Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции АТП.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.27 Mб
Скачать

1. Класифікація схем автоматизації.

Схеми, які використовуються в проектах АТП

Види схем

шифр

Типи схем

Шифр

Електрична

Э

Структурна

1

Гідравлічна

Г

Функціональна

2

Пневматична

Н

Принципіальна

3

Кінематична

К

З’єднань

4

Автоматизації

А

Підключень

5

Комбінована

С

Загальна

6

Розміщень

7

2. Структурні схеми.

Графічне зображення об'єкта автоматизації, а також структурних його частин і зв'язків між ними прийнято називати структурною схемою. Структурна схема виконується без збереженням масштабів , Підрозділи будь-якого об'єкта автоматизації зображують у вигляді прямокутників з пояснюючими надписами, зв'язки між елементами об'єкта показуються лініями , а напрямок зв'язку показують стрілками. Вид зв'язку показують великими літерами(наприклад, ТК- телеконтроль). Під структурною схемою пояснюють окремі скорочені позначення.

Структурна схема роздачі кормів

ПП

КК

ВЕ

ОК

реле часу пускач двигун

ПП- програмний пристрій

КЕ- керуючий елемент

ОК- Об’єкт керування

ВЕ- виконавчий елемент

3.Функціональна схема – основний технічний документ який показує структуру окремих вузлів автоматичного контролю, керування технологічним процесом, оснащення об’єкта автоматизації приладами і засобами автоматизації.

В загальному вигляді функціональна схема являє собою креслення, на якому з допомогою умовних позначень показані: технологічне обладнання, трубопроводи, контрольно-вимірювальні прилади, органи керування і засоби автоматизації з показом функціональних зв’язків між ними. Допоміжні пристрої, такі як редуктори, джерела живлення, реле, автомати, вимикачі, запобіжники і інші елементи на функціональних схемах не показують.

Функціональні схеми автоматизації зв’язані з технологічними машинами, тому їх потрібно показувати на схемі розташування технологічного обладнання. Технологічне обладнання на функціональних схемах показують спрощено без дотримання масштабів з врахуванням конфігурації. Крім технічного обладнання на функціональних схемах показують трубопроводи. На технологічних трубопроводах вказують закриваючі і регулюючі органи.

Прилади і засоби автоматизації на функціональних схемах показують відповідно держав ГОСТ 21.404-85 (табл. 3).

Таблиця 3. Основні умовні позначення приладів і засобів автоматизації.

Назва

Позначення

Первинний вимірювальний прилад який встановлюється на місці:

основне позначення

позначення яке допускається

Прилад, який встановлюється на пульті:

основне позначе

позначення яке допускається

Таблиця 4. Літерні позначення на функціональних схемах автоматизації.

позначення

величина, що вимірюється

функції, що виконуються приладом

основна ознака першої літери

додаткова ознака першої літери

відображення інформації

формування вихідного сигналу

додаткове значення

1

2

3

4

5

6

А

+

-

Сигналізація

-

-

В

+

-

-

-

-

С

+

-

-

регулювання керування

-

D

густина

різниця, перепад

-

-

-

E

будь-яка електрична величина

-

-

-

-

F

витрата

співвідношення, частина

-

-

-

H

-

-

ручна дія

верхня межа вимірюваної величини

I

-

-

показ

-

-

J

-

автоматичне перемикання, оббіг

-

-

-

K

час, часова програма

-

-

-

-

L

рівень

-

-

-

нижня межа вимірюваної величини

M

вологість

-

-

-

-

N

резервна буква

+

-

-

-

O

резервна буква

+

-

-

-

P

тиск, вакуум

-

-

-

-

G

розмір положення переміщення

-

+

-

Q

величина, яка характеризує якість, склад, концентрацію тощо

-

-

-

-

R

радіоактивність

-

реєстрація

-

-

S

швидкість, частота

-

-

вмикання, вимикання, перемикання

-

Т

температура

дистанційна передача інформації

+

-

U

кілька різних величин, що вимірюються

-

-

-

-

V

в’язкість

-

+

-

-

W

маса

-

-

-

-

X

резервна літера не рекомендо­вана для ви­користання

-

-

-

-

На функціональних схемах автоматизації літерні позначення приладів повинні розташовуватись в верхній частині умовного позначення цих приладів, а позиційне позначення яке складається з арабських цифр і строкових букв українського алфавіту – в нижній частині. Цифра вказує номер функціональної групи приладів, а літера – номер приладу в даній групі. Причому літерне позначення присвоюється кожному елементу функціональної групи в порядку, який визначається послідовністю проходження сигналу – від пристрою отримання інформації (датчика) до пристрою дії на об’єкт керування. Наприклад, первинний перетворювач температури (датчик)

1 – комплект № 1

а – перше місце в комплекті

Порядок позначення: позначення основної вимірювальної величини, позначення, яке уточнює (якщо необхідно) основну вимірювальну величину, позначення функціональної ознаки приладу. Приклад будови умовного позначення приладу для вимірювання, реєстрації і автоматизації керування тиску показаний на рис. 1.

Приклади побудови умовних позначень приведені в таблиці 5.

Таблиця 5. Приклади побудови умовних позначень.

Назва

Позначення

1

2

Первинний вимірювальний перетворювач (чутливий елемент) для вимірювання температури, встановлений на місці (термометр термоелектричний, термометр опору, термобалон манометричного термометра і т.п.)

Прилад для вимірювання температури, показуючий встановлений в щиті (мілівольтметр, логометр, потенціометр і т.п.)

Прилад для вимірювання температури, безшкальний, з дистанційною передачею показів, встановлений на місці (термометр манометричний, безшкальний з пневмо і електропередачею сигналу)

Прилад для вимірювання температури з автоматичним обігаючим пристроєм, регіструючий, встановлений на щиті (потенціометр самопишучий, міст автоматичний і т.п.)

Прилад для вимірювання температури, регіструючий встановлений в щиті (термометр манометричний, мілівольтметр, потенціометр, логометр, міст і т.п.)

Регулятор температури, безшкальний, встановлений на місці (наприклад, дилатометричний регулятор температури).

Прилад для вимірювання температури, безшкальний, з контактним пристроєм, встановлений на місці (наприклад, температурне реле)

Перемикач електричний кіл вимірювання, або керування, встановлений в щиті

Прилад для вимірювання тиску (розрідження) показуючий встановлений на місці (любий показуючий манометр, дифманометр, вакуумметр і т.п.)

Прилад для вимірювання перепаду тиску, показуючий, встановлений на місці (наприклад, дифманометр показуючий)

Прилад для вимірювання тиску (розрідження) безшкальний, з дистанційною передачею сигналу встановлений на місці (манометр, дифманометр з пневмо або електропередачею).

Прилад для вимірювання тиску (розрідження) рееструючий встановлений на щиті (самопишучий манометр або любий інший прилад для реєстрації тиску)

Прилад для вимірювання тиску з контактним пристроєм встановлений на місці (реле тиску)

Прилад вимірювання тиску (розрідження) показуючий з контактним пристроєм, встановлений на місці (електроконтактний манометр, вакуумметр і т.п.)

Прилад для вимірювання рівня, показуючий, встановлений на місці, наприклад, манометр який використовується для вимірювання рівня

Прилад для вимірювання рівня з контактним пристроєм встановлений на місці (реле рівня). Літера Н в даному означає блокіровку по верхньому рівні

Прилад для вимірювання рівня, безшкальний регулюючий, з контактним пристроєм, встановлений на місці, наприклад, електричний регулятор сигналізатор рівня

Прилад для вимірювання рівня, показуючий з контактним пристроєм, встановлений в щиті, наприклад, вторинний показуючий прилад з сигнальним пристроєм. Літери Н і І означають сигналізацію верхнього і нижнього рівня

Прилад для вимірювання частоти обертання приводу, рееструючий встановлений в щиті. Наприклад, вторинний прилад тахогенератора

Пускова апаратура для керування електродвигуном, наприклад, електромагнітний пускач, контактор і т.п. Застосування резервної букви повинно бути обумовлене в полі схеми

Апаратура призначена для ручного дистанційного керування встановлена в щиті (кнопка, ключ, перемикач і т.п.)

Апаратура призначена для ручного дистанційного керування, встановлена в щиті (кнопка з вбудованою сигнальною лампою, ключ керування з підсвіченням).

Прилад для вимірювання маси продукту, показуючий з контактним пристроєм, встановлений на місці

Приклади виконання функціональних схем автоматизації

На схемі показують всі прилади і засоби автоматизації, які входять в склад функціонального блоку, а також місце їх установки на технологічній схемі і в щиті. Прилади і засоби автоматизації які вбудовуються в технологічне обладнання або механічно зв’язані з ним зображуються на кресленні якомога ближче до обладнання. До таких засобів відносяться датчики, які сприймають дію вимірюваних і регулюючих чи керованих величин, виконавчі механізми, регулюючі органи.

Для прикладу розглянемо складання функціональної схеми для водопостачальної установки типу ВУ-10-180, яка призначена для піднімання води з артезіанської свердловини. Продуктивність установки Q = 10 м3/год, повний тиск – 1,8 МПа.

Перше, що потрібно зробити, це накреслити технологічну схему установки.

1 – бак для води; 2 – двигун насоса; 3 – крани; 4 - свердловина

Вияснюємо як буде працювати наша установка. Вода з свердловини насосом подається в бак, якщо витрати води менші ніж та кількість води, що подається насосом в бак, то рівень води в баку буде збільшуватись, при цьому буде підвищуватись тиск. Коли тиск досягне верхнього значення, на яке розрахована установка то подача води повинна припинитись, тобто двигун насоса повинен вимкнутись з мережі.

Якщо буде споживання води то рівень води в баку буде зменшуватись, відповідно цьому буде зменшуватись і тиск, і коли його значення досягне нижнього рівня, то повинна поновитись подача води, що досягається ввімкненням насосу.

З опису технологічного процесу робимо висновок, що це тиск, який створюється повітрям в ємності для води. Значить для його контролю необхідно вибрати датчик чи реле тиску, яке буде розташовано безпосередньо в ємності для води, вказуємо цей елемент на схемі. Оскільки електропривод насосу здійснюється двигуном типу ПЭДВ, то його і насос необхідно захистити від сухого ходу, тобто двигун повинен вимикатись з мережі в тому випадку, коли в силу різних причин рівень води в свердловині зменшиться. Для цього необхідно встановити в свердловині датчик рівня. Вказуємо цей елемент на функціональній схемі.

Потім ставимо літерні умовні позначення елементів. На функціональній схемі первинний перетворювач який встановлений в ємності для води (датчик) перетворює фізичну величину тиск в електричний сигнал; позначаємо його РЕ, аналогічно датчик рівня, який встановлюється в свердловині позначаємо літерами LE. В прямокутнику „ Прилади на місці ” ми вказуємо окрім цього функціональну ознаку приладу.

Датчик тиску діє безпосередньо на виконавчий механізм, котушку електромагнітного пускача, тобто здійснює функцію керування С, тому в щиті він позначається РСS.

Датчик рівня води вимикає котушку магнітного пускача при недостатньому рівні води в свердловині, тому він позначається LS.

Тепер визначаємо які апарати будуть встановлені в щиті. В щиті повинні бути встановлені такі апарати: перемикач режимів роботи ручної дії. Позначаємо його буквою Н, електромагнітний пускач позначаємо NS, сигнальний пристрій, який сигналізує про понижений рівень води в свердловині „сухий хід”, сигнальну лампа червоного кольору позначаємо літерою А. Також в щиті керування встановлений автоматичний вимикач, який діє безпосередньо на електричний двигун, захищаючи його від струмів короткого замикання, позначається літерою

Література : Л2 ст 36-57.

Лекція № 3 (Розділ 1.3)

ТЕМА : СХЕМИ ЕЛЕКТРИЧНІ ПРИНЦИПОВІ

МОНТАЖНІ СХЕМИ

План :

1.Загальгі відомості.

2.Правила виконання принципових схем.

3.Правила виконання схем з’єднань.

4. Правила виконання схем підключень.

Термін часу : 90 хв.

1. Загальні відомості.

Основним призначенням принципових схем є відображення з достатньою наглядністю і повнотою взаємних зв’язків між окремими засобами автоматизації і допоміжної арматури яка входить в склад функціональних схем, з врахуванням послідовності їх роботи і принципу дії. Принципові електричні схеми складають на основі технологічних і функціональних схем автоматизації, виходячи з заданих алгоритмів керування. Схема повинна давати детальне уявлення про принципи її дії.

При виконанні принципових електричних схем необхідно керуватись в першу чергу нормативними документами ГОСТ 2.701.84. „ Схеми, види і типи. Загальні вимоги до виконання”.

ГОСТ 2.702.-75 „Правила виконання електричних схем”.

ГОСТ 2.708.-81 „Правила виконання електричних схем цифрової обчислювальної техніки”.

ГОСТ 2.710.-81 „Позначення літерно-цифрові в електричних схемах”.

В загальному випадку принципові електричні схеми автоматизації містять:

- умовні зображення елементів і зв’язки між ними;

- пояснюючі підписи;

- частини окремих елементів (приладів, засобів автоматизації, електричних апаратів) даної схеми, а також елементи пристроїв з других схем;

- перелік приладів і засобів автоматизації, які використовуються в даній схемі;

- перелік креслень які відносяться до даної схеми, загальні пояснення і примітки.

Принципова схема – перший робочий документ на основі якого виконуються креслення загальних видів щитів, пультів керування, схеми з’єднань, підключення.

Умовні графічні позначення на схемах

Таблиця 5

Позначення

Найменування

Пристрої комутаційні і контактні з’єднання (ГОСТ 2.755-74)

контакт комутаційного пристрою

замикаючий

розмикаючий

перемикаючий

контакт замикаючий з уповільнювачем, що діє при спрацьовуванні

при поверненні

при спрацюванні і поверненні

контакт розмикаючий з уповільнювачем, що діє при спрацьовуванні

при поверненні

при спрацьовуванні і поверненні

контакт з механічним зв’язком (загальне положення)

замикаючий

розмикаючий

вимикач однополюсний

вимикач триполюсний

вимикач триполюсний з автоматичним поверненням з указанням величини, при зміні якої відбувається повернення

вимикач шляховий однополюсний

вимикач кнопковий натискний з самоповерненям

з замикаючим контактом

з розмикаючим контактом

перемикач однополюсний

перемикач однополюсний багато позиційний

третій спосіб (крапка показує позицію замикання відповідного контакту)

реле електротеплове без самоповернення, з поверненням при натискуванні на кнопку

контакт контактного з’єднання

Сприймаюча частина електромеханічних пристроїв (ГОСТ 2.756-76)

котушка електромагнітного пристрою (загальне позначення)

котушка електромагнітного пристрою трифазного струму

сприймаюча частина електротеплового реле

Резистори, конденсатори (ГОСТ 2.728-74)

резистор постійний

резистор змінний

терморезистор (термістор) прямого підігрівання

непрямого підігрівання

конденсатор постійної ємності

конденсатор змінної ємності

конденсатор електролітичний

полярний

неполярний

Електричні зв’язки, проводи, кабелі і шини (ГОСТ 2.751-73)

лінія електричного зв’язку (провід, кабель, шина)

лінія електричного зв’язку з відгалуженням

заземлення

корпус (машини, апарата, приладу)к

Прилади напівпровідникові (ГОСТ 2.730-73)

діод

стабілітрон односторонній

стабілітрон двосторонній

транзистор типу р-п-р

транзистор типу п-р-п

фоторезистор

фотодіод

Джерела світла (ГОСТ 2.732-68)

видиме

ультрафіолетове

інфрачервоне

лампа розжарювання

лампа газорозрядна освітлювальна

лампа газорозрядна низького тиску з простими електродами

Електронагрівачі, пристрої та електротермічні установки (ГОСТ 2.745-68)

двигун трифазний із з’єднанням обмоток на зірку

Котушки індуктивності, дроселі, трансформатори (ГОСТ 2.723-68)

дросель з феромагнітним осердям

трансформатор трифазний з феромагнітним осердям

трансформатор струму

Умовні графічні позначення електричного обладнання і проводок на планах (ГОСТ 2.754-72)

щит, пульт, ящик з апаратурою

щит, пункт розподільний

щит групового робочого освітлення

вимикач триполюсний

світильник з лампами розжарювання

світильник з люмінесцентними лампами

пристрій електричний (загальне позначення)

пристрій з електродвигуном

пристрій з багатодвигунним електроприводом

Літерні позначення елементів в електричних схемах (ГОСТ 2.710-81)

Таблиця 6

Перші літери коду (обов’я­зкові)

Групи видів елементів

Приклади видів елементів

Двобукве­ні коди

А

Пристрій (загальне позначення)

В

Перетворювачі нееле­ктричних величин в еле­ктричні (крім генераторів і джерел живлення) або, навпаки, аналогові або багаторозрядні перетво­рювачі чи датчики

Тепловий датчик

Фотоелемент

Датчик тиску

Датчик частоти обертання (тахогенератор)

Датчик швидкості

BK

BL

BP

BR

BV

С

Конденсатор

Е

Елементи різні

Нагрівний елемент

Освітлювальна лампа

ЕК

EL

F

Розрядники, запобіжники, захисні пристрої

Дискретний елемент захисту за струмом миттєвої дії

Те ж інерційної дії

Плавкий запобіжник

Дискретний елемент захисту за напругою, розрядник

FA

FP

FU

FV

К

Реле, контактори, пускачі

Реле струмове

Реле вказівне

Реле теплове

Контактор, магнітний пускач

Реле часу

Реле напруги

KA

KH

KK

KM

KT

KV

I

Котушки індуктивності, дроселі

Дросель люмінесцентної лампи

LL

M

Двигуни

Р

Прилади, вимірювальне обладнання

Амперметр

Лічильник імпульсів

Частотомір

Лічильник активної енергії

Лічильник реактивної енергії

Омметр

Реєструвальний прилад

Годинник

Вольтметр

Ватметр

PA

PC

PF

PI

PK

PR

PS

PT

PV

PW

Q

Вимикачі і роз’єднувачі в силових колах (енергопо­стачання, живлення облад­нання і т.д.)

Автоматичний вимикач

Короткозамикач

Роз’єднувач

QF

QK

QS

R

Резистори

Терморезистор

Потенціометр

Шунт вимірювальний

Варистор

RK

RP

RS

RU

S

Пристрої комутаційні в колах керування, сигна­лізації і вимірювальних

Вимикач або перемикач

Кнопковий вимикач

Автоматичний вимикач

Вимикачі, що спрацьовують від: рівня

тиску

положення (шляховий)

кутової швидкості

температури

SA

SB

SF

SL

SP

SQ

SR

SK

T

Трансформатори, автотрансформатори

Прилади електровакуумні і напівпровідникові

Трансформатор струму

Електромагнітний стабілізатор

Трансформатор напруги

Діод стабілітрон

Прилад електровакуумний

Транзистор

Тиристор

TA

TS

TV

VD

VL

VT

VS

X

Контактні з’єднання

Струмознімач, контакт ковзний

Штир

Гніздо

З’єднання розбірне

XA

XP

XS

XT

Y

Пристрій механічний з електромагнітним при­водом

Електромагніт

Гальмо з електромагнітним приводом

Муфта з електромагнітним приводом

YA

YB

YC

Літерно-цифрові позначення називаються позиційними, позиційні позначення складаються з трьох частин. У першій частині записується вид елемента, літери латинського алфавіту згідно таблиці 6. У другій частині одну або кілька цифр, номер елемента. У третій частині кілька латинських літер які вказують функцію елемента.

Слід пам’ятати, що вид та номер елемента – обов’язкова частина умовного позначення. Показувати функцію елемента на принципових схемах необов’язково.

Наприклад:

електромагнітний пускач перший

замикаючий контакт першого електромагнітного пускача номер 2

замикаючий контакт другого кінцевого вимикача