7.3 Разработка функциональной схемы автоматического контроля и регулирования

7.3.1Методика проектирования функциональных схем автоматизации

Функциональные схемы являются основным техническим документом, который определяет функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации. Функциональные схемы исполняются в виде чертежа, на каком схематически условными знаками показывают: технологическое оснащение, коммуникации, органы управления и средства автоматизации с указанием связей между отдельными функциональными блоками и элементами автоматики.

Вспомогательные инструменты, такие как редукторы и фильтры для воздуха, и монтажные элементы, на функциональных схемах не показывают. На технологических трубопроводах показывают ту регулировочную и запорную арматуру, какая непосредственно участвует в контроле и управлении процессам.

Приборы, средства автоматизации, электрические инструменты и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показываются в соответствия с ГОСТ 21.404-85, который предусматривает систему построения графических и буквенных условных описаний по функциональному предзнаменованию.

Основные условные обозначения измеряемых и регулируемых величин:

• температура – T;

• давление, разрежение – P;

• расход – F;

• уровень – L;

• состав смеси, концентрация вещества – Q;

• плотность – D;

• влажность – M;

• вязкость – V;

• любая электрическая величина – E;

• размер, положение, передвижение – G;

• ручное воздействие – H;

• время, временная программа – K;

• несколько величин – U.

Функциональные связи между технологическим оснащением и установленными на нем первичными преобразователями, а также со средствами автоматизации на щитах и пультах показывают на схемах тонкими сплошными линиями. При этом каждая связь изображается одной линией независимо от фактического количества проводов или труб, которые осуществляют эту связь. Линии связи разрешается подводить к условным обозначениям приборов и средств автоматизации с любой стороны – сверху, снизу, слева, справа.

Схема автоматизации цеха сложно-смешанных минеральных удобрений приведена в приложении Д.

7.3.2 Описание работы системы автоматического контроля (аск) и регулирования (аср)

1) АСР расхода.

Расходомер типа PROMAG (поз. 3-1) измеряет расход шихты, поступающей в стекловаренную печь (поз. П1) и преобразует его в унифицированный электрический сигнал. Данный сигнал поступает на модуль SM контроллера SIMATIC S7-300 и по цифровому интерфейсу поступает на ЭВМ и отображается на мониторе. В контроллере формируется сигнал регулирующего воздействия по ПИД-закону регулирования, который с модуля FM контроллера поступает в виде выходного электрического сигнала на пневмоэлектрический преобразователь МТМ-810 (поз. 4-2). С данного преобразователя пневматический сигнал поступает на пневматический исполнительный механизм типа МИМ-П-320 (поз.4-3), используя механическое воздействие на регулирующий орган, который изменяет степень открытия шибера, тем самым регулируя расход шихты

2) АСР расхода.

Расходомер типа PROMAG (поз. 6-1) измеряет расход природного газа, поступающего в стеклоплавильную печь (поз. П1) и преобразует его в унифицированный электрический сигнал. Данный сигнал поступает на модуль SM контроллера SIMATIC S7-300 и по цифровому интерфейсу поступает на ЭВМ и отображается на мониторе. В контроллере формируется сигнал регулирующего воздействия по ПИД-закону регулирования, который с модуля FM контроллера поступает в виде выходного электрического сигнала на пневмоэлектрический преобразователь МТМ-810 (поз. 7-2). С данного преобразователя пневматический сигнал поступает на пневматический исполнительный механизм типа МИМ-П-320 (поз.7-3), используя механическое воздействие на регулирующий орган, который изменяет степень открытия клапана, тем самым регулируя расход природного газа.

3) АСК давления.

Преобразователь давления CERABAR РМР 731 (поз. 1-1) измеряет давление в стеклоплавильной печи (поз. П1) и преобразует его в унифицированный электрический сигнал. Данный сигнал поступает на модуль SM контроллера SIMATIC S7-300 и по цифровому интерфейсу поступает на ЭВМ и отображается на мониторе.

4) АСК температуры.

Термопара типа ТХКУ–2388 (поз. 2-1) измеряет температуру в стеклоплавильной печи (поз.П1) и преобразует его в унифицированный электрический сигнал. Данный сигнал поступает на модуль SM контроллера SIMATIC S7-300 и по цифровому интерфейсу поступает на ЭВМ и отображается на мониторе.

5) АСК температуры.

Термопара типа ТХКУ–2398 (поз. 7-1) измеряет температуру в камере сгорания стеклоплавильной печи (поз.П1) и преобразует его в унифицированный электрический сигнал. Данный сигнал поступает на модуль SM контроллера SIMATIC S7-300 и по цифровому интерфейсу поступает на ЭВМ и отображается на мониторе.

6) АСК уровня.

Уровнемер ультразвуковой типа PROBE–2398 (поз. 8-1) измеряет уровень стекломассы в стеклоплавильной печи (поз.П1) и преобразует его в унифицированный электрический сигнал. Данный сигнал поступает на модуль SM контроллера SIMATIC S7-300 и по цифровому интерфейсу поступает на ЭВМ и отображается на мониторе.