Схема автоматизації функціональна

Правила виконання схем автоматизації (ГОСТ 21.408-93)

Схеми автоматизації розробляють загалом на технологічну (інженерну) систему або її складову частину - технологічну лінію, блок обладнання, установку або агрегат.

Схему автоматизації допускається суміщати зі схемою з'єднань (монтажною), що виконується у складі основного комплекту, або зі схемами інженерних систем.

На схемі автоматизації зображають:

1) технологічне і інженерне обладнання і комунікації (трубопроводи, газоходи, повітропроводи) об'єкту, що автоматизується (далі - технологічне обладнання);

2) технічні засоби автоматизації або контури контролю, регулювання і управління (сукупність окремих функціонально зв'язаних приладів, що виконують певне завдання по контролю, регулюванню, сигналізації, управлінню і т.п.) ;

3) лінії зв'язку між окремими технічними засобами автоматизації або контурами (при необхідності).

Структурні схеми системи автоматизації виконуються по вузлах і включають всі елементи системи від датчика до регулюючого органа з вказуванням місця розташування та їх взаємозв'язку між собою.

Схеми автоматизації визначають:

· функціонально-блокову структуру окремих вузлів автоматичного контролю, сигналізації, керування й автоматичного регулювання;

· оснащення об'єкта керування приладами і засобами автоматизації, у тому числі засоби обчислювальної техніки (ЗОТ).

При розробці схем вирішують наступні задачі:

· одержання інформації про стан технологічного устаткування;

· безпосередній вплив на технологічний процес для керування ним;

· стабілізація технологічних параметрів;

· контроль і реєстрація технологічних параметрів процесу і стану устаткування.

Ці функціональні задачі вирішуються на базі технічних засобів автоматизації (ТЗА), включаючи ЗОТ.

Результатом розробки схем автоматизації є: · вибір методів виміру технологічних параметрів;

· вибір основних технічних засобів автоматизації;

· визначення приводів виконавчих механізмів регулюючих і запірних органів, керованих автоматично чи дистанційно;

· розміщення ТЗА на щитах і пультах, технологічному устаткуванні і трубопроводах.

Умови розробки функціональних схем (схем автоматизації).

1. Повинна зберігатися можливість нарощування функцій керування (принцип відкритості системи).

2. Система повинна будуватися на базі ТЗА державної системи промислових приладів і засобів автоматизації (ДСП).

3. Система повинна будуватися на базі уніфікованих комплексів, що дає значні переваги при монтажі, налагодженні, експлуатації і ремонті.

4. ТЗА вибирають, виходячи з наступних умов:

· виробництва (пожежо- і вибухонебезпечність, запиленість, агресивність і токсичність середовища);

· параметрів вимірюваного середовища;

· відстаней, що допускаються від давачів і виконавчих механізмів до регулюючих пристроїв;

· вимог до точності і швидкодії роботи системи.

Схеми автоматизації виконують двома способами:

1) розгорнений, при якому на схемі зображають склад і місце розташування технічних засобів автоматизації кожного контуру контролю і управління.

2) спрощений, при якому на схемі зображають основні функції контурів контролю і управління (без виділення окремих технічних засобів автоматизації, що входять в них і вказування місця розташування).

Розгорнений спосіб виконання схем автоматизації

Технологічне устаткування зображають у верхній частині схеми.

Прилади, що вбудовуються в технологічні комунікації, показують в розриві ліній комунікацій відповідно до рис.1., а встановлювані на технологічному устаткуванні (за допомогою заставних пристроїв) показують поруч - відповідно до рис.2.

Рис.1.Приклад зображення приладу, що вмонтовується у технологічні комунікації.

Рис.2. Приклад зображення приладу, що встановлюється на технологічному устаткуванні

Решту технічних засобів автоматизації показують умовними графічними позначеннями в прямокутниках, розташованих в нижній частині схеми. Кожному прямокутнику присвоюють заголовки, що відповідають показаним в них технічним засобам.

Першим розміщають прямокутник, в якому показані позащитові прилади, конструктивно не пов'язані з технологічним устаткуванням, із заголовком "Прилади місцеві", нижче - прямокутники, в яких показані щити і пульти, а також комплекси технічних засобів (при необхідності).

На схемі автоматизації буквено-цифрові позначення приладів указують в нижній частці кола (овалу) або з правого боку від нього, позначення електроапаратів - праворуч від їх умовного графічного позначення.

При цьому позначення технічних засобів присвоюють по специфікації устаткування і складають з цифрового позначення відповідного контуру і буквеного позначення (великими буквами російського алфавіту) кожного елементу, що входить в контур (залежно від послідовності проходження сигналу).

При великій кількості приладів допускається застосовувати позначення, у яких перший знак відповідає умовному позначенню вимірюваної величини, наступні знаки - порядковому номеру контуру в межах вимірюваної величини.

Лінії зв'язку допускається зображати з розривом при великій протяжності і/або при складному їх розташуванні. Місця розривів ліній зв'язку нумерують арабськими цифрами в порядку їх розташування в прямокутнику із заголовком "Прилади місцеві".

Допускається перетин ліній зв'язку із зображеннями технологічного устаткування. Перетин ліній зв'язку з позначеннями приладів не допускається.

На лініях зв'язку вказують граничні (максимальні або мінімальні) робочі значення вимірюваних (регульованих) величин за ГОСТ 8.417 або в одиницях шкали вибираного приладу. Для позначення розрідження (вакууму) ставлять "мінус". Для приладів, що вбудовуються безпосередньо в технологічне устаткування, і що не мають ліній зв'язку, з іншими приладами, граничні значення величин указують поряд з позначенням приладів.

Технологічне устаткування допускається не зображати на схемі у випадках, коли точки контролю і управління в технологічних цехах нечисленні (наприклад, у робочій документації по диспетчеризації).

Спрощений спосіб виконання схем автоматизації

При спрощеному способі виконання схем автоматизації контури контролю і управління, а також одиничні прилади наносять поряд із зображенням технологічного устаткування і комунікацій (або в їх розриві) за рис.1. та рис.2.

У нижній частині схеми рекомендується приводити таблицю контурів. В таблиці контурів вказують номери контурів і номер аркуша основного комплекту, на якому приведений склад кожного контуру.

Контур (незалежно від кількості вхідних в нього елементів) зображають у вигляді кола (овалу), розділеного горизонтальною межею. У верхню частину кола записують буквене позначення, що визначає вимірюваний (регульований) параметр і функції, що виконуються даним контуром, в нижню - номер контуру. Для контурів систем автоматичного регулювання, крім того, на схемі зображують виконавчі механізми, регулюючі органи і лінію зв'язку, що сполучає контури з виконавчими механізмами.

Граничні робочі значення вимірюваних (регульованих) величин указують поряд із графічними позначеннями контурів або в додатковій графі таблиці контурів.

Склад кожного контуру має бути приведений на:

- принциповій (електричній, пневматичній) схемі контролю, регулювання і управління;

- схемі з'єднань зовнішніх проводок.

Коли на схемах автоматизації складно привести повний склад елементів контуру, розробляють структурну схему контуру, приклад виконання якої наведений на рис.3.

Рис.3.Приклад виконання структурної схеми

Приклад виконання схеми автоматизації спрощеним способом наведений на рис.4.

Рис.4.Приклад виконання схеми автоматизації за спрощеним способом

Кількість приладів, апаратури сигналізації і керування, що встановлюються на оперативних щитах і пультах, повинна бути мінімальною і достатньою.

Технологічне устаткування і комунікації (трубопроводи) на схемах зображуються спрощено, при цьому не показують допоміжні апарати і трубопроводи . На трубопроводах показують регулюючу і запірну арматуру, що безпосередньо бере участь у системі автоматизації чи допомагає визначитися з місцями відбору імпульсів. Трубопроводи зображуються відповідно до ГОСТ 2.784-96. На трубопроводах із установленими регулювальними клапанами і запірними засувками показують умовні діаметри.

Зображення засобів вимірювання й автоматизації на схемах автоматизації (ГОСТ 21.404-85)

Зображення засобів вимірювання й автоматизації на функціональних схемах формується відповідно до ГОСТ 21.404-85 умовними літерними позначеннями :

Основні буквені позначення (ГОСТ 21.404-85) вимірювальних величин і функціональних ознак приладів наведено у таблиці 1.

Таблиця 1. Основні позначення функціональних схем

Позначення	Вимірювана величина		Функціональна ознака приладу
	Основне позначення вимірюваної величини	Додаткове позначення, що уточнює вимірювану величину	Відображення інформації	Формування вихідного сигналу	Додаткове значення
A	+	-	Сигналізація	-	-
B	+	-
С	+	-	-	Автоматичне регулюваня, керування	-
D	Густина	Різниця,перепад	-	-	-
Е	Електрична величина	-	+	-	-
F	Витрата	Співідношення, доля,дріб	-	-	-
G
H	Розмір, положення, переміщення	-	-	+	Верхня межа вимірювальної величини
I	+	-	Показ	-	-
J	+	Автоматичне перемикання пробігання	-	-	-
К	Час,часова програма	-	-	+	-
L	Рівень	-	-	-	Нижня межа вимірювальної величини
M	Вологість	-	-	-	-
N	+	-	-	-	-
N	+	-	-	-	-
O	+	-	-	-	-
P	Тиск,вакуум	-	-	-	-
Q	Величина,що характерезує якість:склад, концентрацію і т.п	Інтегрування, сумування за часом	-	+	-
R	Радіоактивність	-	Реєстрація	-	-
S	Швидкість,частота	-	-	Включення, відключення, переключення, блокування	-
Т	Температура	-	-	-	-
U	Декілька різнорідних вимірювальних величин	-	-	-	-
V	В’язкість	-	+	-	-
W	Маса	-	-	-	-
X	Не рекомендована резервна буква	-	-	-	-
Y	+	-	-	+
Z	+	-	-	+

Таблиця 2. Додаткові позначення функціонального перетворення сигналів

Назва	Позначення	Призначення
Чутливий елемент	Е	Пристрої, що виконують первинне перетворення: перетворювачі термоелектричні, термоперетворювачі опору, датчики пірометрів, звужуючі пристрої витратомірів і т.п.
Дистанційна передача	Т	Прилади безшкальні з дистанційною передачею сигналу: манометри, дифманометри, манометричні термометри
Станція керування	К	Прилади, що мають перемикач для вибору виду управління і пристрій для дистанційного керування
Перетворення,обчислювальні функції	Y	Для побудови позначень перетворювачів сигналів і обчислювальних пристроїв

Приклади побудови умовних позначень

Літери Н, L проставляють за межами умовного графічного позначення (табл.3, поз. 1).

Для конкретизації вимірюваної величини праворуч від умовного графічного позначення показують назву або символ величини, що вимірюється (табл.3, поз. 2).

Літеру U можна використовувати для позначення вторинного приладу, що вимірює кілька різнорідних величин. Детальне розшифровування величини, що вимірюється, повинно бути наведено біля приладу або на полі креслення (табл. 3, поз 3 ). Слід пам’ятати, що первинні перетворювачі такого комплекту потрібно показувати у відповідності з вимірюваною величиною.

Літеру Н використовують у позначенні засобів, які виконуються у вигляді окремих блоків, позначених для ручних операцій (літера Н має стояти на першому місці). Наприклад, літерою Н позначають кнопку дистанційного. управління, НS – перемикач електричних ланцюгів ( табл.3, поз. 4,5 ).

Резервні літери, що використовуються для позначення приладів на схемах автоматизації, повинні бути розшифровані безпосередньо на самому кресленні. Не допускаються в одній і тій же документації одну і ту ж резервну літеру використовувати для позначення різних величин. Літеру Х можна використовувати одноразово в надзвичайних випадках.

Таблиця 3.Приклади побудови умовних позначень по ГОСТ 21.404–85

№ п/п	Характеристика приладу	Позначення
1	Прилад, який виконує функцію сигналізації верхньої та нижньої межі температури, встановлений на щиті.
2	Прилад для вимірювання струму (амперметр) встановлений на щиті.
3	Прилад для вимірювання температури та вологості.
4	Прилад ручного дистанційного управління, який встановлений на щиті (кнопковий пост, тумблер).
5	Прилад керування, який призначений для вибору керування, встановлений на щиті (перемикач).
6	Первиний перетворювач температури, встановлений по місцю (термопара, терморезитор).
7	Прилад для виміру температури показуючий, встановлений на щиті.
8	Первиний перетворювач тиску, встановлений по місцю (манометр, вакуумметр).
9	Прилад для виміру тиску показуючий з контактним пристроєм (манометр, реле тиску) встановлений по місцю.
10	Первиний перетворювач для виміру рівня верхнього, встановлений по місцю (ємнісний датчик, п’єзоелектричний).
11	Прилад, який спрацьовує від рівня, встановлений по місцю (реле рівня нижнього).
12	Перетворювач сигналу, встановлений на щиті (вхідний сигнал електричний – вихідний пневматичний).
13	Прилад для керування процесом по часовій програмі, встановлений на щиті (реле часу).
14	Прилад для контролю загасання факелу в печі безканальний, з контактним пристроєм, встановлений на місці.
15	Прилад для вимірювання швидкості обертання приводу, з реєстрацією, встановлений на щиті.
16	Прилад, що реагує на зміну тиску з дистанційною передачею сигналу.
17	Перетворювач сигналу, встановлений на щиті. Вхідний та вихідний сигнали електричні.
18	Пускова апаратура для керування електродвигуном (увімкнення, вимкнення, закривання засувки тощо).
19	Перетворювач інформації про температуру з аналового сигналу на дискретний.
20	Перетворювач інформації про вологість із сигналу електричного на пневматичний.
21	Перетворювач інформації про тиск з пневматичного сигналу на електричний.
22	Прилад для вимірювання вологості з реєструванням, встановлений на щиті.

Використана література

1. ГОСТ 21.408-93Правила виконання робочої документації автоматизації технологічних процесів
2. ГОСТ 8.417 Одиниці фізичнх величин
3. ГОСТ 8.417 Умовно графічні позначеня. Елементи трубопроводів.
4. ГОСТ 21.404-85 Автоматизація технологічних процесів. Прилади побудови умовних позначень.

Посилання

1. [1]
2. [2]