บทที่ 8 การเขียนแบบระบบควบคุมทางไฟฟ้า

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 248

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

สาระการเรยนร

1. การเขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน DIN 2. การเขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน IEC 3. การเขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน ANSI 4. การเขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน SI

ผลการเรยนรทคาดหวง

1. เขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน DIN ได 2. เขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน IEC ได 3. เขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน ANSI ได 4. เขยนแบบวงจรควบคมมอเตอร ตามสญลกษณมาตรฐาน SI ได

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 249

8.1 บทน า

ในงานควบคมเครองกลไฟฟาหรอโดยทวไปเรยกวาการควบคมมอเตอรไฟฟา จะมการออกแบบวงจรไฟฟาทใชสงงานใหมอเตอรไฟฟาท างาน เชน การควบคมการหมนปกต การกลบทศทางหมน การสงใหมอเตอรไฟฟาท างานเรยงล าดบ การใหมอเตอรไฟฟาท างานหรอหยดการท างานแบบอตโนมต การควบคมการเรมเดนของมอเตอรไฟฟาขนาดใหญ เปนตน โดยทวไปจะใชสญลกษณแทนอปกรณไฟฟา ตางๆทเปนของจรง เพราะการเขยนรปอปกรณไฟฟาจรงลงไปในแบบงานไฟฟานนกระท ายาก และอาจจะท าใหเกดการสอความหมายผดได ดงนนจงตองมการก าหนดสญลกษณของอปกรณ ไฟฟาเพอใหเปนมาตรฐานซงผปฏบตงานดานไฟฟาจะตองรความหมายของสญลกษณทชดเจน และเขาใจถกตอง มาตรฐานของสญลกษณดานไฟฟาทประเทศไทยคนเคยและใชงานทวไปกม ดงน

8.1.1 สญลกษณมาตรฐานการออกแบบของประเทศเยอรมน : DIN ( Deutsches Institute Fur Normung )

8.1.2 สญลกษณมาตรฐานทางไฟฟานานาชาตของทวปยโรป : IEC ( International lectechnical Commission )

8.1.3 สญลกษณมาตรฐานการออกแบบของประเทศสหรฐอเมรกา : ANSI ( American National Standard Institute )

8.1.4 สญลกษณมาตรฐานระบบของหนวยมาตรฐานนานาชาต : SI ( System International of Unit)

8.2 สญลกษณในงานควบคม สญลกษณในงานควบคม หมายถงเครองหมายทก าหนดขนใชแสดงแทนตวอปกรณการควบคม

เพอประโยชนในการเขยนวงจรการควบคม เพอใหเขาใจตรงกน ระหวางผเขยนแบบและผอานแบบ หรอผปฏบตงาน จงก าหนดเปนมาตรฐานขน มาตรฐานทนยมใชในงานควบคมเครองกลไฟฟา มดงน

8.2.1 มาตรฐานอเมรกน (American national standard Institute: ANSI) 8.2.2 มาตรฐานยโรป (International electrotechnical commission: IEC) 8.2.3 มาตรฐานเยอรมน (Deutsches institut fur normung: DIN) 8.2.4 มาตรฐานนานาชาต : SI ( System International of Unit)

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 250

ตารางท 8.1 สญลกษณไฟฟาทใชส าหรบการควบคมเครองกลไฟฟามาตรฐาน DIN, IEC, ANSI

ชนดอปกรณ DIN IEC ANSI หนาสมผสปกตเปด

(Normally Open ; NO)

หนาสมผสปกตปด (Normally Close ; NC)

สวตชปมกดปกตเปด (NO)

สวตชปมกดปกตปด (NC)

สวตชปมกดหนาสมผสคาง

สวตชความดน (ควบคมความดน)

สวตชลกลอย (ควบคมระดบ ของเหลว)

สวตชท างานดวย ความรอน

โฟลสวตช (ควบคมการไหล)

ลมตสวตช (ควบคมระยะทาง)

ฟวส

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 251

ตารางท 8.1(ตอ) สญลกษณไฟฟาทใชส าหรบการควบคมเครองกลไฟฟามาตรฐาน DIN, IEC, ANSI

ชนดของอปกรณ DIN IEC ANSI

คอยลของสวตช แมเหลก หรอ คอยลรเลย

ปลดหรอทรปดวยแมเหลก

โอเวอรโหลดรเลย ทรปดวยความรอน

หลอดสญญาณ

เซอรกตเบรกเกอร

มอเตอร แบบวาวดโรเตอร

มอเตอรเหนยวน า 3 เฟสแบบกรงกระรอก

มอเตอรไฟฟา กระแสตรงแบบซรส

มขดลวดอนเตอรโปล บนอาเมเจอร

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 252

ตารางท 8. 2 สญลกษณไฟฟาทใชส าหรบการควบคมเครองกลไฟฟามาตรฐาน SI

ชนดอปกรณ สญลกษณมาตรฐาน SI

สวตชปมกดปกตเปด (NO)

สวตชปมกดปกตปด (NC)

สวตชปมกด

1 NO, 1NC ท างานพรอมกน

สวตชปมกดลอกไดปกตเปด (NO)

สวตชปมกดลอกไดปกตปด

(NC)

แสดงสภาวะอปกรณ ก าลงท างาน

สวตชปมกดปกตปด (NC) ขณะท างานแลว

สวตชปมกดปกตเปด (NO)

ขณะท างานแลว

คอนแทคเปด

คอนแทคปด

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 253

ตารางท 8. 2 (ตอ) สญลกษณไฟฟาทใชส าหรบการควบคมเครองกลไฟฟามาตรฐาน SI

ชนดอปกรณ สญลกษณมาตรฐาน SI

คอนแทค 2 ทาง

ท างานดวยมอ (ทวไป)

ท างานดวยการกดลง

ท างานดวยการดงขน

ท างานดวยการหมน

ท างานดวยการผลก

ท างานดวยเทา

คอยลรเลยทวไป หรอคอยลคอนแทคเตอร

คอยลรเลยแบบพเศษ

คอยลรเลยพรอมคอนแทค ปกตเปด (NO) 3ขว ท างานพรอมกน

คอนแทคเมน ใชในวงจรก าลง

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 254

ตารางท 8. 2 (ตอ) สญลกษณไฟฟาทใชส าหรบการควบคมเครองกลไฟฟามาตรฐาน SI

ชนดอปกรณ สญลกษณมาตรฐาน SI

รเลยตงเวลา

โอเวอรโหลดรเลยแบบธรรมดา

โอเวอรโหลดรเลยแบบม Reset

อปกรณควบคมดวยอณหภม

อปกรณควบคมดวยความดน

อปกรณควบคมดวยลกสบ

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 255

8.3 การเขยนแบบในงานควบคม

การเขยนแบบ (Drawing) ส าหรบงานควบคมมอเตอร หมายถง การวางแผน หรอการออกแบบวงจรในการควบคมมอเตอรใหท างานไดตามความตองการโดยวธการเขยนแผนผง หรอผงงาน(Diagram) หรอการเขยนแบบตามมาตรฐานแบบใดแบบหนง อยางไรกตามรปแบบมาตรฐานของการเขยนแบบมหลายรปแบบหลายมาตรฐาน เชน มาตรฐานของประเทศสหรฐอเมรกา และแคนาดา มาตรฐานของประเทศเยอรมน เปนตน ในบางครงอาจจะพบวาการเขยนแบบอาจจะรวมเอารปแบบการเขยนทแตกตางกนหลายรปแบบรวมเขาไวดวยกน แตสงทส าคญกคอการเขยนแบบสามารถแปลความหมายใหเปนทเขาใจไดถกตอง

8.3.1 มาตรฐานเยอรมน (Deutsches institut fur normung: DIN) การเขยนแบบตามมาตรฐานเยอรมนเปนแบบทเขยนดวยแผนผง หรอผงงาน แบงออก

ไดเปน 4 แบบ คอ 8.3.1.1 แบบวงจรสายเดยว (One line diagram) เปนวงจรแสดงการท างานของวงจร

ควบคมทเขยนวงจรดวยเสนเพยงเสนเดยว มจดประสงคเพอบอกอปกรณหลกทใชในวงจรก าลงและบอกจ านวนวงจรก าลง หรอมอเตอรไฟฟาทมอยท งหมดในวงจรโดยละเวนการแสดงวงจรควบคม ผทจะเขาใจวงจรนไดดตองเปนผทมความช านาญเทานน

รปท 8.1 แสดงแบบวงจรสายเดยว

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 256

8.3.1.2 แบบงานจรง (Working diagram) การเขยนแบบลกษณะนจะแสดงการท างาน

ทงหมดของวงจรทงวงจรก าลง และวงจรควบคมโดยการเขยนรวมกนอยในวงจรเดยวกน เพอแสดงการท างานและความสมพนธระหวางวงจรทงสอง การเขยนสวนประกอบของอปกรณใด ๆ จะเขยนเปนชนเดยวไมแยกออกจากกน และสายตาง ๆ จะตอกนทจดเขาสายของอปกรณเทานน ซงเหมอนกบลกษณะของงานจรง ๆ

รปท 8.2 แสดงแบบงานจรง

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 257

8.3.1.3 แบบแสดงการท างาน (Schematic diagram) เปนแบบแผนผงส าหรบออกแบบ

การท างานหรออธบายการท างาน แบงตามลกษณะวงจร ออกไดเปน 2 แบบ คอ 1) วงจรก าลง (Power circuit) เปนวงจรทน าเอาแตเฉพาะสวนของวงจรก าลง ทจาย

ก าลงไฟฟาเขาสมอเตอรมาเขยนเทานน ละเวนการเขยนวงจรควบคม โดยปกตแลวจะมแตเพยงฟวส หรอเซอรกตเบรกเกอรซงเปนอปกรณปองกนกระแสเกนในวงจรก าลง (F1) คอนแทกเตอร (K1) และ หนาสมผสหลก (Main contact) โอเวอรโหลดรเลย (ตดสวนทเปนหนาสมผสออก) และมอเตอร

2) วงจรควบคม (Control circuit) เปนวงจรแสดงล าดบการท างานของอปกรณ โดย เรมตงแตสายเมนจายก าลงไฟฟา เขาสฟวส หนาสมผสของโอเวอรโหลด, สวตชปมกดปกตปด (N.C.) หรอสวตชปด (OFF),สวตชปมกดปกตเปด (N.C.) หรอสวตชเปด (ON) และเรอยลงไปจนถง ขดลวด (Coil) ของคอนแทกเตอร และเขาสสายนวตรอน วงจรทงหมดนไลเรยงล าดบกนตงแต บนสดจนถงลางสด วงจรแสดงการท างานน มประโยชนมากในการออกแบบการท างาน และ ตรวจสอบการท างานของวงจร

ก) วงจรก าลง ข) วงจรควบคม

รปท 8.3 แสดงแบบการท างาน

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 258

8.3.1.4 แบบวงจรเดนสายตดตง (Constructional wiring diagram) เปนแบบวงจรแสดง

การเดนสายไฟฟาทงวงจรควบคมและวงจรก าลง แบบแผนผงของวงจรจะแสดงการเดนสายระหวางภายในตตดตงอปกรณ ไปยงมอเตอร แผงควบคม และอปกรณอนๆ สายทตอเชอมโยงระหวางต และ แผงอปกรณอน ๆ แสดงโดยใชวงจรสายเดยว และมโคดก ากบวาสายจดนนตอไปเขากบจดใดของแผงนน ๆ เชน แผงตอสาย (Terminal) X2 ทจด 5 จะเดนไปตอกบแผงตอสาย X3 จดท 1 เปนตน

รปท 8.4 แสดงแบบวงจรเดนสายตดตง

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 259

8.3.2 มาตรฐานอเมรกน (American national standard Institute: ANSI)

มาตรฐานอเมรกน แบงการเขยนแบบวงจรออกเปน 2 แบบ คอ ไวรงไดอะแกรม(Wiring diagram) และ แลดเดอรไดอะแกรม (Ladder diagram)

8.3.2.1 ไวรงไดอะแกรม (Wiring diagram) เปนแบบทเขยนรวมทงวงจรก าลงและวงจร ควบคมเขาดวยกน

รปท 8.5 แสดงแบบวงจรไวรงไดอะแกรมการเรมเดนมอเตอร 3 เฟส แบบ DOL

8.3.2.2 แลดเดอรไดอะแกรม (Ladder diagram) หรอแบบบนได จะเขยนในแนวนอน เหมอนลกษณะขนบนได

รปท 8.6 แสดงวงจรควบคมแบบแลดเดอรไดอะแกรมการเรมเดนมอเตอร 3 เฟส

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 260

แบบทดสอบกอนเรยน บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

1. มาตรฐาน IEC เปนมาตรฐานของใคร ก) สหรฐ ข) เยอรมน ค) ยโรป ง) นานาชาต 2. มาตรฐาน DIN เปนมาตรฐานของใคร ก) สหรฐ ข) เยอรมน ค) นานาชาตของทวปยโรป ง) ญปน จากรปดานลางน จงใชตอบค าถามขอ 3-4

ก) ข) ค) ง)

3. ขอใดเปนสญลกษณของเซอรกตเบรกเกอร 4. ขอใดเปนสญลกษณของโอเวอรโหลดรเลยทรปดวยความรอน จากรปดานลางน จงใชตอบค าถามขอ 5-7

ก) ข) ค) ง) 5. ขอใดคอสญลกษณ สวตชปมกดลอกได ปกตเปด (NO) 6. ขอใดคอสญลกษณ คอยลรเลยพรอมคอนแทค ปกตเปด (NO) 3ขว ท างานพรอมกน 7. ขอใดคอสญลกษณ โอเวอรโหลดรเลยแบบธรรมดา

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 261

8. จากรปดานลางน เปนการเขยนแบบตามมาตรฐานอะไร

ก) DIN ข) ANSI ค) IEC ง) SI

9. ในรปขอท 8 เปนการเขยนแบบดวยแผนผงแบบใด ก) แบบวงจรเสนเดยว ( One Line Diagram ข) แบบงานจรง(Working Diagram) ค) แบบแสดงการท างาน(Schematic Diagram)

ง) แบบวงจรเดนสายตดตง(Constructional Wiring Diagram) 10. จากรปขางลางน เปนการเขยนแบบตามมาตรฐานอะไร และเปนแผนผงแบบใด

ก) มาตรฐาน DIN แบบงานจรง(Working Diagram)

ข) มาตรฐาน ANSI แลดเดอรไดอะแกรม (Ladder diagram) ค) มาตรฐาน แบบแสดงการท างาน (Schematic diagram) ง) มาตรฐาน SI ไวรงไดอะแกรม (Wriring diagram)

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 262

แบบทดสอบหลงเรยน

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา 1. สญลกษณมาตรฐานยโรป ใชตวยออะไร ก) ANSI ข) DIN ค) IEC ง) SI 2. มาตรฐาน DIN เปนมาตรฐานของประเทศอะไร ก) สหรฐ ข) เยอรมน ค) นานาชาตของทวปยโรป ง) ญปน จากรปดานลางน จงใชตอบค าถามขอ 3-4

ก) ข) ค) ง)

3. ขอใดเปนสญลกษณคอยลของสวตชแมเหลกหรอคอยลรเลย 4. ขอใดเปนสญลกษณของฟวส จากรปดานลางน จงใชตอบค าถามขอ 5-7

ก) ข) ค) ง) 5. ขอใดคอสญลกษณ สวตชปกตเปด (NO) 6. ขอใดคอสญลกษณ คอยลรเลยพรอมคอนแทค ปกตเปด (NO) 3ขว ท างานพรอมกน 7. ขอใดคอสญลกษณ โอเวอรโหลดรเลยแบบม Reset

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 263

8. จากรปดานลางน เปนการเขยนแบบตามมาตรฐานอะไร

ก) DIN ข) ANSI ค) IEC ง) SI

9. ในรปขอท 8 เปนการเขยนแบบดวยแผนผงแบบใด ก) แบบวงจรเสนเดยว ( One Line Diagram ข) แบบงานจรง(Working Diagram) ค) แบบแสดงการท างาน(Schematic Diagram)

ง) แบบไวรงไดอะแกรม (Wiring diagram) 10. จากรปขางลางน เปนการเขยนแบบตามมาตรฐานอะไร และเปนแผนผงแบบใด

ก) มาตรฐาน DIN แบบงานจรง(Working Diagram)

ข) มาตรฐาน ANSI แลดเดอรไดอะแกรม (Ladder diagram) ค) มาตรฐาน แบบแสดงการท างาน (Schematic diagram) ง) มาตรฐาน SI ไวรงไดอะแกรม (Wriring diagram)

บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

เอกสารประกอบการสอนวชาเขยนแบบไฟฟาดวยคอมพวเตอร………สทธเดช ไชยทองพนธ หนา 264

แบบฝกหด บทท 8 การเขยนแบบระบบควบคมทางไฟฟา

1. จงบอกชอมาตรฐานทนยมใชในงานควบคมเครองกลไฟฟา มาสก 4 มาตรฐาน(2 คะแนน) 2. แบบแสดงการท างาน(Schematic Diagram)แบงออกไดกแบบ อะไรบาง(2 คะแนน) 3. จงอธบายความหมายของ แบบงานจรง(Working Diagram) ของมาตรฐาน DIN (2 คะแนน) 4. มาตรฐานอเมรกน ไดแบงแบบแผนผงไวกประเภท อะไรบาง (2 คะแนน) 5. จงอธบายความหมายของวงจรก าลง(Power Circuit) และวงจรควบคม(Control Circuit) (2 คะแนน)