1.3.4 Графические условные обозначения электрических схем управления

Основным техническим документом, показывающим связи между инженерной системой (технологическим процессом) и средствами контроля и управления, является функциональная схема автоматизации, на которой с помощью условных изображе­ний схематически показывают технологическое оборудование, трубопроводы и средства автоматизации.

Графические условные изображения элементов являются аз­букой электрических схем и существенно облегчают изучение схем управления и автоматизации. Они принимаются в полном соответствии с ГОСТами, входящими в единую систему конструк­торской документации (ЕСКД).

Технологическое оборудование и трубопроводы автоматизиру­емого объекта изображают на функциональной схеме упрощенно. Направление движения потоков в трубопроводах указывают стрелками. На линиях обрыва также ставят указывающие стрелки и дают необходимые пояснения, из какого аппарата и к какому направляется данный поток.

Обычно все устройства, относящиеся к одной измерительной или регулирующей цепи, обозначают индексом с одинаковой цифрой, но разными буквами. Эти обозначения располагают в нижней половине окружности, изображающей устройство или около исполнительного механизма. В случаях когда несколько элементов выпускают в виде одного устройства, например, мембранный исполнительный механизм с регулирующим клапаном, им присваивают одно общее обозначение.

Расположение элементов автоматизации на функциональной схеме определяется их значением. Условные обозначения датчиков, промежуточных преобразователей, объединенных с датчиками в одно устройство, и исполнительных механизмов, т. е. элементов АСР, механически связанных с технологическими аппаратами и трубопроводами, помещают рядом с изображением соответствующего оборудования. Более того, условные обозначения датчиков и промежуточных преобразователей расходомеров, через которые проходят технологические по­токи, размещают прямо на изображениях трубопроводов, в кото­рых измеряются расходы. Всю остальную аппаратуру автоматизации: преобразователи, измерительные приборы, регу­ляторы и органы управления — выносят в нижнюю часть схемы. При этом вдоль листа вычерчивают прямоугольники, условно изображающие щиты и пульты. В этих прямоугольниках группи­руют аппаратуру по принципу общности расположения. Например, все преобразователи и приборы, расположенные рядом с местом измерения, т.е. смонтированные не на оборудовании, а на стенах здания, колоннах, на полу и т.п., располагают в одном прямо­угольнике. В другом прямоугольнике расположены услов­ные обозначения аппаратуры автоматизации, размещенной на щите управления процессом.

Поскольку функциональная схема автоматизации предна­значена для отражения только структуры системы управления, в ней не расшифровываются технические средства, использо­ванные в конкретной схеме. Нельзя определить по функциональной схеме также систему дистанционной передачи сигналов. То же относится к средствам регулиро­вания, сигнализации и т.п.

Расшифровка элементов автоматизации, изображенной на функциональной схеме, дается в спецификации, которая состав­ляется для заказа этой аппаратуры на заводах-изготовителях. В этой спецификации по каждой позиции указываются тип уст­ройства, его модификация, пределы измерения, требуемое коли­чество и другие необходимые сведения.

В схемах управления все обозначения элементов и аппара­тов изображаются в «нормальном» положении, т.е. в положении, которое соответствует невозбужденному аппарату или устройству при отсутствии внешнего воздействия на него. Напри­мер, для реле нормальным положением является отсутствие тока в катушках, для кнопок - когда они не нажаты.

Отдельные аппараты, входящие в автоматизированную си­стему, их части и элементы соединяют в cxeмy, начертание ко­торой обеспечивает наиболее легкое и правильное ее чтение. По назначению электрические cxeмы разделяют на монтажные и принципиальные (элементные).

В монтажной схеме расположение аппаратов и проводки со­ответствует действительному расположению их на панелях, щитах и другом оборудовании. Монтажные схемы являются рабо­чими чертежами, по которым монтируют систему, но они неудоб­ны при ознакомлении с принципами действия системы и затруд­няют анализ взаимодействия отдельных элементов электрообо­рудования.

Принципиальные (элементные) схемы изображают, как пра­вило, развернутыми. В этих схемах отдельные элементы каждо­го устройства и аппарата показывают исходя из удобства чте­ния схемы и по возможности в тех ее местах, где они выполня­ют определенные функции. При этом элементы одного и того же аппарата или прибора, несмотря на то, что они располага­ются в разных местах схемы, получают общие обозначения. От­дельные ветви схемы изображают в виде параллельных цепей, расположенных в соответствии с последовательностью действия аппаратов, включенных в эти схемы. Схемы управления удобнее и легче изучать по принципиальным (элементным) развернутым схемам, так как они в простой и наглядной форме показывают взаимную связь элементов и легко позволяют понять структуру и принцип работы схемы.

При составлении элементных схем отдельные элементы ма­шин, аппаратов и приборов соединяют в электрические цепи, которые изображают на чертеже в виде горизонтальных парал­лельных цепей в соответствии с последовательностью работы схемы. Перпендикулярно им с двух сторон размещают шины питания.

Каждый элемент схемы изображают определенным симво­лом и дают ему буквенное обозначение. Для обо­значения аппаратов, выполняющих однородные функции, перед буквами ставят цифры, а иногда добавляют индексы. Принятое для того или иного аппарата обозначение распространяется на все его элементы: катушки, блок-контакты и т. Д.

В электрических схемах применяется цифровая маркировка цепей для определения проводников, характеризующая положе­ние отдельных участков цепи в схеме. Разные участки цепей, разделенные замыкающими 3 и размыкающими Р контактами аппаратов, катушками реле, обмотками машин, резисторами, полупроводниковыми приборами, должны иметь различную маркировку; при этом общие точки соединений нескольких контак­тов или элементов получают один и тот же номер.

Для иллюстрации сказанного на рисунке дана принципиаль­ная (элементная) развернутая схема местного и дистанционного управления нереверсивным трехфазным асинхронным двига­телем с короткозамкнутым ротором при прямом пуске от пол­ного напряжения сети с помощью кнопок и универсального пе­реключателя. Схемой предусматривается максимальная токовая защита и тепловая защита, которые осуществляются автоматом А, являющимся одновременно и разъединителем главной цепи. Для защиты двигателя от длительных перегрузок применяются тепловые реле РТ. Схема обеспечивает также минимальную защиту магнитным пускателем пм, который отключает двига­тель при исчезновении или значительном снижении напряжения сети и предохраняет его от повторного самопроизвольного вклю­чения при восстановлении напряжения. Для переключения с ме­стного управления двигателем на дистанционное в схеме ис­пользован универсальный переключатель КВР, имеющий три фиксированных положения: «Местное», «Отключено» и «Дис­танционное». Местное управление осуществляется кнопками КПМ и КСМ, а дистанционное - КПД и КЕД. Сигнализация о состоянии двигателя представлена двумя сигнальными лампа­ми ЛЗ и ЛК. Участки цепей промаркированы цифрами, про­ставленными над соответствующими линиями.