Funkčná schéma automatického monitorovania a riadenia
slúži na zobrazenie hlavných technických riešení,
akceptované pri navrhovaní systémov automatizácie procesov
procesy. Riadiaci objekt v systémoch automatizácie procesov
procesov je kombináciou hlavného a pomocného
zariadení spolu so zabudovaným vypínaním a reguláciou
orgánov.
Funkčný diagram je technický dokument, ktorý definuje
funkčná bloková štruktúra jednotlivých uzlov automat
kontrola, riadenie a regulácia technologického procesu a
vybavenie riadiaceho zariadenia prístrojmi a automatizačným zariadením. Zapnuté
Funkčná schéma zobrazuje automatické riadiace systémy,
regulácia, diaľkové ovládanie, alarm, ochrana a
blokovanie.
Všetky prvky riadiacich systémov sú zobrazené vo forme podmienených
obrázky a sú spojené do jedného systému riadkami funkčných
komunikácie. Funkčná schéma automatického monitorovania a riadenia
obsahuje zjednodušený obrázok technologickej schémy
automatizovaný proces. Zariadenie na schéme je znázornené vo forme symbolických obrázkov.
V súlade s GOST 36-27-77 „Prístroje a automatizačné zariadenia. Konvenčné označenia v schémach automatizácie technologických procesov“ ustanovuje označenia meraných veličín, funkčných charakteristík zariadení, komunikačných liniek, ako aj metódy a techniky konštrukcie konvenčných grafických označení zariadení a automatizačných zariadení.
Pri vývoji funkčného diagramu automatizácie procesov je potrebné vyriešiť nasledujúce problémy:
Úlohou získavania primárnych informácií o stave technologického procesu a zariadení;
Úloha priameho ovplyvňovania technologického procesu na jeho riadenie a stabilizáciu technologických parametrov procesu;
Úlohou monitorovania a evidencie technologických parametrov procesov a stavu technologických zariadení.
Pri vytváraní funkčného diagramu určite:
1) primeranú úroveň automatizácie technologického procesu;
2) princípy organizácie kontroly a riadenia technologických
proces;
3) technologické zariadenia riadené automaticky,
na diaľku alebo v oboch režimoch podľa pokynov operátora;
4) zoznam a hodnoty riadených a nastaviteľných parametrov;
5) metódy kontroly, zákony regulácie a riadenia;
6) rozsah automatickej ochrany a blokovania autonómnych riadiacich obvodov technologických celkov;
7) súbor zariadení technickej automatizácie, druh energie na prenos informácií;
8) umiestnenie zariadení na technologických zariadeniach, na rozvádzačoch a ovládacích paneloch.
Schéma automatizácie musí byť zostavená tak, aby sa z nej dala ľahko určiť:
1) parametre technologického procesu, ktoré podliehajú automatickej kontrole a regulácii;
2) dostupnosť ochrany a alarmu;
3) akceptované blokovanie mechanizmu;
4) organizácia kontrolných a riadiacich bodov;
5) funkčná štruktúra každej riadiacej, alarmovej, automatickej regulačnej a riadiacej jednotky;
6) technické prostriedky, pomocou ktorých sa realizuje jedna alebo druhá funkčná jednotka riadenia, alarmu, automatickej regulácie a riadenia.
V súlade s odporúčaniami GOST 2.702-75 „Pravidlá pre vykonávanie elektrických obvodov“ by grafická konštrukcia obvodu mala poskytnúť jasnú predstavu o postupnosti interakcie funkčných častí v systéme. Funkčný diagram by mal znázorňovať funkčné časti produktu (prvky, zariadenia a funkčné skupiny) zapojené do procesu znázorneného diagramom a spojenia medzi týmito časťami.
Existujú dve všeobecne akceptované možnosti prezentácie funkčného diagramu:
podľa GOST 21.404-85 „Automatizácia technologických procesov. Symboly zariadení a automatizačných zariadení v diagramoch“ a GOST 21.408-93 „Systém projektovej dokumentácie pre výstavbu. Pravidlá vykonávania pracovnej dokumentácie pre automatizáciu technologických procesov“;
podľa normy Americkej spoločnosti výrobcov nástrojov ANSI/ISA S5.1. "Inštrumentačné symboly a identifikácia".
Príkladom aplikácie GOST je schéma prístrojového vybavenia a automatizácie uvedená v prílohe GOST 21.408-93 (obr. 6). Tento diagram ukazuje:
Kanál na konverziu informácie z citlivého prvku 7a na jednotný signál 7b;
Kanál na konvertovanie riadiaceho signálu 7c na riadiacu činnosť na ovládači (ventile) 7i s možnosťou jeho ovládania z diaľkového ovládacieho panela 7e, indikujúceho polohu kľúča a pomocou manuálneho ovládacieho kľúča 7g;
Poplachový kanál 7d so svetelnými signálmi HL1/2.
V blokovej skrini (napríklad v reléovej automatizačnej skrini) sa merací signál prevádza na diaľkový prenos. Monitorovanie a manuálne ovládanie (ovládač) sa vykonáva na ovládacom paneli. Regulačná slučka je uzavretá pohonom.
Monitorovanie, ovládanie a konfigurácia reproduktorov sa vykonáva na obrazovkách úrovne ovládania (spodná časť schémy).
Pre signály na diagrame je dôležité uvádzať rozmerové a meracie limity fyzikálnych parametrov: mm, o C, MPa, m 3 / hod atď.
Obr.6 Príklad funkčnej schémy automatizácie podľa GOST
Funkčné časti a prepojenia medzi nimi sú znázornené na schéme vo forme konvenčných grafických symbolov stanovených v štandardoch Jednotného systému projektovej dokumentácie. Osobitnú úlohu tu zohráva sémantika skratky KIPiA. Odporúčaný spôsob, ako vybudovať systém názvov pre prístrojové vybavenie a automatizáciu, zavedený v GOST, je vytvoriť viacpísmenový názov, ktorého prvá pozícia môže byť ktorákoľvek z 20 písmen latinskej abecedy, druhá - ktorékoľvek z 5 písmen. , tretí - ktorýkoľvek zo 7 atď. (napríklad LIR, kde L je hladina; I sú hodnoty; R je registrácia).
Príkladom aplikácie normy ANSI je prístrojová schéma znázornená na obr. 7.
Na tomto obrázku je možné rozlíšiť 4 úrovne AC: spodná úroveň je motor čerpadla, úroveň panelových zariadení - YSLH a YS, úroveň blokovacej a riadiacej logiky a horná úroveň - signalizácia stavu výkonnej a príkazové prvky automatizačného systému.
ESD ochrana motora a riadiaca jednotka poskytuje:
Mäkký štart motora;
Spiatočka motora;
Brzdenie daným prúdom na daný čas;
Obmedzenie prúdu počas štartovania, jazdy a brzdenia;
Riadenie pomocou diskrétnych signálov cez sériové rozhranie z miestnej riadiacej stanice;
Odpojenie záťaže v prípade skratu;
Vypnutie časovača;
Kontrola prítomnosti fáz elektromotora v určených intervaloch a vydávanie výstrah pri zastavení;
Určenie zmien rotácie fáz, keď je jednotka zapnutá a vydávanie varovaní;
Určenie poruchy jednej z fáz siete pod nastavenú úroveň a vydanie varovania;
Nastavenie uhla otvorenia tyristorov pomocou analógového vstupného signálu.
Stav čerpadla je indikovaný ovládacím panelom YSLH. Tento signál generuje logiku blokovania YSL, ktorá sa potom prejaví varovným alarmom zastavenia YAL a alarmom chodu YLH.
Na základe stavu spínača panela YS sa generuje logika ovládania relé motora, čo sa prejaví alarmom YL.
Na základe stavu YS kľúča sa na diaľku zapne generátor napätia ESD, čo je potvrdené indikáciou „Locking triggered“ LA. Komunikácia s primárnym a sekundárnym zariadením je znázornená bodkovanými čiarami.
Systémy monitorovania a riadenia procesov často využívajú kombinované a zložité zariadenia, ako napr
Obr. 8 Príklad panelovej časti rozmiestnenej verzie funkčnej schémy
kombinované meracie a kontrolné prístroje,
mikroprocesory, počítače, polosúpravy diaľkového ovládania atď. Takéto zariadenia sú označené obdĺžnikom ľubovoľných rozmerov označujúcich vo vnútri obdĺžnika (obr. 8) typ zariadenia (U - niekoľko heterogénnych meraných veličín; Y - transformácie a výpočtové funkcie; I - odčítania; R - registrácia; C - kontrola; S - zapnutie, vypnutie, spínanie, blokovanie; A-signalizácia).
Všetky prístrojové a automatizačné zariadenia zobrazené na schéme funkčnej automatizácie majú priradené pozičné označenia pozostávajúce z dvoch častí: arabské číslice - číslo funkčnej skupiny a malé písmená ruskej abecedy - počet prístrojových a automatizačných zariadení v tejto funkčnej skupine (napr. napríklad 5a, 3b atď.).
Písmenové označenia sú priradené ku každému prvku funkčnej skupiny v abecednom poradí v závislosti od postupnosti prechodu signálu - od zariadení na prijímanie informácií až po zariadenia ovplyvňujúce riadený proces (napríklad primárne meracie zariadenie, sekundárny prevodník, ukazovateľ množiny, smerovač, atď.). regulátor, ukazovateľ polohy, pohon, regulačný orgán) .
Namiesto písmen ruskej abecedy je povolené používať arabské čísla (napríklad 5-1, 3-2 atď.).
Polohové označenia jednotlivých prístrojov a automatizačných zariadení, ako je priamočinný regulátor, tlakomer, teplomer a pod., pozostávajú len zo sériových čísel.
Pri určovaní hraníc každej funkčnej skupiny je potrebné vziať do úvahy nasledujúcu okolnosť: ak je akékoľvek zariadenie alebo ovládač pripojený k niekoľkým snímačom alebo prijíma dodatočné vplyvy na základe iných parametrov (napríklad korekčný signál), potom všetky prvky obvodu, ktoré vykonávať ďalšie funkcie patria do tej funkčnej skupiny, ktorá je ovplyvnená. Predovšetkým je pomerový regulátor súčasťou funkčnej skupiny, ktorá je ovplyvnená nezávislým parametrom.
V centralizovaných riadiacich systémoch využívajúcich výpočtovú techniku, v telemetrických systémoch, ako aj v zložitých automatických riadiacich schémach so zariadeniami spoločnými pre rôzne funkčné skupiny sú všetky spoločné prvky umiestnené do nezávislých funkčných skupín.
Označenia polohy sú zvyčajne umiestnené v spodnej časti kruhu označujúce zariadenie, alebo vedľa neho na pravej strane alebo nad ním.
Súvisiace informácie.
Vo všeobecnosti je bloková schéma jednookruhového automatického riadiaceho systému znázornená na obrázku 1.1. Automatický riadiaci systém pozostáva z automatizačného objektu a riadiaceho systému pre tento objekt. Vďaka určitej interakcii medzi objektom automatizácie a riadiacim obvodom poskytuje automatizačný systém ako celok požadovaný výsledok prevádzky objektu, charakterizujúci jeho výstupné parametre a charakteristiky.
Každý technologický proces je charakterizovaný určitými fyzikálnymi veličinami (parametrami). Pre racionálny postup technologického procesu musia byť niektoré jeho parametre udržiavané konštantné a niektoré sa musia meniť podľa určitého zákona. Pri prevádzke objektu riadeného automatizačným systémom je hlavnou úlohou udržiavať racionálne podmienky pre technologický proces.
Uvažujme o základných princípoch konštrukcie štruktúr miestnych automatických riadiacich systémov. S automatickým riadením sa spravidla riešia tri typy problémov.
Prvý typ úlohy zahŕňa udržiavanie jedného alebo viacerých technologických parametrov na danej úrovni. Automatické riadiace systémy, ktoré riešia problémy tohto typu, sa nazývajú stabilizačné systémy. Príklady stabilizačných systémov zahŕňajú systémy na reguláciu teploty a vlhkosti v klimatizačných jednotkách, tlaku a teploty prehriatej pary v kotlových jednotkách, reguláciu otáčok v parných a plynových turbínach, elektromotoroch atď.
Druhý typ úloh zahŕňa udržiavanie súladu medzi dvoma závislými alebo jednou závislou a inými nezávislými veličinami. Systémy, ktoré regulujú pomery, sa nazývajú automatické sledovacie systémy, napríklad automatické systémy na reguláciu pomeru „palivo – vzduch“ v procese spaľovania paliva alebo pomeru „prúd pary – prietok vody“ pri napájaní kotlov vodou atď.
Tretí typ problému zahŕňa zmenu riadenej premennej v priebehu času podľa určitého zákona. Systémy, ktoré riešia tento typ problémov, sa nazývajú programové riadiace systémy. Typickým príkladom tohto typu systému je systém regulácie teploty počas tepelného spracovania kovu.
V posledných rokoch sa vo veľkej miere využívajú extrémne (vyhľadávacie) automatické systémy poskytujúce maximálny pozitívny efekt fungovania technologického objektu s minimálnymi nákladmi na suroviny, energie a pod.
Súhrn technických prostriedkov, pomocou ktorých sa jedna alebo viac regulovaných veličín bez účasti ľudského operátora uvádza do súladu s ich konštantnými alebo určenými hodnotami meniacimi sa podľa určitého zákona vytváraním vplyvu na regulované veličiny. v dôsledku porovnania ich skutočných hodnôt s danými sa nazýva automatický riadiaci systém (ACP) alebo automatický riadiaci systém. Z definície vyplýva, že vo všeobecnosti by najjednoduchšia ASR mala obsahovať tieto prvky:
riadiaci objekt (OU), charakterizovaný riadenou veličinou x n. x(t);
meracie zariadenie (MD), ktoré meria regulovanú veličinu a prevádza ju do formy vhodnej na ďalšiu konverziu alebo na diaľkový prenos;
hlavné zariadenie (SD), v ktorom je inštalovaný signál požadovanej hodnoty, ktorý určuje nastavenú hodnotu alebo zákon zmeny regulovanej veličiny;
porovnávacie zariadenie (CD), v ktorom sa porovnáva skutočná hodnota regulovanej veličiny x s predpísanou hodnotou g(t) a
odchýlka sa zistí (g(t)- x(t));
regulačné zariadenie (RU), ktoré po prijatí odchýlky (ε) na svojom vstupe generuje regulačný úkon, ktorý je potrebné aplikovať na riadený objekt, aby sa odstránila existujúca odchýlka regulovanej veličiny x od predpísanej hodnoty g. (t);
mechanizmus pohonu (AM). Na výstupe reaktorovej stanice má regulačný účinok malý výkon a je vydávaný vo forme, ktorá spravidla nie je vhodná na priame ovplyvňovanie predmetu regulácie. Regulačný vplyv je potrebné buď posilniť, alebo pretransformovať do vhodnej podoby x p. Na tento účel sa používajú špeciálne akčné členy, ktoré sú výstupnými zariadeniami servopohonu regulačného prvku;
regulačný orgán (RO). Akčné členy nemôžu priamo ovplyvňovať regulovanú veličinu. Preto sú objekty regulácie vybavené špeciálnymi regulačnými orgánmi RO, prostredníctvom ktorých MI ovplyvňuje regulovanú veličinu;
komunikačné linky, cez ktoré sa prenášajú signály z prvku na prvok v automatickom systéme.
Ako príklad uvažujme väčšiu blokovú schému automatického riadenia (obrázok 1.1). V diagrame sú výstupné parametre - výsledok činnosti riadeného objektu, označené x 1, x 2, ……… x n. Okrem týchto hlavných parametrov je prevádzka automatizačných objektov charakterizovaná množstvom pomocných parametrov (y 1, y 2,.......y n), ktoré je potrebné sledovať a regulovať, napríklad udržiavať konštantné.
Obrázok 1.1. Bloková schéma automatického riadenia
Riadiaci objekt počas prevádzky dostáva rušivé vplyvy f1.... fn, čo spôsobuje odchýlky parametrov x1.......xn od ich racionálnych hodnôt. Informácie o aktuálnych hodnotách xtek a ytek vstupujú do riadiaceho systému a porovnávajú sa s ich predpísanými hodnotami (požadovanými hodnotami) g1......gn, v dôsledku čoho riadiaci systém vykonáva riadiace akcie E1. ....En na objekte, zameraný na kompenzáciu odchýlok aktuálnych výstupných parametrov od daných hodnôt.
Podľa štruktúry systémov automatického riadenia pre objekt automatizácie môžu byť v konkrétnych prípadoch jednoúrovňové centralizované, jednoúrovňové decentralizované a viacúrovňové. Jednoúrovňové riadiace systémy sú zároveň systémy, v ktorých je objekt riadený z jedného riadiaceho bodu alebo z viacerých nezávislých. Jednoúrovňové systémy, v ktorých sa riadenie vykonáva z jedného kontrolného bodu, sa nazývajú centralizované. Jednoúrovňové systémy, v ktorých sú jednotlivé časti komplexného objektu riadené z nezávislých riadiacich bodov, sa nazývajú decentralizované.
2.2 Funkčné a technologické schémy automatického riadenia
Funkčno-technologická schéma je hlavným technickým dokumentom, ktorý definuje funkčnú blokovú štruktúru zariadení jednotiek a prvkov automatického riadiaceho systému, reguláciu technologického procesu (operácií) a riadenie jeho parametrov, ako aj vybavenie riadiaceho objektu. so zariadeniami a automatizačnými zariadeniami. Schémy sa tiež často nazývajú jednoducho automatizačné schémy. Zloženie a pravidlá implementácie sú diktované požiadavkami noriem (pozri kapitolu 1).
Schéma funkčnej a technologickej automatizácie sa vykonáva na jednom výkrese, na ktorom symboly znázorňujú technologické zariadenia, dopravné linky a potrubia, prístrojové a automatizačné zariadenia s vyznačením väzieb medzi nimi. Pomocné zariadenia (napájacie zdroje, relé, ističe, spínače, poistky atď.) nie sú na schémach znázornené.
Schémy funkčnej automatizácie súvisia s výrobnou technológiou a technologickým zariadením, preto schéma zobrazuje rozmiestnenie technologických zariadení zjednodušeným spôsobom, bez ohľadu na mierku, ale s prihliadnutím na skutočnú konfiguráciu.
Funkčné schémy automatizácie podľa noriem zobrazujú okrem technologických zariadení aj dopravné linky pre rôzne účely zjednodušeným (dvojlinkovým) a konvenčným (jednoradovým) spôsobom.
Konštrukcia aj štúdium schém technickej dokumentácie sa musia vykonávať v určitom poradí.
Parametre procesov, ktoré podliehajú automatickej kontrole a regulácii;
Funkčná štruktúra riadenia;
Riadiace slučky;
Dostupnosť ochrany a alarmu a akceptované blokovanie mechanizmu;
Organizácia kontrolných a riadiacich bodov;
Technické prostriedky automatizácie, pomocou ktorých sa riešia funkcie riadenia, alarmu, automatickej regulácie a riadenia.
K tomu potrebujete poznať princípy konštrukcie automatických riadiacich systémov pre riadenie procesov a konvenčné obrazy procesných zariadení, potrubí, prístrojov a automatizačných zariadení, funkčné prepojenia medzi jednotlivými zariadeniami a automatizačnými zariadeniami a mať predstavu o povahe technologického procesu a vzájomného pôsobenia jednotlivých zariadení a jednotiek technologických zariadení.
Vo funkčnom diagrame sú komunikačné vedenia a potrubia často zobrazené v jednoriadkovom diagrame. Označenie prepravovaného média môže byť buď digitálne alebo alfanumerické. (Napríklad: 1.1 alebo B1). Prvé číslo alebo písmeno označuje typ prepravovaného média a ďalšie číslo označuje jeho účel. Číselné alebo alfanumerické označenia sú uvedené na policiach vodiacich línií alebo nad dopravnou líniou (potrubím), a ak je to potrebné, v prestávkach v dopravných líniách (v tomto prípade sú akceptované označenia vysvetlené na výkresoch alebo v textových dokumentoch (pozri tabuľka 1.1.). Na technologických objektoch sú znázornené tie riadiace a uzatváracie armatúry, technologické zariadenia, ktoré sa priamo podieľajú na monitorovaní a riadení procesu, ako aj odberové (snímače), uzatváracie a regulačné orgány potrebné na určenie relatívnej polohy odberných miest (miest na inštaláciu snímačov), ako aj parametrov merania alebo kontroly (pozri tabuľku 1.2).
Kompletné zariadenia (centrálne riadiace stroje, riadiace stroje, polosúpravy telemechaniky a pod.) sú označené obdĺžnikom ľubovoľných veľkostí s typom zariadenia uvedeným vo vnútri obdĺžnika (podľa dokumentácie výrobcu).
V niektorých prípadoch sú niektoré prvky technologického zariadenia znázornené aj na diagramoch vo forme obdĺžnikov s uvedením názvov týchto prvkov. Zároveň vedľa snímačov, selektívnych, prijímacích a iných zariadení podobného účelu uveďte názov technologického zariadenia, ku ktorému patria.
Tabuľka 1.1. Označenie dopravných potrubí podľa GOST 14.202 – 69
| Obsah dopravných liniek (potrubia) | Konvenčné digitálne a písmenové označenie | Označenie vo farbe |
| Kvapalina alebo plyn (všeobecne) | - | Červená Žltá |
| Voda Para Vzduch Kyslík | - 1.1 - 1.0 - - 2.1 - 2.0 - - 3.1 - 3.6 - - 3 - 7 - | Zelená Ružová Svetlomodrá |
| Vzácne plyny | - 5.1-5.0 - | fialový |
| Kyselina amoniaková (oxidačné činidlo) Alkalický olej Kvapalné palivo | - 11 - 11 - - 3 - 7 - - 7.1-7.0 - -8.4 – 14 – - 8.6 - | Šedá Olivová Šedohnedá Hnedožltá |
| Horľavé a výbušné plyny | -16 – 16 - | Oranžová |
| Vodné trubky | VO – B9 | - |
| Požiarne potrubie | AT 2 | Svetlo sivá |
| Kanalizácia | KO – K12 | - |
| Tepelné potrubie | TO – T8 | - |
Tabuľka 1.2. Symboly technologických armatúr
| názov | Označenie podľa GOST 14.202 - 69 |
| Uzatvárací ventil cez priechod (brána) |  |
| Elektricky ovládaný ventil |  |
| Trojcestný ventil |  |
| bezpečnostný ventil |  |
| Rotačný ventil (ventil, brána) |  |
| Membrána pohonu |  |
| Tabuľka 1.3. Výstupné elektrické spínacie prvky | |
| názov | Označenie podľa GOST 2.755 - 87 |
| Kontakt na spínanie vysokoprúdového obvodu (kontakt stykača) |  |
| Normálny kontakt |  |
| Normálny kontakt |  |
Na uľahčenie čítania diagramov sú na potrubiach a iných dopravných vedeniach umiestnené šípky označujúce smer pohybu látky.
Na funkčno-technologickom diagrame, ako aj na obrázku potrubia, ktorým látka opúšťa tento systém, je uvedený zodpovedajúci nápis, napríklad: „Z absorpčnej dielne“, „Z čerpadiel“, „K polymerizácii okruhu“.
Obrázok 1.2. Obrázok snímačov a vzorkovacích zariadení (fragment)
Bežné grafické značky automatizačných zariadení sú uvedené v tabuľkách 1.2., 1.3., 1.4.. Bežné grafické značky elektrických zariadení používané vo funkčných schémach automatizácie by mali byť zobrazené v súlade s normami (tabuľka 1.3.). Ak neexistujú žiadne štandardné symboly pre žiadne automatické zariadenia, mali by ste prijať svoje vlastné symboly a vysvetliť ich pomocou nápisu na schéme. Hrúbka čiar týchto označení by mala byť 0,5 - 0,6 mm, okrem vodorovnej deliacej čiary na symbolickom obrázku zariadenia inštalovaného na rozvádzači, ktorej hrúbka je 0,2 - 0,3 mm.
Vzorkovacie zariadenie pre všetky trvalo pripojené zariadenia nemá špeciálne označenie, ale je to tenká plná čiara spájajúca procesné potrubie alebo aparatúru so zariadením (obr. 1.2. zariadenia 2 a 3a). Ak je potrebné uviesť presné umiestnenie odberového zariadenia alebo miesta merania (v grafickom označení technologického prístroja), na konci je tučným písmom vyznačený kruh s priemerom 2 mm (obr. 1.2 prístroje 1 a 4a ).
Tabuľka 2.4. Bežné grafické symboly automatizačných zariadení a zariadení
| názov | Symbol podľa GOST 21.404 - 85 |
| Primárny merací prevodník (senzor) alebo zariadenie inštalované lokálne (na výrobnej linke, prístroji, stene, podlahe, stĺpe, kovovej konštrukcii). Základné Prijateľné | |
| Zariadenie nainštalované na paneli, konzola Základné povolené | |
| Odberové zariadenie bez trvalého pripojenia zariadenia | |
| Ovládací mechanizmus | |
| Traťový spínač | |
| Elektrický zvonček, siréna, klaksón |  |
| Elektrický ohrievač: a) odporový, c) indukčný |  |
| Záznamové zariadenie | |
| Žiarovka, výboj plynu (signál) | |
| Trojfázový elektrický stroj (M – motor, G – generátor) |  |
| Jednosmerný elektrický stroj (motor M, generátor G) |  |
Na získanie úplného (voľne čitateľného) označenia zariadenia alebo iného automatizačného zariadenia sa do jeho konvenčného grafického obrazu vloží symbol písmena vo forme kruhu alebo oválu, ktorý určuje účel, vykonávané funkcie, vlastnosti a prevádzkové parametre. V tomto prípade umiestnenie písmena určuje jeho význam. Písmená uvedené v tabuľke 1.5 sú teda hlavné parametre a funkcie a písmená uvedené v tabuľke 1.6 špecifikujú funkciu alebo parameter.
Tabuľka 1.5. Označenie hlavných meraných parametrov v automatizačných schémach
| Meraný parameter | Označenie |
| Hustota | D |
| Akékoľvek elektrické množstvo. Na upresnenie meranej elektrickej veličiny je potrebné napravo od bežného grafického zobrazenia zariadenia uviesť jeho názov, napríklad napätie, prúd, výkon atď. | E U, I, P |
| Spotreba | F |
| Veľkosť, poloha, pohyb | G |
| Čas, časový program | K |
| úroveň | L |
| Vlhkosť | M |
| Tlak, vákuum | P |
| Zloženie, koncentrácia atď. | Q |
| Rýchlosť, frekvencia | S |
| Teplota | T |
| Viskozita | V |
| Hmotnosť | W |
| Niekoľko heterogénnych meraných veličín | U |
Na označenie ručného ovládania sa používa písmeno H. Na označenie množstva, ktoré norma neuvádza, možno použiť rezervné písmená: A, B, C, I, N, O, Y, Z (písmeno X sa neodporúča) . Použité vyhradené písmená musia byť rozlúštené nápisom na voľnom poli diagramu.
Nižšie sú uvedené označenia na objasnenie hodnôt meraných veličín.
Tabuľka 1.6. Dodatočné označenia písmen
Písmeno používané na objasnenie nameranej hodnoty je umiestnené za písmenom označujúcim nameranú hodnotu, napríklad P, D - tlakový rozdiel.
Funkcie vykonávané zariadeniami na zobrazovanie informácií sú označené latinkou (pozri tabuľku 2.7).
Tabuľka 1.7. Písmenové označenie funkcie
Okrem toho je možné použiť označenie písmenami E, G, V.
Všetky vyššie uvedené písmenové označenia sú umiestnené v hornej časti kruhu označujúce zariadenie (zariadenie).
Ak sa na označenie jedného zariadenia používa niekoľko písmen, potom poradie ich usporiadania za prvým, ktoré označuje nameranú hodnotu, by malo byť napríklad: TIR - zariadenie na meranie a zaznamenávanie teploty, PR - zariadenie na zaznamenávanie tlaku.
Pri označovaní zariadení vyrobených vo forme samostatných blokov a určených na manuálne operácie je písmeno H umiestnené ako prvé.
Napríklad na obr. 1.2 je znázornená automatizačná schéma využívajúca prístroje na zaznamenávanie rozdielu teplôt a tlakov, kde na vytvorenie symbolu pre zariadenie (súpravu) je v hornej časti kruhu uvedený funkčný účel a v spodnej časti je umiestnené označenie jeho polohy. kruh (abecedný - digitálny alebo digitálny - 1, 2, 4a, 4b, 3a, 3b). Teda všetky prvky jednej množiny, t.j. jedna funkčná skupina zariadení (primárne, medziľahlé a vysielacie meracie prevodníky, meracie zariadenie, regulačné zariadenie, akčný člen, regulačný orgán) je označená rovnakým číslom. V tomto prípade je číslo 1 priradené prvej (zľava) množine, číslo 2 druhej atď.
Na rozlíšenie prvkov jednej sady sa vedľa čísla umiestni index písmen (písmená Z a O, ktorých obrys je podobný obrysu čísel, sa neodporúčajú): pre primárny prevodník (citlivý prvok) - index „a“, pre vysielací prevodník – „b“ , na meracom zariadení – „in“ atď. Teda pre jednu súpravu bude úplné označenie primárneho meracieho prevodníka 1a, vysielacieho meracieho prevodníka lb, meracieho (sekundárneho) zariadenia lc atď. výška čísla je 3,5 mm, výška písmena je 2,5 mm.
Metodika zostavenia schémy funkčnej a technologickej automatizácie.
Funkčná schéma je hlavným technickým dokumentom, ktorý určuje štruktúru a charakter automatizácie technologického procesu projektovaného zariadenia a jeho vybavenie prístrojmi a automatizačnými zariadeniami.
Funkčný diagram konvenčne zobrazuje technologické zariadenia, komunikácie, ovládacie prvky, prístroje a automatizačné zariadenia, ako aj prepojenia medzi nimi.
Príklad nákresu schémy funkčnej automatizácie je na obr. 2.
Pri navrhovaní a popise funkčných schém musí terminológia zodpovedať GOST 17194-71 a symboly zariadení a automatizačných zariadení - GOST 3925-59.
Ak existujú technologické objekty rovnakého typu (dielne, oddelenia, inštalácie, celky, zariadenia), ktoré nie sú vzájomne prepojené a majú rovnaké vybavenie prístrojmi a automatizačným zariadením, vyhotoví sa pre jeden z nich funkčná schéma a vysvetlenie je uvedené na výkres, napríklad „Schéma je vypracovaná pre jednotku 1; pre jednotky 2-5 sú schémy podobné.“ K tomu sú pridané vysvetlenia týkajúce sa vlastností v označeniach (označeniach) a v špecifikácii. Napríklad: „Špecifikácia zohľadňuje vybavenie pre päť jednotiek. Označenie prístrojov a automatizačných zariadení pre jednotky 2-5 je podobné ako pre jednotku 1, pričom digitálny index sa mení podľa čísla jednotky.
Na vyznačenie navrhnutých systémov diaľkového ovládania (TC), telesignalizácie (TS) a diaľkového merania (TI) na schémach sú v obdĺžnikoch dosiek a (ovládacích panelov) nakreslené vodorovné čiary s nápismi na ľavej strane TU, TS, TI. prepojenie týchto systémov so zariadeniami a automatizačnými zariadeniami je znázornené linkovými komunikáciami Technologické zariadenia a komunikácie automatizovaného objektu sú na funkčných schémach znázornené zjednodušene, ale tak, aby bolo znázornené ich vzájomné umiestnenie a interakcia so zariadeniami a automatizáciou zariadenia. Je povolené zobrazovať časti objektu vo forme obdĺžnikov s ich názvami. Na technologických komunikáciách (sú zobrazené v súlade s GOST 3464-63) zobrazovať iba tie regulačné a uzatváracie orgány, ktoré sú zapojené do procesu riadiaci systém.Na potrubí sú uvedené menovité priemery a šípky označujú smery prúdenia látky podľa technologického diagramu.
Prístroje a automatizačné zariadenia zabudované do technologických zariadení a komunikácií alebo s nimi mechanicky spojené sú znázornené na funkčných schémach v tesnej blízkosti technologického zariadenia. Patria sem: výberové zariadenia na tlak, hladinu, zloženie látky, prijímacie zariadenia, ktoré vnímajú účinky meraných a riadených veličín (obmedzovacie zariadenia, rotametre, odporové teplomery, tepelné valce manometrických teplomerov, termočlánky a pod.), akčné členy, riadenie a uzatváracie prvky .
Prístroje a automatizačné zariadenia, ktoré nemajú priame konštrukčné a mechanické spojenie s technologickým zariadením, sú zobrazené v obdĺžnikoch umiestnených v spodnej časti výkresového poľa. Patria sem: primárne prevodníky (snímače), pracujúce v spojení so selektívnymi zariadeniami, prevodníky, zosilňovače; prístroje a ovládacie zariadenia atď. . Sú umiestnené na diagrame v jednom alebo niekoľkých horizontálnych radoch a sú zvyčajne obmedzené na obdĺžniky.
Obdĺžnik vľavo označuje ich názvy: „Lokálne zariadenia“, „Ovládací panel“ atď. Pomocné zariadenia a zariadenia (filtre a pneumatické napájacie prevodovky, poistky, magnetické štartéry atď.), ktoré neovplyvňujú funkčnú štruktúru automatizácie obvod , nie sú zobrazené na schémach.
Výnimkou sú magnetické štartéry používané v regulačných slučkách na ovládanie akčných členov. Zariadenia na rozvádzačoch sú na schéme znázornené konvenčne v dolnom obdĺžniku, nad ním sú umiestnené miestne zariadenia.
Komunikačné čiary na funkčnom diagrame sú zobrazené ako jedna čiara v závislosti od počtu vodičov a rúrok, ktoré tvoria toto spojenie, a sú nakreslené s najmenším počtom zlomov a priesečníkov. Komunikačné linky musia jasne zobrazovať funkčné spojenia medzi prvkami obvodu od začiatku signálu až po koniec. Je povolené kombinovať blokovacie komunikačné linky do jednej spoločnej linky. Na uľahčenie čítania funkčných schém automatizácie s veľkým množstvom technologických zariadení a automatizačných zariadení je možné pod obdĺžniky rozvádzačov a konzol nakresliť obdĺžnik s nápismi vysvetľujúcimi účel zobrazeného automatizačného zariadenia.
Na schémach sú všetkým zariadeniam a automatizačným zariadeniam priradené pozičné označenia.
Označenia jasne označujú typ a miesto inštalácie zariadenia. Každá sada automatizačných zariadení má priradené sériové číslo (napríklad sada 1 na obr. 2). Za sadu sa považujú funkčne súvisiace zariadenia, ktoré vykonávajú špecifickú úlohu. Každému zariadeniu v súprave je priradené alfanumerické označenie pozostávajúce zo sériového čísla súpravy a indexu písmen.
Vo výkresoch funkčných schém je na pravej strane nad pečiatkou výkresu umiestnená špecifikácia (jedna z možností realizácie schém), ktorá je podkladom pre vypracovanie prihlášok a špecifikácií zákazky. Ak projekt počíta s použitím nového technologického zariadenia, potom sa najprv umiestni jeho špecifikácia, potom sa umiestni špecifikácia automatizačného zariadenia a do skupín „miestne zariadenia“, „zariadenia na rozvádzačoch“.
Špecifikácia zahŕňa všetky zariadenia, ktoré majú na diagramoch priradené označenia polohy.
Označenia základných veličín a symbolické obrázky prístrojov a automatizačných zariadení v schémach.
GOST 3925-59 stanovuje označenia meraných a riadených veličín a symbolické obrázky prístrojov a automatizačných zariadení používaných vo funkčných diagramoch. Patria sem označenia hlavných riadených a riadených veličín, názvy hlavných elektrických meracích prístrojov, ako aj obrázky meracích a regulačných prístrojov, typy diaľkovo ovládaných prenosov, primárne prevodníky vnímajúce vplyv meraných alebo regulovaných veličín, akčné členy a regulačné telá, prídavné zariadenia a zariadenia a prostriedky odporúčanej veľkosti obrazu.
GOST poskytuje príklady použitia konvenčných obrazov zariadení, priamo pôsobiacich regulátorov, riadiacich zariadení pozostávajúcich z niekoľkých prepojení a označení riadených a riadených veličín, ako aj príklad obrazu funkčného diagramu automatizácie.
Automatizačný diagram pre vývoj systému riadenia procesov je druh integrovanej funkčnej schémy technologického riadiaceho objektu, ktorý pokrýva takzvané „poľné vybavenie“ nižšej úrovne systému a zobrazuje jeho spojenie s prístrojmi, riadiacim počítačovým vybavením. a monitorovacie a kontrolné body vyššej úrovne.
Schéma automatizácie sa vykonáva s prihliadnutím na požiadavky oddielu 2 GOST 2.702-75* ESKD, odsek 2.4 GOST 24.302-80, oddiel 4.1 RD 50-34.698-90 a oddiel 4.3 GOST 21.408-93 SPDS.
Schéma automatizácie je vypracovaná ako celok pre objekt technologického riadenia systému automatického riadenia alebo pre samostatný inžiniersky systém (napájanie, zásobovanie teplom, vetranie a pod.) alebo časť technologického/inžinierskeho systému, procesu a prevádzky: linka , sekcia, blok, inštalácia, jednotka.
Príklad: funkčná schéma automatizácie parného kotlaFunkčná schéma je vypracovaná na základe východiskových podkladov pre tvorbu systémov riadenia procesov a predovšetkým podkladov technologických predpisov alebo jednotlivých dokumentov zahrnutých v „technologických predpisoch“.
Najlepšou možnosťou pre funkčnú schému automatizácie TOU je schéma kombinovaná so schémou pripojenia, ktorá je vyrobená ako súčasť hlavnej sady triedy T v súlade s GOST 21.401-88 SPDS alebo so schémami pripojenia inžinierskych systémov.
Implementácia kombinovanej schémy je povolená v ustanovení 3.3 GOST 21.404-88 „Výrobná technológia. Základné požiadavky na pracovné výkresy."
V zahraničnej praxi sa využíva vývoj PID obvodov (Process Instrument Diagram). Vývoj kombinovanej schémy špecialistami na technologické procesy (technologické zariadenia, OV, VK, EM atď.) spolu so špecialistami na vývoj systémov riadenia procesov (vrátane nižšej, „terénnej“ úrovne) poskytuje najefektívnejšie riešenia v r. obe časti projektu (napríklad TX a ATX).
Keďže takýto diagram je vystavený s dvoma podpismi (TX a ATX), každá zmena časti TX sa automaticky stáva majetkom vývojárov ATX, čo eliminuje mnohé konfliktné situácie, ktoré vznikajú pri samostatnom vystavení dokumentov - samostatné diagramy TX pripojenia (OV , VK atď. .) a samostatne automatizačné obvody ATX.
Automatizačnú schému (AS), ak je vypracovaná oddelene od uvoľnenia schémy čuchania TX (OV, VK atď.), je potrebné dohodnúť s príslušnými špecialistami v technologickej (inštalatérske, vykurovacie a ventilačné, atď.) časti projekt.
Je potrebné poznamenať, že v schéme pripojenia (TX, OV, VK) v súlade s článkom 3.2 GOST 1 1 -88 musí byť uvedené „... potrubia a ich prvky“ so všetkými alfanumerickými označeniami.
Tu je niekoľko vysvetlení niektorých pojmov.
Technologický blok- komplexný alebo montážny celok technologického zariadenia daného stupňa výrobnej pripravenosti a vyrobiteľnosti, určený na realizáciu hlavných alebo pomocných technologických procesov. Súčasťou jednotky sú stroje, prístroje, primárne monitorovacie a riadiace zariadenia, potrubia, nosné a obslužné konštrukcie, tepelná izolácia a chemická ochrana.
Bloky sa spravidla vytvárajú na prenos tepla, prenos hmoty, hydrodynamické, chemické a biologické procesy. Názvoslovie blokov je stanovené rezortnými regulačnými dokumentmi dohodnutými s ministerstvami vykonávajúcimi inštalačné práce.
Procesné potrubie- potrubie určené na prepravu rôznych látok potrebných na vedenie technologického procesu alebo prevádzkového zariadenia.
Prvky potrubia- odbočky (potrubia), ohyby, prechody, T-kusy, príruby, kompenzátory, uzatváracie, regulačné, poistné ventily, podpery, tesnenia a spojovacie prvky, zariadenia inštalované na potrubiach na monitorovanie a reguláciu, kondenzáciu a iné časti a zariadenia.
Zariadenia inštalované na potrubiach na monitorovanie a riadenie sú zobrazené ako prvky potrubia na schéme zapojenia alebo kombinovanej schéme.
Alfanumerické označenia sú umiestnené na policiach vodiacich čiar a zodpovedajú číslu výkresu prvku.
Prvok (vložený prvok)- je to diel alebo montážny celok, ktorý je neoddeliteľne zabudovaný do technologických zariadení a potrubí (nástavec, armatúra, kapsa, objímka a pod.).
V súlade s SNiP 3.05.07-85 „Automatizačné systémy“ sa takýto prvok nazýva vstavaná štruktúra alebo vstavaný prvok.
Vložená konštrukcia alebo vložený prvok musí zabezpečiť potrebnú tesnosť procesného zariadenia a potrubia pred inštaláciou automatizačného zariadenia na ne. To umožňuje vykonať hydraulické a pneumatické testovanie zariadení a potrubí pred inštaláciou automatizačných zariadení, pred začatím inštalácie a uvádzania automatizačných systémov a systémov riadenia procesov do prevádzky.
Výberové zariadenie- zariadenie inštalované na technologickom zariadení alebo potrubí a určené na privádzanie meraného média do meracích prístrojov alebo meracích prevodníkov (snímačov).
Všimnite si, že podľa článku 2.12 SNiP 3.05.07-85, vložené prvky alebo konštrukcie na inštaláciu primárnych zariadení, na inštaláciu selektívnych tlakových, prietokových a hladinových zariadení atď. (končiac uzatváracími ventilmi), individuálny prietok V technologickej časti projektu (TX, OV, VK) sú zabezpečené a špecifikované merače, prietokomery, regulačné a uzatváracie prvky, obtokové vedenia (bypassy), materiály na výrobu zabudovaných prvkov (konštrukcií).
Bloková schéma (podľa GOST) je schéma, ktorá definuje hlavné funkčné časti automatizačného systému, ich účel a vzťahy. Pre automatické systémy sa často zostavujú blokové schémy skeletu.
Bloková schéma automatizácie je určená na určenie monitorovacieho a riadiaceho systému technologického procesu daného zariadenia a na vytvorenie spojení medzi rozvádzačmi a ústredňami, blokmi a operátorskými pracoviskami. Štrukturálny diagram je hlavným projektovým dokumentom, ktorý stanovuje optimálne kanály administratívneho, technického a operátorského riadenia. Odrážajú vlastnosti TP a TSA pri vytváraní lokálnych riadiacich a automatizačných systémov.
Bloková schéma vo všeobecnosti odráža komplex použitých technických automatizačných zariadení, princíp interakcie technologického objektu s riadiacim zariadením a obsluhujúcim personálom.
Konštrukciu riadiaceho systému lisu na odlievanie topánok zostrojíme na základe riadiacich slučiek jednotlivých technologických parametrov. Konštrukcia blokovej schémy vo všeobecnej forme umožní objasniť ju pri výbere TSA a usporiadaní vybraného zariadenia.
Na tomto zariadení je možné rozlíšiť dva riadiace objekty: OU1 - forma, OU2 - vstrekovací systém.
Pri prvom objekte je potrebné kontrolovať polohu (obrázok 2.1 DP1, DP2) a teplotu formy (obrázok 2.1 DT1).
V OU2 zvýrazňujeme nasledujúce parametre: teplota v troch zónach ohrevu (obrázok 2.1 DT2, DT3, DT4), tlak taveniny (obrázok 2.1 DS1), hladina termoplastického elastoméru v plniacej násypke (obrázok 2.1 DS1), rýchlosť otáčania skrutky počas cyklu (Obrázok 2.1 DS1).
Elektrické signály z meracích prevodníkov sú odosielané do riadiaceho zariadenia. Najsľubnejšie by bolo použitie priemyselného regulátora. Prítomnosť vstavanej pamäte (RAM), časovačov, počítadiel, mnohých diskrétnych a analógových vstupov a výstupov, možnosť pripojenia ďalších modulov rozširujúcich možnosti použitia, jednotný výstupný signál - to všetko hovorí v prospech použitia priemyselného ovládač.
Časť blokovej schémy zobrazujúca zariadenia ovplyvňujúce technologický objekt má celkový pohľad a je prezentovaná vo forme 9 výkonových meničov (PR1 - PR9) a 9 akčných členov (IM1 - IM9).
IM1 - pohon formy;
ММ2 - pohon vyhadzovača;
IM3 - regulátor napätia dodávaný do vykurovacích telies formy;
ММ4 - motor chladiaceho systému;
IM5, IM6, IM7 - regulátor napätia dodávaný do vykurovacích telies vstrekovacieho systému;
IM8 - motor otáčania skrutky;
IM9 - ventil na privádzanie taveniny do formy.
Výkonové meniče sú potrebné na premenu riadiaceho signálu priemyselného regulátora na výkonový signál, ktorý pôsobí priamo na IM.
Bloková schéma tiež zobrazuje ovládací panel (CP), alarmovú jednotku (ALS) a prítomnosť komunikačného kanála s podnikovým automatizovaným riadiacim systémom.
Bloková schéma je znázornená na obrázku 2.1
Obrázok 2.1 - Bloková schéma automatizácie