3. Схемы автоматизации технологически! процессов

Схемы автоматизации технологических процессов (СА ТП) являются основным техническим документом, определяющим ос­нащение объекта управления средствами автоматизации. Прн разработке СА ТП решают следующие задачи: получение ин­формации о состоянии ТОУ; контроль, измерение, регистрация и сигнализация параметров процесса и состояния оборудования; регулирование технологических параметров процесса; управление оборудованием; размещение средств автоматизации на щитах, пультах и технологическом оборудовании.

Задачи автоматизации решаются с использованием техни­ческих средств, включающих отборные устройства, средства по­лучения первичной информации, средства преобразования и пере­работки информации, средства представления и выдачи инфор­мации обслуживающему персоналу и вспомогательные устрой­ства.

Прн разработке СА ТП следует руководствоваться следую­щими принципами:

1. прн выборе технических средств автоматизации необходи­мо учитывать характер ТП. условия пожаро- и взрывоопасности процесса, токсичность и агрессивность окружающей среды; пара­метры и физико-химические свойства измеряемой среды: даль­ность передачи сигналов информации от места установки изме­рительных преобразователей до пунктов контроля и управления; требования к системе управления по надежности, точности и быстродействию;

2. СА ТП должны строиться на базе серийно выпускаемых средств автоматизации и ВТ; прн этом желательно использовать унифицированные системы ГСП, характеризуемые простотой со­четания. взаимозаменяемостью, удобством компоновки на щитах и пультах управления:

3. в случаях, когда системы автоматизации не могут быть построены на базе только серийной аппаратуры, в процессе про­ектировании выдаются технические задании на разработку но­вых средств автоматизации (например, датчиков анализа ка­чества пищевых сред);

4. выбор средств автоматизации, использующих вспомога­тельную энергию (электрическую или пневматическую), опреде­ляется условиями пожаро- и взрывоопасности автоматизируе­мого объекта, требованиями к быстродействию и дальности пере­дачи сигналов информации и управления;

5. количество приборов, аппаратуры сигнализации и управ­ления, устанавливаемых на диспетчерских щитах и пультах,

должно быть ограничено. Избыток аппаратуры отвлекает внима­ние обслуживающего персонала от основных средств автомати­зации. определяющих ход ТП. усложняет эксплуатацию установ­ки, увеличивает ее стоимость;

6) в процессе разработки СА ТП нужно учитывать возмож­ность наращивания функций управления в системе.

В верхней части чертежа СА изображают технологическую схему, которая должна давать представление о принципе работы ТОУ. На технологическом оборудовании и коммуникациях пока­зывают отборные устройства, датчики, регулирующую и запор­ную арматуру, определяя тем самым относительное располо­жение мест отбора измерительных сигналов н подачи команд управления. Приборы н средства автоматизации на СА изобра­жают в соответствии с ГОСТ 21.404- 85 (приложение 1). Стан­дарт устанавливает два метода построения условных обозначе­ний приборов и средств автоматизации; упрошенный и развер­нутый.

При упрощенном методе построения приборы н средства ав­томатизации, осуществляющие сложные функции, например контроль, регулирование и сигнализацию, и выполненные в виде отдельных блоков, изображают одним условным обозначением. Устройства, выполняющие вспомогательные функции (фильтры, редукторы, усилители, источники питания, монтажные элемен­ты и пр.), не изображают. При развернутом методе построения каждый прибор или блок изображают отдельным условным обоз­начением.

Построение условного обозначения прибора иллюстрирует

Рис. 6.3. Принцип построении услоо кого обозначения прибора по ГОСТ 21.404 65

рис. 6.3. В верхней части графического изображения наносят буквенные обозна­чения измеряемой величины н функциональных призна­ков прибора, в нижней ча­сти — позиционное обозна­чение прибора или комплекта средств автоматизации. Комплектом называется со­вокупность средств, предназ­наченных для измерения, сигнализации или регулиро­вания одного параметра. Все приборы комплекта средств автоматизации обозначают­ся одним номером, а каждой его составной части (изме­рительному. регулирующему прибору и другим элемен­там) присваивается допол­

нительный цифровой индекс. Полный номер каждого элемента комплекта аппаратуры состоит из двух частей (например,

2. 1. 7-2).

Присвоение дополнительных цифровых индексов в комплекте аппаратуры производится в такой последовательности: датчик, измерительный или регулирующий прибор, переключатель и т. д. Позиционное обозначение элемента СА сохраняется за ним во всех материалах проекта. Первая буква в обозначении прибора или устройства (кроме устройств ручного управления) является наименованием измеряемой величины. Буквенные обозначения устройств, предназначенных для ручных операций (кнопка, ключ управления и др.), должны начинаться с буквы Н. Порядок рас­положения буквенных обозначений функциональных признаков прибора обусловлен последовательностью: I, R, С, S. А.

На рис. 6.4 в качестве примера приведена СА участка ТП. на котором реализованы АСР температуры и расхода продукта, подаваемого на обработку; АСР давления пара в магистрали; позиционная АСР уровня в накопительной емкости; система управления электроприводом насоса.

При разработке СА ТП принято изображать щиты, и пульты управления в виде прямоугольников в нижней части поля чер­тежа. В зону этих прямоугольников выносят аппаратуру конт роля, регулирования, сигнализации н управления. На участках линий связи элементов одного комплекта указывают предельные рабочие значения измеряемых и регулируемых величин.

Электроаппаратуре (электроизмерительным приборам, сиг­нальным лампам, кнопкам, ключам управления, звонкам и т. м.), изображаемой в СА ТП, присваивают цнфро-буквенные обозна­чения, принятые на принципиальных электрических схемах (см. п. 6.4). Позиционные обозначения некоторых приборов и средств автоматизации, таких как регуляторы прямого действия, показывающие термометры, манометры, состоят только из поряд­кового номера (на рис. 6.4 это регулятор давления прямого дей­ствия РС(3), прибор для измерения температуры 77 (5), сигналь­ные лампы НИ. HL2, HL3, магнитный пускатель KMI, кнопки управления SBI и SB2).

Приборы н средства автоматизации, установленные вне щи­тов и пультов и не связанные непосредственно с технологичес­ким оборудованием и коммуникациями, условно показывают в прямоугольнике «приборы по месту*. Этот прямоугольник изоб­ражают над прямоугольником щитов и пультов управления.

В технологической схеме сборник / предназначен для компен­сации неравномерностей в подаче продукта на переработку, а сборник II является накопительным. Схемой автоматизации пре­дусмотрено двухпозиционное регулирование уровня в нем. Дат­чики уровня 1-1 (верхнего) и 1-2 (нижнего) подают сигналы на позиционное регулирующее устройство 1-3, воздействующее на электромагнитный клапан 1-4, управляющий подачей продукта

d сборник. Стабилизацию температуры продукта, подаваемого на обработку насосом IV, обеспечивает АСР. включающая датчик

2. 1, показывающий и регулирующий прибор 2-2, исполнитель­ный механизм 2-4 и регулирующий орган 2-5. который изменяет подачу теплоносителя в теплообменник ///. В АСР предусмотрена возможность управления регулирующим органом посредством панели дистанционного управления 2-3, установленной на щите.

В АСР стабилизации расхода продукта сигнал от датчика 4-1, установленного на трубопроводе, через промежуточный пре­образователь 4-2 попадает на показывающий самопишущий и регулирующий прибор 4-3. В рассматриваемом контуре величи­на расхода определяется степенью дросселирования потока, за­висящей от степени открытия регулирующего клапана 4-6. Час­то на СА рядом с изображением регуляторов дают условное обозначение реализуемого ими закона регулировании. Регулято­рами 2-2 и 4-3 реализуется Г1И-закон регулирования.

Тип. марка и основные характеристики используемых в СА ТП средств автоматизации приводится в спецификации, ко­торая является составной частью текстового материала любого проекта автоматизации. При изображении сложных СА ТП с большим числом средств автоматизации во избежание изломов и пересечения линий связи их обрывают и нумеруют. Нумера-

цця разрывов линий связи выносится на базовые линии, причем с» стороны шнтоных приборов нумерация дается в возрастаю­щем порядке. Такой метод выполнения СА называют адресным. Нго иллюстрирует рис. 6.5.

Топочные газы, образующиеся в камере сгорания //, смеши ваютсч с потоком отработанного воздуха и поступают в су­шильную камеру /. куда также подается дрожжевая суспензия. Поток горячих газов обеспечивает распыление суспензии и вы- г ушивание образующихся капель до гранул с требуемой конеч­ной влажностью. Средний размер гранул зависит от соотноше­ния расходов газов и дрожжевой суспензии. Готовый продукт выводится нз сушильной камеры, где он отделяется от отходя­щих газов.

СА распылительной сушилки включает следующие основные контуры регулирования:

1. 

   

   Рис 6.5. Схема автомата тацмн струйной распыли тельной сушилки

   расхода дрожжевой суспензии, поступающей в сушилку (регулятор 1-4): этот контур обеспечивает стабильную произво­дительность установки;

2. расхода отработанного воздуха в заданном соотношении с расходом газа (регулятор 2-7); этот контур обеспечивает полноту сгорания газа; /

3. температуры отходящих газов (регулятор ,3-2), коррелиро­ванной с остаточной влажностью сухих дрожжей; j

4. расхода отработанного воздуха в заданном соотношении с расходом дрожжевой суспензии (регулятор 4-7) для обеспечения требуемого гранулометрического состава сухих дрожжей;