1.2. Разработка функциональных схем автоматизации.
Функциональная схема является основным техническим документом проекта автоматизации технологических процессов мясной и молочной промышленности, определяющим структуру и функциональные связи между аппаратами и агрегатами, а также показывающим оснащенность объекта управления техническими средствами автоматизации: первичными измерительными преобразователями, измерительными приборами и исполнительными механизмами. Функциональная схема определяет взаимодействие элементов контуров управления и направление передачи управляющих сигналов.
Функциональную схему выполняют в виде чертежа, на котором согласно нормативно-технической документации (ГОСТ 21.404 – 85), посредством соответствующих обозначений показывают технологическое оборудование, коммуникации, отборные устройства, первичные измерительные преобразователи, измерительные приборы и исполнительные механизмы. Проектирование систем автоматизации технологических процессов может быть представлено в виде алгоритма (рисунок 1).
рис.1 Алгоритм проектирования функциональных схем автоматизации.
Общие принципы, которыми руководствуются при разработке функциональных схем, следующие:
проектирование функциональных схем автоматизации начинают с изучения объекта автоматизации, которое заключается в определении статических и динамических характеристик объекта автоматизации, требований к качеству регулирования, а также номенклатуры параметров контроля и управления, их номинальных значений, точности измерения параметров; научно-технические решения, реализованные в функциональной схеме автоматизации, должны соответствовать современному уровню развития автоматизации технологических процессов отрасли;
при выборе технических средств автоматизации, т. е. первичных измерительных преобразователей, измерительных приборов, регуляторов и т. д., учитывают биохимические и физико-химические особенности технологического процесса, номинальные значения и допустимые отклонения технологических параметров, диапазон измерения параметров, расстояния от мест установки первичных измерительных преобразователей и размещения исполнительных механизмов до щитов (пультов) управления и контроля, закон регулирования и показатели качества регулирования, сведения об условиях эксплуатации (характер рабочей и окружающей среды, в частности пожара и взрывоопасность, агрессивность и токсичность);
при выборе комплекта технических средств автоматизации предпочтение отдают серийно выпускаемым средствам автоматизации, например приборам Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП);
вспомогательную энергию (электрическую, пневматическую и гидравлическую) выбирают из условий пожара и взрывоопасности объекта автоматизации, агрессивности окружающей среды, а также с учетом длины линий связи между местами установки первичных измерительных преобразователей и исполнительных механизмов до щитов и пультов управления;
количество приборов, аппаратуры управления, контроля и сигнализации, а также их расположение на щитах и пультах выбираются с учетом положений инженерно-психологического проектирования схем автоматизации;
при проектировании систем автоматического управления предусматривают возможность наращивания (в перспективе) комплекта технических средств.
Изображение технологического оборудования, коммуникаций, приборов и средств автоматизации на функциональных схемах. Чертеж функциональной схемы автоматизации начинают выполнять с упрощенного изображения технологического оборудования и коммуникаций. Технологическое оборудование вычерчивают без учета масштаба, но в соответствии с формой и пропорциями отдельных частей, а также габаритными размерами аппаратов и агрегатов (рисунок 2).
рис. 2. Технологическая схема сушки обезжиренной кости:
1 – бункер; 2 – диффузер; 3 – транспортер; 4 – сушильный барабан; 5 – циклон; 6 – фильтр; 7 – вентилятор; 8 – нория; 9 – шнековый транспортер; 10 – топка сушильного барабана; 11 – вентилятор.
Технологические коммуникации и трубопроводы жидкости, газа и т. д. вычерчивают согласно ГОСТ 3464—93. Если в схеме имеются коммуникации и трубопроводы, не соответствующие ГОСТу, то допускается для обозначения пользоваться другими цифрами или буквами, но с обязательным пояснением новых принятых условных изображений. Направление движения потока в трубопроводе указывают стрелками.
Название технологического оборудования вписывают в контур с его условным изображением либо выносят за его пределы. Допускается проставлять позиции на оборудование в соответствии с позициями по технологической схеме (экспликация оборудования). Контуры технологического оборудования, а также трубопроводные коммуникации на функциональных схемах автоматизации выполняют линиями толщиной 0,6—1,5 мм.
Изображение приборов и средств автоматизации выполняют по ГОСТ 24.404-85.