Принципы чтения и изображения схем автоматики [2, 4, 9, 14]

Прочитать схему автоматики – значит определять, какая установка изображена на ней, какие агрегаты и аппаратура имеются в установке, как осуществляется питание энергией, взаимодействие отдельных элементов схемы, и, наконец, как работает установка.

Кроме того, нужно знать основные законы построения схем и условные обозначения, применяемые для их начертания.

В зависимости от основного назначения схемы разделяются на структурные, функциональные, принципиальные, соединений, подключения, общие, расположения.

Структурная схема контроля и управления отражает структуру управления объектом с соблюдением иерархии системы и взаимосвязей между постами контроля и управления. Например, схемы автоматического управления технологическим процессом и схема автоматического управления и контроля (рис.26).

	а) Система автоматического контроля
б)	в)
г)	Системы автоматики: б) децентрализованная в) централизованная г) иерархическая
Рис. 26 Структурные схемы

На рисунке предоставлены: а) система автоматического контроля работой объекта, в которой: О – объект, ИП – измерительный преобра- зователь, У – усилитель, И – источник энергии, ИЭ – исполнительные элементы (сигнализирующий прибор С, указывающий прибор УП, регистрирующий прибор РП); системы автоматики: б) децентрали- зованная, в) централизованная, г) иерархическая

Функциональная схема (ФС) включает: а) технологическую схему процесса или упрощенное изображение агрегатов с устройствами ввода и вывода технологических величин, подлежащих автоматизации; б) средства автоматизации, включая средства, изображаемые условными обозначениями по существующим стандартам, и линии связи между ними; в) пояснения к схеме.

ФС является основным технологическим документом, определяющим структуру и характер систем автоматизации, а также оснащение их средствами автоматизации, она служит основанием для составления ведомостей и заказанных спецификаций на приборы и средства автоматизации.

Средства автоматизации изображаются на ФС в соответствии со своими графическими условными обозначениями. Для обозначения измеряемых величин (расход, уровень, температура и т.п.) приняты буквы латинского алфавита, а функциональных признаков приборов (сигнализация, показания, регистрация, регулирование) – буквы русского алфавита.

Средства автоматизации изображаются в прямоугольниках, размещаемых в зависимости от уровня автоматизации на линиях: а)местных приборов, б) местных щитов управления, в) оперативного или центрального поста управления и т.д.

Линии связи между средствами автоматизации изображаются тонкими линиями и наносятся по кратчайшему расстоянию с наименьшим количеством изгибов и пересечений; при этом допускается пересечение объектов технологического оборудования. При необходимости на линиях связи наносятся стрелки; чтобы не усложнять схему, можно на линиях делать разрывы.

На ФС указывается предельные рабочие значения измеряемых или регулируемых величин в единицах шкалы соответствующего прибора. Всем изображенным на ФС средствам автоматизации присваиваются значения, которые сохраняются в дальнейшем во всех документах проекта.

Обозначения приборов по функциональному признаку: П - показывающий, С - самопишущий, И - интегрирующий, Сг - сигнализирующий, Им – измеряющий, См - суммирующий, Со - отрабатывающий соотношение, Пр - преобразующий, Ус - усиливающий, Ст - статистический, Ас - астатический, Из - изодромный, Дф - дифференци-альный , Пз - позиционный, Зд - задающий, Пг - программный, Сл - следящий, Об - обегающий (поисковая система), Дз - дозирующий.

Обозначение технологических величин: t - температура, р - давление, разрежение, вакуум, G - расход или количество, Н - уровень, m - влажность, ρ - плотность, - вязкость, С - концентрация, n - число оборотов в минуту, Ф - пыльность, цветность, мутность, дымность, S - положение (перемещение) регулирующего органа, в - толщина, Q - теплота сгорания (теплотворность), количество тепла, z - сила звука (шумность), f - вибрация (частота механических колебаний), l - линейное перемещение и длина, Д - доза радиоактивного излучения, Δ - разность значений двух величин (приращение).

Пример ФС: участок сложной схемы технологического контроля (рис.27).

Рис. 27 Функциональная схема

Принципиальная схема (ПС) автоматизации раскрывает принцип действия и работы устройств и систем автоматизации, работающих от источника энергии (чаще электрической). Такие схемы разрабатываются для контроля и регулирования технологических процессов, защиты, сигнализации и являются основными чертежами для разработки рабочих монтажных чертежей и проведения пусконаладочных работ и эксплуатации.

ПС в общем виде содержат: а) цепи питания, б) элементы схем контроля, регулирования и сигнализации, в) контакты приборов и ключей, г) диаграммы, таблицы включений контактов ключей, переключателей, выключателей; д) линии связи между элементами схемы, е) необходимые пояснения и примечания.

Рекомендуется на левой части листа располагать основную схему, затем диаграммы и таблицы, поясняющие ее работу, а справа – текстовый материал таким образом, чтобы был ясен принцип действия, последовательность, режим и порядок работы узла или системы в целом. ПС электрические составляются с использованием условных графических изображений. Контакты реле, коммутирующих устройств, приборов показываются в положении, при котором отсутствует ток в цепях. Положения переключателей оговариваются в примечании.

Подробно методика составления схем изложена в пособии [ 1 ].

Некоторые условные обозначения приборов управления и защиты: Контакторы - линейные (первый, второй) - 1Л,2Л; реверсивные (вперед, назад) - 1В, 2В, 1Н, 2Н; ускорения - 1У, 2У, 3У; торможения - 1Т, 2Т. Реле: ускорения (первое, второе, третье) - 1РУ, 2РУ, 3РУ; скорости - РС; промежуточное - РП, времени - РВ, максимальное - РМ, тепловое - РТ. Командоаппараты: путевой выключатель – ПВ, конечный выключатель – КВ, командоконтроллер - КК, кнопка управления - КУ, контактный термометр - ТК, сигнальная лампа - ЛС, звуковой сигнализатор - ЗС и т.д.

В качестве примера ПС: схема сигнализации температуры (рис.28а) и схема аварийно-предупредительной сигнализации (рис.28б).

Рис. 28 Принципиальные схемы