Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системы управления химико-технологическими процессами. Учебно-методическое пособие
.pdf
10. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ
Функциональная схема автоматизации является основным техническим документом, определяющим функциональную структуру и
объем автоматизации технологических установок и отдельных агрегатов промышленного объекта.
Функциональная схема представляет собой чертеж, на котором
схематически (условными обозначениями) изображены: технологическое оборудование, коммуникации, органы управления и средства автоматизации (приборы, регуляторы, вычислительная техника с указанием связи между технологическим оборудованием и элементами автоматики, а также связей между отдельными элементами автоматики).
Чтобы прочитать функциональную схему автоматизации, необходимо знать принципы построения систем технологического контроля и условные изображения технологического оборудования, трубопроводов, приборов и средств автоматизации, функциональных
связей между отдельными приборами и средствами автоматизации
и иметь представление о характере технологического процесса.
Приборы и средства автоматизации, электрические устройства и
элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показывают в соответствии с действующим ГОСТ 21.404-
85/ANSI/ISA55.1–1984. В основу условных обозначений положены
буквенные обозначения в сочетании с простыми условными графическими обозначениями.
Для всех измерительных преобразователей (датчиков), а также
приборов, устанавливаемых по месту (на технологическом трубопроводе, аппарате, полу, колонне, металлоконструкции), принято единое
графическое изображение в виде окружности или овала, в зависимости от объема вписываемых букв. То же обозначение, но разделенное
горизонтальной чертой на две половины, соответствует приборам,
устанавливаемым на щите или пульте. Исполнительные механизмы
изображают квадратиком или кружком с отрезком линии связи.
111
Для получения полного обозначения прибора или средства автоматизации в его графическое условное изображение в виде круга вписывают буквенное условное обозначение, которое определяет назначение, выполняемые функции, характеристики работы. Все буквенные обозначения построены на буквах латинского алфавита. Первая
буква обозначает измеряемую величину, остальные буквы показывают функции прибора.
Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов изображают на схемах в виде прямоугольников, размеры которых
определяются местом, необходимым для изображения в них условных графических изображений приборов и средств автоматизации,
устанавливаемых на них. Функциональные схемы автоматизации могут быть выполнены двумя способами:
1. С изображением щитов и пультов управления – развернутый
способ.
2. С изображением автоматизации на технологических схемах
вблизи отборных и приемных устройств без построения прямоугольников, условно изображающих щиты и пульты – совмещенный способ.
10.1. УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ
СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ
В настоящее время многие процессы управляются контроллером
совместно с программируемыми микропроцессорными контроллерами. Для изображения таких функциональных схем применяют совмещенный способ изображения. Приняты разные системы нумерации
средств автоматизации. Наибольшее распространение получила схема нумерации аппаратуры, когда каждому элементу аппаратуры в канале измерения или контуре регулирования присваивается порядковый номер, а каждой составной части комплекта (датчику, регулирующему или измерительному прибору, исполнительному механизму) –
буквенный порядковый индекс (а, б, в, г, д и т. д.).
112
Измеряемые технологические параметры:
Т – температура;
Р – давление;
L – уровень;
F – расход;
Q – концентрация, качество, кислотность;
PD – перепад давления.
С 2013 года разработан новый ГОСТ 21.208.2013 «Автоматизация
технологических процессов», который обязателен к исполнению
с 2018 года. Он дополнен новыми обозначениями (измеряемые параметры):
A – качество, состав, концентрация;
B – горение;
Q – количество;
U – несколько разнородных измеряемых величин.
Приборы и функции, выполняемые прибором:
E – чувствительный элемент;
G – первичный измерительный преобразователь (ПИП), установ-
ленный по месту, показывающий;
I – вторичный показывающий прибор;
R – регистрация показаний;
С – регулирование;
К – прибор со встроенной станцией управления;
Y – преобразование энергии сигнала;
E/P,P/E,E/E
Y
E/P
Y
– электропневмопреобразователь;
P/E
Y
– пневмоэлектропреобразователь;
– преобразователь;
А – сигнализация показаний;
AH – по максимальному значению;
А
– по минимальному значению;
L
FF – соотношение двух расходов;
T – бесшкальный прибор с дистанционной передачей показаний;
113
– первичный измерительный преобразователь (чувствитель-
ный элемент) для измерения температуры, установленный по месту
(ТXК, ТХА, ТПР, ТПП);
– прибор для измерения температуры, показывающий, уста-
новленный по месту;
– прибор для измерения температуры, показывающий, уста-
новленный на щите;
– прибор для измерения температуры, бесшкальный с ди-
станционной передачей показаний, установленный по месту;
– прибор для измерения температуры, одноточечный, реги-
стрирующий, установленный на щите (Диск 250, А100, КСП);
– регулятор температуры, бесшкальный, установленный
по месту (ПР 3.31, ПР 3.35);
– вторичный регистрирующий прибор показания температу-
ры, установленный на щите в операторной, со встроенной станцией
управления (ПВ 10.13);
– комплект для измерения температуры, регистрирую-
щий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный на щите;
– вторичный регистрирующий прибор с индикацией показания температуры, с сигнализацией показаний температуры по максимальному и минимальному значению;
– электропневмопреобразователь показания температуры;
– прибор для измерения уровня, показывающий, установ-
ленный по месту;
– первичный измерительный преобразователь (чувствительный
элемент) для измерения уровня, установленный по месту;
114
– прибор для измерения уровня, бесшкальный,
с дистанционной передачей показаний, установленный по месту;
– вторичный регистрирующий прибор показания уровня,
установленный на щите в операторной;
– вторичный регистрирующий прибор показаний уровня,
установленный на щите в операторной;
– вторичный регистрирующий прибор показания уровня
со встроенной станцией управления, установленный на щите в операторной;
– регулятор уровня, установленный на щите в операторной;
– вторичный регистрирующий прибор с индикацией пока-
заний уровня, с сигнализацией по максимальному значению, установленный на щите в операторной;
– электропневмопреобразователь уровня, установленный
за щитом в операторной;
– первичный измерительный преобразователь (чувствительный
элемент) для измерения расхода, установленный по месту (ДК 100);
– прибор для измерения расхода, показывающий, установ-
ленный по месту;
– прибор для измерения расхода, бесшкальный,
с дистанционной передачей показаний, установленный по месту
(13ДД11, ДМПК 100);
– вторичный прибор регистрации показаний расхода, уста-
новленный на щите в операторной;
– вторичный регистрирующий прибор показания расхода
со встроенной станцией управления, установленный на щите в операторной;
115
– регулятор расхода, установленный на щите в операторной;
– вторичный регистрирующий прибор с индикацией пока-
заний расхода, с сигнализацией по максимальному значению, установленный на щите в операторной;
– электропневмопреобразователь расхода, установленный
за щитом в операторной;
– первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения соотношения расхода, установленный
по месту;
– прибор для измерения расхода, бесшкальный с дистанци-
онной передачей показаний, установленный по месту;
– вторичный прибор регистрации показаний соотношения
расхода, установленный на щите в операторной;
– первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения давления (разрежения), установленный
по месту;
– прибор для измерения давления (разрежения), показывающий, установленный по месту;
– прибор для измерения давления (разрежения), бесшкаль-
ный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту;
– прибор для измерения давления (разрежения), регистриру-
ющий, установленный на щите;
– вторичный регистрирующий прибор показания давления со
встроенной станцией управления, установленный на щите в операторной (ПВ 10.1Э);
– регулятор давления, установленный на щите в операторной;
116
– вторичный регистрирующий прибор с индикацией пока-
заний давления, с сигнализацией по максимальному значению, установленный на щите в операторной;
– электропневмопреобразователь давления, установленный
за щитом в операторной;
– первичный измерительный преобразователь (чувствитель-
ный элемент) для измерения перепада давления, установленный
по месту;
– прибор для измерения перепада давления, показывающий,
установленный по месту;
– прибор для измерения перепада давления, бесшкальный,
с дистанционной передачей показаний, установленный по месту;
– пневматический исполнительный механизм;
– электрический исполнительный механизм.
Контроллеры применяются в автоматизированных системах
управления технологическими процессами (АСУТП). Описание контроллеров отечественного производства приведено в литературе [9].
117
10.2. СОВМЕЩЕННЫЙ СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ
Рис. 10.1. Функциональная схема регулирования давления в емкости Е-1
с электрическим ИМ, со встроенным цифроаналоговым преобразователем
(слева) и с пневматическим ИМ (справа)
Рис. 10.2. Функциональная схема регулирования уровня в емкости
с коррекцией по расходу жидкости, поступающей в емкость с электрическим
ИМ, со встроенным цифроаналоговым преобразователем (слева)
и с пневматическим ИМ (справа)
Рис. 10.3. Регулирование соотношения расходов двух веществ
с использованием электрического исполнительного механизма,
со встроенным цифроаналоговым преобразователем (слева)
и с пневматическим исполнительным механизмом (справа)
118
Рис. 10.4. Регулирование соотношения жидкостей на входе в аппарат и выходе
из него, с коррекцией по уровню, с электрическим ИМ, со встроенным
цифроаналоговым преобразователем (слева) и с пневматическим ИМ (справа)
Рис. 10.5. Схема регулирования температуры, нагретого потока после печи П,
с электрическим ИМ, со встроенным цифроаналоговым
преобразователем (слева) и с пневматическим ИМ (справа)
Рис. 10.6. АСР давления верха ректификационной колонны
с электрическим ИМ, со встроенным цифроаналоговым
преобразователем (слева) и с пневматически ИМ (справа)
119
10.3. СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ,
ВЫПОЛНЕННЫЕ РАЗВЕРНУТЫМ СПОСОБОМ
Такой способ изображения применяют в основном тогда, когда
в схеме управления присутствуют средства автоматизации с использованием вторичных приборов и щитов.
На рис. 10.7 приведена схема автоматизации колонны ректифи-
кации.
Рис. 10.7. Схема автоматизации колонны ректификации
Температура сырья, поступающего в колонну К-92, стабилизиру-
ется одноконтурной АСР (поз. 2). На линии сырья установлена термопара (поз. 2–1), сигнал с которой подается на самопищущий прибор (поз. 2–2), размещенный на щите в операторной. Прибор снабжён
пневматическим регулирующим пропорционально-интегрально-дифференциальным устройством, выходной сигнал с которого поступает на
исполнительное устройство (поз. 2–3), установленное на линии подачи пара в теплообменник Т-1.
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]