Automatinio stebėjimo ir valdymo funkcinė schema
skirtas pagrindiniams techniniams sprendimams parodyti,
priimtas projektuojant procesų automatizavimo sistemas
procesus. Valdymo objektas procesų automatizavimo sistemose
procesai yra pagrindinių ir pagalbinių procesų derinys
įranga kartu su įmontuotu išjungimu ir reguliavimu
organai.
Funkcinė schema yra techninis dokumentas, apibrėžiantis
automatinio atskirų mazgų funkcinio bloko struktūra
technologinio proceso kontrolė, valdymas ir reguliavimas ir
valdymo įrenginio įrengimas prietaisais ir automatikos įranga. Įjungta
Funkcinėje diagramoje pavaizduotos automatinės valdymo sistemos,
reguliavimas, nuotolinio valdymo pultas, signalizacija, apsauga ir
blokavimas.
Visi valdymo sistemų elementai rodomi sąlygine forma
vaizdai ir yra sujungti į vieną sistemą funkcinėmis linijomis
komunikacijos. Automatinio stebėjimo ir valdymo funkcinė schema
yra supaprastintas technologinės diagramos vaizdas
automatizuotas procesas. Įranga diagramoje parodyta simbolinių vaizdų pavidalu.
Pagal GOST 36-27-77 „Instrumentai ir automatikos įranga. Įprasti žymėjimai technologinių procesų automatizavimo schemose“ nustato išmatuotų dydžių žymėjimus, prietaisų funkcines charakteristikas, ryšio linijas, taip pat įprastinių grafinių prietaisų ir automatikos įrangos žymėjimų konstravimo būdus ir būdus.
Kuriant procesų automatizavimo funkcinę schemą, būtina išspręsti šias problemas:
Užduotis gauti pirminę informaciją apie technologinio proceso ir įrangos būklę;
Tiesioginės įtakos technologiniam procesui uždavinys jį valdyti ir stabilizuoti technologinius proceso parametrus;
Procesų technologinių parametrų ir technologinės įrangos būklės stebėjimo ir fiksavimo užduotis.
Kurdami funkcinę diagramą, nustatykite:
1) atitinkamas technologinio proceso automatizavimo lygis;
2) technologinių kontrolės ir valdymo organizavimo principus
procesas;
3) automatiškai valdoma technologinė įranga,
nuotoliniu būdu arba abiem režimais pagal operatoriaus nurodymus;
4) valdomų ir reguliuojamų parametrų sąrašas ir reikšmės;
5) kontrolės metodai, reguliavimo ir valdymo įstatymai;
6) technologinių mazgų autonominio valdymo grandinių automatinės apsaugos ir blokavimo apimtis;
7) techninės automatikos įrangos komplektas, energijos rūšis informacijai perduoti;
8) įrenginių vietos ant technologinių įrenginių, skirstomųjų skydų ir valdymo pultų.
Automatizavimo schema turi būti sudaryta taip, kad iš jos būtų galima lengvai nustatyti:
1) technologinio proceso parametrai, kuriems taikomas automatinis valdymas ir reguliavimas;
2) apsaugos ir signalizacijos prieinamumas;
3) priimtas mechanizmo užraktas;
4) kontrolės ir valdymo punktų organizavimas;
5) kiekvieno valdymo, signalizacijos, automatinio reguliavimo ir valdymo bloko funkcinė struktūra;
6) techninės priemonės, kurių pagalba įgyvendinamas vienas ar kitas funkcinis valdymo, signalizacijos, automatinio reguliavimo ir valdymo blokas.
Remiantis GOST 2.702-75 „Elektros grandinių vykdymo taisyklės“ rekomendacijomis, grafinė grandinės konstrukcija turėtų aiškiai suprasti funkcinių sistemos dalių sąveikos seką. Funkcinėje diagramoje turėtų būti pavaizduotos gaminio funkcinės dalys (elementai, įrenginiai ir funkcinės grupės), dalyvaujančios diagramoje pavaizduotame procese, ir šių dalių jungtys.
Yra dvi visuotinai priimtos funkcinės diagramos pateikimo parinktys:
pagal GOST 21.404-85 „Technologinių procesų automatizavimas. Įrenginių ir automatikos įrenginių simboliai diagramose“ ir GOST 21.408-93 „Statybos projektinės dokumentacijos sistema. Technologinių procesų automatizavimo darbo dokumentacijos įgyvendinimo taisyklės“;
pagal Amerikos instrumentų kūrėjų draugijos standartą ANSI/ISA S5.1. „Instrumentų simboliai ir identifikavimas“.
GOST taikymo pavyzdys yra prietaisų ir automatikos schema, pateikta GOST 21.408-93 priede (6 pav.). Ši diagrama rodo:
Kanalas informacijai iš jautraus elemento 7a konvertuoti į vieningą signalą 7b;
Valdymo signalo 7c konvertavimo į valdymo veiksmą pavaros (vožtuvo) 7i kanalas su galimybe jį valdyti iš nuotolinio valdymo pulto 7e, nurodant rakto padėtį ir naudojant rankinį valdymo klavišą 7g;
Signalizacijos kanalas 7d su šviesos signalais HL1/2.
Blokinėje spintelėje (pavyzdžiui, relinės automatikos spintoje) matavimo signalas konvertuojamas nuotoliniam perdavimui. Stebėjimas ir rankinis (valdiklio) valdymas atliekamas operatoriaus skydelyje. Valdymo kilpa uždaroma pavara.
Garsiakalbių stebėjimas, valdymas ir konfigūravimas atliekamas valdymo lygio ekranuose (apatinė diagramos dalis).
Svarbu, kad diagramoje esantys signalai nurodytų fizikinių parametrų matmenis ir matavimo ribas: mm, o C, MPa, m 3 / val.
6 pav. Automatikos funkcinės schemos pavyzdys pagal GOST
Funkcinės dalys ir jungtys tarp jų diagramoje pavaizduotos įprastinių grafinių simbolių, nustatytų Vieningos projektavimo dokumentacijos sistemos standartuose, forma. Ypatingą vaidmenį čia atlieka santrumpos KIPiA semantika. Rekomenduojamas GOST nustatytas prietaisų ir automatikos pavadinimų sistemos sukūrimo būdas yra sudaryti kelių raidžių pavadinimą, kurio pirmoji vieta gali būti bet kuri iš 20 lotyniškos abėcėlės raidžių, antroji - bet kuri iš 5 raidžių. , trečiasis – bet kuris iš 7 ir t.t. (pavyzdžiui, LIR, kur L yra lygis; I yra rodmenys; R yra registracija).
ANSI standarto taikymo pavyzdys yra prietaisų schema, parodyta fig. 7.
Šiame paveikslėlyje galima išskirti 4 kintamosios srovės lygius: apatinis lygis yra siurblio variklis, skydinių įrenginių lygis - YSLH ir YS, blokavimo ir valdymo logikos lygis, o viršutinis lygis - signalizuojantis apie vykdomosios ir automatizavimo sistemos komandų elementai.
ESD variklio apsaugos ir valdymo blokas suteikia:
Minkštas variklio užvedimas;
Variklio atbulinė eiga;
Stabdymas tam tikra srove tam tikrą laiką;
Srovės apribojimas užvedimo, važiavimo ir stabdymo metu;
Valdymas atskirais signalais per nuosekliąją sąsają iš vietinės valdymo stoties;
Apkrovos atjungimas trumpojo jungimo atveju;
Laikmačio išjungimas;
Nurodytais intervalais tikrinti, ar yra elektros variklio fazės, ir duoti įspėjimus sustojus;
Fazių sekos pokyčių nustatymas, kai įrenginys įjungiamas, ir įspėjimų davimas;
Vienos iš tinklo fazių gedimo nustatymas žemiau nustatyto lygio ir įspėjimas;
Tiristorių atidarymo kampo reguliavimas naudojant analoginį įvesties signalą.
Siurblio būsena rodoma YSLH valdymo skydelyje. Šis signalas generuoja YSL blokavimo logiką, kuri vėliau atsispindi YAL įspėjimo apie sustabdymą ir YLH paleidimo aliarmą.
Remiantis YS skydelio jungiklio būsena, generuojama variklio relės valdymo logika, kurią atspindi YL signalas.
Atsižvelgiant į YS rakto būseną, ESD įtampos generatorius įjungiamas nuotoliniu būdu, o tai patvirtina „Užrakinimo suveikimo“ indikacija LA. Ryšys su pirminiais ir antriniais įrenginiais rodomas punktyrinėmis linijomis.
Procesų stebėjimo ir valdymo sistemose dažnai naudojami kombinuoti ir sudėtingi įrenginiai, pvz
8 pav. Funkcinės diagramos atskirtos versijos skydo dalies pavyzdys
kombinuoti matavimo ir valdymo prietaisai,
mikroprocesoriai, kompiuteriai, nuotolinio valdymo puskomplektai ir kt. Tokie įrenginiai žymimi savavališkų matmenų stačiakampiu, nurodančiu stačiakampio viduje (8 pav.) įrenginio tipą (U – keli nevienalyčiai išmatuoti dydžiai; Y – transformacijos ir skaičiavimo funkcijos; I – rodmenys; R – registracija; C – valdymas; S - įjungimas, išjungimas, perjungimas, blokavimas;
Visiems funkcinės automatikos schemoje pavaizduotiems prietaisams ir automatikos įrenginiams priskiriami padėties žymėjimai, susidedantys iš dviejų dalių: arabiški skaitmenys - funkcinės grupės numeris ir mažosios rusiškos abėcėlės raidės - prietaisų ir automatikos įrangos skaičius šioje funkcinėje grupėje (skirta pvz., 5a, 3b ir kt.).
Kiekvienam funkcinės grupės elementui priskiriami raidiniai pavadinimai abėcėlės tvarka, priklausomai nuo signalo perdavimo sekos – nuo informacijos priėmimo įrenginių iki kontroliuojamą procesą įtakojančių įrenginių (pavyzdžiui, pirminis matavimo prietaisas, antrinis keitiklis, nustatymo rodyklė, reguliatorius, padėties indikatorius, pavara, reguliavimo korpusas).
Leidžiama naudoti arabiškus skaičius vietoj rusiškos abėcėlės raidžių (pavyzdžiui, 5-1, 3-2 ir kt.).
Atskirų prietaisų ir automatikos įrangos, pvz., tiesioginio veikimo reguliatoriaus, manometro, termometro ir kt., pozicijų žymėjimai susideda tik iš serijos numerių.
Nustatant kiekvienos funkcinės grupės ribas, reikia atsižvelgti į tokią aplinkybę: jei kuris nors įrenginys ar valdiklis yra prijungtas prie kelių jutiklių arba gauna papildomų įtakų pagal kitus parametrus (pavyzdžiui, koregavimo signalą), tada visi grandinės elementai, atlikti papildomas funkcijas priklauso tai funkcinei grupei , kuri yra paveikta. Visų pirma, santykio reguliatorius yra funkcinės grupės, kuriai įtakos turi nepriklausomas parametras, dalis.
Centralizuotose valdymo sistemose, naudojančiose kompiuterines technologijas, telemetrijos sistemose, taip pat sudėtingose automatinio valdymo schemose su įtaisais, bendrais skirtingoms funkcinėms grupėms, visi bendri elementai yra sudėti į nepriklausomas funkcines grupes.
Pozicijos žymos dažniausiai pateikiamos apskritimo, nurodančio įrenginį, apačioje arba šalia jo dešinėje pusėje arba virš jo.
Susijusi informacija.
Bendrai vienos grandinės automatinio valdymo sistemos blokinė schema pateikta 1.1 pav. Automatinė valdymo sistema susideda iš automatikos objekto ir šio objekto valdymo sistemos. Dėl tam tikros automatikos objekto ir valdymo grandinės sąveikos automatikos sistema kaip visuma suteikia reikiamą objekto veikimo rezultatą, apibūdinantį jo išvesties parametrus ir charakteristikas.
Kiekvienam technologiniam procesui būdingi tam tikri fizikiniai dydžiai (parametrai). Kad technologinis procesas vyktų racionaliai, kai kurie jo parametrai turi būti palaikomi pastovūs, o kai kurie turi būti keičiami pagal tam tikrą dėsnį. Eksploatuojant automatikos sistemos valdomą objektą, pagrindinis uždavinys – palaikyti racionalias sąlygas technologiniam procesui.
Panagrinėkime pagrindinius vietinių automatinio valdymo sistemų konstrukcijų konstravimo principus. Naudojant automatinį valdymą, paprastai išsprendžiamos trijų tipų problemos.
Pirmojo tipo užduotis apima vieno ar kelių technologinių parametrų palaikymą tam tikrame lygyje. Automatinės valdymo sistemos, sprendžiančios tokio tipo problemas, vadinamos stabilizavimo sistemomis. Stabilizavimo sistemų pavyzdžiai yra oro kondicionavimo įrenginių temperatūros ir drėgmės reguliavimo sistemos, perkaitinto garo slėgis ir temperatūra katiliniuose, greičio reguliavimas garo ir dujų turbinose, elektros varikliai ir kt.
Antrojo tipo užduotys apima atitikimo tarp dviejų priklausomų arba vieno priklausomo ir kitų nepriklausomų dydžių palaikymą. Sistemos, reguliuojančios santykius, vadinamos automatinėmis sekimo sistemomis, pavyzdžiui, automatinės sistemos, skirtos reguliuoti „kuro ir oro“ santykį kuro degimo procese arba santykį „garų srautas - vandens srautas“, kai katilai tiekiami vandeniu ir pan.
Trečiojo tipo problemos apima kontroliuojamo kintamojo keitimą laikui bėgant pagal tam tikrą dėsnį. Sistemos, kurios išsprendžia tokio tipo problemas, vadinamos programų valdymo sistemomis. Tipiškas tokio tipo sistemos pavyzdys yra temperatūros reguliavimo sistema terminio metalo apdorojimo metu.
Pastaraisiais metais plačiai naudojamos ekstremalios (paieškos) automatinės sistemos, užtikrinančios maksimalų teigiamą technologinio objekto funkcionavimo efektą su minimaliomis žaliavų, energijos ir kt.
Techninių priemonių rinkinys, kurio pagalba vienas ar keli reguliuojami kiekiai, nedalyvaujant žmogui, suderinami su jų pastoviomis arba nurodytomis vertėmis, kintančiomis pagal tam tikrą dėsnį, darant poveikį reguliuojamiems kiekiams. lyginant jų tikrąsias vertes su nurodytomis, vadinama automatine valdymo sistema (ACP) arba automatine valdymo sistema. Iš apibrėžimo matyti, kad paprastai paprasčiausias ASR turėtų apimti šiuos elementus:
valdymo objektas (OU), apibūdinamas valdomu kintamuoju x n. x(t);
matavimo prietaisas (MD), kuris matuoja valdomą kintamąjį ir paverčia jį į formą, patogią tolesniam konvertavimui arba nuotoliniam perdavimui;
pagrindinis įrenginys (SD), kuriame sumontuotas kontrolinės vertės signalas, nustatantis nustatytąją vertę arba valdomo kintamojo kitimo dėsnį;
palyginimo įtaisas (CD), kuriame tikroji valdomo kintamojo x vertė lyginama su nustatyta verte g(t) ir
aptinkamas nuokrypis (g(t)- x(t));
valdymo įtaisas (VĮ), kuris, gavęs nuokrypį (ε) jo įėjime, sukuria reguliavimo veiksmą, kuris turi būti taikomas kontroliuojamam objektui, kad būtų pašalintas esamas valdomo dydžio x nuokrypis nuo nustatytos reikšmės g (t);
pavaros mechanizmas (AM). Reaktoriaus jėgainės išėjime reguliuojamasis efektas turi mažą galią ir išduodamas tokia forma, kuri paprastai nėra tinkama tiesioginiam poveikiui reguliavimo objektui. Reikia arba sustiprinti reguliavimo poveikį, arba transformuoti į patogią formą x p. Tam naudojamos specialios pavaros, kurios yra reguliavimo elemento pavaros išvesties įtaisai;
reguliavimo institucija (RO). Pavaros negali tiesiogiai paveikti valdomo kintamojo. Todėl reguliavimo objektuose yra įrengtos specialios reguliavimo institucijos RO, per kurias IV įtakoja reguliuojamą kintamąjį;
ryšio linijos, kuriomis signalai perduodami iš elemento į elementą automatinėje sistemoje.
Kaip pavyzdį panagrinėkime didesnę automatinio valdymo blokinę schemą (1.1 pav.). Diagramoje išvesties parametrai – valdomo objekto veikimo rezultatas, žymimi x 1, x 2, ……… x n. Be šių pagrindinių parametrų, automatikos objektų veikimui būdinga nemažai pagalbinių parametrų (y 1, y 2,.......y n), kuriuos būtina stebėti ir reguliuoti, pavyzdžiui, palaikyti pastovius.
1.1 pav. Automatinio valdymo blokinė schema
Veikimo metu valdymo objektas gauna trikdančių poveikių f1.... fn, sukeldamas parametrų x1.......xn nukrypimus nuo jų racionalių reikšmių. Informacija apie esamas reikšmes x tek ir y tek patenka į valdymo sistemą ir lyginama su jų nustatytomis reikšmėmis (nustatymais) g1...... gn, dėl ko valdymo sistema atlieka valdymo veiksmus E1. ....En ant objekto, skirtas kompensuoti esamų išėjimo parametrų nukrypimus nuo nurodytų verčių.
Pagal automatikos objekto automatinio valdymo sistemų struktūrą tam tikrais atvejais jos gali būti vieno lygio centralizuotos, vieno lygio decentralizuotos ir kelių lygių. Tuo pačiu metu vieno lygio valdymo sistemos yra sistemos, kuriose objektas valdomas iš vieno valdymo taško arba iš kelių nepriklausomų. Vieno lygio sistemos, kuriose valdymas vykdomas iš vieno valdymo taško, vadinamos centralizuotomis. Vieno lygio sistemos, kuriose atskiros sudėtingo objekto dalys valdomos iš nepriklausomų valdymo taškų, vadinamos decentralizuotomis.
2.2 Automatinio valdymo funkcinės ir technologinės schemos
Funkcinė-technologinė schema – pagrindinis techninis dokumentas, apibrėžiantis automatinės valdymo sistemos mazgų ir elementų funkcinio bloko sandarą, technologinio proceso (operacijų) reguliavimą ir jo parametrų valdymą bei valdymo objekto įrengimą. su prietaisais ir automatikos įranga. Schemos taip pat dažnai vadinamos tiesiog automatizavimo schemomis. Sudėtį ir įgyvendinimo taisykles diktuoja standartų reikalavimai (žr. 1 skyrių).
Funkcinė ir technologinė automatikos schema atlikta viename brėžinyje, ant kurio simboliais pavaizduoti technologiniai įrenginiai, transporto linijos ir vamzdynai, prietaisai ir automatikos įrenginiai, nurodant jų tarpusavio ryšius. Pagalbiniai įtaisai (maitinimo šaltiniai, relės, grandinės pertraukikliai, jungikliai, saugikliai ir kt.) schemose nepateikti.
Funkcinės automatikos diagramos yra susijusios su gamybos technologija ir technologine įranga, todėl diagramoje technologinių įrenginių išdėstymas pateikiamas supaprastintai, neatsižvelgiant į mastelį, bet atsižvelgiant į faktinę konfigūraciją.
Be technologinės įrangos, funkcinės automatikos schemose pagal standartus vaizduojamos įvairios paskirties transporto linijos supaprastintai (dviejų eilučių) ir sąlygiškai (vienos eilės).
Tiek konstravimas, tiek techninės dokumentacijos schemų studijos turi būti atliekamos tam tikra seka.
Proceso parametrai, kuriems taikomas automatinis valdymas ir reguliavimas;
Funkcinė valdymo struktūra;
Valdymo kilpos;
Apsaugos ir signalizacijos prieinamumas bei priimtas mechanizmas užraktas;
Kontrolės ir valdymo punktų organizavimas;
Techninės automatikos priemonės, kurių pagalba sprendžiamos valdymo, signalizacijos, automatinio reguliavimo ir valdymo funkcijos.
Norėdami tai padaryti, turite žinoti procesų valdymo automatinių valdymo sistemų konstravimo principus ir įprastus proceso įrangos, vamzdynų, prietaisų ir automatikos įrangos vaizdus, funkcinius ryšius tarp atskirų įrenginių ir automatikos įrangos bei turėti supratimą apie jų prigimtį. technologinio proceso ir atskirų įrenginių bei proceso įrangos mazgų sąveikos.
Funkcinėje diagramoje ryšio linijos ir vamzdynai dažnai rodomi vienos eilutės diagramoje. Perkeliamos laikmenos žymėjimas gali būti skaitmeninis arba raidinis ir skaitmeninis. (Pavyzdžiui: 1.1 arba B1). Pirmasis skaičius arba raidė nurodo gabenamos laikmenos tipą, o kitas skaičius nurodo jos paskirtį. Skaitiniai arba raidiniai ir skaitmeniniai žymėjimai pateikiami pirmaujančių linijų lentynose arba virš transportavimo linijos (vamzdyno), o prireikus – transporto linijų pertraukose (šiuo atveju priimtini žymėjimai paaiškinami brėžiniuose arba tekstiniuose dokumentuose (žr. Lentelėje 1.1.) Ant technologinių objektų parodyti tie valdymo ir uždarymo vožtuvai, technologiniai įrenginiai, kurie tiesiogiai dalyvauja stebint ir kontroliuojant procesą, taip pat mėginių ėmimo (jutikliai), uždarymo ir reguliavimo organai, reikalingi santykinei vietai nustatyti. mėginių ėmimo vietų (daviklių įrengimo vietos), taip pat matavimo ar valdymo parametrai (žr. 1.2 lentelę).
Sukomplektuoti įrenginiai (centralizuoto valdymo staklės, valdymo mašinos, telemechanikos puskomplektai ir kt.) žymimi savavališko dydžio stačiakampiu su įrenginio tipu, nurodytu stačiakampio viduje (pagal gamintojo dokumentaciją).
Kai kuriais atvejais kai kurie technologinės įrangos elementai taip pat pavaizduoti diagramose stačiakampių pavidalu, nurodant šių elementų pavadinimus. Kartu prie jutiklių, selektyvinių, priėmimo ir kitų panašios paskirties įrenginių nurodyti technologinės įrangos, kuriai jie priklauso, pavadinimą.
1.1 lentelė. Transporto vamzdynų linijų žymėjimas pagal GOST 14.202 – 69
| Transporto linijų (vamzdynų) turinys | Įprastas skaitmeninis ir raidinis žymėjimas | Pavadinimas spalvotu |
| Skystis arba dujos (bendrai) | - | Raudona Geltona |
| Vandens garai Oro deguonis | - 1.1 - 1.0 - - 2.1 - 2.0 - - 3.1 - 3.6 - - 3 - 7 - | Žalia Rožinė Šviesiai mėlyna |
| Inercinės dujos | - 5.1-5.0 - | Violetinė |
| Amoniako rūgštis (oksidacinė medžiaga) Alkali Oil Skystas kuras | - 11 - 11 - - 3 - 7 - - 7.1-7.0 - -8.4 – 14 – - 8.6 - | Pilka alyvuogių Pilkai ruda Ruda Geltona |
| Degios ir sprogios dujos | -16 – 16 - | Oranžinė |
| Vandens vamzdžiai | VO – B9 | - |
| Gaisro vamzdynas | AT 2 | Šviesiai pilka |
| Kanalizacija | KO – K12 | - |
| Šilumos vamzdis | Į – T8 | - |
1.2 lentelė. Technologinės armatūros simboliai
| vardas | Pavadinimas pagal GOST 14.202 - 69 |
| Vartų vožtuvas per praėjimą (vartų vožtuvas) |  |
| Elektra valdomas vožtuvas |  |
| Trijų krypčių vožtuvas |  |
| apsauginis vožtuvas |  |
| Sukamasis vožtuvas (vožtuvas, vartai) |  |
| Pavaros diafragma |  |
| 1.3 lentelė. Išvesties elektros perjungimo elementai | |
| vardas | Pavadinimas pagal GOST 2.755 - 87 |
| Didelės srovės grandinės perjungimo kontaktas (kontaktoriaus kontaktas) |  |
| Normalus kontaktas |  |
| Normalus kontaktas |  |
Kad diagramos būtų lengviau skaitomos, ant vamzdynų ir kitų transportavimo linijų dedamos rodyklės, nurodančios medžiagos judėjimo kryptį.
Funkcinėje-technologinėje diagramoje, taip pat dujotiekio, per kurį medžiaga palieka šią sistemą, paveikslėlyje daromas atitinkamas užrašas, pavyzdžiui: „Iš absorbcijos cecho“, „Iš siurblių“, „Į polimerizaciją“. grandinė“.
1.2 pav. Jutiklių ir mėginių ėmimo prietaisų vaizdas (fragmentas)
Įprastiniai automatikos įrenginių grafiniai simboliai pateikti 1.2., 1.3., 1.4. lentelėse. Funkcinės automatikos schemose naudojami įprasti grafiniai elektros įrenginių simboliai turi būti vaizduojami pagal standartus (1.3. lentelė). Jei jokiems automatiniams įrenginiams nėra standartinių simbolių, turėtumėte naudoti savo simbolius ir paaiškinti juos užrašu diagramoje. Šių žymenų linijų storis turi būti 0,5 - 0,6 mm, išskyrus horizontalią skiriamąją liniją simboliniame ant skirstomojo skydo sumontuoto įrenginio paveikslėlyje, kurio storis 0,2 - 0,3 mm.
Visų nuolat prijungtų įrenginių mėginių ėmimo įtaisas neturi specialaus žymėjimo, o yra plona ištisinė linija, jungianti proceso vamzdyną ar aparatą su įrenginiu (1.2 pav. 2 ir 3a įrenginiai). Jei reikia nurodyti tikslią mėginių ėmimo įrenginio ar matavimo taško vietą (technologinio aparato grafinio žymėjimo viduje), pabaigoje paryškintu šriftu pavaizduotas 2 mm skersmens apskritimas (1.2 pav. įtaisai 1 ir 4a ).
2.4 lentelė. Įprasti automatikos įrangos ir įrenginių grafiniai simboliai
| vardas | Simbolis pagal GOST 21.404 - 85 |
| Pirminis matavimo keitiklis (jutiklis) arba prietaisas, sumontuotas vietoje (ant gamybos linijos, aparato, sienos, grindų, kolonos, metalinės konstrukcijos). Pagrindinis Priimtinas | |
| Prietaisas, sumontuotas skydelyje arba nuotolinio valdymo pulte Pagrindinis Leidžiamas | |
| Mėginių ėmimo įrenginys be nuolatinio įrenginio prijungimo | |
| Įjungimo mechanizmas | |
| Bėgių jungiklis | |
| Elektrinis varpas, sirena, signalas |  |
| Elektrinis šildytuvas: a) varža, c) indukcija |  |
| Įrašymo įrenginys | |
| Kaitrinė lempa, dujų išlydis (signalas) | |
| Trifazė elektros mašina (M – variklis, G – generatorius) |  |
| Nuolatinės srovės elektros mašina (variklis M, generatorius G) |  |
Norint gauti pilną (laisvai skaitomą) įrenginio ar kito automatizavimo įrenginio žymėjimą, į jo įprastą grafinį vaizdą apskritimo arba ovalo pavidalu įvedamas raidės simbolis, nurodantis paskirtį, atliekamas funkcijas, charakteristikas ir veikimo parametrus. Šiuo atveju raidės vieta lemia jo reikšmę. Taigi 1.5 lentelėje pateiktos raidės yra pagrindiniai parametrai ir funkcijos, o 1.6 lentelėje pateiktos raidės nurodo funkciją arba parametrą.
1.5 lentelė. Pagrindinių matuojamų parametrų žymėjimas automatizavimo schemose
| Išmatuotas parametras | Paskyrimas |
| Tankis | D |
| Bet koks elektros kiekis. Norint nurodyti matuojamą elektros kiekį, įprasto grafinio įrenginio vaizdo dešinėje reikia nurodyti jo pavadinimą, pavyzdžiui, įtampą, srovę, galią ir kt. | E U, aš, P |
| Vartojimas | F |
| Dydis, padėtis, judėjimas | G |
| Laikas, laiko programa | K |
| Lygis | L |
| Drėgmė | M |
| Slėgis, vakuumas | P |
| Sudėtis, koncentracija ir kt. | K |
| Greitis, dažnis | S |
| Temperatūra | T |
| Klampumas | V |
| Svoris | W |
| Keletas nevienalyčių išmatuotų dydžių | U |
Rankiniam valdymui žymėti naudojama raidė H Norint žymėti standarte nenumatytus kiekius, gali būti naudojamos atsarginės raidės: A, B, C, I, N, O, Y, Z (raidė X nerekomenduojama). . Naudojamos rezervuotos raidės turi būti iššifruotos pagal užrašą laisvajame diagramos lauke.
Žemiau pateikiami žymėjimai, skirti paaiškinti išmatuotų kiekių vertes.
1.6 lentelė. Papildomi raidžių žymėjimai
Išmatuotai vertei patikslinti naudojama raidė dedama po raidės, nurodančios išmatuotą vertę, pavyzdžiui, P, D – slėgio skirtumas.
Informacijos atvaizdavimo įrenginių atliekamos funkcijos žymimos lotyniškomis raidėmis (žr. 2.7 lentelę).
1.7 lentelė. Raidinis funkcijos žymėjimas
Be to, gali būti naudojami žymėjimai su raidėmis E, G, V.
Visi aukščiau išvardyti raidžių žymėjimai yra viršutinėje apskritimo dalyje, nurodančioje įrenginį (įrenginį).
Jei vienam įrenginiui žymėti naudojamos kelios raidės, tada jų išdėstymo tvarka po pirmosios, nurodančios išmatuotą vertę, turėtų būti, pavyzdžiui: TIR - temperatūros matavimo ir registravimo prietaisas, PR - slėgio registravimo prietaisas.
Žymint įrenginius, pagamintus atskirų blokų pavidalu ir skirtus rankiniam valdymui, pirmiausia dedama raidė H.
Pavyzdžiui, pav. 1.2 parodyta automatizavimo schema naudojant temperatūros ir slėgio skirtumo registravimo prietaisus, kur formuoti įrenginio (rinkinio) simbolį, funkcinė paskirtis nurodoma viršutinėje apskritimo dalyje, o jo padėties žymėjimas dedamas apatinėje apskritimas (abėcėlinis - skaitmeninis arba skaitmeninis - 1, 2, 4a, 4b, 3a, 3b). Taigi visi vienos aibės elementai, t.y. viena funkcinė prietaisų grupė (pirminis, tarpinis ir siunčiantis matavimo keitikliai, matavimo prietaisas, reguliavimo įtaisas, pavara, reguliavimo korpusas) žymima tuo pačiu numeriu. Šiuo atveju skaičius 1 priskiriamas pirmajam (iš kairės) rinkiniui, skaičius 2 – antrajam ir t.t.
Vieno rinkinio elementams atskirti šalia skaičiaus dedama raidžių rodyklė (raidės Z ir O, kurių kontūras panašus į skaičių kontūrą, nerekomenduojamos): pirminiam keitikliui (jautriam elementui) - indeksas "a", siųstuvui - "b" , matavimo prietaise - "in" ir kt. Taigi vienam rinkiniui visas pirminio matavimo keitiklio pavadinimas bus 1a, siunčiantis matavimo keitiklis 1b, matavimo (antrinis) įtaisas 1c ir kt. skaičiaus aukštis 3,5 mm, raidės aukštis 2,5 mm.
Funkcinės ir technologinės automatizavimo schemos sudarymo metodika.
Funkcinė schema yra pagrindinis techninis dokumentas, nustatantis projektuojamo objekto technologinio proceso automatizavimo struktūrą ir pobūdį bei jo įrengimą prietaisais ir automatikos įranga.
Funkcinėje diagramoje sutartinai pavaizduota technologinė įranga, ryšiai, valdikliai, prietaisai ir automatikos įranga, taip pat jungtys tarp jų.
Funkcinės automatikos schemos brėžinio pavyzdys parodytas fig. 2.
Kuriant ir aprašant funkcines schemas, terminai turi atitikti GOST 17194-71, o prietaisų ir automatikos įrangos simboliai - GOST 3925-59.
Jei yra to paties tipo technologiniai objektai (cechai, skyriai, instaliacijos, mazgai, įrenginiai), nesusieti tarpusavyje ir turintys tą pačią įrangą su prietaisais ir automatikos įranga, vienam iš jų sudaroma funkcinė schema ir pateikiamas paaiškinimas brėžinys, pavyzdžiui, „Schema sudaryta 1 blokui; 2-5 vienetų schemos yra panašios. Prie to pridedami paaiškinimai dėl žymėjimų (ženklinimo) ir specifikacijos savybių. Pavyzdžiui, „Specifikacijoje atsižvelgiama į penkių vienetų įrangą. 2-5 blokų prietaisų ir automatikos įrangos žymėjimas yra panašus į parodytą 1 bloke, o skaitmeninis indeksas keičiasi pagal bloko numerį.
Diagramose nurodyti suprojektuotas nuotolinio valdymo (TC), telesignalizacijos (TS) ir telemetrijos (TI) sistemas, lentų ir (valdymo skydelių) stačiakampiuose nubrėžtos horizontalios linijos su užrašais kairėje pusėje TU, TS, TI šių sistemų ryšys su įrenginiais ir automatikos įranga pavaizduotas linijiniais ryšiais Automatizuoto objekto technologinė įranga ir ryšiai pavaizduoti funkcinėse diagramose supaprastintai, tačiau taip, kad būtų parodyta jų santykinė vieta ir sąveika su įrenginiais bei automatika. įranga Leidžiama pavaizduoti objekto dalis stačiakampiais su jų pavadinimais, nurodytais ant technologinių komunikacijų (jos vaizduojamos pagal GOST. 3464-63), rodomos tik tos reguliavimo ir uždarymo įstaigos, kurios dalyvauja procese. valdymo sistema Dujotiekio linijose nurodomi vardinių praėjimų skersmenys, o medžiagos tekėjimo kryptys – pagal technologinę schemą.
Į technologinius įrenginius ir komunikacijas įmontuoti arba su jais mechaniškai sujungti prietaisai ir automatikos įrenginiai vaizduojami funkcinėse diagramose arti technologinės įrangos. Tai apima: slėgio, lygio, medžiagos sudėties įtaisų parinkimą, matavimo įtaisus, kurie suvokia išmatuotų ir kontroliuojamų dydžių poveikį (ribojantys įtaisai, rotametrai, varžos termometrai, manometrinių termometrų šiluminiai cilindrai, termoporos ir kt.), pavaros, valdymas. ir uždarymo elementai .
Prietaisai ir automatikos įranga, neturintys tiesioginio struktūrinio ir mechaninio ryšio su proceso įranga, rodomi stačiakampiais, esančiais brėžinio lauko apačioje. Tai apima: pirminius keitiklius (jutiklius), veikiančius kartu su selektyviniais įtaisais, keitiklius, stiprintuvus; prietaisai ir valdymo įranga ir kt. . Jie yra diagramoje vienoje ar keliose horizontaliose eilutėse ir paprastai yra stačiakampiai.
Stačiakampis kairėje nurodo jų pavadinimus: „Vietiniai įrenginiai“, „Valdymo pultas“ ir kt. Pagalbinė įranga ir įrenginiai (filtrai ir pneumatinio maitinimo pavarų dėžės, saugikliai, magnetiniai starteriai ir kt.), kurie neturi įtakos automatikos funkcinei struktūrai. grandinė , nėra pavaizduoti diagramose.
Išimtis yra magnetiniai starteriai, naudojami valdymo kilpose pavaroms valdyti. Įrenginiai ant skirstomųjų skydų diagramoje pavaizduoti sutartinai apatiniame stačiakampyje, virš jo yra vietiniai įrenginiai.
Ryšio linijos funkcinėje schemoje yra pavaizduotos kaip viena linija, atsižvelgiant į laidų ir vamzdžių, jungiančių šią jungtį, skaičių ir nubrėžtos su mažiausiais susikirtimų ir susikirtimų skaičiumi. Ryšio linijos turi aiškiai parodyti funkcines jungtis tarp grandinės elementų nuo signalo pradžios iki pabaigos. Blokuojančias ryšio linijas leidžiama sujungti į vieną bendrą liniją. Kad būtų lengviau skaityti funkcines automatikos schemas esant dideliam kiekiui technologinės įrangos ir automatikos įrangos, po skirstomųjų skydų ir pultų stačiakampiais leidžiama nubraižyti stačiakampį su užrašais, paaiškinančiais vaizduojamos automatikos įrangos paskirtį.
Diagramose visiems įrenginiams ir automatikos įrangai priskirti padėties žymėjimai.
Pavadinimai aiškiai nurodo įrenginio tipą ir įrengimo vietą. Kiekvienam automatikos įrangos rinkiniui priskiriamas serijos numeris (pavyzdžiui, rinkinys 1 2 pav.). Rinkinys laikomas funkciškai susijusiais įrenginiais, atliekančiais konkrečią užduotį. Kiekvienam rinkinio įrenginiui priskiriamas raidinis ir skaitmeninis pavadinimas, kurį sudaro rinkinio serijos numeris ir raidžių indeksas.
Funkcinių schemų brėžiniuose, dešinėje pusėje virš brėžinio antspaudo, pateikiama specifikacija (viena iš schemų įgyvendinimo variantų), kuri yra paraiškų formų ir užsakymų specifikacijų pradinė medžiaga. Jei projekte numatoma naudoti naują technologinę įrangą, tai pirmiausia pateikiama jos specifikacija, tada – automatikos įrangos specifikacija, o grupėse „vietiniai įrenginiai“, „prietaisai skirstomuosiuose skyduose“.
Specifikacija apima visus įrenginius, kuriems diagramose priskirtos padėties žymos.
Įrenginių ir automatikos įrenginių pagrindinių dydžių žymėjimai ir simboliniai atvaizdai diagramose.
GOST 3925-59 nustato funkcinėse diagramose naudojamų išmatuotų ir kontroliuojamų kiekių žymes bei simbolinius prietaisų ir automatikos įrenginių vaizdus. Tai apima pagrindinių valdomų ir kontroliuojamų dydžių žymėjimus, pagrindinių elektrinių matavimo prietaisų pavadinimus, taip pat matavimo ir valdymo prietaisų vaizdus, nuotolinio valdymo transmisijos tipus, pirminius keitiklius, kurie suvokia išmatuojamų ar kontroliuojamų dydžių įtaką, pavaras ir reguliavimo įtaisus. korpusai, papildomi įrenginiai ir rekomenduojami vaizdo dydžiai įrenginiai ir priemonės.
GOST pateikia įprastų prietaisų vaizdų, tiesioginio veikimo reguliatorių, valdymo įtaisų, susidedančių iš kelių jungčių, naudojimo pavyzdžius ir kontroliuojamų bei kontroliuojamų kiekių žymėjimus, taip pat funkcinės automatikos diagramos vaizdo pavyzdį.
Proceso valdymo sistemos kūrimo automatizavimo schema yra savotiška integruota technologinio valdymo objekto funkcinė schema, apimanti žemesnio sistemos lygio vadinamąją „lauko įrangą“ ir parodanti jos ryšius su prietaisais, valdymo kompiuterine įranga. ir aukštesnio lygio stebėjimo ir valdymo taškai.
Automatizavimo schema atliekama atsižvelgiant į GOST 2.702-75* ESKD 2 skirsnio, GOST 24.302-80 2.4 punkto, RD 50-34.698-90 4.1 skirsnio ir GOST 21.408-93 SPDS 4.3 skyriaus reikalavimus.
Automatikos schema kuriama kaip visuma automatinio valdymo sistemos technologinio valdymo objektui arba atskirai inžinerinei sistemai (maitinimas, šilumos tiekimas, vėdinimas ir kt.) arba technologinės/inžinerinės sistemos daliai, procesui ir eksploatacijai: linijai. , sekcija, blokas, instaliacija, mazgas.
Pavyzdys: garo katilo automatikos funkcinė schemaFunkcinė schema parengta remiantis pradinėmis procesų valdymo sistemų kūrimo medžiagomis ir, visų pirma, technologinių reglamentų ar atskirų dokumentų, įtrauktų į „technologinius reglamentus“, medžiaga.
Geriausias TOU automatikos funkcinės schemos variantas yra schema, sujungta su prijungimo schema, kuri yra pagaminta kaip pagrindinio T klasės rinkinio dalis pagal GOST 21.401-88 SPDS arba su inžinerinių sistemų prijungimo schemomis.
Kombinuotosios schemos įgyvendinimas leidžiamas GOST 21.404-88 „Gamybos technologija“ 3.3 punkte. Pagrindiniai reikalavimai darbo brėžiniams“.
Užsienio praktikoje naudojamas PID grandinių (Process Instrument Diagram) kūrimas. Technologinių procesų (technologinės įrangos, OV, VK, EM ir kt.) specialistų kartu su procesų valdymo sistemų kūrimo specialistais (įskaitant žemesnį, „lauko“ lygmenį) sukuriama kombinuota schema suteikia efektyviausius sprendimus abi projekto dalys (pavyzdžiui, TX ir ATX).
Kadangi tokia schema išduodama su dviem parašais (TX ir ATX), tai bet koks TX dalies pakeitimas automatiškai tampa ATX kūrėjų nuosavybe, o tai pašalina daug konfliktinių situacijų, kylančių išduodant dokumentus atskirai – atskiros TX prijungimo schemos (OV , VK ir kt.) ir atskirai ATX automatikos grandines.
Dėl automatizavimo schemos (AS), kuri yra atskirai nuo TX (AV, VK ir kt.) uostymo schemos išleidimo, reikia susitarti su atitinkamais technologinės (santechnikos, šildymo ir vėdinimo ir kt.) dalies specialistais. projektas.
Pažymėtina, kad prijungimo schemoje (TX, OV, VK) pagal GOST 1 1 -88 3.2 punktą turi būti nurodyta „... vamzdynai ir jų elementai“ su visais raidiniais ir skaitmeniniais žymėjimais.
Štai keletas kai kurių terminų paaiškinimų.
Technologinis blokas- tam tikro gamyklinės parengties ir pagaminamumo lygio technologinės įrangos kompleksas arba surinkimo mazgas, skirtas pagrindiniams ar pagalbiniams technologiniams procesams įgyvendinti. Įrenginį sudaro mašinos, aparatai, pirminė stebėjimo ir valdymo įranga, vamzdynai, atraminės ir aptarnavimo konstrukcijos, šilumos izoliacija ir cheminė apsauga.
Blokai, kaip taisyklė, formuojami šilumos perdavimo, masės perdavimo, hidrodinaminiams, cheminiams ir biologiniams procesams atlikti. Blokų nomenklatūrą nustato žinybiniai norminiai dokumentai, suderinti su montavimo darbus atliekančiomis ministerijomis.
Proceso vamzdynas- vamzdynas, skirtas transportuoti įvairias medžiagas, reikalingas technologiniam procesui ar įrangai eksploatuoti.
Dujotiekio elementai- atšakos vamzdžiai (vamzdžiai), vingiai, perėjimai, trišakiai, flanšai, kompensatoriai, uždarymo, valdymo, apsauginiai vožtuvai, atramos, tarpinės ir tvirtinimo detalės, vamzdynuose sumontuoti stebėjimo ir valdymo įtaisai, kondensatas ir kitos dalys bei įtaisai.
Prietaisai, sumontuoti ant vamzdynų stebėjimui ir valdymui, rodomi kaip dujotiekio elementai elektros instaliacijos schemoje arba kombinuotoje schemoje.
Raidiniai ir skaitiniai žymėjimai dedami ant pirmaujančių linijų lentynų ir atitinka elemento brėžinio numerį.
Elementas (įterptasis elementas)- tai dalis arba surinkimo mazgas, kuris yra neatsiejamai įmontuotas į technologinius įrenginius ir vamzdynus (boksas, jungiamoji dalis, kišenė, rankovė ir kt.).
Remiantis SNiP 3.05.07-85 „Automatizavimo sistemos“, toks elementas vadinamas įterpta struktūra arba įterptuoju elementu.
Įmontuota konstrukcija arba įterpiamasis elementas turi užtikrinti reikiamą proceso įrangos ir vamzdyno sandarumą prieš montuojant ant jų automatikos įrenginį. Tai leidžia atlikti hidraulinius ir pneumatinius įrangos ir vamzdynų bandymus prieš montuojant automatikos įrenginius, prieš pradedant montuoti ir paleisti automatikos sistemas bei procesų valdymo sistemas.
Pasirinkimo įrenginys- prietaisas, sumontuotas ant technologinės įrangos ar vamzdyno ir skirtas tiekti matuojamą terpę į matavimo priemones ar matavimo keitiklius (jutiklius).
Atkreipkite dėmesį, kad pagal SNiP 3.05.07-85 2.12 punktą įterptieji elementai ar konstrukcijos, skirtos pirminiams įrenginiams montuoti, pasirinktinio slėgio, srauto ir lygio įtaisams montuoti ir kt. (baigiant uždarymo vožtuvais), individualus srautas skaitikliai, srauto matuokliai, valdymo ir uždarymo elementai, aplinkkelio linijos (apvadai), medžiagos įterptųjų elementų (konstrukcijų) gamybai numatyti ir nurodyti technologinėje projekto dalyje (TX, OV, VK).
Blokinė schema (pagal GOST) – tai diagrama, apibrėžianti pagrindines funkcines automatikos sistemos dalis, jų paskirtį ir ryšius. Skeleto blokinės schemos dažnai sudaromos automatinėms sistemoms.
Automatikos blokinė schema skirta tam tikro objekto technologinio proceso stebėjimo ir valdymo sistemai nustatyti bei jungtims tarp skirstomųjų skydų ir valdymo pultų, blokų bei operatoriaus darbo vietų nustatyti. Struktūrinė schema yra pagrindinis projekto dokumentas, nustatantis optimalius administracinio, techninio ir operatoriaus valdymo kanalus. Kuriant vietines valdymo ir automatikos sistemas jie atspindi TP ir TSA ypatybes.
Blokinėje schemoje bendrai atsispindi naudojamos techninės automatikos įrangos kompleksas, technologinio objekto sąveikos su valdymo įrenginiu ir dirbančiu personalu principas.
Batų dugnų liejimo preso valdymo sistemos struktūrą sukonstruosime pagal atskirų technologinių parametrų valdymo kilpas. Bendros formos blokinės schemos sukūrimas leis ją išsiaiškinti renkantis TSA ir pasirinktos įrangos išdėstymą.
Šioje įrangoje galima išskirti du valdymo objektus: OU1 - liejimo forma, OU2 - liejimo sistema.
Pirmajam objektui būtina kontroliuoti formos padėtį (2.1 pav. DP1, DP2) ir temperatūrą (2.1 pav. DT1).
OU2 išryškiname šiuos parametrus: temperatūra trijose šildymo zonose (2.1 pav. DT2, DT3, DT4), lydalo slėgis (2.1 pav. DS1), termoplastinio elastomero lygis pakrovimo bunkeryje (2.1 pav. DS1), sraigto sukimosi greitis ciklo metu. (2.1 pav. DS1 ).
Elektros signalai iš matavimo keitiklių siunčiami į valdymo įrenginį. Perspektyviausia būtų naudoti pramoninį valdiklį. Integruotos atminties (RAM), laikmačių, skaitiklių, daugybės diskrečių ir analoginių įėjimų ir išėjimų buvimas, galimybė prijungti papildomus modulius, praplečiančius naudojimo galimybes, vieningas išvesties signalas - visa tai kalba už pramoninio įrenginio naudojimą. valdiklis.
Blokinės schemos dalis, kurioje pavaizduoti įrenginiai, darantys įtaką technologiniam objektui, turi bendrą vaizdą ir pateikiama 9 galios keitiklių (PR1 - PR9) ir 9 pavarų (IM1 - IM9) pavidalu.
IM1 - pelėsių pavara;
ММ2 - ežektorių pavara;
IM3 - įtampos reguliatorius, tiekiamas į formos kaitinimo elementus;
ММ4 - aušinimo sistemos variklis;
IM5, IM6, IM7 - įtampos reguliatorius, tiekiamas į liejimo sistemos šildymo elementus;
IM8 - varžto sukimosi variklis;
IM9 - vožtuvas lydalo tiekimui į formą.
Galios keitikliai yra būtini norint konvertuoti pramoninio valdiklio valdymo signalą į galios signalą, kuris veikia tiesiogiai IM.
Blokinėje diagramoje taip pat parodytas valdymo pultas (CP), signalizacijos blokas (ALS) ir ryšio kanalo su įmonės automatizuota valdymo sistema buvimas.
Blokinė schema parodyta 2.1 pav
2.1 pav. – Automatikos blokinė schema