3. Системы государственных стандартов. Отраслевые стандарты.

Проект состоит из комплекта документов, в которых содержится информация об устройстве, составе принципе действия, условиях эксплуатации проектируемой СА.

Документом в широком смысле называют материальный объект, содержащий информацию способом, созданным человеком, и специально предназначенную для передачи во времени и пространстве. Документ должен быть подписан составителем и должна быть проставлена дата составления.

Носители информации может быть бумага, фотопленка, магнитная лента и т.д.

Совокупность Взаимосвязанных документов, относящихся к какому-либо техническому предмету, процессу, вопросу составляет техническую документацию.

Документация, выпускаемая в процессе проектирования, называется проектной документацией, проектно-конструкторской документацией или конструкторской документацией.

Правила выполнения документов, их виды и комплектность при проектировании изделий и сооружений устанавливают стандарты на конструкторскую и проектную документацию.

Стандарт – это совокупность правил, норм, требований, используемых при разработке и оформлении конструкторских документов.

Государственные стандарты устанавливают единые, общие правила выполнения и обращения конструкторской и проектной документации и обязательны к применению всеми предприятиями во всех отраслях народного хозяйства.

Межотраслевые стандарты устанавливают единые, общие для всех отраслей правила выполнения обращения проектно-конструкторской документации стран-членов соглашения (таковы бывшие стандарты СЭВ).

Отраслевые стандарты обязательны для всех предприятий данной отрасли.

Стандарты предприятий (объединений) обязательны для предприятий (объединений), утвердивших данный стандарт.

Существует несколько систем государственных стандартов, определяющих правила оформления технической документации. Основной среди них является Единая система конструкторской документации [ЕСКД], которая содержит комплекс государственных стандартов, устанавливающих правила и положения по оформлению, разработке и обращению конструкторских документов на изделия, выпускаемые предприятиями Украины (бывшего СССР) ГОСТ 2.001-70. Правила и положения ЕСКД распространяются также на научную и учебную литературу.

Конструкторская документация состоит из графического и текстового материала, т.е. из графических текстовых документов, которые определяют конструкцию технического предмета и содержит данные, необходимые для его разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Термин «конструкция» означает строение, устройство, построение, сооружение. В технике конструкция – это схема, устройство и принцип работы технического предмета (машины, прибора, аппарата, сооружения и т.д.), а также сам предмет и его составные части. Конструкция предусматривает взаимное расположение частей и элементов технического предмета, способ их соединения, взаимодействия, а также материал, из которого составные части (элементы) должны быть изготовлены.

Графический конструкторский документ содержит информацию в виде графического изображения технического проекта.

Графическое изображение – это воспроизведение комплекса геометрических свойств предмета в образной форме, т.е. в образном представлении при помощи свойств графики (линий, штрихов, точек). Под геометрическими свойствами необходимо понимать форму, размеры и взаимное расположение составных частей предмета.

Графическое изображение в конструкторских документах может быть:

а) полное, т.е. полностью отражающее форму предмета;

б) упрощенное – на нем опущены отдельные элементы и детали формы;

в)условное или обозначение (схемы).

К графическим документам относятся чертежи и схемы.

Чертеж – документ, содержащий изображение технического предмета или его составной части и другие данные, поясняющие функциональное значение предмета и позволяющие его изготовить.

Схема – документ, содержащий условные графические изображения составных частей и связи между составными частями.

Текстовые конструкторские документы содержат речевую информацию на естественном или формализованном языке. Текстовые документы подразделяют на документы, содержащие в основном сплошной текст (технические условия, технические описания, расчеты, пояснительные записки, паспорта, инструкции и т.д.) и документы, содержащие текст, разбитый на графы (спецификации, ведомости, таблицы и т.д.).

Стандарты ЕСКД распределены по следующим группам:

Шифр группы	Содержание стандартов в группе
0.	Общие положения
1.	Основные положения
2.	Классификация и обозначение изделий в конструкторских документах
3.	Общие правила выполнения чертежей
4.	Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборостроения
5.	Правила обращения конструкторских документов (учет, хранение, дублирование, внесение изменений)
6.	Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации
7.	Правила выполнения схемы
8,9.	Прочие стандарты

Обозначение стандарта ЕСКД строится по классификационному принципу и состоит из указания категории стандарта, системы, группы, порядкового номера стандарта в группе, года утверждения стандарта.

Пример обозначения стандарта ЕСКД «Правила выполнения электрических схем»:

3. Проект автоматизации производственных процессов

3.1 Основные требования к проектам автоматизации производственных процессов в горной промышленности.

В проектах горнодобывающих предприятий необходимо предусматривать автоматизацию, обеспечивающую улучшение условий труда и повышение безопасности ведения горных работ, высвобождение рабочих, рост производительности труда, снижение себестоимости, улучшение качества полезного ископаемого и повышение надежности оборудования. Разрабатываемые проек­ты должны удовлетворять требованиям:

"Правил устройства электроустановок" ПУЭ;

"Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и пра­вил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей ПТЭ и ПБ";

"Строительных норм и правил" СНиП; "Санитарных норм и правил обращения с изотопами", а также отраслевых правил безопасности и правил технической эксплуатации.

В проектах следует предусматривать следующие уровни автоматизации производственных процессов:

- для очистных и подготовительных работ - дистанционное управление и местное управление машинами и агрегатами в очистных и подготовительных забоях с автоматизацией отдельных операций технологического процесса или операций управления; телеуправление с централизованных пультов и ис­пользование замкнутых систем автоматического управления и регулирования, а также программного .управления;

- на подземном транспорте - дистанционное иди централизованное управление конвейерами, контроль их состояния и учет добычи с диспетчерского пункта предприятия; автоматическое или дистанционное управление погру­зочными пунктами с автоматизацией отдельных операций; управление элек­тровозной откаткой с диспетчерского пункта или автоматический перевод стрелок и открытие сигналов по команде машиниста электровоза; дистанци­онное управление комплексами разгрузки и смена вагонеток в околостволь­ных дворах с автоматизацией отдельных операции;

- на поверхностном технологическом комплексе - автоматическое и авто­матизированное управление поточно-транспортными системами и комплексами отгрузки угля потребителям, включая контроль загрузки и качества угля;

- на стационарных установках - автоматическое управление скиповыми и станционно-автоматическое управление клетевыми подъемными установками применением технических унифицированных комплексов управления, автоматизации и регулирования подъемных установок с асинхронным приводом; систем тиристорного регулируемого электропривода; устройств сигнализации, блокировки, связи, контроля запуска каната и других средств, обеспечивающих безопасную эксплуатацию; оптимизация режимов работы подъемных, компрессорных и водоотливных установок;

- для управления технологическим процессом горнодобывающего предприятия в целом – применение автоматизированных систем управления технологическими процессами АСУТП информационно-советующего уровня.

В проектах рекомендуется использовать как типовые решения и наборы аппаратуры для автоматизации машин, агрегатов, установок и комплексов, так и новые технические решения. Предпочтение следует отдавать аппаратуре, имеющей наиболее, высокий уровень надежности, ремонтопригодности и максимально удовлетворяющей требованиям правил безопасности.

Проект автоматизации производственного процесса может ставить своей целью частичную, комплексную или полную автоматизацию процесса.

Частичная автоматизация подразумевает полную механизацию производства с полным автоматическим контролем и частичным автоматическим регулированием отдельных технологических параметров на отдельных агрегатах и узлах. Частичная автоматизация предусматривает установку щитов или аппаратов местного управления, т.е. устанавливаемых непосредственно у механизмов или агрегатов.

Комплексная автоматизация охватывает управление всеми основными и вспомогательными процессами, начиная с поступления сырья и кончая выходом готовой продукции, для угольной промышленности - начиная от выемки угля и кончая погрузкой в железнодорожные вагоны. При комплексной автоматизации весь процесс управляется дистанционно, т.е. роль местных щитов и автоматических аппаратов управления значительно уменьшена. Управление всем технологическим процессом ведется с центральных пунктов управления.

Полная автоматизация предусматривает автоматическое управление не только техническими характеристиками процесса но и экономическими, поэтому полная автоматизация предусматривает .проведение различных организационных мероприятии по внедрению средств вычислительной техники, изменение организационной структуры и пр., а это в свою очередь ставит перед проектированием автоматизации технологических процессов задачи разработки дополнительных средств связи и сигнализации, средств сопряжения ЭВМ с периферийными устройствами и абонентскими пунктами, каналов связи с датчиками и информационными устройствами, находящимися в подземных условиях с приемной аппаратурой, находящейся на поверхности.

3.2 Содержание и состав задания с исходными данными на проектирование автоматизации производственного процесса в угольной промышленности

Проект автоматизации выполняется на основе технического задания, составленного с учетом технико-экономического обоснования ТЭО целесообразности автоматизации объекта.

Задание на проектирование содержит следующие исходные данные:

1) основание для проектирования;

2) характеристику объекта и технологического процесса;

3) перечень пунктов управления объектом, расположение и взаимосвязь между ними;

4) при проектировании автоматизации действующих объектов перечень намечаемых мероприятий по реконструкции и механизации технологических процессов;

5) требования к проектированию схемы автоматизации;

6)существующие схемы электроснабжения и управления объектом;

7) требуемый уровень автоматизации объекта;

8) чертежи производственных помещений, горных выработок, с указанием расположения технологического оборудования;

9) чертежи технологического оборудования на котором предусматривается установка .приборов и средств автоматики;

10) необходимые сведения для подсчета технико-экономической эффективности автоматизации и пр.

Проект автоматизации технологического процесса, предусматривающий применение системы автоматизации или комплекса систем, должен обладать следующей исходной информацией:

1. Схемы взаимосвязи между пунктами контроля и управления;

2. Принципиальные схемы автоматизации;

3. Расположение щитов и пультов управления на плане объекта;

4. Заявочные ведомости средств автоматизации;

5. Технические задания на новые не изготовляемые промышленностью средства автоматизации;

6. Сметно-финансовый расчет стоимости средств автоматизации, монтажа и наладки;

7. Задание на обеспечение объектов, подлежащих автоматизации, источниками питания (электроэнергией, сжатым воздухом и т.п.);

8. Задание на горные и строительные работы.

3.3 Состав проекта автоматизации производственных процессов

Проект состоит из основных составляющих:

1. Пояснительная записка.

2. Рабочие чертежи.

В состав рабочих чертежей входят:

1. Принципиальные схемы, функциональные и структурные схемы автоматизации технологического процесса.

2. Принципиальные схемы автоматического контроля, регулирования, управления, сигнализации и питания.

3. Монтажные схемы: коммутационных щитов и пультов; установки приборов и регуляторов, конструкций и устройств.

3.4 Пояснительная записка

В пояснительной записке к проекту автоматизации технологического процесса освещаются вопросы, дополняющие чертежи: описываются особенности технологического процесса, назначение систем измерения; приводится спецификация на приборы и материалы, используемые при монтаже систем автоматизации, т.е. список приборов с указанием их типа и количества, а также технические требования по замеру, контролю и регулированию различных параметров.

В пояснительной записке приводится описание общей технологической схемы процесса.

3.5 Рабочие чертежи

Особое место среди рабочих чертежей занимают схемы. Под схемой понимают документ, на котором показаны в виде условных изображений составные части изделия и связи между ними.

Правила выполнения структурных схем: при построении структурных схем функциональные части изображают в виде условных графических изображений или прямоугольников с указанием наименования, вписанных внутрь. В сложных структурных схемах допускается вместо наименования проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним.

На функциональной схеме изображают функциональные части изделия, элементы, устройства и функциональные группы, участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями.

На функциональных схемах указываются технические характеристики функциональных частей и поясняющие надписи и диаграммы или таблицы, определяющие последовательность процессов во времени, а также указываются параметры в характерных точках значения токов, напряжений, форма и амплитуда импульсов и т.д.

На принципиальных электрических схемах элементы изображаются в виде условных обозначений, регламентируемых ГОСТами. Электрические элементы, выполняющие определенную функцию, целесообразно размещать вблизи друг от друга. Электрические связи между элементами необходимо показывать линиями с минимальным числом пересечений. Длинные линии связи с пересечениями следует обрывать. Уменьшение пересечений можно добиться, изображая элементы разнесенным способом, когда составные части элементов, например обмотка реле и контакты располагаются в различных частях схемы. При совмещенном изображении составные части, элементы, размещены на схеме в непосредственной близости.

Принципиальные схемы рекомендуется выполнять строчным способом с нумерацией строк арабскими цифрами. Сложные схемы разбиваются на зоны с указанием координат расположения элементов на схеме.

Строчный способ изображения принципиальных схем приведен на рисунке 3.1

5 – реле включения привода

6 – реле блокировки от многократных включений

7 – реле отключения

8 – устройство блокировки

Рисунок 3.1 - Строчный способ изображения принципиальных схем

Каждый элемент должен иметь буквенно-цифровое обозначение, которое может состоять из нескольких обозначений: устройства, в которое входит данный элемент: функциональной группы; конструктивного расположения; электрического контакта; адресного. Основным является позиционное обозначение, остальные являются необязательны и используются по необходимости.

Для позиционного обозначения в схемах по ГОСТ 2.710-81; СТ СЭВ 2182-80 установлен двухбуквенный код с использованием букв латинского алфавита

Первая буква кода	Группа видов элементов	Виды элементов	Код бвухбуквенный
А	Устройство
В	Преобразователи неэлектрических величин в электрические кроме генераторов и источников питания	Громкоговоритель Тепловой датчик Микрофон Датчик давления Датчик частоты вращения	ВА ВК ВМ ВР BR
Г	Предохранители, защитные устройства	Реле защиты токовое	FA
G	Генераторы, источники питания	Батарея	GB
K	Реле, контакторы, магнитные пускатели	Реле времени Контактор, пускатель	КТ КМ
Р	Приборы измерительные, оборудование	Амперметр Вольтметр Омметр	PA PV PR
Q	Выключатели, разъединитель в силовых цепях	Выключатель автоматический Разъединитель	QF QS
S	Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации, измерительных	Выключатель, срабатывающий при изменения уровня давления положения (путевой)	SL SP SQ
	Трансформаторы	Трансформатор тока Трансформатор напряжения	TA TV
U	Преобразователи неэлектрических величин в электрические	Преобразователь частоты Модулятор	UZ UB
X	Соединения контактные	Токосъемник Штырь Гнездо	XA XP XS

Первая буква кода обязательна - определяет группу видов элементов, например: К - реле, контакторы, пускатели; - приборы электровакуумные и полупроводниковые.

Вторая буква кода определяет вид элемента в данной группе. Например:

к группе К относятся КМ - контактор, КА - токовое реле; к группе V – относятся: VD – диод, VТ - транзистор.

Можно для упрощения опускать вторую букву, особенно если схема содержит однотипные элементы и заменять цифрой, например : К1 •- контактор первый, хотя его код и КМ.

Обозначение, номер контакта коммутационного аппарата добавляется к его обозначению через точку, например КА3.2 -второй контакт третьего токового реле.

Принципиальная схема служит основой для разработки схем соединений и схем подключения.

Для установления связи принципиальных электрических схем с монтажными, чтобы легко было читать и проектировать монтажную схему, кроме маркировок элементов схем существует цифровая маркировка цепей, соединяющих элементы схемы. Одну и ту же цифра присваивают всем однопотенциальным точкам схемы.

В схемах постоянного тока участки цепи положительной полярности обозначаются нечетными числами, а цепи отрицательной полярности -четными.

В однофазных цепях переменного тока участки цепи маркируются аналогично цепям постоянного тока, но четными и нечетными числами могут обозначаться любые участки цепи.

Если для питания схемы используется фазовое напряжение, то перед числовой маркой пишут буквы, обозначающие фазу А, В или С или 0.

В трехфазных цепях перед маркировкой участка цепи пишут буквы, обозначающие фазу.

Принципиальные схемы часто классифицируют на: схемы сигнализации, схемы управления, схемы питания.

Схемы сигнализации оповещают обслуживающий персонал контролируемых объектов, положение выключателей, задвижек, включений или выключений электродвигателей, сигнализация может быть звуковой или световой, но функциональному признаку сигнализация может .быть предупредительной или аварийной .Аварийная сигнализация всегда должна быть дискомфортного характера, т.е.. сирена или мигающий свет или зуммер и т.д.

Схемы управления отражают принцип управления электродвигателем или другим объектом управления посредством принятых тестированных обозначении с добавлением дополнительной информации в виде диаграммы работы конечных, выключателей или пакетных переключателей или диаграмм работы реле в функций времени.

Схемы питания отражают способы обеспечения приборов, регуляторов, объектов управления и.другой аппаратуры электроэнергией, сжатым воздухом или другими видами энергии.

Схемы питания электроэнергией должны обеспечивать надежное, бесперебойное питание приборов, объектов управления и другой аппаратуры, т.к. даже краткое прерывание подачи электроэнергии в системы автоматизации может привести к аварии, ставящей под угрозу здоровье и жизнь обслуживающего персонала. Для обеспечения безопасности при осмотрах, профилактических ремонтах и наладке отдельных приборов и аппаратов автоматизации в схемах питания должны быть предусмотрены возможность отключения каждого прибора или аппарата и устройство включения резервного источника питания.