Что представляет собой функциональная схема автоматизации
Перейти к содержимому

Что представляет собой функциональная схема автоматизации

  • автор:

Схема автоматизации, пример и определения

Схемы автоматизации как способ подсчета объема трудозатрат

Схемы автоматизации являются основными чертежами (ГОСТ 21.208) , определяющими построение системы автоматического управления технологической установкой.

Системы автоматизации на этих схемах представляются в виде блоков автоматического контроля управления и регулирования, дающих полное представление об оснащении объекта приборами и средствами автоматизации, включая средства телемеханики и вычислительной техники. На схеме автоматизации упрощенно изображается технологический агрегат, располагаются приборы и средства автоматизации в условных изображениях с указанием связей между ними. Позволяет посчитать общий состав сигналов, суммируя состав с каждой схемы

В нижней части схемы автоматизации формируется сводная таблица («подвал»), в которой указывается количество использованных сигналов на данной схеме.

Каждый сигнал, указанный в «подвале», связывают штрихпунктирными линями с соответствующими местами на схеме автоматизации.

Схема автоматизации

#схемыавтоматизации, #своднаятаблица, #подвал

1.2.1.Требования к оформлению функциональных схем автоматизации технологических процессов

Функциональная схема является основным документом, определяющим структуру и объем автоматизации ТОУ. Функциональная схема автоматизации (ФСА) представляет собой чертеж, на котором условно изображены:

  • технологическое оборудование;
  • коммуникации;
  • комплекс технических средств автоматизации.

Из чертежа должны быть очевидны связи между технологическим оборудованием и элементами автоматизации, в первую очередь датчиками и исполнительными устройствами. Непосредственно на технологическом оборудовании изображают измерительные преобразователи, исполнительные механизмы и регулирующие органы. В нижней части чертежа размещают прямоугольные зоны, которые предназначены для изображения технических средств автоматизации. В первой зоне (верхней) изображаются технические средства автоматизации (ТСА) расположенные «по месту», т.е. у технологического оборудования (усилители, преобразователи и пр.), следующая зона может быть использована для размещения ТСА, установленных на щитах или пультах управления (измерительные показывающие или регистрирующие приборы, переключатели и т.п.). Нижняя зона — изображение микропроцессорного комплекса. Входные и выходные сигналы для микропроцессорного контроллера (МПК) можно представить по двум принципам (рисунок 3). а) б) Рис. 3. Изображение МПК на ФСА На рисунке 3а изображены входные сигналы 1-3 с отражением их функционального назначения (1 — сигнализация; 2 — измерение; 3 — регистрация;) и выходной сигнал 4, предназначенный для организации управления или регулирования. На рисунке 3б сигналы дифференцированы на входные (1,2,3) и выходные (4, 5, 6, 7); кроме этого виден характер сигнала — аналоговый (А), дискретный (Д), импульсный (И). На функциональных схемах автоматизации щиты и пульты управления изображают в виде прямоугольников размеров, достаточным для нанесения условных графических обозначений технических средств автоматизации. Отдельные приборы и средства автоматизации, например манометры, кнопки управления, размещенные на технологическом оборудовании, а также вне щитов или пультов управления, изображают в прямоугольнике произвольных размеров, расположенном в нижней части поля схемы с надписью «Приборы местные» или «Приборы по месту». Прямоугольники, изображающие «Приборы местные», щиты и пульты управления, на функциональных схемах выполняют линиями толщиной 0,6—1,5 мм. Прямоугольники щитов и пультов располагаются таким образом, чтобы обеспечивалась простота и ясность схемы и минимум пересечений линий. В прямоугольнике с левой стороны делается надпись «Щит управления» или «Приборы на щите». Щиты и пульты управления предназначены для размещения на них технических средств автоматизации: измерительных приборов, аппаратуры управления, сигнальных устройств, вспомогательной аппаратуры (например, фильтры и редукторы для сжатого воздуха), линий связи между ними (электрическая и трубная коммутация) и т. п. Щиты и пульты устанавливают в производственных цехах (щит управления линией вытопки жиров, щит управления производством творога) или в специальных помещениях (например, центральный диспетчерский пульт управления на Лианозовском экспериментальном заводе детских молочных продуктов). Щиты и пульты управления следует размещать в помещениях с температурой окружающей среды от 10 до 50 °С при относительной влажности воздуха не более 80%. В помещении недопустимо наличие вибрации агрессивных газов и паров. Если щиты и пульты предназначены для эксплуатации в условиях повышенной влажности, высоких температур, а также при наличии агрессивной среды, то при согласовании проектной документации с заводом-изготовителем их изготовляют в специальном исполнении. Щит шкафной — шкаф с установленными на унифицированных монтажных конструкциях, поворотной или стационарной раме электрической аппаратурой и арматурой, а также с элек­трической и трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, размещаемых на объекте. Кроме шкафных щитов в соответствии с ОСТ 36.13—76 изготовляют щиты панельные с каркасом. рис.4 Функциональная схема автоматизации рис.5 Изображение разрывов линий связи на функциональной схеме автоматизации Пульт —комплектное устройство, имеющее форму стола с наклонной плоскостью, с аппаратурой управления и проводкой, подготовленной к подключению внешних цепей. В последнее время в отрасли для контроля и управления технологическими параметрами используют управляющие электронные вычислительные машины, которые на функциональных схемах обозначают прямоугольником произвольных размеров с указанием в нем типа вычислительной машины. Связь между первичными измерительными преобразователями (датчиками) и средствами автоматизации, установленными на щитах и пультах, показывают тонкими сплошными линиями (рисунок 4). Для больших и сложных схем автоматизации допускается разрыв линий связи. При этом места разрыва нумеруют одной и той же арабской цифрой. Линии связи нумеруют по горизонтали, причем в нижнем ряду номера (слева направо) записываются в возрастающем порядке, а в верхнем ряду — в произвольном (рисунок 5). При разработке ФСА желательно пользоваться адресным способом выполнения чертежа, при котором линии связи датчиков и исполнительных механизмов (ИМ) с МПК разрывают и нумеруют. Для нижнего ряда номера должны следовать в возрастающем порядке, а на поле чертежа они могут располагаться произвольно. В приложении 6 дан пример построения ФСА линии по производству сухих смесей для детского питания. На линиях связи от отборных устройств и первичных изме­рительных преобразователей до измерительных приборов, размещенных на щитах и пультах управления, указывают предельные рабочие (максимальные или минимальные) значения измеряемых или регулируемых величин в единицах шкалы выбранного прибора. На линиях связи, идущих от аппаратуры управления, которая установлена на щите, допускается делать надписи, поясняющие функциональный характер сигналов. Приборам и средствам автоматизации присваиваются позиционные обозначения (позиции). Позиционные обозначения проставляются рядом с условными графическими обозначениями приборов и средств автоматизации. Отдельные приборы средств автоматизации нумеруют арабскими цифрами или арабскими цифрами и строчными буквами русского алфавита, когда использован комплект приборов и средств автоматизации, состоящих из отдельных элементов. Например, комплекту присваивается порядковый номер 5, а отдельным элементам и устройствам—первичному измерительному преобразователю 5-1, вторичному измерительному прибору 5-2, исполнительному механизму 5-3 и т. п. Изображение приборов и средств автоматизации. В настоя­щее время при составлении функциональных схем используют систему условных обозначений в соответствии с отраслевым стандартом ГОСТ 21.404 – 85. «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах» Эта система основана на рекомендациях проекта международного стандарта ISO/DIS 3511/1 и аналогична системам условных обозначений, применяемым во многих странах мира (США, Англия, Япония, Швеция и др.). Стандарт содержит условные обозначения приборов, средств автоматизации и линий связи, используемых в проектах систем автоматизации технологических процессов при выполнении функциональных схем автоматизации. Он устанавливает обозначения измеряемых величин, функциональных признаков приборов, а также способы и методику построения условных графических обозначений. Если в основе обозначения приборов и средств автоматизации в соответствии с ГОСТ 3925—59 лежит принцип обозначения приборов и средств автоматизации по конструктивному признаку, то согласно ГОСТ 21.404 – 85 — по функциональному признаку, выполняемому данным прибором и средством автоматизации. Приборы и средства автоматизации, условные обозначения которых не представляется возможным построить по ГОСТ 21.404 – 85, допускается обозначать произвольными условными символами с расшифровкой их на схемах. Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404 – 85 приведены в таблице 1. Для отборных устройств всех постоянно подключенных приборов нет специального обозначения, их показывают тонкой сплошной линией, соединяющей технологический трубопровод или аппарат с первичным измерительным преобразователем или прибором. При необходимости указания точного места расположения отборного устройства или точки измерения (внутри контура технологического аппарата) в конце тонкой линии чертят окружность диаметром 2 мм. Подвод линий связи к символу прибора допускается изображать в любой точке окружности (сверху, снизу, сбоку). Если следует показать направление передачи сигнала, то на линии связи наносят стрелки. Буквенные условные обозначения измеряемых величин, а также функции, выполняемые прибором (отображение информации и формирование выходного сигнала) приведены в таблице 2 (ГОСТ 21.404 – 85). Таблица 1. Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404 – 85

Наименование Обозначение
1. Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту):
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
2. Прибор, устанавливаемый на щите, пульте:
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
3. Исполнительный механизм. Общее обозначение
4. Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала:
а) открывает регулирующий орган
б) закрывает регулирующий орган
в) оставляет регулирующий орган в неизменном положении
5. Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом
Примечание. Обозначение может применяться с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала
6. Линия связи. Общее обозначение
7. Пересечение линий связи без соединения друг с другом
8. Пересечение линий связи с соединением между собой

Таблица 2. Буквенные условные обозначения измеряемых величин, а также функции, выполняемые прибором (ГОСТ 21.404 – 85)

Обозначение Измеряемая величина Функциональный признак прибора
Основное обозначение измеряемой величины Дополнительное обозначение, уточняющее измеряемую величину Отображение информации Формирование выходного сигнала Дополнительное значение
А + Сигнализация
В +
С + Автоматическое регулирование, управление
D Плотность Разность, перепад
Е Электрическая величина +
F Расход Соотношение, доля, дробь
G Размер, положение, перемещение +
Н Ручное воздействие Верхний предел измеряемой величины
I + Показание
J + Автоматическое переключение, обегание
К Время, временная программа +
L Уровень Нижний предел измеряемой величины
M Влажность
N +
O +
Р Давление, вакуум
Q Величина, характеризующая качество: состав, концентрация и т.д. Интегрирование, суммирование по времени +
R Радиоактивность Регистрация
S Скорость, частота Включение, отключение, переключение, блокировка
T Температура +
U Несколько разнородных измеряемых величин
V Вязкость +
W Масса
X Нерекомендуемая резервная буква
Y + +
Z + +

Примечание. Буквенные обозначения, отмеченные знаком «+», являются резервными, а отмеченные знаком «-» — не используются. При использовании условных обозначений в соответствии с таблицей 2 следует иметь в виду следующее: букву А применяют для обозначения функции «сигнализация». Для конкретизации измеряемой величины около изображения прибора (справа от него) указывают наименование или символ измеряемой величи­ны, например «ток», рН, 02 и т. д. Букву U можно использовать для обозначения прибора, измеряющего несколько разнородных величин. Подробную расшифровку измеряемых величин проводят около прибора или на поле чертежа. Для обозначения величин, не предусмотренных ГОСТ 21.404-85, могут быть использованы резервные буквы. При этом многократно применяемые величины следует обозначать одной и той же резервной буквой. Резервные обозначения должны быть расшифрованы на схеме. Не допускается в одной и той же документации использовать одну резервную букву для обозначения разных величин. Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки прибора, приведены ниже. Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) Е Дистанционная передача (промежуточное преобразование) Т Станция управления К Преобразование, вычислительные функции Y Буквой Е обозначают чувствительные элементы, т. е. устройства, выполняющие первичное преобразование. Примерами первичных измерительных преобразователей являются термопреобразователи сопротивления, термоэлектрические преобразователи температуры, сужающие устройства и т. п. Буква Т обозначает промежуточное преобразование — дистанционную передачу сигнала, и ее рекомендуется применять для обозначения приборов с дистанционной передачей показа­ний, например бесшкальных манометров (дифманометров), манометрических термометров с дистанционной передачей. Буква К применяется для обозначения приборов, имеющих станцию управления,, т. е. переключатель для выбора вида управления (автоматическое — ручное) и устройство для дистанционного управления. Буква Y рекомендуется для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств. Порядок построения условных обозначений с применением дополнительных букв следующий: на первом месте ставится буква, обозначающая измеряемую величину; на втором месте — одна из дополнительных букв: Е, Т, К или Y. Например, первичные измерительные преобразователи температуры (термоэлектрические преобразователи температуры, термопреобразователи сопротивления и др.) обозначаются ТЕ, первичные измерительные преобразователи расхода (сужающие устройства) — FE. Дополнительные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов и вычислительных устройств, приведены ниже. Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов, приведены в таблице 3. Таблица 3. Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов (ГОСТ 21.404 – 85)

Наименование Обозначение Назначение
Чувствительный элемент Е Устройства, выполняющие первичное преобразование: преобразователи термоэлектрические, термопреобразователи сопротивления, датчики пирометров, сужающие устройства расходомеров и т. п.
Дистанционная передача Т Приборы бесшкальные с дистанционной передачей сигнала: манометры, дифманометры, манометрические термометры
Станция управления К Приборы, имеющие переключатель для выбора вида управления и устройство для дистанционного управления
Преобразование, вычислительные функции V Для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств

Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств, приведены в таблице 4. Порядок построения условных обозначений с применением дополнительных букв принимают следующим: Таблица 4 Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств (ГОСТ 21.404 – 85)

Наименование Обозначение
1. Род энергии сигнала:
Электрический Е
пневматический Р
Гидравлический G
2. Виды форм сигнала:
Аналоговый А
Дискретный D
3. Операции, выполняемые вычислительным устройством:
Суммирование S
умножение сигнала на постоянный коэффициент k k
перемножение двух и более сигналов друг на друга ´
деление сигналов друг на друга :
возведение величины сигнала f в степень п f n
извлечение из величины сигнала корня степени п
Логарифмирование lg
Дифференцирование dх/dt
Интегрирование
изменение знака сигнала х(-1)
ограничение верхнего значения сигнала max
ограничение нижнего значения сигнала min
4. Связь с вычислительным комплексом:
передача сигнала на ЭВМ Bi
вывод информации с ЭВМ Bo

При построении условных обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств подписи, расшифровывающие вид преобразования или операции, выполняемые вычислительным устройством, наносятся справа от графического обозначения прибора. При построении обозначений комплектов средств автоматизации первая буква в обозначении каждого прибора, входящего в комплект, является наименованием измеряемой величины. Например, в комплекте для измерения и регулирования температуры первичный измерительный преобразователь следует обозначать ТЕ, измерительный регистрирующий прибор — TIR, и т. п. Все устройства, выполняемые в виде отдельных блоков и предназначенные для ручных операций, должны иметь на первом месте обозначений букву Н независимо от того, в состав какого измерительного комплекта они входят. Например, переключатели электрических цепей измерения (управления), переключатели воздушных линий обозначаются HS, байпасные панели дистанционного управления — НС, кнопки (ключи) для дистанционного управления, задатчики — Н. Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации приведены в приложении 5. Способы и методика построения графических условных обозначений по ГОСТ 21.404 – 85. Отраслевой стандарт ГОСТ 21.404 – 85 устанавливает два способа построения условных графических обозначений: упрощенный; развернутый. Упрощенный способ применяют в основном для изображения приборов на технологических схемах. На схемах не показывают первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру. Приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции (контроль, регулирование, сигнализацию и т. п.) и выполненные в виде отдельных блоков, изображают одним условным графическим обозначением. Развернутый способ используют при выполнении функциональных схем автоматизации, причем каждый прибор или блок, входящий в единый (измерительный, регулирующий или управляющий) комплект, показывают отдельным условным графическим обозначением. Сложные приборы, выполняющие несколько функций, допускается изображать несколькими окружностями, расположенными рядом друг с другом. Методика построения графических условных обозначений является общей для обоих способов. Так, в верхней части окружности приводят буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора. Порядок расположения буквенных обозначений (слева направо) должен быть следующим: обозначение основной измеряемой величины; обозначение, уточняющее (если это необходимо) основную измеряемую величину; обозначение (обозначения) функционального признака прибора. Пример построения условного обозначения прибора для измерения, регистрации и автоматического регулирования перепада давления приведен на рисунке 5. Порядок буквенных обозначений функциональных признаков (если их несколько в одном приборе) должен быть следующим: IRCSA. В нижней части окружности приводят позиционное обозначение (цифровое или буквенно-цифровое), служащее для нумерации комплекта измерения или регулирования (при упрощен ном способе построения условных обозначений) или отдельных элементов комплекта (при развернутом способе построения условных обозначений). В отдельных случаях, когда позиционное обозначение прибора не помещается в окружности, допускается или указание его вне пределов окружности, или вместо окружности применяют обозначение в виде эллипса. При построении условных обозначений приборов следует указывать не все функциональные признаки прибора, а лишь те, которые используются в данной схеме. Например, при обозначении показывающих и самопишущих приборов (если функция «показание» не используется) следует писать TR вместо TIR, PR вместо PIR и т. п. В случае построения условного обозначения сигнализатора уровня, блок сигнализации которого является бесшкальным прибором, снабженным контактным устройством и встроенными сигнальными лампами, следует писать: LS — если прибор используется только для включения насоса, блокировок и т. Д.; LA — если прибор используется только для сигнализации (местной или дистанционной); LSA — если используется как для включения устройств автоматики, так и для сигнализации; LC если прибор используется для регулирования уровня. Условные графические обозначения приборов и средств автоматизации, применяемые в функциональных схемах, имеют размеры, которые приведены в таблице 5. Рис.5 Пример построения условных обозначений прибора для измерения, регистрации и автоматического регулирования перепада давления. Таблица 5. Рекомендуемые размеры условных графических обозначений приборов и средств автоматизации, применяемые в функциональных схемах (ГОСТ 21.404 – 85)

Наименование Обозначение
Прибор: а) основное обозначение б) допускаемое обозначение
Исполнительный механизм
Регулирующий орган

Условные графические обозначения на схемах должны выполняться линиями толщиной 0,5—0,6 мм. Горизонтальная разделительная черта внутри обозначения и линии связи должны выполняться линиями толщиной 0,2— 0,3 мм. При вычерчивании независимых линий связи в месте соединения точку не ставят, а в месте соединения зависимых, соединенных линий связи ставят точку.

Форум АСУТП

Обозначение функциональных схем автоматизации

4 сообщения • Страница 1 из 1
Автор темы

здесь недавно

brainpowered здесь недавно
Сообщения: 2 Зарегистрирован: 21 окт 2013, 01:23 Имя: Роговский Андрей Александрович Страна: Россия город/регион: Краснодар

Обозначение функциональных схем автоматизации

Сообщение brainpowered » 21 окт 2013, 01:49

Доброго времени суток.
При выполнении курсовых работ, в качестве кода функциональной схемы автоматизации мы используем шифр А2. На мой вопрос преподавателю, относительно нормативной документации, указывающей именно на такое обозначение, ответа не последовало.
При этом, проектируя принципиальную электрическую схему сигнализации, мы используем шифр Э3.
Данный шифр регламентируется в стандарте ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Но никакого упоминания о функциональных схемах автоматизации там нет.
Вопрос в следующем: скажите пожалуйста, какое обозначение применяется для функциональных схем автоматизации? И скажите какой документ это регламентирует.

brainpowered

почётный участник форума

Михайло почётный участник форума
Сообщения: 3546 Зарегистрирован: 10 ноя 2009, 04:58 Имя: Толмачев Михаил Алексеевич город/регион: г. Чехов, МО Благодарил (а): 5 раз Поблагодарили: 244 раза

Re: Обозначение функциональных схем автоматизации

Сообщение Михайло » 21 окт 2013, 05:48

Ваш профессор работает по ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации (заменен на ГОСТ Р 21.1101-2009). Читайте также ГОСТ 21.408-93 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.

А вообще по СПДС работать абсолютно необязательно, если автоматчик не соучаствует в строительстве, следовательно, всякие там функциональные СА нахрен не нужны, черти Э3 и вперед.

Михайло

освоился

Dmitry Isaev освоился
Сообщения: 203 Зарегистрирован: 22 янв 2010, 09:04 Имя: Исаев Дмитрий Валериевич Страна: Россия город/регион: Самара Благодарил (а): 3 раза Поблагодарили: 7 раз

Re: Обозначение функциональных схем автоматизации

Сообщение Dmitry Isaev » 21 окт 2013, 11:13

ФСА — такой схемы вы нигде в ГОСТах не найдёте, это «отсебятина» нашего безгостовского времени, которая сейчас нашла массовое применение (термин «отсебятина» не обозначает презрительное отношение, во времена моей учёбы обозначал «сделано по понятиям автора» )
— в ГОСТ 21.408-93 СПДС «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов» вы увидете «Схемы автоматизации», но по этому ГОСТ нужно делать «основной комплект рабочих чертежей систем автоматизации», а он идёт сплошной нумерацией листов с одним обозначением проекта, т.е. код «Э3» для принципиальной схемы не применим;
— в ГОСТ 34.201-89 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем» схема автоматизации имеет код «С3», а схема принципиальная — «СБ».
других вариантов, кроме вашей собственной «отсебятины» А2, нет

_____________
«Век живи — век учись! И ты, наконец, достигнешь того, что подобно мудрецу будешь иметь право сказать, что ничего не знаешь» (К.Прутков)

2.4 Разработка функциональной схемы автоматизации

Функциональная схема автоматического контроля и управления предназначена для отображения основных технических решений, принимаемых при проектировании систем автоматизации технологических процессов. Объектом управления в системах автоматизации технологических процессов является совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами.

Функциональная схема является техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации. На функциональной схеме изображаются системы автоматического контроля, регулирования, дистанционного управления, сигнализации, защиты и блокировок.

Все элементы систем управления показываются в виде условных изображений и объединяются в единую систему линиями функциональной связи. Функциональная схема автоматического контроля и управления содержит упрощенное изображение технологической схемы автоматизируемого процесса. Оборудование на схеме показывается в виде условных изображений.

В соответствии с ГОСТ 36-27-77 «Приборы и средства автоматизации. Обозначения условные в схемах автоматизации технологических процессов» устанавливаются обозначения измеряемых величин, функциональные признаки приборов, линии связи, а также способы и методика построения условных графических обозначений приборов и средств автоматизации.

При разработке функциональной схемы автоматизации технологического процесса необходимо решить следующие задачи:

  • задачу получения первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования;
  • задачу непосредственного воздействия на ТП для управления им и стабилизации технологических параметров процесса;
  • задачу контроля и регистрации технологических параметров процессов и состояния технологического оборудования.

При разработке функциональной схемы определяют: 1) целесообразный уровень автоматизации технологического процесса; 2) принципы организации контроля и управления технологическим процессом; 3) технологическое оборудование, управляемое автоматически, дистанционно или в обоих режимах по заданию оператора; 4) перечень и значения контролируемых и регулируемых параметров; 5) методы контроля, законы регулирования и управления; 6) объем автоматических защит и блокировок автономных схем управления технологическими агрегатами; 7) комплект технических средств автоматизации, вид энергии для передачи информации; 8) места размещения аппаратуры на технологическом оборудовании, на щитах и пультах управления. Схема автоматизации должна быть составлена таким образом, чтобы из нее легко можно было определить:

  1. параметры технологического процесса, которые подлежат автоматическому контролю и регулированию;
  2. наличие защиты и аварийной сигнализации;
  3. принятую блокировку механизмов;
  4. организацию пунктов контроля и управления;
  5. функциональную структуру каждого узла контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления;
  6. технические средства, с помощью которых реализуется тот или иной функциональный узел контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления.

В соответствии с рекомендациями ГОСТ 2.702-75 «Правила выполнения электрических схем» графическое построение схемы должно давать наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в системе. На функциональной схеме должны изображаться функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы), участвующие в процессе, иллюстрируемой схемой, и связи между этими частями. Функциональные части и связи между ними на схеме должны изображаться в виде условных графических обозначений, установленных в стандартах Единой Системы Конструкторской Документации. Особую роль при этом занимает семантика абревиатуры КИПиА. Рекомендуемым способом построения системы наименования КИПиА, установленным в ГОСТ, является формирование многобуквенного имени, на первой позиции которого может стоять любая из 20 букв латинского алфавита, на второй — любая из 5 букв, на третьей — любая из 7 и т.д.. Общепринятым являются два варианта представления функциональной схемы: по ГОСТ 21.404-85 «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах» и ГОСТ 21.408-93 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов»; по Стандарту американского общества приборостроителей ANSI/ISA S5.1. «Instrumetation Symbols and Identification». Примером применения ГОСТ является схема КИПиА, приведенная в приложении ГОСТа 21.408-93. На этой схеме показаны:

  • канал преобразования информации чувствительного элемента 7а в унифицированный сигнал 7б;
  • канал преобразования управляющего сигнала 7в в управляющее воздействие на исполнительный орган (клапан) 7и с возможностью управления им с панели дистанционного управления 7е, индикацией положения ключа и использованием ручного ключа управления 7г;
  • канал сигнализации 7д со световыми сигналами HL1/2.

В шкафу блоков (например, в шкафу релейной автоматики) осуществляется преобразование сигнала измерения для дистанционной передачи. На операторском щите осуществляется наблюдение и ручное (контроллерное) управление. Контур управления замыкается исполнительным устройством. На экранах диспетчерского уровня осуществляется мониторинг, управление и конфигурирование АС. Важно для сигналов на схеме указать размерность и пределы измерений физических параметров: мм, о С, МПа, м 3 /час и др. Рис.5 Пример функциональной схемы автоматизации по ГОСТ Примером применения ANSI стандарта является схема КИПиА приведенная на рис. 6. Р ис.6 Пример функциональной схемы автоматизации по ANSI Здесь можно выделить 4 уровня АС: нижний уровень- это двигатель насоса, уровень щитовых приборов — YSLH и YS, уровень логики блокировок и управления и верхний уровень- сигнализация состояния исполнительных и командных элементов системы автоматизации. Блок защиты и управления электродвигателем ESD обеспечивает:

  • мягкий пуск двигателя;
  • реверс двигателя;
  • торможение с заданным током в течение заданного времени;
  • ограничение токов при пуске, движении и торможении;
  • управление по дискретным сигналам, по последовательному интерфейсу, с местного поста управления;
  • отключение нагрузки при коротком замыкании;
  • отключение по таймеру;
  • проверка наличия фаз электродвигателя через заданные промежутки времени и выдача предупреждений в остановленном состоянии;
  • определение изменения чередования фаз при включении блока и выдача предупреждений;
  • определение провала одной из фаз сети ниже установленного уровня и выдача предупреждения;
  • регулирование угла открытия тиристоров с помощью сигнала аналогового входа.

Состояние насоса показывается щитовым прибором YSLH. По этому сигналу формируется логика блокировок YSL, которая отражается затем предупредительной сигнализацией останова YAL и сигнализацией работа YLH. По состоянию щитового ключа YS формируется логика релейного управления двигателем, которая отражается сигнализацией YL. По состоянию ключа YS включается дистанционно формирователь напряжения ESD, что подтверждается индикацией «Блокировка сработала» LA. Связь с первичным и вторичными приборами показывается прерывистой линий. В системах технологического контроля и управления часто используются комбинированные и комплексные устройства, такие как комбинированные Рис.7 Пример щитовой части разнесенного варианта функциональной схемы измерительные и регулирующие приборы, микропроцессоры, компьютеры, полукомплекты телемеханики и т.п. Такие устройства обозначают прямоугольником произвольных размеров с указанием внутри прямоугольника типа устройства (U- несколько разнородных измеряемых величин; Y- преобразования и вычислительные функции; I- показания; R- регистрация; C- управление; S- включение, отключение, переключение, блокировка; A- сигнализация). Всем КИПиА, изображенным на функциональной схеме автоматизации, присваиваются позиционные обозначения, состоящие из двух частей: арабских цифр – номера функциональной группы и строчных букв русского алфавита – номера КИПиА в данной функциональной группе (например, 5а, 3б и т.п.). Буквенные обозначения присваивают каждому элементу функциональной группы в порядке алфавита в зависимости от последовательности прохождения сигнала – от устройств получения информации к устройствам воздействия на управляемый процесс (например, первичный измерительный прибор, вторичный преобразователь, задатчик, регулятор, указатель положения, исполнительный механизм, регулирующий орган). Допускается вместо букв русского алфавита использовать арабские цифры (например, 5-1, 3-2 и т.д.). Позиционные обозначения отдельных приборов и средств автоматизации, таких как регулятор прямого действия, манометр, термометр, и т.п., состоят только из порядковых номеров. При определении границ каждой функциональной группы необходимо учитывать следующее обстоятельство: если какой-либо прибор или регулятор связан с несколькими датчиками или получает дополнительные воздействия по другим параметрам (например, корректирующий сигнал), то все элементы схемы, осуществляющие дополнительные функции, относятся к той функциональной группе, на которую оказывается воздействие. В частности, регулятор соотношения входит в состав той функциональной группы, на которую оказывается ведущее воздействие по независимому параметру. В системах централизованного контроля с применением вычислительной техники, в системах телеизмерения, а также в сложных схемах автоматического управления с общими для разных функциональных групп устройствами все общие элементы выносятся в самостоятельные функциональные группы. Позиционные обозначения проставляют, как правило, в нижней части окружности, обозначающей прибор, или рядом с ней с правой стороны, или над ней. Задание по разработке ФС.В ПЗ необходимо определить и описать: целесообразный уровень автоматизации технологического процесса; принципы организации контроля и управления технологическим процессом; технологическое оборудование, управляемое автоматически, дистанционно или в обоих режимах по заданию оператора; перечень и значения контролируемых и регулируемых параметров; пределы измерения и регулирования технологических параметров; методы контроля, места размещения КИПиА- аппаратуры на технологическом оборудовании, на щитах и пультах управления. Результатом разработки должна быть функциональная схема автоматизации, выполненная в соответствии с требованием ГОСТ 21.408-93 иANSI/ISAS5.1 и их описание.Пример выполнения схемы поГОСТ 21.408-93приведен в приложении 7.Обе схемы поместить в альбом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *