§ 3. Принципы схемного отображения технологических объектов, процессов и систем управления

Современные схемы автоматизации технологических процессов включают взаимосвязанные мнемоническую схему технологиче­ского потока, функциональную схему контроля и регулирования, принципиальную схему управления, схемы защиты и блокировки. Технологи и инженеры должны уметь читать эти схемы и при не­обходимости вносить изменения в существующие проекты.

Мнемонические схемы отражают расположение обо­рудования в технологической цепи и линии, показывающие направ­ления материального потока и их связи. Функциональные схемы систем автоматизации являются техническим документом, разъясняющим процессы, протекающие в системе. На них показы­вают, как осуществлена автоматизация технологических процессов, агрегатов и аппаратов. На технологической мнемонической схеме с помощью условных обозначений показывают приемные и изме­рительные устройства, регуляторы, исполнительные механизмы и ре­гулирующие органы. Взаимосвязь элементов схемы обозначают соединительными линиями (ОСТ 36-27—77 «Приборы и средства автоматизации. Обозначения условные в схемах автоматизации технологических процессов».)

Для всех первичных измерительных преобразователей и при­боров, устанавливаемых по месту, принято графическое условное

обозначение в виде окружности диаметром 10 мм (табл. 1). Приборы, устанавливаемые на щите или пульте, изображают той же окруж­ностью, разделенной горизонтальным диаметром. Все виды испол­нительных механизмов изображают квадратом со стороной 5 мм.

Для обозначения линий связи применяют сплошные линии. В месте соединения пересекающихся линий связи ставят точку. Линии связи можно подводить к символу прибора в любой точке окружности под любым углом.

Щиты и пульты изображают условно прямоугольниками про­извольных размеров, достаточных для нанесения внутри прямо-

угольника графических условных обозначений технических средств. Машины централизованного контроля, управляющие ЭВМ, обоз­начают прямоугольниками произвольных размеров.

Буквенные условные обозначения выполняют буквами латин­ского алфавита. В верхней части окружности наносят буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора. Принята следующая последовательность буквенных обо­значений.

Рис. 6. Схемы отображения объекта и системы управления: функциональная контроля и регулирования (а), принципиальная (б)

Сначала пишут обозначение измеряемой величины: D — плот­ность; Е — любая электрическая величина; F — расход; G — раз­мер, положение, перемещение; H — ручное воздействие; Р — дав­ление, разрежение; Q — величина, характеризующая качество, состав, концентрацию; R — радиоактивность; S — скорость, ча­стота; Т — температура; U — несколько разнородных величин; V — вязкость; W — масса; М — влажность.

Затем — обозначение, уточняющее (если это необходимо) ос­ новную измеряемую величину: D — разность, перепад; F — со­ отношение, доля, дробь; Q — интегрирование, суммирование во времени (допускается применение строчных букв d, f, q соответст­ венно).^а

Далее располагают обозначения функционального признака приборов: А — сигнализация; С — регулирование, управление; I — показание; R — регистрация; S — включение, отключение, переключение. Предельные значения измеряемых величин характе­ризуют добавлением буквы Н (верхнее предельное значение) или L (нижнее предельное значение). Эти буквы наносят справа от ок­ружности соответственно вверху (H) и внизу (L) (рис. 6, а). Бук-

венные обозначения функциональных признаков располагают в следующем порядке: IRCSA.

В нижней части окружности наносят цифровое или буквенное обозначение для нумерации позиции элементов комплекта измере­ния или регулирования по заказной спецификации проекта.

Стандарт устанавливает упрощенный и развернутый способы построения условных графических обозначений. Упрощенный спо­соб применяют преимущественно для изображения приборов на технологических схемах. Развернутый способ применяют для вы­полнения функциональных схем автоматизации, принципиальных пневматических и внешних электрических схем. На рис. 6, а по­казана функциональная схема управления сушильным барабаном, где 1 — бункер, 2— топка, 3 — камера смешения, 4 — сушиль­ный барабан, 5 —дымосос, 6 — циклон, 7 —бункер сухой стружки.

Для принципиальных электрических схем приме­няют, как правило, разнесенный способ изображения составных частей электрических аппаратов, приборов и средств автоматики. Эти части располагают в разных местах с целью более наглядного изображения взаимозависимостей между отдельными электриче­скими цепями.

Наиболее распространенными элементами электрических уст­ройств и систем управления являются выключатели, реле, магнит­ные пускатели, контакторы и контакты этих элементов. Обозначе­ния этих аппаратов и их элементов выполняют в соответствии с ГОСТ 2.702—75. Принадлежность изображаемых контактов, об­моток и других частей к одному аппарату устанавливается по по­зиционным обозначениям, расположенным рядом с изображениями всех его частей.

Согласно ГОСТ 2.710—81 все приборы и аппараты должны иметь буквенные и буквенно-цифровые позиционные обозначения, со­стоящие в общем случае из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение и записываемых без разделительных знаков и пробелов. Одно- и двухбуквенные коды для обозначения вида элементов приведены в табл. 2.

Рекомендуется применять двухбуквенные коды. В первой части с помощью одной или двух букв указывают вид элемента, напри­мер R — резистор, С — конденсатор и т. д.

Во второй части обозначения указывается порядковый номер элемента в пределах элементов данного вида, который содержит одну или несколько цифр (R1, R2, C1, C2, НL1, HL2 и т. д.). При разнесенном способе изображения к порядковому номеру можно добавить условный номер изображенной части элемента, разделяя порядковый и условный номера, например: контакт K1.5 — пя­тый контакт реле К1. Обычно при разнесенном способе выполнения однотипным элементам не присваивают позиционных обозначений. В третьей части позиционного кодированного обозначения можно указывать функциональное назначение элемента, используя одну или несколько букв. Применяют следующие буквы: В — направ­ление движения; С — считывающий; F — защитный; N — сиг-

2. БУКВЕННЫЕ КОДЫ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Первая			Двух-
буква	Группа видов элементов	Примеры видов элементов	буквенный
кода			код
А	Устройство (общее обо­значение) Преобразователи не-
В		Громкоговоритель	ВА
	электрических величин	Магнитострикционный элемент	ВВ
	в электрические (кроме	Детектор ионизирующих из-	BD
	генераторов и источни-	лучений
	ков питания) или наобо-
	рот; аналоговые, много-	Сельсин-приемник	BE
	разрядные преобразо-	Телефон (капсюль)	BF
	ватели или датчики для	Сельсин-датчик	ВС
	указания (измерения)	Тепловой датчик	ВК
		Фотоэлемент	BL
		Микрофон	ВМ
		Датчик давления	ВР
		Пьезоэлемент	BQ
		Датчик частоты вращения (та-	BR
		хогенератор)
		Звукосниматель	BS
		Датчик скорости	BV
С	Конденсаторы
D	Схемы интегральные,	Схема интегральная аналого-	DA
	микросборки	вая
		Схема интегральная цифро-	DD
		вая; логический элемент
		Устройства хранения инфор-	DS
		мации
		Устройства задержки	DT
Е	Элементы разные	Нагревательный элемент	ЕК
		Лампа осветительная	EL
		Пиропатрон	ЕТ
F	Разрядники, предохра-	Дискретный элемент защиты	FA
	нители, устройства за-	по току мгновенного дейст-
	щитные	вия
		То же по току инерционного	FP
		действия
		Предохранитель плавкий	FU
		Дискретный элемент защиты	FV
		по напряжению, разрядник
G	Генераторы, источники	Батарея	GB
	питания
Н	Устройства индикацион-	Прибор звуковой сигнализа-	НА
	ные и сигнальные	ции
		Индикатор символьный	НС
		Прибор световой сигнал^а-	HL
		ции
К	Реле, контакторы, пу-	Реле токовое	КА
	скатели	Реле указательное	КН
		Реле электротепловое	КК
		Контактор, магнитный пуска-	КМ
		тель
		Реле времени	КТ
		Реле напряжения	KV

Продолжение

Продолжение

нальный; М — главный; А — вспомогательный; Q — состояние (старт, стоп, ограничение); R — возврат, сброс; S — запоминание, запись; Т — синхронизация, задержка; V — скорость; W — сло­жение; X — умножение, Y — аналоговый; Z — цифровой.

Буквенные коды, указывающие функциональное назначение элемента, должны быть пояснены на принципиальной схеме или другим способом, например при описании работы схемы.

Для облегчения ориентации в схемах их разбивают на зоны, т. е. производят маркировку цепей и их участков в соответствии с ГОСТ 2.709—72. Участки цепей, разделенные контактами, об­мотками, резисторами, диодами и другими элементами или их ча­стями, считаются разными участками и маркируются различно (см. рис. 6, б). На схемах, где используют многопозиционные ап­параты (ключи, переключатели, программные устройства и т. п.), помещают диаграммы и таблицы переключений их контактов.

Для программных устройств, конечных и путевых* выключате­лей и других аналогичных аппаратов на схемах могут быть пока­заны диаграммы их работы с пояснениями. В необходимых случаях приводят циклограммы работы оборудования и аппаратуры.

Для анализа процессов в системах автоматического регулиро­вания (САР) и управления (САУ) широко используются струк­турные схемы. Они представляют собой графическое изобра­жение уравнения, описывающего процесс. Структурная схема по-

зволяет в наглядной форме представить математическую сторону преобразования входных и возмущающих сигналов и формирова­ние выходного сигнала (см. § 32).

В структурных схемах отражаются функциональные зависимо­сти, не связанные с конкретной областью техники, имеющие об­щий характер.

Каждый элемент схемы изображают в виде прямоугольника с одним входом и одним выходом. В прямоугольник записывается символ, обозначающий передаточную функцию, представляющую собой математическое соотношение между выходом и входом. Вход­ная, возмущающая и выходная переменные рассматриваются как символы. Прямоугольники соединяются стрелками, указывающими направление действия связей (см. гл. 5).