Особые функции ПЛК

 

l глубокая диагностика работы вычислительных устройств,

l меры автоматического резервирования, в т. ч. устранение неисправностей без останова устройства (использование жесткого малого времени цикла контроллера),

l модификация программных компонентов во время работы системы автоматизации и т. д.

l архитектура контроллеров закрыта, она, как правило, является ноу-хау разработчика;

l операционные системы, под управлением которых работают контроллеры, совершенно другие, нежели те, которые используются в РС, они часто разрабатываются самими производителями именно для данного типа или линейки контроллеров

l элементная база, на которой строятся контроллеры, существенно отличается от используемой в PC, она разная у разных производителей;

l так как в таких контроллерах практически не используются стандарты, предлагаемые разработчиками распространённых операционных систем для PC, то работа PC-программ на этих контроллерах оказывается невозможной.

l лучше учитывают требования промышленной автоматики;

l их операционные системы гарантируют отклик контроллера на внешнее событие через заданное время (операционные системы реального времени).

l в целом более надежны, так как больше используют наработанные в промышленности способы диагностики и горячего резервирования, обеспечивающие отказоустойчивость системы в целом.

l в них шире используются возможности связи с различными полевыми шинами.

 

Контроллеры на базе персональных компьютеров (РС-based)

Это направление существенно развилось в последнее время, что объясняется, в первую очередь, следующими причинами:

– повышением надежности ПК, особенно в промышленном исполнении;

– использовании открытой архитектуры (например, IBM-совместимых ПК);

– легкости подключения любых блоков ввода/вывода (модулей УСО);

– возможностью использования широкой номенклатуры нарабо­танного программного обеспечения (операционных систем реального времени, баз данных, пакетов прикладных программ контроля и управ­ления).

Контроллеры на базе ПК, как правило, используют для управления небольшими замкнутыми объектами в промышленности, в специализи­рованных системах автоматизации в медицине, научных лабораториях, средствах коммуникации. Общее число входов/выходов такого кон­троллера обычно не превосходит нескольких десятков, а набор функ­ций предусматривает сложную обработку информации. Рациональную об­ласть применения контроллеров на базе ПК можно очертить следую­щими условиями:

– выполняется большой объем вычислений за достаточно малый интервал времени при небольшом количестве входов и выходов объек­та управления;

– средства автоматизации работают в окружающей среде, не слишком отличающейся от условий работы офисных персональных компьютеров;

– реализуемые контроллером функции целесообразно (в силу их нестандартности) программировать на обычных языках высокого уровня, типа C++, Pascal и др.;

– практически не требуется мощная аппаратная поддержка рабо­ты в критических условиях, которая обеспечивается обычными контроллерами (диагно­стика работы, резер­вирование, устранение неисправностей без остановки рабо­ты ПЛК).

На рынке контроллеров на базе ПК в СНГ успешно работают кампании: Octagon, Advantech, Analog Devices и др.

По сравнению с РС- несовместимыми контроллерами обладают:

l большей мощностью,

l легче стыкуются с различными SCADA, MES, ERP системами,

l системами управления базами данных,

l открыты для большинства стандартов в областях коммуникаций и программирования,

l в среднем дешевле, проще обслуживаются и ремонтируются.

Программируемые контроллеры автоматизации (РАС)

В 2002 году компания GE Fanuc Intelligent Platforms, подразделение GE Enterprise Solutions, на церемонии "Вечер фантазии” в г. Чикаго, штат Иллинойс, представила первый программируемый контроллер - PACSystems - программируемый контроллер автоматизации (PAC). Эти устройства совмещают функции множества других изделий и могут использоваться в большинстве разрабатываемых систем управления.

РАС представляет собой эмулятор контроллера в компьютере. Благодаря все более возрастающим возможностям компьютеров появляется возможность реализовать в контроллере автоматизации например монитор управления и другие устройства параллельно с работой управляющей системы.

Контроллеры PACSystems при помощи стандартного блока управления и единого инструментария пользователи получили возможность использовать эффективную среду для проектирования разнообразных приложений. Благодаря этой новаторской разработке, семейство контроллеров PACSystems оптимально для решения широкого спектра производственных и хозяйственных задач в области повышения производительности труда и обеспечения совместимости коммуникационных средств. Эта гибкая технология помогла пользователям повысить общую производительность их АСУП, понизить стоимость технологического проектирования и в значительной степени развеять опасения по поводу текущей и долгосрочной смены платформ и срока их служб. Сегодня PACSystems характеризуется неимоверной скоростью работы контроллеров. CPU320 в RX3i разработано на базе процессора Intel класса М с тактовой частотой 1 ГГц. Управляющая память Xchange представляет собой совместно используемую память на шине 2,12 гигабод. Система обеспечивает скорость передачи данных от 43 Мб в секунду до 174 Мб в секунду. При этом быстродействующие модули-счётчики обеспечивают в АСУП прямую обработку короткоимпульсных сигналов частотой до 15 МГц.

 

32. Функциональные возможности ПЛК

33. Наиболее значимые технические характеристики промышленных контроллеров

 

1. Возможность полного резервирования.

Для задач, где отказоустойчивость критична (химия, нефтехимия, металлургия и т.д.), применение резервированных конфигураций вполне оправдано, тогда как для других менее ответственных производств резервирование зачастую оказывается избыточным решением.

2. Количество и тип поддерживаемых коммуникационных интерфейсов. Это определяет гибкость и масштабируемость системы управления в целом. Современные контроллеры способны поддерживать до 10 стандартов передачи данных одновременно, что во многом определяет их универсальность.

3. Быстродействие. Измеряется, как правило, в количестве выполняемых в секунду элементарных операций (до 200 млн.). Иногда быстродействие измеряется количеством обрабатываемых за секунду функциональных блоков. Быстродействие зависит от типа центрального процессора (популярные производители - Intel, AMD, Motorola, Texas Instruments и т.д.)

4. Объем оперативной памяти. Во время работы контроллера в его оперативную память загружены запрограммированные пользователем алгоритмы автоматизированного управления, операционная система, библиотечные модули и т.д. Очевидно, чем больше оперативной памяти, тем сложнее и объемнее алгоритмы контроллер может выполнять, тем больше простора для творчества у программиста. Варьируется от 256 килобайт до 32 мегабайт.

5. Надежность. Наработка на отказ до 10-12 лет.

6. Наличие специализированных средств разработки и поддержка различных языков программирования. Очевидно, что существование специализированный среды разработки прикладных программ – это стандарт для современного контроллера АСУ ТП.

Для удобства программиста реализуется поддержка сразу нескольких языков как визуального, так и текстового (процедурного) программирования (FBD, SFC, IL, LAD, ST;).

7. Возможность изменения алгоритмов управления на “лету” (online changes), т.е. без остановки работы контроллера. Для большинства контроллеров, применяемых в РСУ, поддержка online changes жизненно необходима, так как позволяет тонко настраивать систему или расширять ее функционал прямо на работающем производстве.

8. Возможность локального ввода/вывода. Как видно из рис. 4 контроллер Foxboro FCP270 рассчитан на работу только с удаленной подсистемой ввода/вывода, подключаемой к нему по оптическим каналам. Simatic S7-400 может спокойно работать как с локальными модулями ввода/вывода (свободные слоты на базовой панели есть), так и удаленными узлами

 

34. Классификация структур АСУТП

 

Система управления должна обеспечивать разные уровни управления объ­ектом автоматизации, т. е. должна состоять из нескольких пунктов управления, в той или иной степени взаимосвязанных в зависимости от важности регули­руемых параметров, круга работников эксплуатационного персонала, которым необходимо знать их значения для осуществления оптимального управления объектом.

С учетом изложенного, структуры управления объектом автоматизации могут быть в частных случаях одноуровневыми централизованными, одноуров­невыми децентрализованными, многоуровневыми. Одноуровневые системы управления, в которых управление объектом осуществляется с одного пункта управления, называются централизованными. Одноуровневые системы, кото­рые обеспечивают управление отдельных частей сложного объекта из само­стоятельных пунктов управления, называются децентрализованными. В много­уровневых системах управления, задачи управления решаются на первом уров­не, а на более высоком уровне обеспечивают решение задач оптимизации, ар­хивирования, расчета технико- экономических показателей.

Структурные схемы одноуровневых централизованных и децентрализо­ванных систем приведены на рисунках 2.1- 2.2.

 

Рисунок 2.1- Пример одноуровневой централизованной системы

 

Одноуровневые централизованные системы применяются в основном для управления относительно несложными объектами или объектами, расположен­ными на небольшой территории.

Большинство промышленных объектов в настоящее время представляет собой сложные комплексы, отдельные части которых расположены на значи­тельном расстоянии друг от друга. Кроме основных технологических устано­вок, объекты имеют большое число вспомогательных установок-подобъектов (промышленные котельные, компрессорные, насосные станции оборотного во­доснабжения, котлы-утилизаторы, очистные сооружения и т.п.), которые необ­ходимы для обеспечения технологических установок всеми видами энергии, а также для утилизации и нейтрализации остаточных продуктов технологическо­го процесса.

 

 

Рисунок 2.2 - Пример одноуровневой децентрализованной системы управления

 

 

Если управление такого комплексного объекта построить по одноуровне­вой централизованной системе, то намного усложнятся коммуникации системы управления, резко возрастут затраты на ее сооружения и эксплуатацию, цен­тральный пункт управления получается громоздким. Удаленность пункта управления от того или иного вспомогательного подобъекта затрудняет приня­тие оперативных мер по устранению тех или иных неполадок. В этом случае более приемлемой становится одноуровневая децентрализованная система управления.

Однако с помощью одноуровневых систем не всегда представляется воз­можным оптимально решить вопросы управления технологическими процесса­ми. Это в первую очередь относится к сложным технологическим процессам. Тогда целесообразно переходить к многоуровневым системам управления. В качестве примера на рисунке 2.3 представлена трехуровневая система управле­ния сложным объектом с разветвленными технологическими связями между установками. Отдельные технологические установки управляются децентра­лизовано с локальных станций управления 1-7. Это первый уровень управле­ния, на котором решаются задачи контроля и регулирования технологических параметров. Второй уровень, представляет собой автоматизированное рабочие место оператора и позволяет выполнять широкий круг задач, в том числе вести дистанционное управление процессом, решать задачи оптимального управле­ния, ведения архива. На третьем уровне рассчитываются технико-экономические показатели, генерируются отчеты, которые могут передаваться в другие системы управления.

Для первого уровня при проектировании целесообразно предусматривать три режима управления:

1) командами, поступающими от уровня более высокого ранга;

2) командами, формирующимися непосредственно на первом уровне;

3) командами, поступающими как с уровня более высокого ранга, так и формирующимися непосредственно на первом уровне.

 

Рисунок 2.3 - Пример трехуровневой системы управления:

І-ІІІ- уровни управления

 

Для уровня второго ранга и выше возможны четыре режима работы:

1) аппаратура данного z-го ранга принимает и реализует в управляющее воздействие команды (і+1)-го ранга;

2) команды формируются непосредственно на аппаратуре i-го ранга;

3) все функции управления с i-го ранга передаются на аппаратуру (і-1)-го ранга;

4) часть команд на аппаратуру i-го ранга поступает с (і+1)-го ранга (часть функций управления передана на аппаратуру (і+1)-го ранга), часть команд формируется на i-м ранге.

Перевод аппаратуры с режима 1 на режим 2 осуществляется по команде или с разрешения оператора системы вышестоящего ранга.

Передача функций управления тем или иным параметром на нижестоящий ранг осуществляется только после приема команды о передаче и подтвержде­ния оператора системы нижестоящего ранга о готовности к принятию на себя тех или иных функций управления.

Многоуровневая структура системы управления обеспечивает ее надеж­ность, оперативность, ремонтопригодность. При этом легко решается опти­мальный уровень централизации управления с минимальным количеством средств технологического контроля, управления и линий связи между ними.

АСУ ТП подразделяются на уровни классов 1, 2 и 3. К классу 1 (АСУ ТП нижнего уровня) относятся АСУ ТП, управляющие агрегатами, установками, участками производства, не имеющие в своем составе других АСУ ТП. К клас­су 2 (АСУ ТП верхнего уровня) относятся АСУ ТП, управляющие группами ус­тановок, цехами, производствами, в которых отдельные агрегаты (установки) имеют свои локальные системы управления, не оснащенные АСУ ТП класса 1. К классу 3 (АСУ ТП многоуровневые) относятся АСУ ТП, объединяющие в сво­ем составе АСУ ТП классов 1,2 и реализующие согласованное управление от­дельными технологическими установками или их совокупностью (цехом, про­изводством).

Построение систем автоматизации по уровням управления определяется как требованиями снижения трудозатрат на их реализацию, так и целями (кри­териями) управления технологическими объектами.

Система автоматизации структурно может быть представлена по-разному.

В общем случае любая система может быть представлена конструктивной, функциональной или алгоритмической структурой. В конструктивной струк­туре системы каждая ее часть представляет собой самостоятельное конструк­тивное целое. Примерами изображения конструктивных структурных схем сис­темы автоматизации могут служить рисунки 2.1-2.3.

В функциональной структуре каждая часть предназначена для выполнения определенной функции, в алгоритмической - для выполнения определенного алгоритма преобразования входной величины, являющегося частью алгоритма функционирования системы в целом.

В проектах автоматизации изображают конструктивные структурные схе­мы с элементами функциональных признаков.

Полные сведения о функциональной структуре с указанием локальных контуров регулирования, каналов управления и технологического контроля приводится в схемах автоматизации.

 

35. Принципы построения структурных схем

 

На структурной схеме отображаются в общем виде основные решения про­екта по функциональной, организационной и технической структурам автома­тизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) с соблюдением иерархии системы и взаимосвязей между пунктами контроля и управления, оперативным персоналом и технологическим объектом управле­ния. Принятые при выполнении структурной схемы принципы организации оперативного управления технологическим объектом, состав и обозначения от­дельных элементов структурной схемы должны сохраняться во всех проектных документах на АСУ ТП, в которых они конкретизируются и детализируются: функциональных схемах автоматизации, структурной схеме комплекса техни­ческих средств (КТС) системы, принципиальных схемах контроля и управле­ния, а также в проектных документах, касающихся организации оперативной связи и организационного обеспечения АСУ ТП.

Исходными материалами для разработки структурных схем являются:

• задание на проектирование АСУ ТП;

• принципиальные технологические схемы основного и вспомогательного

производств технологического объекта;

• задание на проектирование оперативной связи подразделений автомати­зируемого технологического объекта;

• генплан и титульный список технологического объекта.

Структурная схема разрабатывается на стадиях "проект" и "рабочий про­ект". На стадии "рабочая документация" при двухстадийном проектировании структурная схема разрабатывается только в случае изменений технологиче­ской части проекта или решений по АСУ ТП, принятых при утверждении про­екта автоматизации.

В качестве примера на рис. 2.4 приве­дена структурная схема управления серно­кислотным производством.

На структурной схеме показывают:

а) технологические подразделения авто­матизируемого объекта (отделения, участки, цехи, производства);

б) пункты контроля и управления (местные щиты, операторские и диспетчерские
пункты и т. п.), в том числе не входящие в состав разрабатываемого проекта, но имеющие связь с проектируемыми системами контроля и управления;

в) технологический (эксплуатационный) персонал и специализированные службы, обеспечивающие оперативное управление и нормальное функционирование технологического объекта;

г) основные функции и технические средства (устройства), обеспечивающие их реализацию в каждом пункте контроля и управ­ления;

д) взаимосвязь подразделений техноло­гического объекта, пунктов контроля и управ­ления и технологического персонала между собой и с вышестоящей системой управле­ния (АСУ).

Все компоненты, расположенные на различных уровнях АСУ ТП, должны быть объединены цифровыми линиями связи.

Выбор типа сети определяется типом используемых технических средств, требованием к быстродействию, надежности. В настоящее время эта область достаточно быстро развивается. Многие фирмы поставляют на рынок средств автоматизации все более надежные и универсальные типы сетей. Поэтому при выборе сетевых решений необходимо учитывать современные тенденции в данной области.

1. Нижний уровень - уровень объекта (контроллерный) - включает различ­ные датчики для сбора информации о ходе технологического процесса, электроприводы и исполнительные механизмы для реализации регули­рующих и управляющих воздействий. Датчики поставляют информацию локальным программируемым логическим контроллерам (PLC -Programming Logical Controoller), которые могут выполнять следующие функции:

• сбор и обработка информации о параметрах технологического процесса;

• управление электроприводами и другими исполнительными механизма­ми;

• решение задач автоматического логического управления и др.

Так как информация в контроллерах предварительно обрабатывается и частично используется на месте, существенно снижаются требования к пропу­скной способности каналов связи.

В качестве локальных PLC в системах контроля и управления различными технологическими процессами в настоящее время применяются контроллеры, как отечественных производителей, так и зарубежных. На рынке представлены многие десятки, и даже сотни типов контроллеров, способных обрабатывать от нескольких переменных до нескольких сот переменных.

К аппаратно-программным средствам контроллерного уровня управления предъявляются жесткие требования по надежности, времени реакции на испол­нительные устройства, датчики и т.д. Программируемые логические контрол­леры должны гарантированно откликаться на внешние события, поступающие от объекта, за время, определенное для каждого события.

2. Верхний уровень - диспетчерский пункт (ДП) - включает, прежде всего, одну или несколько станций управления, представляющих собой авто­матизированное рабочее место (АРМ) диспетчера/оператора. Здесь же может быть размещен сервер базы данных, рабочие места (компьютеры) для специалистов и т. д. Часто в качестве рабочих станций используются ПЭВМ типа IBM PC различных конфигураций. Станции управления предназначены для отображения хода технологиче­ского процесса и оперативного управления. Эти задачи и призваны решать SCADA - системы. SCADA - это специализированное программное обеспече­ние, ориентированное на обеспечение интерфейса между диспетчером и систе­мой управления, а также коммуникацию с внешним миром.

 

36. Правила выполнения структурных схем

 

Структурные схемы выполняются, как правило, на одном листе. Таблица с услов­ными обозначениями (табл. 2.1) распола­гается на поле чертежа схемы над основной надписью. Таблипа заполняется сверху вниз. При большом числе условных обозначений продолжение таблицы помешают слева от основной надписи с тем же порядком запол­нения. Основную надпись и дополнитель­ные графы к ней выполняют согласно ГОСТ 21.103-78.

Толщину линий на схеме выбирают в соответствии с ГОСТ 2.303 — 68. Рекомен­дуется использовать для условных изображе­ний линии толщиной 0,5 мм; для линий связи — 1 мм; для остальных линий — 0,2 — 0,3 мм.

Размеры цифр и букв для надписей выбирают в соответствии с ГОСТ 2.304 — 81. Пояснительный текст следует выполнять в соответствии с ГОСТ 2.316 — 68. Текстовую часть, помещенную на поле чертежа, распо­лагают над основной надписью. Между тек­стовой и основной надписями не допускается помещать изображения, таблицы и т. п. Пункты пояснительного текста должны иметь сквозную нумерацию. Каждый пункт записы­вают с красной строки. Заголовок «Приме­чание» не пишут. В тексте и надписях не допускаются сокращения слов, за исключе­нием общепринятых, а также установлен­ных приложениями к ГОСТ 2.316 — 68 и ГОСТ 2.105-79.

Размеры всех условных изображений не регламентируются и выбираются по усмот­рению исполнителя с соблюдением одинако­вых размеров для однотипных изображений.

Элементы структурной схемы изобра­жаются, как правило, в виде прямоугольни­ков. Отдельные функциональные службы [отдел главного энергетика (ОГЭ), отдел главного механика (ОГМ), отдел техниче­ского контроля (ОТК) и т. п.] и должност­ные лица (директор, главный инженер, на­чальник цеха, начальник смены, мастер и т. п.) допускается изображать на струк­турной схеме в виде кружков.

Внутри прямоугольников, изображаю­щих участки (подразделения) автоматизируе­мого объекта, раскрывается их производ­ственная структура. При этом выделяются цехи, участки, технологические линии либо группы агрегатов для выполнения закончен­ного этапа технологического процесса, кото­рые являются существенными для раскры­тия в документах проекта всех взаимосвязей между управляемой (технологическим объек­том управления) и управляющей системами.

На схеме функции АСУ ТП могут ука­зываться в виде условных обозначений, рас­шифровка которых дается в таблице на поле чертежа (табл. 2.1).

Наименование элементов производствен­ной структуры должны соответствовать тех­нологической части проекта и наименова­ниям, используемым при выполнении других документов проекта АСУ ТП.

Взаимосвязь между пунктами контроля и управления, технологическим персоналом и объектом управления изображается на схеме сплошными линиями. Слияние и раз­ветвление линий показываются на чертеже линиями с изломом (рис. 2.4).

При наличии аналогичных технологи­ческих объектов (цехов, отделений, участков и т. д.) допускается раскрывать на схеме структуру управления только для одного объекта. Об этом на схеме даются необхо­димые пояснения.

 

37. Загальні принципи виконання схем автоматизації

 

Сучасний розвиток усіх галузей промисловості характеризується великим розмаїттям технологічних процесів. Практично не обмежені й умови їх засто­сування та вимоги до керування й автоматизації. Однак, спираючись на досвід проектуваннясистем керування та автоматизації, можна сформулювати деякі загальні принципи, якими слід керуватися, розробляючи схеми автоматизації:

1)рівень автоматизації технологічного процесу в кожен проміжок часу має визначатися не лише доцільністю впровадження певного комплексу технічних засобів та досягнутим рівнем науково-технічних розробок, а й пер­спективою модернізації та розвитку цих технологічних процесів;

2)під час розроблення схем автоматизації, а також вибираючи технічні засоби, слід ураховувати: вид та характер технологічного процесу, умови по­жежо- та вибухобезпеки, агресивність і токсичність навколишнього та робо­чого середовищ тощо; параметри та фізико-хімічні властивості вимірюваного середовища; відстань від місця встановлення датчиків, допоміжних пристроїв, виконавчих механізмів, приводів машин та запірних органів до пунктів керу­вання та контролю; потрібну точність та швидкодію засобів автоматизації;

3)систему автоматизації технологічних процесів потрібно будувати, як правило, на базі засобів автоматизації та обчислювальної техніки, що вироб­ляються серійно. Намагатись застосовувати однотипні засоби автоматизації і віддавати перевагу уніфікованим системам, які характеризуються простотою поєднання, взаємозамінністю та зручністю компонування на щитах керування. Використання однотипної апаратури дає значні переваги під час монтажу, на-лагодженя, експлуатації, забезпечення запасними частинами тощо;

4)добираючи локальні засоби збирання та нагромадження первинної інформації (автоматичні датчики), вторинні прилади, регулювальні та вико­навчі пристрої використовувати переважно прилади та засоби автоматизації Державної системи промислових приладів і засобів автоматизації;

5)вибираючи засоби автоматизації, що використовують допоміжну енер­гію (електричну, пневматичну, гідравлічну), керуватися умовами пожежо- та вибухобезпеки об'єкта, що автоматизується, агресивністю навколишнього се­редовища, вимогами до швидкодії, дальності передачі сигналів інформації та команд керування тощо;

6)обмежувати кількість приладів, апаратури керування і сигналізації, які монтуються на оперативних щитах і пультах. Надлишок апаратури ускладнює експлуатацію, відвертає увагу обслуговуючого персоналу від спостереження за основними параметрами, що визначають хід технологічного процесу, збільшує вартість установки, терміни монтажних та налагоджувальних робіт. Прилади і засоби автоматизації допоміжного призначення доцільніше розмі­щувати на окремих щитах поблизу технологічного устаткування.

Наведені принципи є загальними, але не вичерпними для всіх випадків, які можуть траплятися в практиці проектування систем автоматизації техноло­гічних процесів. Однак для кожного конкретного випадку їх треба враховува­ти в реалізації технічного завдання на автоматизацію проектованого об'єкта.

 

 

38. Графічне зображення технологічного устаткування та комунікацій

 

Технологічне та інженерне обладнання на схемах автоматизації зобража­ють відповідно до ГОСТ 2.780, ГОСТ 2.782, ГОСТ 2.788, ГОСТ 2.789, ГОСТ 2.790 - ГОСТ 2.795, комунікації залежно від транспортованих у них середо­вищ - до додатка 3 до ГОСТ 14202.

Під час розроблення схем автоматизації технологічне устаткування та ко­мунікації зображають зазвичай без наведення окремих технологічних апаратів і трубопроводів допоміжного призначення. Однак зображена таким чином технологічна схема має давати чітке уявлення про принцип її роботи та взає­модію із засобами автоматизації.

Технологічні апарати і трубопроводи допоміжного призначення показу­ють лише у випадках, коли вони механічно з'єднані чи взаємодіють із засобами автоматизації. В окремих випадках деякі елементи технологічного устаткуван­ня допускається зображувати на схемах автоматизації у вигляді прямокутників із зазначенням назв цих елементів або не показувати зовсім.

На технологічних трубопроводах зазвичай показують ту регулювальну та запірну арматуру, яка безпосередньо бере участь у контролі та керуванні про­цесом, а також запірні та регулювальні органи, потрібні для визначення від­носного розміщення місць відбору імпульсів, чи ті, що пояснюють необхід­ність вимірювання.

 

Технологічні комунікації і трубопроводи рідин та газів зображують умов­ними позначеннями (нумерують) відповідно до ГОСТ 2.784-96, наведеними в табл. 5.1. Для більш детального розкриття характеру середовища до цифрово­го позначення може додаватися літерний індекс, наприклад, вода чиста - 1ч, пара перегріта - 2п, пара насичена - 2н тощо. Умовні числові позначення тру­бопроводів слід проставляти в розривах ліній, що зображають трубопроводи, на відстані не меншій ніж 50 мм один від одного.

Деталі трубопроводів, арматуру, теплотехнічні та санітарно-технічні при­строї й апаратуру показують умовними позначеннями згідно з чинними стан­дартами. Для рідин і газів, які не передбачені табл. 5.1, дозволяється викори­стовувати дія позначення інші цифри (починаючи з 28), але обов'язково з не­обхідними поясненнями введених умовних позначень. Якщо позначення тру­бопроводів на технологічних кресленнях не стандартизовані, то на схемах ав­томатизації треба застосовувати умовні позначення, прийняті для технологіч­них схем.

 

 

39. Графічне зображення засобів вимірювання та автоматизації

 

Прилади, засоби автоматизації, електричні пристрої та елементи обчис­лювальної техніки на схемах автоматизації зображають відповідно до Міждер­жавного стандарту ГОСТ 21.408-93, ДСТУ Б А.2.4-3-95 та галузевих норма­тивних документів. За відсутності в стандартах необхідних зображень дозво­ляється застосовувати нестандартні зображення, які слід виконувати на основі характерних ознак зображуваних пристроїв. Названі стандарти визначають систему побудови графічних (табл. 5.2) та літерних (табл. 5.3-5.5) умовних позначень за функціональними ознаками приладів. Складні прилади, які вико­нують декілька функцій, можна зображувати декількома дотичними колами.

 

Таблиця 5.2. Розміри графічних умовних позначень приладів, засобів автоматизації та електроапаратури

 

 

Таблиця 5.3. Літерні умовні позначення

 

Позначення	Вимірювана величина	Функції, що виконуються приладом
Основне призначення першої букви	Додаткове призначення, що уточнює призначення першої букви	Відображення інформації	Формування вихідного сигналу	Додаткове призначення
А	—	—	Сигналізація	—	—
B	—	—	—	—	—
C	—	—	—	Регулювання, керування	—
D	Густина	Різниця перепад	—	—	—
Е	Будь-яка элек- трична величина	—	—	—	—
F	Витрата	Співвідношення, частка дріб	—	—	—
G	Розмір, поло- ження, пере- міщення	—	—	—	—
Н	Ручний вплив	—	—	—	Верхня межа вимірюваної величини
I	—	—	Показання	—	—
J	—	Автоматічне перемикання, обіга- ння	—	—	—
K	Час, часова про- грама	—	—	—	—
L	Рівень	—	—	—	Нижня межа вимірюваної величини
М	Вологість	—	—	—	—
N	Резервна Буква	—	—	—	—
О	Резервна буква	—	—	—	—
Р	Тиск вакуум	—	—	—	—
Q	Величина, що характери- зує якість, склад, концент- рацію	Інтегрування, підсумовування у часі	—	—	—
R	Радіоактів- ность	—	Реєстрація	—	—
S	Швидкість частота	—	—	Вмикання,вимикання, перемикання сигналі- зація	—
Т	Температура	—	—	—	—
U	Декілька різнорідних вимірюваних величин	—	—	—	—
V	В'язкість	—	—	—	—
W	Маса	—	—	—	—
Х,Y,Z	Резервні літери, що не рекомендуються	—	—	—	—

 

Примітка. Літерні позначення, помічені знаком «+», використовуються як резерв­ні, а помічені знаком «-» - не використовуються.

 

Таблиця 5.4. Додаткові літерні позначення, шо відображають функціональні ознаки приладів

 

 

Назва	Позначення
Чутливий елемент (первинне перетворення)	Е
Дистанційне передавання (проміжне перетворення)	Т
Станція керування	К
Перетворення; обчислювальні функції	Y
Таблиця 5.5. Додаткові літерні позначення, що відображають функціональні ознаки перетворювачів сигналів та обчислювальних пристроїв
Назва	Позначення
Рід сигналу: Електричний	Е
Пневматичний	Р
Гідравлічний	G
Види сигналу: Аналоговий	А
Дискретний	D
Операції, що виконуються обчислювальним пристроєм: Додавання	Σ
Множення сигналу на постійний коефіцієнт К	К
Множення двох чи більше сигналів	x
Ділення сигналів один на одного	:
Піднесення сигналу до n-го степеня	fn
Добування з сигналу кореня n-го степеня
Логарифмування	lg
Диференціювання	ах/ dt
Інтегрування	J
Зміна знака сигналу	X(-1)
Обмеження верхнього значення сигналу	max
Обмеження нижнього значення сигналу	min
Уведення сигналу в ЕОМ	Bi
Виведення інформації з ЕОМ	Во

 

 

40. Методика побудови умовних графічних позначень засобів автоматизації

 

Методика побудови графічних умовних позначень для спрощеного і роз­горнутого способів є спільною (рис. 5.1). У верхню частину кола вписують лі­терні позначення вимірюваної величини та функціональної ознаки приладу. В нижню частину кола вписують позиційне позначення (цифрове чи літерно-цифрове), що служить для нумерації контуру контролю чи регулювання (за спрощеного способу побудови схеми автоматизації) або окремих елементів контуру (за розгорнутого способу).

Послідовність розміщення літерних позначень у верхній частині (зліва направо) має бути таким: позначення основної вимірюваної величини; позна­чення, що уточнює (у разі потреби) основну вимірювану величину; позначен­ня функціональних ознак приладу. Функціональні ознаки (якщо їх декілька в одному засобі автоматизації) розміщують у послідовності, показаній на рис. 5.1.

Створюючи умовні позначення приладів, слід вказувати не всі функціо­нальні ознаки приладу, а лише використовувані в схемі. Так, позначаючи по-казувальні та самописні прилади (якщо функція «показання», тобто індикації, поточного значення вимірюваної величини не використовується), слід писати TR замість TIR, РR замість РIR і т. ін.

 

 

 

Рис. 5.1. Приклад побудови умовного позначення технічного засобу автоматизації

В обґрунтованих випадках (наприклад, у позиційних позначеннях, що складаються з великої кількості знаків) для позначення первинних перетворю­вачів і приладів замість кола можна застосовувати позначення у вигляді еліпса (див. п. п. 1, б та 2, б табл. 5.2).

Приклади побудови умовних позначень відповідно до ГОСТ 21.408-93 і ДСТУ Б А.2.4-3-95 наведено в табл. 5.6. Використовуючи літерні умовні по­значенння згідно з ГОСТ 21.408-93 і ДСТУ Б А.2.4-3-95, слід керуватись такими правилами.

1. Літеру A (див. табл. 5.3) застосовувати для позначення функції «сигна­лізація» незалежно від того, чи винесено сигнальну апаратуру на якийсь щит, а чи її вмонтовано у сам прилад. У разі потреби додають символи ламп, гудка, дзвінка тощо.

2. Літеру S застосовувати для позначення контактного пристрою (тільки для вмикання, вимикання, перемикання, блокування). Літерою S не позна­чають функції регулювання (зокрема позиційного). У разі застосування кон­тактного пристрою для вмикання, вимикання і одночасно для сигналізації в позначенні приладу мають бути обидві літери-Б і А.

Граничнодопустимі значення вимірюваних величин, якими керуються для вмикання, вимикання, блокування чи сигналізації, слід конкретизувати до­даванням літер Н і L. Останні наносити поза графічним позначенням, право­руч від нього (див. табл. 5.6, п. п. 26, 28);

3. Для конкретизації вимірюваної величини, що може мати кілька зна­чень, біля зображення приладу (праворуч від нього) слід зазначати назву чи символ вимірюваної величини, наприклад, «напруга» або U, «струм» або І, рН, 0₂ тощо (див. табл. 5.6, п. п. 33-35, 38-^40).

4. У разі потреби біля зображення приладу допускається зазначати вид ра­діоактивності, наприклад α-, β- чи γ-випромінювання (див. табл. 5.6, п. 41).

5. Літеру U можна використовувати для позначення приладу, що вимі­рює декілька різнорідних величин. Детальне розшифрування вимірюваних величин має бути наведено біля приладу чи на полі креслення (див. табл. 5.6, п. 43).

6. Для позначення величин, не передбачених стандартом, можна викори­стати резервні літери. Часто застосовувані величини слід позначати однією й тією ж резервною літерою. Для одноразового (виняткового) застосування можна використати літеру X. Застосовані резервні літерні позначення мають бути розшифровані на схемі. Не допускається в одній і тій же документації од­нією резервною літерою позначати різні величини.

7. Для позначення додаткових значень великі літери D, F, Q, Т допускає­ться заміняти на малі d, f, q, t.

8. В окремих випадках, коли позиційне позначення приладу не вміщуєть­ся в коло його графічного зображення, допускається наносити його поза ко­лом (диві табл. 5.6, п. 52);

Літера Е, як додаткове позначення (див. табл. 5.6), застосовується для позначення чутливих елементів, тобто пристроїв, які виконують первинне пе­ретворення, наприклад

9. первинних термоелектричних перетворювачів (термо­пар), термоперетворювачів опору (термометрів опору), датчиків пірометрів, звужувальних пристроїв витратомірів, датчиків акустичних рівнемірів тощо.

10. Літера Т означає проміжне перетворення - дистанційне передавання сигналу. її рекомендується застосовувати для позначення приладів з дистанційним передаванням показань, наприклад, безшкальних манометрів (дифма­нометрів), ротаметрів з дистанційним передаванням сигналів і т. ін.

11.Літеру К застосовують для позначення приладів, які мають стаьщію керу­вання, тобто перемикач вибору виду керування «автоматичне» <---> «ручне»;

12.Літеру Y рекомендується застосовувати для позначень перетворювачів сигналів та обчислювальних пристроїв, при цьому для конкретизації функціо­нальної ознаки перетворювачів сигналів та обчислювальних пристроїв біля зображення технічного засобу відповідним символом (див. табл. 5.6, п. п. 46, 47) слід вказати вид перетворення {P/E, Е/Е, A/D тощо) чи обчислювальної операції (див. табл. 5.5).

13.Такої ж конкретизації потребує й літера Q: вгорі, праворуч від зобра­ження технічного засобу треба вказати, який саме якісний параметр він вимі­рює, наприклад, рН, якщо це вимірювач рН, 0₂ - якщо це аналізатор концетрації кисню тощо.

14.Послідовність побудови умовних позначень із застосуванням додат­кових літер така: спочатку ставиться літера, якою позначають вимірювану ве­личину, на другому - одна з додаткових літер: Е, Т, К чи Y; наприклад, пер­винні вимірювальні перетворювачі температури (термоелектричні перетворю­вачі, термоперетворювачі опору та ін.) позначаються через ТЕ, первинні вимі­рювальні перетворювачі витрат (звужувальні пристрої, датчики індукційних витратомірів, ротаметрів тощо) - FE; безшкальні витратоміри з дистанційним передаванням - FT і т. д.

15.У разі застосування позначень з табл. 5.5 написи, що розшифровують вид перетворення чи операції, які виконуються обчислювальним пристроєм, вказувати праворуч від графічного зображення приладу.

16.В обгрунтованих випадках для уникнення неправильного розуміння схеми допускається замість умовних позначень наводити повну назву пере­творюваних сигналів. Таким чином, рекомендується позначати деякі специ­фічні сигнали, або ті, що рідко використовуються, наприклад, кодовий, ча-соімпульсний, числоімпульсний і под.

17.У разі побудови позначень комплектів засобів автоматизації перша лі­тера в позначенні кожного приладу, що входить в комплект, є назвою вимірю­ваної комплектом величини. Наприклад, у комплекті для вимірювання та регу­лювання температури первинний вимірювальний перетворювач треба позна­чати через ТЕ, вторинний реєструвальний прилад - 77?, регулювальний блок -ТС і т. д.

У побудові умовних позначень згідно з ГОСТ 21,408-93 та ДСТУ Б А.2.4-3-95 передбачаються такі винятки:

- у всіх пристроях, що виконані як окремі блоки і призначені для ручних операцій, на першому місці в позначенні ставлять літеру Н незалежно від то­го, до складу якого вимірювального комплекту вони входять, наприклад, пере­микачі електричних кіл вимірювання (керування), перемикачі газових (повіт­ряних) ліній позначають через HS, панелі дистанційного керування - НС, кно­пки (ключі) для дистанційного керування, ручні задатчики - Н, кнопки (клю­чі) для дистанційного керування з підсвіткою - НА тощо;

- для комплекту, призначеного для вимірювання декількох різнорідних ве­личин, первинні вимірювальні перетворювачі (датчики) позначають відповідно до вимірюваної величини, а вторинний прилад - Ш (з відповідним доповнен­ням, як це показано в п. 43 табл. 5.6);

- в окремих випадках для позначень комплектів, призначених для вимі­рювання якості непрямим методом, перша літера в позначенні датчика може відрізнятися від першої літери в позначенні вторинного приладу. Наприклад, якщо для вимірювання якості продукту використовують метод температурної депресії (датчиками температури при цьому є термометри опору, вторинним приладом - автоматичний міст), то позначення цього комплекту буде таким: датчики - ТЕ, вторинний прилад - ОЯ (див. поз. 10-1,10-2,10-3 на рис. 5.2).

Щити, штативи, пульти керування на схемах автоматизації зображують умовно у вигляді прямокутників довільних розмірів, достатніх для нанесення графічних умовних позначень приладів, що на них встановлюються, засобів автоматизації, апаратури керування та сигналізації. У прямокутниках можна вказувати номери креслень загальних видів щитів і пультів, а з лівого боку - його назву. Прилади і засоби автоматизації, що розташовані поза щитами і не пов'язані безпосередньо з технологічним обладнанням та трубопроводами, умовно показують у прямокутнику «Прилади місцеві» .

Комплектні пристрої (машини централізованого контролю, керувальні машини, комплекти телемеханіки тощо) також позначають на схемах автома­тизації у вигляді прямокутників.

Функціональні зв'язки між технологічним устаткуванням і встановлени­ми на ньому первинними перетворювачами, а також із засобами автоматизації, установленими на щитах та пультах, на схемах показують тонкими суцільни­ми лініями. Кожен зв'язок позначають однією лінією незалежно від фактичної кількості проводів чи труб, якими здійснюється цей зв'язок. До умовних по­значень приладів і засобів автоматизації лінії зв'язку допускається підводити з будь-якого боку, зокрема і під кутом. Лінії зв'язку мають бути найкоротшими, з мінімальною кількістю перетинань. Допускається перетинання лініями зв'язку зображень технологічного устаткування і комунікацій, однак перети­нання умовних позначень приладів і засобів автоматизації є неприпустимим.

 

41. Позиційні позначення на схемах автоматизації

 

Біля кожного умовного позначення технологічного устаткування - апара­та чи машини - подають назву або номер позиції (назву можна вписати всере­дині позначення. Можна використовувати літерно-цифрові позначення (на­приклад, Т-1, Р-3, Н-12 тощо), де буква означає назву групи однотипного устаткування (відповідно теплообмінників, резервуарів, насосів), а цифра - порядковий номер апарата чи машини серед йому подібних.

Приладам і засобам автоматизації, зображеним на схемах автоматизації, надаються позиційні позначення (позиції), що зберігаються незмінними в усіх матеріалах проекту. На стадіях проекту позиційні позначення виконують арабськими цифрами відповідно до нумерації і заявочної відомості на прила­ди, засоби автоматизації та електроапаратуру.

На стадії робочої документації за одностадійного проектування позиційні позначення приборів та засобів автоматизації утворюються з двох частин: по­значення арабськими цифрами номера функціональної групи (контуру контро­лю або регулювання) і малими літерами кириличного алфавіту одиниць при­ладів і засобів автоматизації в певній функціональній групі (контурі); при цьо­му висота цифр і великих літер має бути 3,5 мм, висота малих літер - 2,5 мм.

Літерні позначення надаються кожному елементові функціональної групи (контуру) за алфавітом відповідно до послідовності надходження сигналу -від пристроїв отримання інформації до пристроїв впливу на керований процес (наприклад, первинний перетворювач - проміжний перетворювач - регулятор - виконавчий механізм - регулювальний орган). Допускається заміна літер цифрами (через дефіс), які, починаючи з одиниці, зростають у тій же послідов­ності^[1].

Позиційні позначення окремих приладів і засобів автоматизації місцевого розміщення, таких як регулятор прямої дії, манометр, термометр розширення тощо, складаються лише з порядкового номера.

Позиційні позначення потрібно надавати всім елементам функціональних груп, за винятком:

- відбірних пристроїв;

- приладів і засобів автоматизації, що поставляються комплектно з тех­нологічним устаткуванням;

- регулювальних органів та виконавчих механізмів, які входять у систему автоматичного керування, але замовляються і встановлюються у технологіч­них частинах проекту.

Позначення на схемах автоматизації електроапаратури на стадії робочої документації або в разі одностадійного проектування мають відповідати та­ким позначенням, як на принципових електричних схемах.

Визначаючи межі кожної функціональної групи, слід враховувати таку обставину: якщо якийсь прилад чи регулятор сполучений з декількома датчи­ками або отримує додатковий вплив від іншого параметра (наприклад, коригу­вальний сигнал), то всі елементи схеми, що виконують додаткові функції, на­лежать до тієї функціональної групи, на яку вони впливають. Регулятор спів­відношення, зокрема, входить до складу тієї функціональної групи, на яку він чинить головний вплив по кординаті незалежного параметра. Те саме стосується й прямого цифрового керування, де вхідним ланцюгам конту­ру регулювання надається одна й та ж позиція.

У системах централізованого контролю із застосуванням обчислювальної техніки, системах телевимірювання та у складних схемах автоматичного керу­вання із загальними для різних функціональних груп пристроями всі спільні елементи виносять у самостійні функціональні групи.

 

 

42. Вимоги до оформлення схем автоматизації технологічних процесів

 

Схему автоматизації виконують у вигляді креслення, на якому схема­тично умовними зображеннями показують: технологічне устаткування, ко­мунікації, органи керування і засоби автоматизації із зазначенням зв'язків між технологічним устаткуванням і засобами автоматизації, а також зв'яз­ків між окремими функціональними блоками та елементами автоматики.

Умовні зображення слід виконувати лініями такої товщини:

1) технологічного устаткування:

- у вигляді прямокутників довільних розмірів - 0,5-1 мм,

- з відображенням характерних ознак устаткування - 0,2-0,5 мм;

2) трубопроводів - 0,5-1,5 мм;

3) умовні зображення засобів автоматизації (крім горизонтальної лінії на зображенні приладів, розміщених на щитах і пультах) - 0,5-0.6 мм;

4) лінії зв'язку між засобами автоматизації та горизонтальні лінії на зоб­раженні приладів, розміщених на щитах і пультах, - 0,2-0,3 мм;

5) щити та пульти (прямокутники внизу схеми) - 0,5-1 мм.

Схеми автоматизації можна розробляти з більшим чи меншим ступенем деталізації. Однак обсяг інформації, поданий на схемі, має давати повне уяв­лення про прийняті основні рішення з автоматизації певного технологічного процесу, а також забезпечувати можливість складання на стадії проекту заявочних відомостей на прилади і засоби автоматизації, трубопровідну арматуру, щити й пульти, основні монтажні матеріали та вироби. Схему автоматизації виконують зазвичай на одному аркуші, на якому зображують засоби автоматизації і апаратуру всіх систем контролю, регулювання, керування та сигналізації, що належать до певної технологічної установки. Допоміжні пристрої (редуктори і фільтри для повітря, джерела живлення, реле, автомати, вимикачі та запобіжники в ланцюгах живлення, з'єднувальні коробки, інші пристрої та монтажні елементи) на схемах автоматизації не показують.

Складні технологічні схеми рекомендується розбивати на окремі технологічні вузли і виконувати схеми автоматизації цих вузлів у вигляді окремих креслень. Для технологічних процесів з великим обсягом автоматизації схеми автоматизації можуть бути виконані окремо за видами технологічного контролю та керування.

Наприклад, окремо виконують схеми автоматичного керування, контролю та сигналізації тощо.

Стандартом установлено два способи виконання схем автоматизації:

1) розгорнутий, у якому на схемі зображують склад і місце розташування технічних засобів автоматизації кожного контуру контролю та керування. Розгорнутий спосіб побудови умовних графічних позначень можна виконувати

комбінованим застосуванням основних (табл. 5.2, 5.3) та додаткових (табл. 5.4, 5.5) умовних позначень. При цьому щити та пульти керування зображують у вигляді прямокутників (зазвичай в нижній частині креслення), у яких показують установлені на них засоби автоматизації;

2) спрощений, у якому на схемі зображують основні функції контурів контролю та керування (без виділення окремих технічних засобів автоматизації, що до них входять, та зазначення місця їх розташування). Засоби автоматизації на технологічних схемах зображують поблизу відбірних та приймальних пристроїв без побудови прямокутників, які умовно показують щити, пульти, пункти контролю і керування. Для спрощеного способу побудови достатньо основних умовних позначень, наведених в табл. 5.2, та літерних позначень, наведених в табл. 5.3.

Виконуючи схеми розгорнутим способом, на них показують всі пристрої і засоби автоматизації, що входять до складу функціонального блока чи групи, та місце їх встановлення. Перевага цього способу - більша наочність, що значно

полегшує читання схеми і опрацювання проектних матеріалів, а також дає змогу складати замовні специфікації на потрібні для реалізації розробленої схеми автоматизації устаткування, вироби та матеріали.

Чинні нормативні документи, що зазвичай не змінюються тривалий час, не можуть передбачити наперед усі нововведення у зображення схем автоматизції, які можуть знадобитися у зв'язку з тим, що номенклатура технічних засобів автоматизації неперервно і доволі швидко збільшується, і це, в. свою чергу, спричинює появу нових варіантів їх застосування. Так, із виходом на ринок систем керування технологічними процесами мікроконтролерів унормовані стандартами «класичні» схеми автоматизації на базі локальних засобів вже не відповідали новим технічним і структурним можливостям, надаваним мікроконтролерами, зокрема використовувані в цих схемах літерні позначення

функціональних ознак приладів далеко не вичерпували всіх функцій, що реалізовувалися мікроконтролерами.

Тому головні розробники схем автоматизації - різні проектні організації

- вдалися до заповнення прогалин у цій царині власними розробками, виходячи зі свого досвіду та бачення підходів до розв'язання проблеми (зайве наголошувати, що на відміну від регламентованих стандартами ці розробки не вирізнялися

одноманітністю). Та згодом бурхливе розширення номенклатури і функціональних можливостей цифрових приладів на базі мікропроцесорної техніки, яке спостерігається в останні роки, спонукало вдосконалювати мікроконтролерні схеми автоматизації.

Тож залежно від технічного наповнення тієї чи іншої розроблюваної системи керування можна застосовувати й відповідні варіанти зображення схем автоматизації. Замість локальних перетворювачів можна скористатися комплексом програмно-технічних засобів «АСТРА-8М», призначеним для введення в ЕОМ інформації від датчиків та інших пристроїв, що мають стандартний пневматичний вихід, а також для приймання від ЕОМ електричних сигналів і перетворення їх у стандартний пневматичний сигнал. Пунктирне позначення ручного дистанційного керування означає, що його можна застосовувати тільки після відключення автоматичного регулювання, яке є основним.

Для пристроїв, що показують положення вихідних органів виконавчих механізмів тощо (графічні умовні позначення наведено в табл. 5.6, п. п. ЗО, 31), потрібно показувати існуючий механічний зв'язок з вихідним органом виконавчого механізму. Такі пристрої можуть бути як окремого виготовлення, так і вбудованими, щодо яких графічні умовні позначення не застосовують.

Спрощений спосіб побудови схем, хоч і дає лише загальне уявлення про прийняті рішення щодо автоматизації об'єкта, дозволяє суттєво скоротити обсяги проектної документації. Однак читання схем автоматизації, виконаних у такий спосіб, ускладнено тим, що вони не повно відображають організацію пунктів контролю і керування об'єктом, а складання специфікації на використані засоби автоматизації за такою схемою взагалі неможливе.

Регулювальні пристрої зображено на схемі технологічного процесу поблизу відбірних пристроїв та датчиків і позначено відповідними арабськими цифрами, проставленими в нижній частині кола, що зображує регулювальний пристрій. Виконавчі механізми та відбірні пристрої позиційних позначень не мають.

Іноді застосовують і комбінований метод зображення, який передбачає показ засобів автоматизації здебільшого розгорнено, однак деякі вузли зобра­жаються спрощено.

Прилади та засоби автоматизації, вбудовані в технологічне обладнання та комунікації чи механічно пов'язані з ним, зображають на кресленні в безпосе­редній близькості від них (виконавчі механізми, регулювальні та запірні органи).

Для полегшення розуміння суті автоматизовуваного об'єкта, можливості вибору діапазонів вимірювання та шкал приладів, уставок (завдань) регулято­рів на схемах автоматизації вказують граничнодопустимі робочі (максимальні чи мінімальні) значення вимірюваних чи регульованих технологічних пара­метрів за сталих режимів роботи. Ці значення в одиницях вибраної шкали приладу або в міжнародній системі одиниць указують на лініях зв'язку, при­леглих до прямокутника «Прилади місцеві» (див. рис. 5.2-5.4). Для приладів, убудованих безпосередньо в технологічне обладнання чи трубопроводи (тер­мометрів розширення, манометрів, витратомірів постійного перепаду тощо) та розміщених поза згаданими прямокутниками, граничнодопустимі значення параметрів вказують під позиційним позначенням приладів чи поблизу позна­чень.

Над рамкою з основним написом по її ширині (так зване вільне поле схе­ми) зверху вниз на першому аркуші креслення подають таблицю не передба­чених стандартами умовних позначень, прийнятих в цій схемі автоматизації; там же розміщують експлікацію на технологічне устаткування (номер позиції, назву, кількість однотипних одиниць) і позначення (нумерацію) трубопрово­дів, не наведених у табл. 5.1 (починаючи з цифри 28). У разі потреби таблиці можна виконувати на окремих аркушах.

На кресленнях схем автоматизації мають бути наведені пояснення, на підставі яких документів їх розроблено. Допускається на вільному полі схеми подавати стислу технічну характеристику об'єкта, що автоматизується, пояс­нювальні таблиці, діаграми тощо. Пояснювальний текст можна розміщувати і в будь-якому іншому вільному місці схеми.

У разі виконання схем автоматизації обома способами відбірний пристрій для всіх постійно підключених технічних засобів автоматизації не має спеціаль­ного позначення, а являє собою тонку суцільну лінію, що з'єднує технологіч­ний трубопровід чи апарат з первинним вимірювальним перетворювачем чи приладом. Якщо треба вказати точне місце розташування відбірного пристрою чи точки вимірювання (всередині контуру технологічного апарата), на кінці тонкої суцільної лінії зображують коло діаметром 2 мм (див. первинний пере­творювач 8-І на рис. 5.2).

Допускається запірну та регулювальну арматуру (наприклад, засувки, за­слінки, шибери, напрямні апарати тощо), яка бере участь у системах автомати­зації і замовляється в технологічній частині проекту, зображати на схемах авто­матизації відповідно до чинних у тій частині стандартів.

Виконуюючи креслення схеми автоматизації, слід уникати дублювання однакових її частин, які належать як до технологічного устаткування, так і до засобів автоматизації. Для однотипних об'єктів, які мають однакове оснащен­ня і не пов'язані між собою, схему автоматизації виконують лише для одного об'єкта і додають, наприклад, пояснення: «Схему складено для агрегату 1; для агрегатів 2-6 схеми аналогічні».

Схема автоматизації обов'язково доповнюється специфікацією на вико­ристані в ній технічні засоби автоматизації. Специфікацію складають у вигля­ді таблиці (дод. 3) і подають у кінці пояснювальної записки до проекту. У спе­цифікації наводять позиції технічних засобів згідно зі схемою автоматизації, вимірюваний параметр та його граничнодопустиме (номінальне, середнє) зна­чення, місце відбору інформації, місце монтажу технічного засобу, його най­менування та повну технічну характеристику, загальну кількість однотипних одиниць, завод-виробник тощо. Технічні засоби (первинні та проміжні пере­творювачі, вторинні прилади, регулятори, виконавчі механізми, монтажні ви­роби, матеріали тощо) підбирають за допомогою каталогів і довідників на тех­нічні засоби автоматизації, що серійно виробляються промисловістю, а також за рекламними та номенклатурними довідниками виробників і торговельних організацій.

 

43. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ

Принципиальная схема - схема, каждый элемент которой, выпол­няя определенную функцию, не может быть разделен на части, име­ющие самостоятельное функциональное назначение (например, для электрических схем такими элементами будут резистор, трансформа­тор, конденсатор, а для пневматических - дроссель, емкость).

На основании принципиальных схем, определяющих полный состав элементов и связей между ними, разрабатываются остальные материа­лы проекта:

общие виды щитов,

их монтажные схемы,

схемы внешних соединений.

Принципиальные схемы разрабатывают на основании задания на проектирование и схемы автоматизации, а для создания схем програм­много управления дополнительно необходима циклограмма работы технологического оборудования.

Принципиальные схемы, входящие в проекты автоматизации технологических процессов, по назначению разделяют на схемы

· управления,

· сигнализации и

· питания.

К принципиальным схемам предъявляются следующие требова­ния:

· надежность;

· безопасность работы обслуживающего персонала и предотвраще­ние брака продукции и повреждения оборудования при аварийных ситуациях;

· удобство эксплуатации;

· экономичность.

Схемы управления. В зависимости от выполняемых функций схемы управления разделяются на следу­ющие виды:

· схемы управления электроприводами производственных механиз­мов, к которым относят и схемы управления поточно-транспортными системами (ПТС);

· схемы управления электроприводами или пневмоприводами запорных и регулирующих устройств;

· схемы программного управления технологическими агрегатами периодического действия в функции времени или других параметров.

Схемы управления в зависимости от степени участия оператора могут работать в

· автоматическом,

· автоматизированном и

· ручном режимах.

Управление в автоматизированном или ручном режимах в зависимости от места расположения командоаппаратов может быть

местным или

дистанционным.

Схемы сигнализации. В зависимости от выполняемых функций их можно разделить на следующие виды:

· схемы технологической сигнализации, предназначенные для сигнализации о состоянии величин, характеризующих технологичес­кий процесс;

· схемы производственной сигнализации, служащие для оповеще­ния о положении рабочих органов машин, механизмов и агрегатов;

· схемы командной сигнализации, выполняющие некоторые органи­зационные функции управления производством;

· схемы пожарной сигнализации, служащие для быстрого оповеще­ния о месте возникновения пожара;

· схемы сторожевой сигнализации, выполняющие функции по охране складских и специальных помещений.

Схемы производственной сигнализации иногда называют схемами сигнализации положения, так как они чаще всего сигнализируют о двух рабочих положениях механизмов или рабочих органов машин "Отключено - Включено" или "Открыто - Закрыто".

В каждой из перечисленных схем сигнализации могут быть приме­нены один или несколько типов сигналов:

· сигнал нормального режи­ма,

· предупреждающий или

· аварийный.

Схемы сигнализации, как правило, имеют свето