Методика составления функциональных схем автоматизации

МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Перед составлением схемы необходимо изучить технологический процесс, ознакомиться с маши-

нами, механизмами и установками, выполняющими данный процесс. Затем нужно выявить требования,

предъявляемые к системе автоматизации.

Вычерчивается технологическая схема (эскиз) объекта автоматизации. Наиболее распространён-

ные объекты изображены на рисунке 1.

а – установка электрического обогрева; б – вентиляционная установка; в – компрессорная станция;

г – ёмкость, заполняемая водой (башня); д – нория, заполняющая бункер сыпучими материалами;

е – движущаяся платформа; ж – установка полива растений

Рисунок 1 – Примеры объектов автоматизации

Если при автоматизации объекта существует необходимость получения информации о показате-

лях процесса, то на технологическую схему наносятся первичные измерительные преобразователи (дат-

чики) в форме, показанной на рисунке 2.

– измеряемая величина: D – плотность; E – любая электрическая величина; F – расход; G – размер,

положение, перемещение; H – ручное воздействие; L – уровень; M – влажность; P – давление, вакуум;

Q – состав, концентрация; R – радиоактивность; S – скорость, частота; T – температура; U – несколько

разнородных величин; V – вязкость; W – масса; B – освещённость.

– функции, выполняемые датчиком: Е – чувствительный элемент, выполняющий первичное преоб-

разование измеряемой величины (температура, влажность и др.) в величину, удобную для дальнейшей

передачи и обработки (электрическую – ЭДС, сопротивление; пневматическую – давление и др.);

S – ставится в том случае, если датчик преобразует измеряемую величину в механическое усилие, замы-

кающее (или размыкающее) контакты (у контактных датчиков давления, уровня, конечных выключа-

телей и др.); N – порядковый номер.

Рисунок 2 – Условные обозначения первичных измерительных преобразователей

Эти датчики наносятся по месту установки. Примеры нанесения приведены на рисунке 3.

а – первичный преобразователь температуры (термосопротивление, термопара); б – датчик влажности

почвы; в – датчик давления (электроконтактный манометр); г – датчики положения (конечные выключа-

тели); д – датчики уровня

Рисунок 3 – Примеры нанесения датчиков на объекты автоматизации

В некоторых случаях после обозначений измеряемых величин могут ставиться обозначения,

уточняющие данные величины:

D, d – разность, перепад; F, f – соотношение, доля, дробь; J – автоматическое переключение, обегание;

Q, q – интегрирование, суммирование по времени.

Примеры:

– прибор, измеряющий перепад давлений (дифференциальный манометр);

– счётчик воды, газа и др.

По месту установки наносятся показывающие приборы (обозначение – буква I после измеряемой

величины), если они предусмотрены технологическим процессом. Примеры:

– показывающий термометр;

– показывающий манометр.

В нижней части функциональной схемы выделяется место для приборного щита. На приборном

щите могут наноситься следующие приборы:

− автоматические регуляторы приборного типа (при наличии), выполняющие следующие функ-

ции: I – показание; R – регистрация; С – регулирование, управление; S – включение, отключение,

переключение; A – сигнализация; порядок расположения буквенных обозначений функциональных при-

знаков, если их в одном приборе несколько, следующий: IRSCA;

− автоматические регуляторы аппаратного и агрегатного типов (при наличии), выполняющие

лишь функции регулирования, включения и отключения (не имеющие показывающих и регистрирую-

щих приборов);

− вторичные показывающие приборы (при наличии);

− исполнительные механизмы (элементы);

− программные устройства и реле времени; их условное обозначение – (K – время);

− аппараты ручного управления;

− приборы автоматической сигнализации для контроля за состоянием измеряемых величин (по-

казателей процесса), для контроля подачи напряжения на электроустановки и для др. назначения.

В качестве автоматических регуляторов приборного типа могут служить автоматические мосты

(например, КСМ), автоматические потенциометры (например, КСМ), логометры и др. приборы.

В качестве автоматических регуляторов аппаратного и агрегатного типов могут служить: полу-

проводниковые регуляторы температуры (ПТР, РТБ, БРТ и др.), влажности (СПР), фотореле (ФР) и др.

Примечание: в автоматической системе, содержащей лишь контактные датчики, автоматические

регуляторы могут отсутствовать.

В качестве вторичных показывающих приборов могут быть миллиамперметры, милливольтмет-

ры, логометры и др.

В качестве исполнительных механизмов могут служить электрические элементы (магнитные пус-

катели, контакторы, промежуточные реле, электромагнитные клапаны, тиристоры, электродвигатель-

ные механизмы и др.), пневматические и гидравлические элементы. Пример:

– магнитный пускатель, промежуточное реле, тиристор.

Аппаратурой, предназначенной для ручного дистанционного управления, служат кнопки, выклю-

чатели, переключатели, задатчики и др.

– условное обозначение аппаратов ручного управления.

В качестве сигнализации может быть использована как светосигнальная арматура (лампы), так и

звуковая сигнализация (звонок, сирена, ревун).

При построении условных обозначений приборов указываются не все функциональные признаки

прибора, а лишь те, которые используются в данной схеме.

Принцип построения условного обозначения прибора на функциональных схемах показан на ри-

сунке 4. Условные графические обозначения приборов и средств автоматизации приведены в таблице 1.

Рисунок 4 – Принцип построения условного обозначения прибора на функциональных схемах

Таблица 1 – Условные графические обозначения приборов и средств автоматизации на функцио-

нальных схемах

Обозначение

Наименование

Первичный измерительный преобразователь (датчик) или прибор, уста-

навливаемый вне щита (по месту)

Прибор, устанавливаемый на щите, пульте

Допускаемые обозначения

Исполнительный механизм. Общее обозначение

Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии

или управляющего сигнала:

1 – открывает регулирующий орган;

2 – закрывает регулирующий орган;

3 – оставляет регулирующий орган в неизменном положении.

Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом

Регулирующий орган

Пересечение линий связи без соединения друг с другом

Пересечение линий связи с соединением между собой

Условные графические обозначения трубопроводов для жидкостей и газов приведены в таблице

Таблица 3 – Условные графические обозначения трубопроводов для жидкостей и газов

Вода

—1—1—

Ксенон

—10—10—

Метан

—19—19—

Пар

—2—2—

Аммиак

—11—11—

Этан

—20—20—

Воздух

—3—3—

Кислота

—12—12—

Этилен

—21—21—

Азот

—4—4—

Щелочь

—13—13—

Пропан

—22—22—

Кислород

—5—5—

Масло

—14—14—

Пропилен

—23—23—

Аргон

—6—6—

Жидкое

горючее

—15—15—

Бутан

—24—24—

Неон

—7—7—

Водород

—16—16—

Бутилен

—25—25—

Гелий

—8—8—

Ацетилен

—17—17—

Противопожарный

трубопровод

—26—26—

Криптон

—9—9—

Фреон

—18—18—

Вакуум

—27—27—

Пример составления функциональной схемы автоматизации показан на рисунке 5.

1 – первичный измерительный преобразователь влажности; 2 – термометр показывающий;

3 – аппаратура ручного управления электродвигателем вентилятора; 4 – магнитный пускатель;

5 – сигнализация подачи напряжения на электродвигатель вентилятора; 6 – автоматический регулятор

влажности; 7 – сигнализация влажности

Рисунок 5 – Пример составления функциональной схемы автоматизации

Описание функциональной схемы автоматизации

Функциональная схема автоматизации вентилятора выполнена в функции влажности. Измерение

влажности в помещении осуществляется при помощи первичного измерительного преобразователя

влажности (позиция 1), который подаёт сигнал измерительной информации на автоматический регуля-

тор влажности (позиция 6). При превышении влажности воздуха в помещении допустимого значения

регулятор 6 подаёт команду магнитному пускателю (позиция 4) на запуск электродвигателя вентилято-

ра. При достижении влажности заданного значения регулятор даёт команду магнитному пускателю на

отключение вентилятора. Управлять работой вентилятора можно также в режиме ручного управления

при помощи аппаратов (позиция 3). Контроль влажности осуществляется при помощи световой сигна-

лизации (позиция 7), контроль подачи напряжения на электродвигатель вентилятора – при помощи сиг-

нализации (позиция 5). Показывающий термометр (позиция 2) служит для контроля температуры возду-

ха в помещении.

Скачать материал

Методика составления функциональных схем автоматизации

Физика - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы