Функциональные схемы автоматизации 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. ГОСТ 21.208-2013 Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные
Функциональные схемы автоматизации Задачи, решаемые при разработке ФСА технологических процессов: получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования; непосредственное воздействие на технологический процесс для управления им; стабилизация технологических параметров процесса; контроль и регистрация технологических параметров процесса и состояния технологического оборудования.
Функциональные схемы автоматизации Представляет собой чертеж, на котором условными обозначениями совмещены и изображены два «слоя »: технологический – объекты управления и связывающие их коммуникационные потоки. автоматизации – средства автоматизации с указанием связей между ними и технологическим оборудованием, а также связей между отдельными элементами автоматики. Формируется на основе структурной схемы САУ.
Функциональные схемы автоматизации Основные условные изображения приборов и средств автоматизации приведены в ГОСТ 21.404.– 85
Функциональные схемы автоматизации
Графические обозначения Первичный измерительный преобразователь (датчик), прибор (контролирующий, регулирующий ): прибор, устанавливаемый вне щита (по месту ); прибор, устанавливаемый на щите, пульте.
Графические обозначения Исполнительный механизм: общее обозначение с дополнительным ручным приводом: Н
Графические обозначения Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала: открывает регулирующий орган ; закрывает регулирующий орган; оставляет регулирующий орган в неизменном положении.
Графические обозначения Линия связи: общее обозначение; пересечение линий связи без соединения друг с другом; пересечение линий связи с соединением между собой.
Графические обозначения Для всех постоянно подключенных приборов, соединяющей технологический трубопровод или аппарат с прибором. При необходимости указания конкретного места расположения его обозначают кружком диаметром 2 мм
Графические обозначения Толщина линий должна быть следующей : линии контуров агрегатов – 0,2–0,5 мм; линии трубопроводов – 0,5–1,5 мм; обозначение приборов и средств автоматизации – 0,5–0,6 мм; линии связи – 0,2–0,3 мм; линии прямоугольников, изображающих щиты и пульты – 0,5–1,0 мм; линии выносок – 0,2–0,3 мм. Размеры букв и цифр выбирают следующие: 1) для позиционных обозначений 3,5 мм; 2) для пояснительного текста и надписей – 3,5–5,0 мм.
Принцип построения условного обозначения P D I R C S – буквенное обозначение прибора 2 а – место для нанесения позиции прибора 1 2 3 4 5 6 1 – обозначение основной измеряемой величины; 2 – обозначение, уточняющее (если это необходимо), основную измеряемую величину; 3, 4, 5, 6 – обозначение функционального признака прибора.
Основное обозначение измеряемой величины D – Плотность E – Электрическая величина F – Расход G – Размер, положение, перемещение H – Ручное воздействие K – Время, временная программа L – Уровень M – Влажность P – Давление, вакуум Q – Величина, характеризующая качество: состав, концентрация и т.п. R – Радиоактивность S – Скорость, частота
Основное обозначение измеряемой величины T – Температура U – Несколько разнородных величин V – Вязкость W – Масса Примечания : Остальные буквы латинского алфавита являются резервными. X – нерекомендуемая резервная буква. При необходимости конкретизации измеряемой величины справа от графического обозначения прибора допускается указывать наименование или символ этой величины. Q I O 2
Дополнительное обозначение, уточняющее измеряемую величину D – Разность, перепад F – Соотношение, доля, дробь J – Автоматическое переключение, обегание Q – Интегрирование, суммирование по времени Примечание: Остальные буквы латинского алфавита не используются. Для устройств с ручным приводом H всегда идет вначале.
Функциональный признак прибора Если их несколько, то порядок обозначений следующий: I R C S A I – Отображение информации: Показание R – Отображение информации: Регистрация C – Формирование выходного сигнала: Автоматическое регулирование, управление S – Формирование выходного сигнала: Включение, отключение, переключение, блокировка A – Отображение информации: Сигнализация
Функциональный признак прибора Предельные значения измеряемых величин, по которым осуществляется (например, включение, отключение, блокировка, сигнализация ): Н – Верхний предел измеряемой величины L – Нижний предел измеряемой величины L I А H L Прибор для измерения уровня с индикацией, установленный по месту, с сигнализацией верхнего и нижнего уровня
Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов E – Чувствительный элемент T – Дистанционная передача K – Станция управления Y – Преобразование, вычислительные функции Примечание : Сначала основное обозначение прибора, затем одна из дополнительных букв: E, T, K или Y.
Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств Примечание: наносят справа от графического обозначения прибора. 1. Род энергии сигнала: E – электрический P – пневматический G – гидравлический 2. Виды форм сигнала: A – аналоговый D – дискретный
Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств 3. Операции, выполняемые вычислительным устройством : ∑ – суммирование k – умножение сигнала на постоянный коэффициент k × – перемножение двух и более сигналов друг на друга : – деление сигналов друг на друга f n – возведение величины сигнала f в степень n
Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств 3. Операции, выполняемые вычислительным устройством : – извлечение из величины сигнала корня степени n lg – логарифмирование dx/ dt – дифференцирование ∫ – интегрирование x(-1) – изменение знака сигнала max – ограничение верхнего значения сигнала min – ограничение нижнего значения сигнала
Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств 4. Связь с вычислительным комплексом : B i – передача сигнала на ЭВМ B 0 – вывод информации с ЭВМ
Измеряемая величина: D E F G H K L M P Q R S T U V W Уточнение измеряемой величины: D F J Q Функционал (строго в данном порядке): I R C S A Доп. функционал: E T K Y
Функциональные схемы автоматизации Размещение изображений приборов и средств автоматизации :
Приборы и средства автоматизации однотипны, и контролируемые параметры имеют одинаковые значения
Приборы и средства автоматизации однотипны, но контролируемые параметры имеют разные значения
Схема включения многоточечного прибора для однотипных технологических объектов
Приборы и средства автоматизации, встраиваемые в технологическое оборудование и коммуникации или механически связанные с ним, на схеме изображают в непосредственной близости к технологическому оборудованию. Функциональные схемы САУ расхода жидкости (газа)
Обозначение промышленных контроллеров и рабочих станций SCADA-систем Промышленные контроллеры (PLC) и операторские станции SCADA-систем (системы диспетчерского управления) изображают с помощью прямоугольников. Их располагают в нижней части поля схемы в одном или нескольких горизонтальных рядах с указанием в каждом прямоугольнике соответствующего наименования. При этом прямоугольник, делят горизонтальными линиями на части, число которых соответствует количеству блоков (модулей ) или функций.
Обозначение промышленных контроллеров и рабочих станций SCADA-систем Для промышленного контроллера таким делением является наличие аналоговых ( Analog ) и дискретных ( Discrete ) модулей ввода ( Input ) и вывода ( Output ), таким образом возможны следующие варианты: AI (аналоговый ввод ); AO (аналоговый вывод ); DI (дискретный ввод ); DO (дискретный вывод ). Взаимосвязь между модулями ввода и вывода (обратную связь) показывают условной штрихпунктирной линией.
Примеры схем контроля и регулирования температуры Индикация и регистрация температуры 1а – термоэлектрический преобразователь ( ТХК – 0515) 1б – электронный потенциометр (КСП-4)
Примеры схем контроля и регулирования температуры Индикация и регулирование температуры с помощью пневматического регулятора 1а – термоэлектрический преобразователь ( ТХА -0515) 1б – токовый преобразователь (КСП-4) 1в – электропневмопреобр., марка ЭПП-63 1г – п невматический ПИ-регулятор ПР 3.31
Примеры схем контроля и регулирования температуры Индикация и регистрация температуры использованием многоточечного прибора 1а - 1в – термопреобразо-ватели сопротивления ( ТСП – 6097 ) 1г –электронный мост КСМ4
Примеры схем контроля и регулирования температуры Индикация и регистрация температуры использованием многоточечного прибора 1а - 1в – термопреобразо-ватели сопротивления ( ТСП – 6097 ) 1г – переключатель ручной 1д –милливольтметр
Примеры схем контроля и регулирования давления Индикация давления 210-1 Манометр пружинный ОБМ1-160
Примеры схем контроля и регулирования давления Сигнализация давления 202-1 Пневматический первичный преобразователь давления марка МС-П-2 202-2 Электроконтактный манометр с сигнальной лампой ЭКМ-1 202-3 Лампа сигнальная Л-1
Примеры схем контроля и регулирования давления Индикация, регистрация и регулирование давления 203-1 Пневматический первичный преобразователь давления марка МС-П-2 203-2 пневматический вторичный прибор на 3 параметра со станцией управления марка ПВ 10.1Э 203-3 Пневматический ПИ-регулятор ПР 3.31 203-4 Регулирующий клапан
Примеры схем контроля и регулирования расхода и уровня Многоконтурное регулирование расхода с коррекцией по уровню
