ГРАФИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Основным техническим документом, показывающим связи между инженерной системой (технологическим процессом) и средствами контроля и управления, является функциональная схема автоматизации, на которой с помощью условных изображений схематически показывают технологическое оборудование, трубопроводы и средства автоматизации.

Технологическое оборудование и трубопроводы автоматизируемого объекта изображают на функциональной схеме упрощенно. Направление движения потоков в трубопроводах указывают стрелками. На линиях обрыва также ставят указывающие стрелки и дают необходимые пояснения, из какого аппарата и к какому направляется данный поток.

Условные обозначения средств автоматизации на функциональных схемах элементов измерительной цепи, регуляторов и станций управления, а также исполнительных механизмов приведены в табл. 4.1. В верхнюю половину окружности, обозначающей элемент измерительной цепи или регулятор, сначала записывают

Условное обозначение средств автоматизации

Таблица 4.2

Условное обозначение параметров

Условное обозначение уточнений параметров

Таблица 4.3

обозначения измеряемых или регулируемых параметров (табл. 4.2) и, если это необходимо, их уточнение (табл. 4.3), а затем — обозначения основных функций, выполняемых этим устройством (табл. 4.4). В табл. 4.5 приведены некоторые дополнительные обозначения, применяемые для конкретизации основных обозначений, входящих в табл. 4.4. Эти обозначения приводят на функциональной схеме справа от обозначения устройства.

Рассмотрим несколько примеров использования условных обозначений. На рис. 4.1, а изображен датчик (Е) температуры (Г). Это может быть, например, термопара, термометр сопротивления,

Рис. 4.1. Примеры условных изображений на функциональных схемах средств измерения и регулирования температуры:

а — датчик температуры; 6 — показывающий и регистрирующий прибор; в — показывающий и регистрирующий прибор с регулятором, укомплектованный панелью дистанционного управления

Рис. 4.2. Примеры условных изображений на функциональных схемах средств измерения и регулирования расхода:

а — датчик расхода; б — датчик расхода, снабженный промежуточным преобразователем, либо промежуточный преобразователь; в — показывающий и регистрирующий прибор с встроенной станцией управления и регулятор расхода

Таблица 4.4

Условное обозначение основных функций средств автоматизации

Условное обозначение дополнительных функций

средств автоматизации

термобаллон манометрического термометра и т. п. На рис. 4.1, б показан установленный на щите прибор для измерения температуры (Г), показывающий (/) и регистрирующий (/?). На рис. 4.1, в показан такой же прибор с встроенным в него регулятором (С) и укомплектованный панелью дистанционного управления (НС).

На рис. 4.2, а показан датчик (Е) расхода (Р), например диафрагма расходомера переменного перепада давлений или бак расхо-домера переменного уровня. На рис. 4.2, б —промежуточный преобразователь (Т) расходомера (Р). Это может быть дифманометр, преобразующий перепад давления на диафрагме (в первом случае) или давление столба жидкости в баке (во втором) в пневматический или электрический промежуточный сигнал. Однако это может быть и ротаметр с дистанционной передачей, у которого промежуточный преобразователь смонтирован в одном корпусе с датчиком (поплавком). На рис. 4.2, в изображен прибор, показывающий (/) и регистрирующий (Я) величину расхода (Р), со встроенной станцией управления (К). Вместе с прибором на щите установлен регулятор расхода (РС).

Обычно все устройства, относящиеся к одной измерительной или регулирующей цепи, обозначают индексом с одинаковой цифрой, но разными буквами. Эти обозначения располагают в нижней половине окружности, изображающей устройство, или около исполнительного механизма. В случаях когда несколько элементов выпускают в виде одного устройства (например, мембранный исполнительный механизм с регулирующим клапаном), им присваивают одно общее обозначение.

На рис. 4.3 приведен пример функциональной схемы автоматизации нагрева паром воды в парожидкостном теплообменнике. Как видно из приведенной схемы, она содержит один контур регулирования — температуры воды (5а—5е). Остальные устройства

Рис. 4.3. Функциональная схема автоматизации

процесса нагревания

предназначены для измерения расхода пара (1а— 1в), расхода воды (4а—46), температуры воды и пара на входе в теплообменник (За—Зв). Кроме того, предусмотрена сигнализация при падении давления пара (2).

Расположение элементов автоматизации на функциональной схеме определяется их значением. Условные обозначения датчиков, промежуточных преобразователей, объединенных с датчиками в одно устройство, и исполнительных механизмов, т. е. всех элементов АР, механически связанных с технологическими аппаратами и трубопроводами, помещают рядом с изображением соответствующего оборудования (1а, За, 36, 4а, 5а, 5е). Более того, условные обозначения датчиков и промежуточных преобразователей расходомеров, через которые проходят технологические потоки, размещают прямо на изображениях трубопроводов, в которых измеряются расходы (1а и 4а). Всю остальную аппаратуру автоматизации: преобразователи, измерительные приборы, регуляторы и органы управления — выносят в нижнюю часть схемы. При этом вдоль листа вычерчивают прямоугольники, условно изображающие щиты и пульты. В этих прямоугольниках группируют аппаратуру по принципу общности расположения. Например, все преобразователи и приборы, расположенные рядом с местом измерения, т. е. смонтированные не на оборудовании, а на стенах здания, колоннах, на полу и т. п., располагают в одном прямоугольнике (16, 2). В другом прямоугольнике расположены условные обозначения аппаратуры автоматизации, размещенной на щите управления процессом (1в, Зв, 46, 56, 5в, 5г, 5д).

Поскольку функциональная схема автоматизации предназначена для отражения только структуры системы управления, в ней не расшифровываются технические средства, использованные в конкретной схеме. Поэтому, например, в АСР температуры воды датчиком температуры (5а) может быть термопара или термометр сопротивления. Тогда следующим преобразователем (56) в первом случае будет нормирующий преобразователь ЭДС в ток (типа НП-ТЛ-1М), а во втором — электрического сопротивления в ток (типа НП-СЛ-1М). Нельзя определить по функциональной схеме также систему дистанционной передачи сигналов. Например, если для измерения расхода воды использовали ротаметр (4а) с электрической дистанционной передачей (типа РЭД), то измерительным прибором (46) будет прибор для измерения напряжения переменного тока (типа КСД); с ротаметром, имеющим пневматическую дистанционную передачу (типа РПД), используют прибор для измерения давления сжатого воздуха (типа ПВ). То же относится к средствам регулирования, сигнализации и т. п.

Расшифровка элементов автоматизации, изображенной на функциональной схеме, имеется в спецификации, которая составляется для заказа этой аппаратуры на заводах-изготовителях. В этой спецификации по каждой позиции указываются тип устройства, его модификация, пределы измерения, требуемое количество и другие необходимые сведения.