Лек 11 — проектирование АСУ — схемы 9 ноя -09

Лекция 9
ПОСТРОЕНИЕ СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

9.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
При разработке проектной документации объектов промышленного строительства руководствуются строительными нормами (СН) и строительными нормами и правилами (СНиП) Госстроя СССР, ведомственными строительными нормами (ВСН), государственными и отраслевыми стандартами.
Основным документом, определяющим общие требования к проектам, является «Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений» СНиП 1.02.01-85.
Состав, объем и содержание проектов автоматизации определяются ГОСТ 24.10180, стандартами «Системы проектной документации для строительства» (СПДС), «Инструкцией по проектированию электроустановок систем автоматизации технологических процессов» ВСН 205 84/ Минмонтажспецстрой СССР.
При проектировании систем автоматизации технологических процессов необходимо максимально использовать типовые проекты, утвержденные Госстроем СССР, типовые монтажные чертежи (ТМ) и документацию на типовые и закладные конструкции (ТК и ЗК), разработанные головным по проектированию систем автоматизации институтом ГПКИ «Проектмонтажавтоматика» Мин-монтажспецстроя СССР.
При проектировании необходимо также руководствоваться инструктивными и руководящими материалами ГПКИ «Проектмонтажавтоматика», проектных и научно-исследовательских организаций Минприбора СССР, а также монтажно-эксплуатационными инструкциями заводов-изготовителей приборов и средств автоматизации.
Проекты автоматизации технологических процессов выполняются на основании и в соответствии с заданием на проектирование.
Системы автоматизации технологических процессов являются частью системы управления промышленным предприятием, поэтому проект автоматизации должен быть увязан с проектом системы управления предприятием в целом.
При проектировании систем автоматизации технологических процессов проектные организации должны руководствоваться:
- результатами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;
- передовым промышленным опытом в области автоматизации технологических процессов;
- действующими нормативными документами по проектированию систем автоматизации технологических процессов, утвержденными в установленном порядке, а также эталонами проектов автоматизации;
- нормами и правилами строительного проектирования, санитарными, электротехническими, противопожарными и другими требованиями;
- нормами и правилами на производство строительных, монтажных и специальных работ;
- утвержденными сметными нормами, прейскурантами и ценниками для определения сметной стоимости систем автоматизации технологических процессов;
- типовыми методиками по определению экономической эффективности капитальных вложений;

9.2. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СОСТАВ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
В соответствии со СНиП 1.02.01-85 проектирование систем автоматизации технологических процессов выполняют в две стадии: проект и рабочая документация или в одну стадию: рабочий проект.
В проекте разрабатывается следующая документация:
структурная схема управления и контроля (для сложных систем управления);
структурная схема комплекса технических средств (КТС);
структурные схемы комплексов средств автоматизации;
функциональные схемы автоматизации технологических процессов.
Для объектов с несложным технологическим процессом и простыми системами автоматизации допускается вместо функциональных схем автоматизации составлять перечни параметров контроля, регулирования, управления и сигнализации;
планы расположения щитов, пультов, средств вычислительной техники и т. д.;
заявочные ведомости приборов и средств автоматизации, средств вычислительной техники, электроаппаратуры, трубопроводной арматуры, щитов и пультов, основных монтажных материалов и изделий, нестандартизированного оборудования;
технические требования на разработку нестандартизированного оборудования;
локальная смета на монтажные работы, приобретение и монтаж технических средств систем автоматизации, составленные в порядке, установленном СНиП 1.02.01-85;
9) пояснительная записка;
10) задания генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на разработки, связанные с автоматизацией объекта:
а) на обеспечение средств автоматизации электроэнергией, сжатым воздухом, гидравлической энергией, теплоносителями, хладоагентами (требуемых параметров); на теплоизоляцию трубных проводок и устройств;

9.3. ТИПЫ СХЕМ. ИЗОБРАЖЕНИЕ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМАХ.
Для облегчения разработки, осуществления и последующей эксплуатации автоматических устройств используют общепринятые правила составления схем автоматики. Действующая в нашей стране с 1 января 1971 г. Единая система конструкторской документации (ЕСКД) в качестве обязательного стандарта определяет четыре вида схем: электрические, гидравлические, пневматические и кинематические.
Определены также семь типов схем:
структурные,
функциональные,
принципиальные (полные),
соединений (монтажные), подключений,
общие,
расположения.
Структурная схема определяет основные функциональные части устройства, их назначение и взаимосвязи.
Функциональная схема разъясняет определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях установки или в установке в целом.
Принципиальная (полная) схема определяет полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дает детальное представление о принципах работы установки.
Общая схема определяет составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации.
Другие типы схем содержат графические данные, вытекающие из их названия.
Перед проектированием систем автоматизации составляется задание на проектирование, содержащее: технологические схемы с характеристиками оборудования и трубопроводными коммуникациями; перечни контролируемых и регулируемых величин с соответствующими чертежами технологического оборудования и производственных помещений; требования к надежности систем автоматизации; результаты научно-исследовательских работ с математическим описанием динамических свойств объекта автоматизации по каждому из каналов управления.
Основным техническим документом, определяющим структуру и характер систем автоматизации технологических процессов, а также оснащение их приборами и средствами автоматизации, является функциональная схема автоматизации.



НАЗНАЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ, МЕТОДИКА И ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ
Функциональные схемы являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации (в том числе средствами телемеханики и вычислительной техники).
Объектом управления в системах автоматизации технологических процессов является совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами, а также энергии, сырья и других материалов, определяемых особенностями используемой технологии.



9.3.1.ИЗОБРАЖЕНИЕ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И АВТОМАТИЗАЦИИ
Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показываются в соответствии с ГОСТ 21.40485 и отраслевыми нормативными документами.
При отсутствии в стандартах необходимых изображений разрешается применять нестандартные изображения, которые следует выполнять на основании характерных признаков изображаемых устройств.
ГОСТ 21.404-85 предусматривает систему построения графических и буквенных условных обозначений по функциональным признакам, выполняемым приборами (табл. 9.1).
В стандарте установлены два способа построения условных обозначений: упрощенный и развернутый.
Для упрощенного способа построения достаточно основных условных обозначений, приведенных в табл. 9.1, и буквенных обозначений, приведенных в табл. 9.2.
Развернутый способ построения условных графических обозначений может быть выполнен путем комбинированного применения основных (табл. 9.1 и 9.2) и дополнительных обозначений, приведенных в табл. 3.4 и 3.5.
В верхней части окружности наносятся буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора.
В нижней части окружности наносится позиционное обозначение (цифровое либо буквенно-цифровое)
Порядок расположение буквенных обозначений в верхней части (слева направо): обозначение основной измеряемой величины; обозначение уточняющее (если необходимо) основную измеряемую величину; обозначение функционального признака прибора. Таблица 9.1. Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404-85
Первичный измерительный прибор (датчик), устанавливаемый по месту


Прибор, устанавливаемый на щите


Отборное устройств без постоянно подключенного прибора (служит для эпизодического подключения приборов во время наладки, снятия характеристик и т. п.)



Исполнительный механизм. Общее обозначение. (Положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала не регламентируется)

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Регулирующий орган
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415



Основные условные изображения элементов схем автоматизации ранее обозначались по ГОСТ 3925–59 и приведены в табл. 9.3.

Таблица 9.2.обозначения по ГОСТ 3925–59
Виды передач дистанционного воздействия

Электрическая передача
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415
Пневматическая передача
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415

Гидравлическая передача
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415
Механическая передача
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415

Приемные устройства

Термопара одинарная
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415
Счетчик жидкости, газа


Термометр расширения стеклянный

Сужающее устройство для измерения расхода по перепаду(острие изображения направляется против потока)


Термометр сопротивления одинарный
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415
Приемное устройство поплавковое (уровнемера, плотномера и др.)





Приемное устройство расходомера электромагнитного

Приемное устройство ультразвуковое (расходомера, уровнемера и др. )





Приемное устройство емкостное (уровнемера, толщиномера и
др.)

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Исполнительный механизм ЭМ
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415

Привод ручной механический

Исполнительный механизм с эл - двигателем
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 141513 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415

Клапан регулирующий трехходовой

Клапан регулирующий проходной
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415



Шибер регулирующий
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415




Таблица 9.2. Буквенные обозначения по ГОСТ 21.404-85


Измеряемая величина
Функции, выполняемые прибором

Обозначение
Основное назначение
Дополнит
назначение уточняющееназначение первой буквы
Отображение информации
Формирование выходного сигнала
Дополнит назначение

А
-
-
Сигнализация
--
-

В






С



Регулирование
·,управление


D
Плотность
Разность перепад




E
Электрич величина
Соотношение, доля




F
Расход





G
Размер,положение, перемещение





H
Ручное воздействие



Верхний предел измеряемой величины

I


Показание



J

Автоматическое переключение




К
Время, временная программа





L
Уровень



Нижний предел

M
Влажность





N, O
Резервные буквы





P
Давление, вакуум





Q
Качество (состав, концентрация
Интегрирование, суммирование по времени




R
Радиактивность

Регистрация



S
Скорость, частота


Включение, переключение, сигнализация


T
Температура





U
Несколько разнородных измеряемых величин





V
Вязкость





W
Масса





X
Нерекомендуемая резервная буква






13 EMBED AutoCAD.Drawing.16 1415

















Измеряемая величина
 
Давление

 
 
 
 
 




 










 




Уточнение изм величины
 
перепад давления

 
 
 
 
 




 
 









 
 



Функциональные признаки прибора
 
Показание

 
 
 
 
 




 
 
 







 
 
 



 
Регистрация

 
 
 
 
 




 
 
 
 






 
 
 
 


 
Автоматическое регулирование

 
 
 
 
 




 
 
 
 
 





 
 
 
 
 






PDIRC






 








Пример построения условного обозначения
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415


Рис. 1. Одноступенчатая система присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения с автоматическим регулированием расхода теплоты на отопление и зависимым присоединением систем отопления в ЦТП и ИТП

1 водоподогреватель горячего водоснабжения, 2 повысительно-циркуляционный насос горячего водоснабжения (пунктиром циркуляционный насос), 3 регулирующий клапан с электроприводом, 4 регулятор перепада давлений (прямого действия), 5водомер для холодной воды, 6 регулятор подачи теплоты на отопление, горячее водоснабжение и ограничения максимального расхода сетевой воды на ввод 7обратный клапан, 8 корректирующий подмешивающий насос, 9теплосчетчик, 10датчик температуры, 11датчик расхода воды, 12сигнал ограничений максимального расхода воды из тепловой сети на ввод, 13датчик давления воды в трубопроводе


13 EMBED AutoCAD.Drawing.15 1415
Условное обозначение приборов состоит из основного условного изображения прибора (круга или квадрата) и вписываемого в него над горизонтальной чертой буквенного обозначения контролируемой или регулируемой величины в том числе:
Т - Температура
Р - Давление
G - Расход
H - Уровень
( - Вязкость
m - Влажность
D - Доза радиоактивного излучения
Ф - Мутность, цветность
C - Концентрация

Функциональные признаки приборов вписываются под чертой внутри основного изображения и обозначаются:

П - Показывающий
С - Самопишущий
И - Интегрирующий
Им - Измеряющий
Пр - Преобразовывающий
Ус - Усиливающий
Сл - Следящий
Сг - Сигнализирующнй
Из - Изодромный Ст - Статический
Ас - Астатический
Дф - Дифференцирующий
Пз - Позиционный
Зд - Задающий
Пр - Программный
Дз - Дозирующий
Таблица 3.7. Примеры построения условных обозначений по ГОСТ 21.404-85

Наименование
Обозначение

Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения температуры, установленный но месту (Термометр термоэлектрический, термометр сопротивления, термобаллон манометрического термометра. датчик пирометра и т. п.)


Прибор для измерения температуры, показывающий, установленный но мосту (термометр ртугный, термометр манометрический и т. п.)


Прибор для измерения температуры, показывающий, установленный на щите (милливольтметр, люксметр, потенциометр, мост автоматический и т. д.)


Прибор для измерения температуры, бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (термометр манометрический бес шкальный с пневмо- или электропередачей)


Прибор для измерения температуры, одноточечный, регистрирующий, установленный на щите (милливольтметр самопишущий, локсмегр, потенциомегр. мост автоматический и т. п.)


Прибор для измерения температуры с автоматическим обегающим устройством, регистрирующий, установленный на щите (потенциометр многоточечный самопишущий, мост автоматический и т. п )


Прибор для измерения температуры, регистрирующий, установленный на щи|с (термометр манометрический, милли-вольтметр, локсметр, потенциометр, мост автоматический и т. п.)








Регулятор температуры. бесшкальный, установленный по месту (например, дилатометрический регулятор температуры)


Комплект для измерения температуры. регистрирующий, pегулирующий, снабженный станцией управления, установленный ни щите, (например, вторичный прибор и регулирующий блок



Прибор для измерения температуры, бесшкальный, с контактным устройством, установленный по месту (например, реле температурное)



Прибор для измерения давления (разрежение), показы вающий, установленный по месту (любой показывающий манометр, дифманометр, тягомер, напоромер, вакуумметр и т. п.)



Прибор для измерения давления (разрежения), регистрирующий, установленный на щите (например, самопишущий манометр или любой вторичный прибор для регистрации давления)


Регулятор давления, работающий без использования постороннего источника энергии (регулятор давления прямого действии), «до себя»



Продолжение табл. :

Наименование
Обозначение

Прибор для измерения температуры, бесшкальный, с контактным устройством, установленный по месту (например, реле температурное)
Байпасная панель дистанционного управления, установленная на щите


Переключатель электрических цепей измерения (управления), переключатель для газовых воздушных линий, установленных на щите
I/

Прибор для измерения давления (разрежение), показывающий, установленный по месту (любой показывающий манометр, дифманометр, тягомер, напоромер, вакуумметр и т. п.)



Прибор для измерения перепада давления, показывающий, установленный по месту (например, дифманометр показывающий)



Прибор для измерения давления (разрежения), бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (например, манометр, дифманометр бесшкальный с пневмо- или электропередачей)

Прибор для измерения давления (разрежения), регистрирующий, установленный на щите (например, самопишущий манометр или любой вторичный прибор для регистрации давления)
Прибор для измерения давления с контактным устройством, установленный по месту (например, реле давления)

Прибор для измерения давления (разрежения), показывающий, с контактным устройством, установленный по месту (электроконтактный манометр, вакуумметр и т. п.)


Продолжение таб.-:.
Регулятор давления, работающий без использования постороннего источника энергии (регулятор давления прямого действии), «до себя»


Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения расхода, установленный по месту (диафрагма, сопло, труба Вентури, датчик индукционного расходомера и т. ц.)

Прибор для измерения расхода, бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (например, бесшкальный дифманометр или ротаметр с пневмо-или электропередачей)

Прибор для измерения соотношения расходов, регистрирующий, установленный на шите (любой вторичный прибор для peгистрации cooтношения расходов)

Прибор для измерения расхода, показывающий, установленный но месту (например, дифманометр или ротаметр показы на ющий)
Прибор для измерения расхода, интегрирующий, установленный по месту (например, любой бесшкальный счетчик-расходомер с интегратором)


Прибор для измерении расхода, показывающий, интегрирующий, установленный по месту (например, показывающий дифманометр с интегратором)

Прибор для измерения расхода, интегрирующий, с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количества вещества, установленный по месту (например, счетчик-дозатор)
Продолжение табл. 3.7

Наименование
Обозначение

Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения уровня, установленный по месту (например, датчик электрического или емкостного уровнемера)
Прибор для измерения уровня, показывающий, установленный по месту (например, манометр или дифманометр, используемый для измерения уровня)

Прибор для измерения уровня, с контактным устройством, установленный по месту (например, реле уровня)


Прибор для измерения уровня, бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (например, уровнемер бесшкальный с пневмо- или электропередачей)

Прибор для измерения уровня, бесшкальный, регулирующий, с контактным устройством, установленный по месту (например, электрический регулятор-сигнализатор уровня. Буква Н в данном примере означает блокировку по верхнему уровню)

Прибор для измерения уровня, показывающий, с контактным устройством, установленный на щите (например, вторичный показывающий прибор с сигнальным устройством. Буквы Н и L означают сигнализацию верхнего и нижнего уровней)

Прибор для измерения плотности раствора, бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (например, датчик плотномера с пневмо- или электропередачей)

Прибор для измерения размеров, показывающий, установленный по месту (например, показывающий прибор для измерения толщины стальной ленты)

Прибор для измерения любой электрической величины, показывающий, установленный по месту (надписи, расшифровывающие конкретную измеряемую величину, располагаются либо рядом с прибором, либо в виде таблицы на поле чертежа) (см., например, пп. 3638)
36
Функциональные схемы систем измерения и автоматизации
Разд. 3

Продолжение таб.1. 3.7


лп.
Наименование
Обозначение

36
Вольтметр





37
Амперметр
Ваттмет p



Прибор для управления процессом по временной программе, установленный на щите (командный электропневматический прибор ЮП, многоцепное реле времени и т. п.)

40
Прибор для измерения влажности, регистрирующнй, установленный па щите (например, вторичный прибор влагомера]


41
Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения качества продукта, установленный но месту (например, датчик pH-Meтpa)


42
Прибор дли измерений качества продукта, покатывающий, установленный по месту (например, газоанализатор показывающий для контоля содержания кислорода в дымовых
газах)


43
Прибор дли измерении качества продукта, peгистрирующий, регулирующий, установленный на щите (например, вторичный самопишущий прибор рег:улятора концентрации серной кислоты в растворе)


Прибор дли измерения радиоактивности, показывающий, с контактным устройством, установленный по месту (например, прибор дли показания и сигнализации предельно допустимых концентраций у- и (-лучей)









13PAGE 15


13PAGE 142015






PI

PI

TC

PDIRC

PDI

LI

ЕI




Приложенные файлы

  • doc 1419156
    Размер файла: 5 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий