3493

темы, в нем формулируется главная задача работы. Текст введения должен содержать информацию о современном состоянии рассматриваемого вопро-

са, последних достижениях науки и техники, перспективах и путях его реше-

ния.

5.5. Основная часть включает следующие разделы:

5.5.1. Характеристика объекта исследования – краткое описание техно-

логического процесса и основные характеристики проектируемого измери-

тельного канала для технического (технологического) объекта, сведения об измеряемых, контролируемых и регулируемых параметрах.

5.5.2. Основные решения, касающиеся организации канала измерения,

автоматизации измерительного технического (технологического) процесса,

раскрывающих уровень автоматизации и задачи, решаемые системами изме-

рения, контроля и регулирования. Здесь же приводятся описания принятой структуры измерения техническим (технологическим) процессом с указанием ее иерархического построения, мест расположения модулей обработки ин-

формации и их взаимосвязи, возможность совместной работы локальных систем измерения, контроля и информационно-измерительной системы. В

разделе приводится обоснование выбора приборов и средств измерений с учетом условий эксплуатации, метрологических данных, быстродействия,

надежности.

5.5.3. Заказные спецификации средств измерения и контроля, состав-

ляемые по схемам соединений и подключений. Заказные спецификации со-

ставляется на листах формата А4 (приложение 2).

5.5.5. Пояснения к графической части проекта должны содержать све-

дения, не имеющиеся на чертежах и схемах проекта. В пояснениях к уста-

новке датчиков на технологический объект приводятся особенности установ-

ки измерительных средств.

5.6. Заключение содержит выводы, сделанные на основании выполнен-

ной работы. В нем дается оценка полученных результатов.

12

6 ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

6.1 ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ

Разработка принципиальной схемы является наиболее трудоемким процессом проектирования систем измерения и контроля.

В самом общем виде этот процесс включает в себя:

- творческий поиск принципиального решения стоящей задачи, тре-

бующий от разработчика изобретательности;

- инженерный анализ (то есть, выполнение необходимых количествен-

ных расчетов и оценок);

- принятие решения (то есть, выбор оптимального решения, оптималь-

ной схемы, параметров, режимов и т.п.);

- оформление принятого решения в виде чертежа принципиальной схемы и соответствующего раздела пояснительной записки.

По вопросу о том, как осуществлять творческий поиск, как изобретать,

невозможно дать сколько-нибудь определенных рекомендаций и указаний.

Успех такого поиска в решающей мере зависит от индивидуальных способ-

ностей разработчика, от его инженерной подготовки, общего развития, эру-

диции, целеустремленности, настойчивости и, наконец, интуиции.

Методы инженерного анализа и принятия оптимальных решений изу-

чаются студентами в соответствующих разделах дисциплин и не могут быть изложены в рамках настоящих методических указаний.

Поэтому ниже приводятся лишь рекомендации по общему порядку (по-

следовательности) разработки принципиальной схемы, который может быть применен разработчиком независимо от назначения и характера разрабаты-

ваемой системы измерения и контроля.

Разработка принципиальной схемы целесообразно выполнять в сле-

дующем порядке:

13

- четко уяснить и сформулировать задачи, которые должны решаться системой измерения, принципиальную схему которой предстоит разработать,

а также технические требования к этой системе, предъявляемые технически-

ми заданиями и функциональной схемой автоматизации;

- разработать алгоритм работы системы, удовлетворяющий указанным задачам и требованиям, то есть установить какие операции, при каких усло-

виях и в какой последовательности должны осуществляться системой (или в системе);

- выбрать технические средства, способные реагировать на указанные условия выдачей соответствующих электрических сигналов (датчики, вто-

ричные преобразователи, подсистемы контроля, измерительные блоки);

- каждую из операций алгоритма работы реализовать в виде соответст-

вующих элементарных цепей системы, то есть изобразить схемы этих цепей;

- схемы элементарных цепей объединить в общую схему, обеспечив необходимую последовательность выполнения ею отдельных операций

(предварительный вариант схемы);

-выбрать аппаратуру (комплектующие изделия) и произвести расчет параметров отдельных элементов;

-скорректировать схему в соответствии с возможностями выбранной аппаратуры;

-проверить, нет ли в схеме ложных цепей и защищена ли она от аварий при повреждении элементарных цепей или контактов;

-рассмотреть другие возможные варианты схемы применительно к вы-

бранной аппаратуре, сравнить все варианты между собой и принять оконча-

тельные решения (схему);

- оформить чертеж схемы и пояснительную записку к ней.

Изложенный порядок разработке предполагает «интуитивный» подход к решению задачи синтеза элементарных цепей и системы в целом, примени-

мый к относительно несложным измерительным системам.

14

При разработке схем сложных систем (систем с большим числом кон-

тролируемых параметров и сложным алгоритмом управления) целесообразно применять методы аналитического (логического) синтеза устройств.

6.2 ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖА СХЕМЫ Принципиальную схему выполняют без соблюдения масштаба. Дейст-

вительное пространственное расположение составных частей измерительной системы либо не учитывается вообще, либо учитывается приближенно.

Чертеж схемы должен быть выполнен компактно, но без ущерба для ясности и удобства его чтения.

На чертеже принципиальной схемы измерения условными обозначе-

ниями изображаются аппаратура, устройства и их части (элементы) со связя-

ми между ними.

Толщина линий связи на схеме в зависимости от формата должна быть в пределах от 0,2 до 0,6 мм (наиболее предпочтительная толщина 0,3…0,4

мм).

Количество изломов и пересечений линий связи должно быть наи-

меньшим.

Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм.

Обрыв линий в пределах одного листа (когда эти линии не переходят на другие листы) заканчивают стрелками, около которых указывают марки-

ровку цепи.

Линии связи, переходящие с одного листа на другой, обрывают за пре-

делами изображения схемы и не заканчивают стрелками. Рядом с обрывом линии указывают маркировку цепи и в круглых скобках адрес, то есть номер листа (при выполнении схемы на нескольких листах) или обозначение доку-

мента (схемы, проекта), на который переходит линия связи. Обрывы не-

скольких линий связи, переходящих по одному адресу, рекомендуется объе-

15

динять фигурной скобкой. При этом адрес указывается с внешней стороны фигурной скобки.

Электрическое соединение линий связи обозначают зачерненной точ-

кой.

Ответвления линий связи изображают на схемах, как правило, под уг-

лом 900. В отдельных случаях допускаются изображения ответвлений под уг-

лами, кратными 450, если это облегчает чтение схемы.

Для защиты измерительных цепей от посторонних влияний широко применяют экранирование. Экран обозначают тонкой штриховой линией.

Изображение элемента, подлежащего экранированию, показывают на схеме внутри прямоугольника, выполненного штриховой линией.

Экранированную линию связи изображают между двумя штриховыми линиями. В насыщенных схемах экранирование показывают не по всей длине линий связи, а на отдельных ее участках.

Условные графические изображения аппаратуры, приборов и их эле-

ментов следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи.

Утолщения, предусмотренные в условном обозначении ГОСТом – линиями в два раза толще линий связи.

Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в стандартах, или повернутыми на угол, кратный 900, если в стандартах отсутствуют специальные указания.

Допускается в оправданных случаях условные графические обозначе-

ния повертывать на угол, кратный 450 или изображать зеркально повернуты-

ми.

Условные графические обозначения, содержащие буквенные, цифро-

вые или буквенно-цифровые обозначения, допускается повертывать против часовой стрелки только на угол 900 или 450.

В пределах одного чертежа и проекта в целом целесообразно придер-

живаться какой-либо одной системы ориентации условных графических обо-

16

значений элементов одного типа. Например, замыкающие контакты релейно-

контактных аппаратов располагать слева и сверху от линий связи, размы-

кающие – справа и снизу, а катушки – в разрывах линий связи. При наличии такой системы схемы легче исполнить и прочитать.

При изображении контактов часто придерживаются следующего мне-

монического правила: контакт (точнее его изображение на схеме) должен срабатывать (замыкающий – замыкаться, размыкающий – размыкаться) под действием силы, приложенной к нему сверху или слева.

Размеры условных графических обозначений, указанные в стандартах,

при необходимости можно пропорционально увеличивать.

Каждому элементу, изображаемому на схеме, следует присваивать бук-

венно-цифровое позиционное обозначение, соответствующее обозначению в спецификации.

Все аппараты (кнопки, ключи управления, переключатели цепей, вы-

ключатели и т.п.) следует показывать на схеме, как правило, в отключенном положении, то есть при отсутствии напряжения во всех цепях схемы и отсут-

ствии внешних механических воздействий на аппараты.

Допускается при необходимости отдельные аппараты изображать в вы-

бранном рабочем положении. При этом на схеме должны быть сделаны соот-

ветствующие пояснения.

Позиционные обозначения Каждому элементу, изображенному на схеме, следует присваивать по-

зиционное обозначение. Позиционное обозначение прибора или аппарата со-

храняется для всех его частей. Например, обмотка и каждый контакт такого-

то реле должны иметь на схеме одно и то же позиционное обозначение. По-

зиционное обозначение должно быть, как правило, буквенно-цифровым и образовано из прописных букв латинского алфавита и арабских цифр.

В общем случае позиционное обозначение должно состоять из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение и записываемых без

17

разделительных знаков и пробелов буквами и цифрами одинаковой высоты.

В первой части позиционного обозначения должен быть указан вид элемента

(устройства). Для построения этой части обозначения рекомендуется приме-

нять, как правило, двухбуквенные коды, приведенные в таблице 3.

Например:

ВК – термопара;

DS – устройство хранения информации.

Первая часть позиционного обозначения может состоять из одной бук-

вы – общего кода вида элемента, в следующих случаях:

- если в таблице 3 не приведен двухбуквенный код для данного эле-

мента (например: конденсатор, резистор, катушка индуктивности);

- если в схеме содержится только один вид элементов соответствую-

щей группы.

Во второй части позиционного обозначения должен быть указан по-

рядковый номер элемента в пределах элементов главного вида. Эта часть должна состоять из одной или нескольких цифр, например:

R1, R2, … R12;

BP1, BP2, … BP6.

При изображении на схеме элемента или устройства разнесенным спо-

собом допускается к порядковому номеру добавлять условный номер изо-

браженной части элемента, разделяя порядковый и условный номера точкой,

например:

DS13.2 – устройство хранения информации DS13, часть 2 (второй ло-

гический элемент).

Таблица 3

Буквенные коды, применяемые для построения

позиционных обозначений элементов

19

20