Материал: 2007 [Чекрыжов] Проектирование систем контроля и управления
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
Методические указания по выполнению функциональной схемы автоматизации
Подготовил Сергей Чекрыжов
Кохтла-Ярве
2007
Функциональная схема автоматизации (ФСА)
Функциональная схема автоматизации является основным техническим документом, определяющим структуру и функциональные связи между технологическим процессом и средствами контроля и управления. На схеме показывают с помощью условных обозначений:
основное технологическое оборудование;
коммуникации потоков жидкостей, газов и пара
приборы и средства автоматизации
Изображение технологического оборудования на ФСА должно соответствовать его действительной конфигурации, оно изображается упрощенно, без масштаба и второстепенных конструкций.
На стадии «рабочие чертежи» разрабатывается следующая техническая документация:
- структурные и функциональные схемы автоматических систем; -принципиальные электрические, гидравлические, пневматические схемы управления, регулирования, блокировки, сигнализации, а также электрические схемы питания; -общие виды и монтажные схемы щитов и пунктов;
-схемы внешних электрическихи трубных проводок, а также их монтажные чертежи; -чертежи установки аппаратуры, щитов и пультов;
В функциональных схемах автоматизации, последовательности буквенных обозначений должно быть следующей:
1.обозначение основной измеряемой величины;
2.обозначение, дополнительное (уточняющее основную) измеряемую величину;
3.обозначение функционального признака прибора.
Схема построения кода условного обозначения прибора систем автоматизации.
Функциональные признаки, если несколько в одном приборе, то порядок расположения следующий : I, R, C, S, A.
В нижней части окружности, наносится обозначение позиций (цифровые или буквенно-цифровые).
Функциональная схема автоматического контроля и управления предназначена для отображения основных технических решений, принимаемых при проектировании систем автоматизации технологических процессов.
При создании функциональной схемы определяют:
1)целесообразный уровень автоматизации технологического процесса;
2)принципы организации контроля и управления технологическим процессом;
3)технологическое оборудование, управляемое автоматически, дистанционно или в обоих режимах по заданию оператора;
4)перечень и значения контролируемых и регулируемых параметров;
5)методы контроля, законы регулирования и управления;
6)объем автоматических защит и блокировок автономных схем управления технологическими агрегатами;
7)комплект технических средств автоматизации, вид энергии для передачи информации;
8)места размещения аппаратуры на технологическом оборудовании, на щитах и пультах управления.
На функциональной схеме изображаются системы автоматического контроля, регулирования, дистанционного управления, сигнализации, защиты и блокировок. Все элементы систем управления показываются в виде условных изображений и объединяются в единую систему линиями функциональной связи.
Элементы щита и пульта управления изображаются на функциональной схеме автоматизаций. Вверхняя часть в функциональной схемы приводится схема процесса или объекта управления и условного обозначения датчиков прибора измерения предназначенных для измерения технологического параметра , т.е. первичные преобразователь.
Вторичные приборы контроля и управления, т.е. элементы щита и пульта управления изображается в нижнем части схемы в виде прямоугольники произвольных размеров. Внутри контура прямоугольника располагается условные обозначения приборов, средств автоматизации аппараты управления
исигнализации.
Связь между первичным преобразователем и вторичными приборами показывается сплошной линией или обрыв линии с нумерацией .
Существует два способа выполнения функциональных схем автоматизации: развернутый и упрощенный.
При выполнении упрощенным способом на схемах показывают отборные устройства, первичные приборы, регулирующие устройства, исполнительные механизмы и одно условное изображение устройства контроля и управления
независимо от того, сколько блоков и устройств в него входят. На этих схемах обычно не показывают щиты контроля, операторские пункты . Такие схемы создаются на начальных стадиях проектирования.
При выполнении ФСА развернутым способом условное обозначение приборов и СА показывается для каждого отдельно существующего функционального блока. Щиты контроля и управления показывают в нижней части чертежа при помощи условных прямоугольников.
Преимуществом развернутого способа является большая наглядность и возможность легкой и быстрой ориентации в распределении аппаратуры по пунктам управления. Достоинством упрощенного способа является меньшая трудоемкость составления схем автоматизации и непосредственное ее совмещение со схемой технологического процесса.
На основании схемы автоматизации разрабатывается заказная спецификация на приборы и СА.
В системах автоматического контроля и управления различными технологическими процессами значительное место занимают электрические приборы, аппараты, устройства, которые служат для обеспечения управления, блокировки, сигнализации и защиты.
Для изображения взаимной электрической связи приборов и устройств служат электрическая схема. По своему назначению электрические схемы подразделяются на принципиальные, полные и монтажные.
Принципиальные схемы служат для того, чтобы наиболее просто и наглядно условно изобразить устройства, входящие в схему, показать взаимную электрическую связь между ее отдельными элементами с учетом последовательности работы, т.е. дать представление о принципе действия Полные схемы. На основании принципиальных схем в некоторых случаях составляют полные электрические схемы, охватывающие весь комплекс агрегатов.
Условные обозначения
Функциональная схема автоматического контроля и управления содержит упрощенное изображения технологической схемы автоматизируемого процесса. Оборудование на схеме показывается в виде условных изображений. На функциональной схеме изображаются системы автоматического контроля, регулирования, дистанционного управления, сигнализации, защиты и блокировок.
В схемах автоматизации технологических процессов используют обозначения измеряемых величин, функциональные признаки приборов, линии связи, а также способы построения условных графических обозначений приборов и средств автоматизацииВсе местные измерительные и преобразовательные приборы, установленные на технологическом объекте, изображаются на функциональных схемах автоматизации (ФСА) в виде окружностей (см. рисунок 1, а, б).
|
10 |
|
10 |
|
15 |
а) |
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) |
г) |
|
|
д) |
||
Рисунок 1
Если приборы размещаются на щитах и пультах в центральных или местных операторных помещениях, то внутри окружности проводится горизонтальная разделительная линия (см. рисунок 1, в, г). Если функция, которой соответствует окружность, реализована в системе распределенного управления (например, в компьютеризированной системе), то окружность вписывается в квадрат (см. рисунок 1, д).
Внутрь окружности вписываются:
-в верхнюю часть - функциональное обозначение (обозначения контролируемых, сигнализируемых или регулируемых параметров, обозначение функций и функциональных признаков приборов и устройств);
-в нижнюю - позиционные обозначения приборов и устройств.
Места расположения отборных устройств и точек измерения указываются с помощью тонких сплошных линий.
.
Таблица 1 Графические обозначение элементов автоматизации
Наименование |
Обозначение |
1Первичный измерительный преобразователь (датчик); прибор, устанавливаемый по месту;
2Прибор, устанавливаемый на щите, пульте
3Исполнительный механизм. Общее обозначение