر NTC از هم جدا می‌شود، زیرا وظیفه آن گزارش دما است، نه ارائه نیرو. هنگامی که نقشه به این ترتیب سازماندهی می شود، یک تکنسین می تواند سنسور را بدون قطع کردن نیمی از دستگاه اندازه گیری کند.

نتیجه عملی: هنگامی که یک نمودار جدید ایجاد می کنید، به هر نوع مدار یک منطقه اختصاصی بدهید. مدارهای قدرت ستون فقرات را تشکیل می دهند. عناصر کنترل و بازخورد شاخه های جداگانه ای را تشکیل می دهند. هر سیم باید دارای یک عدد منحصر به فرد باشد که هم در طرح شماتیک و هم در طرح فیزیکی ظاهر می شود.

نمادهای استاندارد، قراردادهای رنگی، و اعداد سیم

نمادهای استاندارد اولین بخش از یک زبان بصری مشترک هستند. کنوانسیون های IEC و ANSI/NFPA نحوه رسم سیم پیچ رله، کنتاکت، سوئیچ، فیوز، بلوک ترمینال و سنسور را تعریف می کنند. خواننده‌ای که استاندارد را می‌داند می‌تواند نموداری از کشور دیگر را بدون صحبت به زبان طراح درک کند.

کدهای رنگ لایه دوم معنا را اضافه می کنند. خطوط برق، خطوط خنثی، هادی های زمین و سیم های کنترل معمولاً با رنگ متمایز می شوند. اما رنگ ها به تنهایی هرگز کافی نیستند. نمودارهای حرفه ای شماره سیم را به هر هادی اضافه می کنند، زیرا رنگی که در صفحه یکسان به نظر می رسد ممکن است عملکردهای مختلفی را در مدارهای مختلف انجام دهد. قراردادهای رنگ رایج عبارتند از:

• سیاه یا قرمز: هادی های خط
• سفید یا آبی: هادی های خنثی
• سبز یا زرد-سبز: هادی های زمین
• رنگ های دیگر با شماره سیم: مدارهای کنترل و سیگنال

دسته ماشین لباسشویی مثال خوبی برای اینکه چرا به اعداد نیاز است می باشد. مدارهای موتور چندگانه در ماشین لباسشویی ممکن است از سیم یک رنگی برای عملکردهای مختلف استفاده کنند. فقط شماره سیم به مونتاژ کننده می گوید که ترمینال باید در کدام حفره کانکتور وارد شود. رنگ اولین اشاره را نشان می دهد، اما نشانگر مرجع و شماره سیم دارای قدرت هستند.

نقشه هایی که از این قراردادها پیروی می کنند، خواندن اشتباه را کاهش می دهند، زمان مونتاژ را کوتاه می کنند و بازرسی کیفیت را بسیار آسان تر می کنند.

چیدمان فیزیکی: تبدیل منطق شماتیک به مهارهای قابل ساخت

یک شماتیک عملکرد الکتریکی را توضیح می دهد. یک طرح فیزیکی واقعیت را توضیح می دهد - براکت ها، گیره ها، کانکتورها و مسیریابی سیم. برای مهار سیم، نمودار فیزیکی به جای اجزاء، حول کانکتورها سازماندهی شده است. طرح ممکن است نمای رابط با شماره‌های حفره در یک طرف و طرح مسیریابی بسته‌ای در طرف دیگر را نشان دهد. هر شاخه از مهار با زیر مجموعه هدف خود برچسب گذاری شده است و هر انتهای سیم با یک ترمینال، مهر و موم یا محفظه مرتبط است.

یک دسته سرخ کن بادی بگیرید. این نقشه معمولاً سیم ها را بر اساس مجموعه فرعی که در آن خدمت می کنند گروه بندی می کند: المنت گرمایشی، موتور فن، برد کنترل و نمایشگر قابل مشاهده. کارگران خط هر شاخه را جداگانه جمع می کنند، سپس آنها را در کانکتور اصلی ادغام می کنند. این گروه بندی طول سیم را قابل پیش بینی نگه می دارد و احتمال قطع نادرست هادی را کاهش می دهد. یک نقشه مهاری که به خوبی سازماندهی شده است، پیوندهای کابل، آستین ها و حلقه های تخلیه را در مکان های صحیح نشان می دهد، بنابراین محصول نهایی تحت گرما و لرزش به خوبی رفتار می کند.

از منظر کارخانه، سازمان چیدمان فیزیکی یک ابزار برنامه ریزی تولید است. وقتی چیدمان با توالی مونتاژ مطابقت دارد، کارگران زمان کمتری را صرف تفسیر خطوط مبهم می کنند.

برای دید وسیع‌تری درباره اینکه چرا کارخانه‌های مهار به نقشه‌های منظم وابسته هستند، بحث ما را بخوانید اهمیت کارخانه های سیم کش در تولید لوازم خانگی .

نظم و انضباط مستندات: بازبینی ها، برچسب ها و قابلیت ردیابی

هیچ نقاشی برای همیشه معتبر باقی نمی ماند. مجموعه نمودار سیم کشی تنها زمانی قابل اعتماد می شود که تجدید نظرها مدیریت شوند. مهندسان این مرحله را با نامه‌های تجدیدنظر، تمبرهای تاریخ و اطلاعیه‌های تغییر مهندسی سازماندهی می‌کنند. هر تغییر - افزایش گیج سیم، یک نقطه زمین اضافه شده، یک کانکتور جابجا شده - باید به نموداری که آن را توصیف می کند، ردیابی شود. صورتحساب موادی که کانکتورها، پایانه‌ها، مهر و موم‌ها و طول سرب را فهرست می‌کند، بخشی از همان سیستم است. بدون آن، نمودار هیچ ارتباطی با موجودی فیزیکی ندارد.

قابلیت ردیابی به ویژه برای وسایل حیاتی ایمنی مهم است. اگر خرابی میدان نیاز به تغییر داشته باشد، کارخانه باید بداند که کدام نقشه ها و دسته ها تحت تأثیر قرار گرفته اند. به همین دلیل است که تامین کنندگان معتبر تسمه، سازمان نقشه کشی را به عنوان یک معیار کنترل کیفیت، نه به عنوان یک مستندسازی پس از آن، در نظر می گیرند.

نمودارهای سیم کشی مجموعه ای تصادفی از خطوط نیستند. آنها سیستم های سازماندهی شده ای از اطلاعات با چهار سطح هستند: سلسله مراتب، جریان سیگنال منطقی، نشانه گذاری استاندارد و طرح فیزیکی. سلسله مراتب سردرگمی را از بین می برد، جریان سیگنال مدارها را قابل پیش بینی می کند، نشانه گذاری سرعت خواندن را افزایش می دهد و طرح به شما می گوید که چگونه محصول را بسازید. وقتی این چهار سطح وجود داشته باشند، یک نمودار دیگر رمز و راز نیست و تبدیل به ابزاری می شود که برای مهندسان، مونتاژکنندگان و تکنسین ها به طور یکسان کار می کند.