Функциональные схемы систем измерения и автоматизации

Функциональные схемы являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, сигнализации, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления (ОУ) приборами и средствами автоматизации (в том числе средствами телемеханики и вычислительной техники (ВТ).

ОУ 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.

Задачи автоматизации решаются наиболее эффективно, когда они прорабатываются в процессе разработки технологического процесса. Создание эффективных систем автоматизации предполагает необходимость глубокого изучения технологического процесса не только проектировщиками, но и специалистами монтажных, наладочных и эксплуатационных организаций.

При разработке функциональных схем автоматизации технологических процессов надо решить следующее:

- 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 процессов и состояния технологического оборудования.

Функциональные задачи автоматизации, как правило, реализуются с помощью технических средств, включающих в себя: отборные устройства, средства получения первичной информации, средства преобразования и переработки информации, средства преобразования и выдачи информации обслуживающему персоналу, комбинированные, комплектные и вспомогательные устройства.

Результатом составления функциональных схем являются:

1. выбор методов измерения технологических параметров;

2. выбор основных технических средств автоматизации;

3. определение приводов исполнительных механизмов, регулирующих и запорных органов технологического оборудования, управляемого автоматически или дистанционно;

4. размещение средств автоматизации на щитах, пультах, технологическом оборудовании, трубопроводах и т.п. и определение способов представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

Изображение средств измерений и автоматизации.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы ВТ на функциональных схемах автоматизации показываются в соответствии с

ГОСТ 21.404-85 и отраслевыми нормативными документами.

- первичный измерительный преобразователь (датчик), прибор, устанавливаемый по месту;

- прибор, устанавливаемый на щите.

Рассмотрим упрощенный способ построения графических условных обозначений приборов (есть еще развернутый).

Сложные приборы допускается изображать несколькими окружностями

FI

FQI

При отсутствии стандартных изображений допускается применять нестандартные, которые следует выполнять на основании характерных признаков изображаемых средств.

Методика построения графических условных обозначений:

1. в верхней части окружности наносятся буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора;

2. в нижней части окружности наносится позиционное обозначение (цифровое или буквенно-цифровое),служащее для нумерации комплекта измерения или регулирования, или отдельных элементов комплекта.

Таблица 1 – буквенные условные обозначения по ГОСТ 21.404-85

Обозначение	Измеряемая величина		Функции, выполняемые прибором
	основное назначение первой буквы	дополнит. назначение уточняющее назнач. первой буквы	Отображение информации	Формирование выходного сигнала	Дополнительное назначение
1	2	3	4	5	6
A	-	-	Сигнализация	-	-
B	-	-	-	-	-
C	-	-	-	Регулирование, управление	-
D	Плотность	Разность, перепад	-	-	-
E	Любая элект. величина	-	-	-	-
F	Расход	Соотношение, доля, дробь	-	-	-
G	Размер, положение, перемещение	-	-	-	-
H	Ручное воздействие	-	-	-	Верхний предел измеряемой величины
I	-	-	Показание	-	-
J	-	Автоматическое переключ.	-	-	-
K	Время, временная программа	-	-	-	-
L	Уровень	-	-	-	Нижний предел измеряемой величины
M	Влажность	-	-	-	-
P	Давление, вакуум	-	-	-	-
Q	Кач-во, состав, концентрация	Интегрир. суммир. по времени	-	-	-
R	Радиоактив.	-	регистрац.	-	-
1	2	3	4	5	6
S	скорость, частота	-	-	включ., отключ., перекл., сигнализация	-
T	температура	-	-	-	-
V	Вязкость	-	-	-	-
W	Масса	-	-	-	-

Порядок расположения буквенных обозначений в верхней части (слева направо) должен быть:

1. обозначение основной измеряемой величины;

2. обозначение уточняющее (если оно надо);

3. обозначение функционального признака прибора (функции, выполняемые прибором).

При построении условных обозначений приборов следует указывать не все функциональные признаки прибора, а лишь те, которые используются в данной схеме.

Примеры:

При построении условного обозначения сигнализатора уровня, блок сигнализации которого являясь бесшкальным прибором и снабжен контактным устройством и встроенными сигнальными лампами, пишут:

LS – если прибор используется только для дистанционной сигнализации отклонения уровня, включение, выключение насоса, блокировок и т.д. (L – уровень – «измеряемая величина»; S – включение, отключение, переключение, сигнализация – «функциональные признаки прибора» - вторая буква здесь, но это третья позиция)

LA – если используются сигнальные лампочки самого прибора; (L – уровень «измеряемая величина» - первая буква;

А – сигнализация – «функции, выполняемые прибором» - третья буква, занимающая второе место)

LSA – прибор используется для дистанционной сигнализации отключения уровня, выключения, отключения насоса, а также используются сигнальные лампочки самого прибора (в горной промышленности – датчик заштыбовки – датчик уровня).

При использовании условных обозначений по ГОСТ 21.404-85 надо руководствоваться правилами:

1. буква А применяется для обозначения функции сигнализации при упрощенном способе построения условного обозначения, а также при развернутом способе, когда для сигнализации используются лампы, встроенные в сам прибор. Во всех остальных случаях для обозначения контактного устройства прибора применяется буква «S» и при необходимости символ ламп, гудка, звонка. Сигнализируемые предельные значения измеряемых величин следует конкретизировать добавлением букв H и L, которые наносятся вне графического обозначения справа от него;

2. для конкретизации измеряемой величины около изображения прибора (справа от него) надо указывать наименование или символ измеряемой величины: «ток», «напряжение» и т.д.

или так:

3. в обоснованных случаях во избежании неправильного толкования схемы допускается вместо условных обозначений приводить полное наименование преобразуемых сигналов;

4. для обозначения величины, не предусмотренных стандартом, могут быть использованы резервные буквы.