Изображение технологического инженерного оборудова- ния и коммуникаций на схемах автоматизации

Практическая работа №6

Разработка схем автоматизации технологического процесса

Ход работы:

1. Изучить теоретический материал.

2. Выполнить практическое задание

     3. Ответить на контрольные вопросы

4.Оформить отчет.

Краткие теоретические сведения по теме

Схема автоматизации — основной технический документ, определяющий функционально-блочную структуру отдельных уз- лов автоматического контроля, управления и регулирования техно- логическим процессом и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации (определяющий структуру и функцио- нальные связи между технологическим процессом и средствами ав- томатизации).

Согласно ГОСТ 21. 408–93 на схеме автоматизации изображают:

1) техническое и инженерное оборудование и коммуникации (тру-

бопроводы, газоходы, воздуховоды) автоматизируемого объекта;

2) технические средства автоматизации или контуры контроля, регу- лирования и управления (контур — совокупность отдельных функ- ционально связанных приборов, выполняющих определенную задачу по контролю, регулированию, сигнализации, управлению и т. д.);

3) линии связи между отдельными техническими средствами авто- матизации или контурами (при необходимости).

Также при необходимости на поле чертежа даются пояснения и таблица условных обозначений, не предусмотренных действую- щими стандартами.

Схемы автоматизации выполняют двумя способами:

1) развернутым, при котором на схеме изображают состав и место рас- положения технических средств автоматизации каждого контура кон- троля и управления.

2) упрощенным, при котором на схеме изображают основные функции контуров контроля и управления (без выделения входя- щих в них отдельных технических средств автоматизации и указа- ния места расположения).

Примеры выполнения схем разными способами приведены в [1].

При упрощенном способе контур независимо от количества входящих в него элементов изображают в виде окружности (овала), разделенного горизонтальной чертой. В верхнюю часть окружности

записывают буквенное обозначение, определяющее измеряемый (регулируемый) параметр и функции, выполняемые данным конту- ром, в нижнюю — номер контура. Для контуров системы автомати- зированного регулирования, кроме того, на схеме изображают ис- полнительные механизмы, регулирующие органы и линию связи, соединяющую контур с исполнительным механизмом. Предельные рабочие значения измеряемых (регулируемых) величин указывают рядом с графическими обозначениями контуров.

Остановимся более подробно на развернутом способе выпол- нения схем.

Изображение технологического инженерного оборудова- ния и коммуникаций на схемах автоматизации.

Технологическое оборудование и коммуникации должны изо- бражаться, как правило, упрощенно, без указания отдельных техно- логических аппаратов и трубопроводов вспомогательного назначе- ния, но технологическая схема должна давать ясное представление о принципе ее работы и взаимодействии со средствами автоматизации.

На технологических трубопроводах показывают регулирую- щую и запорную арматуру, которая непосредственно участвует в контроле и управлении процессом. Технологические аппараты и трубопроводы вспомогательного назначения показывают только в тех случаях, когда они механически соединяются или взаимодейст- вуют со средствами автоматизации. Некоторые элементы техноло- гического оборудования допускается изображать на схеме автома- тизации в виде прямоугольников с указанием наименования этих элементов или не показывать вообще (когда они не оснащаются техническими средствами автоматизации и не влияют на работу системы автоматизации).

Технологическое оборудование изображают сплошной тонкой линией (0,2–0,5 мм) по ГОСТ 2.303–68. Необходимые виды, разре- зы и сечения технологического оборудования даются по ГОСТ 2.305–68, ГОСТ 2.306–68.

Условное обозначение трубопровода состоит из графического упрощенного изображения (ГОСТ 2.784–70) и обозначения транс- портируемой среды согласно приложению 3 ГОСТ 14202 (прило- жение 2).

Линия, изображающая трубопровод, является сплошной ос- новной линией (толщина 0,5–1,5 мм по ГОСТ 2.303–68). Соедине- ние и пересечение трубопроводов изображают:

 

соединение;

 

пересечение трубопроводов без соединения друг с другом.

 

Обозначение среды указывают в разрыве линий трубопровода через расстояние не менее 50 мм.

У изображения технологического оборудования и трубопрово- дов дают поясняющие надписи и указывают стрелками направления потоков на линиях трубопроводов. Например, наименование техно- логического оборудования: «кормушки» или в месте обрыва трубо- провода «к фильтру», «от насосов». Трубопроводы, идущие к конеч- ным аппаратам и устройствам, в которых нет приборов и средств ав- томатизации, на схеме обрывают и дают поясняющие надписи.

Запорную арматуру, используемую в системах автоматизации (нерегулирующую), изображают согласно ГОСТ 2.785. Примеры изображения трубопроводной арматуры приведены на рисунке 1.

Некоторые условные графические изображения технологиче- ского оборудования, используемые на схемах автоматизации, также как и ссылки на нормативные документы можно найти [3, c. 38–40].

                  

 

 

Рисунок 1 — Изображение трубопроводной арматуры:

а — проходной вентиль; б — угловой вентиль; в — трехходовой вентиль;

г — проходной кран; д — угловой кран; е — трехходовой кран;

ж — проходной клапан; з — угловой клапан; и — задвижка

 

Пример изображения технологического оборудования на схе- ме автоматизации приведен на рисунке 2.

 

Рисунок 2 — Пример выполнения технологического оборудования на схеме автоматизации

 

Изображение приборов и средств автоматизации на схеме автоматизации. Условные графические и буквенные обозначения приборов и контуров контроля и управления принимают по ГОСТ 21.404–85, выдержки из которого даны в приложении 3.

Согласно стандарту устанавливаются два метода построения условных обозначений: а) упрощенный; б) развернутый.

При упрощенном методе построения приборы и средства ав- томатизации, осуществляющие сложные функции, например кон- троль, регулирование, сигнализацию, и выполненные в виде от- дельных блоков, изображают одним условным обозначением. При этом первичные измерительные преобразователи и всю вспомога- тельную аппаратуру не изображают.

При развернутом методе построения каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект средств автоматизации, указывают отдель- ным условным обозначением.

Условные обозначения приборов и средств автоматизации, применяемые в схемах, включают графические, буквенные и циф- ровые обозначения.

В верхней части графического обозначения наносят буквен- ные обозначения измеряемой величины и функционального при- знака прибора, определяющего его назначение.

Основные буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов должны соответствовать при- веденным в таблице П3.2.

В нижней части графического обозначения наносят цифровое (позиционное) обозначение прибора или комплекта средств автома- тизации.

Порядок расположения букв в буквенном обозначении при- нимают следующим:

o основное обозначение измеряемой величины;

o дополнительное обозначение измеряемой величины (при необхо- димости);

o обозначение функционального признака прибора.

Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для указания дополнительных функциональных признаков приборов,

преобразователей сигналов и вычислительных устройств, приведе- ны в таблице П3.3 и П3.4 приложения 3.

Порядок построения условных обозначений с применением до- полнительных букв принимают следующим: основное обозначение измеряемой величины; одна из дополнительных букв: Е, Т, K или Y.

При построении условных обозначений преобразователей сиг- налов, вычислительных устройств надписи, определяющие вид пре- образователей или операции, осуществляемые вычислительным уст- ройством, наносят справа от графического обозначения прибора.

При построении обозначений комплектов средств автоматиза- ции первая буква в обозначении каждого входящего в комплект прибора или устройства (кроме устройств ручного управления) яв- ляется наименованием измеряемой комплектом величины.

Буквенные обозначения устройств, выполненных в виде от- дельных блоков и предназначенных для ручных операций, незави- симо от того, в состав какого комплекта они входят, должны начи- наться с буквы Н.

Порядок расположения буквенных обозначений функцио- нальных признаков прибора принимают с соблюдением после- довательности (ГОСТ 21.404–85):

I — функция показания,

R — функция регистрации,

С — функция регулирования,

S — функция контактного устройства для включения, отключения, переключения,

А — функция сигнализации.

При построении буквенных обозначений указывают не все функциональные признаки прибора, а лишь те, которые используют в данной схеме.

Для обозначения величин, не предусмотренных данным стан- дартом, допускается использовать резервные буквы. Применение резервных букв должно быть расшифровано на схеме.

Подвод линий связи к прибору изображают в любой точке графического обозначения (сверху, снизу, сбоку). При необходимо- сти указания направления передачи сигнала на линиях связи нано- сят стрелки.

Принцип построения условного обозначения прибора приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 — Принцип построения условного обозначения прибора

 

Буквенно-цифровые (позиционные) обозначения приборов указывают в нижней части окружности или с правой стороны от него, обозначения электрических аппаратов — справа от их услов- ного графического обозначения.

При этом позиционные обозначения технических средств присваи- вают по спецификации оборудования и составляют из цифрового обо- значения соответствующего контура и буквенного обозначения (про- писными буквами русского алфавита) каждого элемента, входящего в контур (в зависимости от последовательности прохождения сигнала).

Во избежание разночтений буквы «З» и «О», имеющих начер- тание, похожее на начертание цифр, применять не допускается.

Электроаппараты, входящие в систему автоматизации (звонки,

сирены, сигнальные лампы, табло, ЭД и др.), показывают на схеме

условными графическими обозначениями по ГОСТ 2.722, ГОСТ 2.732, ГОСТ 2.741 и присваивают им буквенно-цифровые обозначения по ГОСТ 2.710.

Остальные технические средства автоматизации показывают условными графическими обозначениями в прямоугольниках, рас- положенных в нижней части схемы. Каждому прямоугольнику при- сваивают заголовки, соответствующие показанным в них техниче- ским средствам. Первым располагают прямоугольник, в котором показаны внещитовые приборы, конструктивно не связанные с тех- нологическим оборудованием, с заголовком «Приборы местные», ниже — прямоугольники, в которых показаны щиты и пульты, а также комплексы технических средств.

Заголовки прямоугольников, предназначенных для изображе- ния щитов и пультов, принимают в соответствии с наименования- ми, принятыми в эскизных чертежах общих видов, для комплексов технических средств — в соответствии с их записью в специфика- ции оборудования.

При необходимости изображения щита на последующих лис- тах одной схемы, прямоугольник щита не замыкается с правой сто- роны. В этом месте делают соответствующую надпись.

Требования к изображению линий связи на схемах автома- тизации. Каждая связь между техническими средствами автоматиза- ции, расположенными по месту и в щитах, обозначается одной лини- ей независимо от фактического числа проводов или труб, осуществ- ляющих эту связь.

К условным обозначениям приборов и средств автоматизации для входных и выходных сигналов линии связи допускается подво- дить с любой стороны, в том числе сбоку и под углом.

Линии связи допускается изображать с разрывом при большой протяженности и (или) при сложном их расположении (смотрите примеры чертежей). Места разрывов линий связи нумеруют араб-

скими цифрами в порядке их расположения в прямоугольнике с за- головком «Приборы местные».

Допускается пересечение линий связи с изображениями тех- нологического оборудования. Пересечение линий связи с обозначе- ниями приборов не допускается.

На линии связи указывают предельные (max и min) рабочие значения измеряемых (регулируемых) величин по ГОСТ 8.417 или в единицах шкалы выбираемого прибора. Для обозначения разре- жения ставят «–» (минус). Для приборов, встраиваемых непосред- ственно в технологическое оборудование и не имеющих линий свя- зи, эти значения указывают рядом с обозначением приборов.

Линии связи отображаются сплошной тонкой линией. Рас- стояние между соседними линиями связи не менее 3 мм. При необ- ходимости указания направления передачи сигнала на линиях связи допускается наносить стрелки.

Дополнительная информация на схеме. Таблицу не преду- смотренных стандартами условных обозначений, принятых в дан- ной схеме, располагают на первом листе чертежа над основной надписью, по ее ширине сверху вниз. При необходимости эти таб- лицы можно выполнить на отдельных листах.

Пояснительный текст располагают обычно над основной надписью.

Пример выполнения схемы автоматизации приведен на рисунке 4.

 

Рисунок 4 — Схема автоматизации линии кормораздачи в птичнике (пример)

 

18

Задание

1.Заполните таблицу:

Разработка схем автоматизации технологического процесса
1. Допол-		Схема автоматизации – это
ните пред-
ложения		Схема автоматизации является основанием для разработки
		На схеме автоматизации в общем случае содержатся:
		1.
		2.
		3.
		Контур контроля, регулирования или управления – это
	2. Обведите варианты правильных ответов:
	Технологическое оборудо- вание на схеме автомати- зации:		a. должно изображаться детально согласно чер- тежу установки оборудования; b. должно изображаться условно в виде прямо- угольников с их нумерацией и дальнейшей рас- шифровкой нумерации; c. должно изображаться условно в виде прямо- угольников с указанием наименования; d. должно изображаться упрощенно, без указа- ния отдельных технологических аппаратов; e. изображение должно давать ясное представ- ление о принципах работы оборудования
	Технологическое оборудо- вание изображают:		a. сплошной тонкой линией (0,2–0,5 мм); b. сплошной основной линией (0,5–1,5 мм)
	Линию трубопроводов изображают:		a. сплошной тонкой линией (0,2–0,5 мм); b. сплошной основной линией (0,5–1,5 мм); c. двумя тонкими линиями
	Линия связи на чертеже должна быть выполнена:		a. сплошной тонкой линией (0,2–0,5 мм); b. сплошной основной линией (0,5–1,5 мм); c. двумя или тремя тонкими линиями в зависи- мости от числа подключаемых проводников
	Нумерация разрывов ли- ний связи должна быть:		a. последовательной в порядке выхода из прямо- угольника щита; b. последовательной в порядке выведения их от технологического оборудования; c. последовательность не имеет значения
	Обозначение среды в разры- ве линии трубопровода фор- мируют из:		a. буквы и цифры; b. цифрового обозначения; c. наименования среды
	Изображение прибора в виде окружности (10 мм) с разделительной чертой со- ответствует его установке:		a. на оборудовании; b. на щите
	Обозначение прибора LCA значит:		a. регулятор давления, выполняющий функцию сигнализации; b. регулятор уровня, выполняющий функцию сигнализации

Буква S на первом месте в обозначении прибора оз- начает:	a. что он выполняет функцию переключения; b. что он предназначен для измерения скорости
Буква S на втором месте в обозначении прибора оз- начает:	a. что он выполняет функцию переключения; b. что он предназначен для измерения скорости
Обозначение прибора LCA проставляют:	a. в верхней части окружности; b. в нижней части окружности; c. в средней части окружности
Позицию прибора про- ставляют:	a. в верхней части окружности; b. в нижней части окружности; d. в средней части окружности
Обозначение позиции при- бора состоит:	a. из цифрового обозначения; b. из буквенного обозначения; c. из буквенно-цифрового обозначения
3. Приведите обозначение рабочей среды
вода горячая для отопления
вакуум
азот
воздух
масло
4. Приведите изображение на схеме автоматизации
конечного выключателя
регулятора температуры
магнитного пускателя
пакетного переключателя
звонка сигнализации, установлен- ного по месту
световой сигнализации

Контрольные вопросы

1. Каковы стадии выполнения проекта автоматизации и какая документации разрабатывается на каждой стадии?

2. Перечислите способы выполнения схем автоматизации. Приведите примеры.

3. Приведите требования к изображению технических средств автоматизации на схеме автоматизации.

4. Приведите требования к изображению линий связи на схеме автоматизации.

5. Приведите принципы формирования обозначения прибора автоматики на схеме автоматизации. Дайте примеры.

 

Литература

1. ГОСТ 21.408–93 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.