
- •Введение
- •Направление подготовки 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов»
- •Что такое «Умный дом»?
- •Цели и задачи «Умного дома».
- •Датчик уровня co2
- •Виды датчиков
- •Конструкция датчика со2
- •Функции датчика co2
- •Нормативные требования к оформлению схем автоматизации
- •3.1. Схема контроля параметров жизнеобеспечения моей квартиры
- •Заключение
- •Список используемых источников
-
Функции датчика co2
Датчики СО2 предназначены для измерения концентрации и контроля граничных значений углекислого газа в диапазоне от 0 до 100%. Данные устройства применяются в системах охранных сигнализаций, автоматических системах вентиляции, контролирующих качество воздуха, для определения содержания углекислоты в воздушном потоке, а также уровня газа в помещении и на свежем воздухе.
В норме концентрация СО2 должна находиться в пределах 0,04%. Разумеется, такое его количество постоянно поддерживать в помещении практически невозможно.
При этом даже незначительное увеличение концентрации углекислого газа может пагубно отразиться не только на работоспособности, но и на общем состоянии человека, приводя к негативным изменениям в составе крови, снижению рН, ацидозу, увеличению концентрации бикарбоната и кислородному голоданию.
Благодаря датчику, определяющему процентное содержание углекислоты в окружающем воздухе, можно своевременно предотвратить развитие этих негативных последствий и быстро нормализовать нарушенный газообмен.
Примеры измерений с помощью датчика CO2:
-
Изменение концентрации CO2 в комнате при проветривании 1 окном в течении 15 минут.
-
Изменение концентрации CO2 в комнате при работе кондиционера на обогрев в течении 30 минут.
-
Нормативные требования к оформлению схем автоматизации
Условные обозначения приборов и средств автоматизации в схемах автоматизации.
Для того, чтобы перейти к условным обозначениям приборов и средств автоматизации по ГОСТу 21.208-2013 СПДС введем следующие определения:
-
контур контроля, регулирования и управления: Совокупность отдельных функционально связанных приборов, выполняющих определенную задачу по контролю, регулированию, сигнализации, управлению и т.п.
-
система противоаварийной автоматической защиты; ПАЗ: Система управления технологическим процессом, которая в случае выхода процесса за безопасные рамки выполняет комплекс мер по защите оборудования и персонала.
Условные обозначения приборов и средств автоматизации в схемах
Таблица 1
Условные графические обозначения приборов и средств автоматизации
|
|
Наименование |
Обозначение |
1 Прибор, аппарат, устанавливаемый вне щита (по месту): |
|
а) основное обозначение |
|
б) допускаемое обозначение |
|
2 Прибор, аппарат, устанавливаемый на щите, пульте: |
|
а) основное обозначение |
|
6) допускаемое обозначение |
|
3 Функциональные блоки цифровой техники (контроллер, системный блок, монитор, устройство сопряжения и др.) |
|
4 Прибор, устройство ПАЗ, установленный вне щита |
|
а) основное обозначение |
|
б) допускаемое обозначение |
|
4*** Прибор (устройство) ПАЗ, установленный на щите* |
|
а) основное обозначение |
|
б) допускаемое обозначение |
|
Символьные обозначения
Таблица 2
Основные символьные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов
|
|
|
|
|
|
Обоз- начение |
Измеряемая величина |
Функциональный признак прибора |
|||
|
Основное обозначение измеряемой величины |
Дополнительное обозначение, уточняющее измеряемую величину |
Отображение информации |
Формирование выходного сигнала |
Дополнительное значение |
А |
Анализ Величина, характеризующая качество: состав, концентрация, детектор дыма |
- |
Сигнализация |
- |
- |
В |
Пламя, горение |
- |
- |
- |
- |
С |
+ |
- |
- |
Автомати-ческое регулирование, управление |
- |
D |
+ |
Разность, перепад |
- |
- |
Величина отклонения от заданной измеряемой величины |
Е |
Напряжение |
- |
- |
Чувствительный элемент |
- |
F |
Расход |
Соотношение, доля, дробь |
- |
- |
- |
G |
+ |
- |
Первичный показывающий прибор |
- |
- |
Н |
Ручное воздействие |
- |
- |
- |
Верхний предел измеряемой величины |
I |
Ток |
- |
Вторичный показывающий прибор |
- |
- |
J |
Мощность |
Автомати-ческое переключение, обегание |
- |
- |
- |
K |
Время, временная программа |
- |
- |
Станция управления |
- |
L |
Уровень |
- |
- |
- |
Нижний предел измеряемой величины |
M |
+ |
- |
- |
- |
Величина или среднее положение (между верхним Н и нижним L) |
N |
+ |
- |
- |
- |
- |
O |
+ |
- |
- |
- |
- |
P |
Давление, вакуум |
- |
- |
- |
- |
Q |
Количество |
Интегрирование, суммирование по времени |
- |
+ |
- |
R |
Радиоактивность (5.13) |
- |
Регистрация |
- |
- |
S |
Скорость, частота |
Самосра- батывающее устройство безопасности |
- |
Включение, отключение, переключение, блокировка |
- |
T |
Температура |
- |
- |
Преобразование |
- |
U |
Несколько разнородных измеряемых величин |
- |
- |
- |
- |
V |
Вибрация |
- |
+ |
- |
- |
W |
Вес, сила, масса |
- |
- |
- |
- |
X |
Нерекомендуемая резервная буква |
- |
Вспомогательные компьютерные устройства |
- |
- |
Y |
Событие, состояние |
- |
- |
Вспомогательное вычислительное устройство |
- |
Z |
Размер, положение, перемещение |
Система инструментальной безопасности, ПАЗ |
- |
+ |
- |
Примечания. 1 Буквенные обозначения, отмеченные знаком "+", назначаются по выбору пользователя, а отмеченные знаком "-" не используются. 2 В круглых скобках приведены номера пунктов пояснения. |
Правила построения условных обозначений приборов и средств автоматизации в схемах
-
ГОСТ 21.208-2013 СПДС устанавливает два метода построения условных обозначений:
-
упрощенный;
-
развернутый.
При упрощенном методе построения приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции, например контроль, регулирование, сигнализацию и выполнение в виде отдельных блоков, изображают одним условным обозначением. При этом первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру не изображают.
При развернутом методе построения каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект средств автоматизации, указывают отдельным условным обозначением.
Условные обозначения приборов и средств автоматизации, применяемые в схемах, включают в себя графические, буквенные и цифровые обозначения.
В верхней части графического обозначения наносят буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора, определяющего его назначение.
В нижней части графического обозначения наносят цифровое (позиционное) обозначение прибора или комплекта средств автоматизации.
-
При построении обозначений комплектов средств автоматизации первая буква в обозначении каждого входящего в комплект прибора или устройства (кроме устройств ручного управления и параметра "событие, состояние") является обозначением измеряемой комплектом величины.
-
Буквенные обозначения устройств, выполненных в виде отдельных блоков и предназначенных для ручных операций, независимо от того, в состав какого комплекта они входят, должны начинаться с буквы Н.
-
Первая буква Y показывает состояние или событие, которое определяет реакцию устройства.
-
Символ S применяется в качестве дополнительного обозначения измеряемой величины F, Р, Т и указывает на самосрабатывающие устройства безопасности, - предохранительный или отсечной клапан, термореле. Символ S не должен использоваться для обозначения устройств, входящих в систему инструментальной безопасности - ПАЗ.
-
Символ Z применяется в качестве дополнительного обозначения измеряемой величины для устройств системы инструментальной безопасности - ПАЗ.
-
Порядок расположения буквенных обозначений принимают с соблюдением последовательности обозначений, приведенной на рисунке 17.
Рис.2.
Принцип построения условного обозначения
прибора
-
Функциональные признаки приборов:
-
- букву А применяют для обозначения функции "сигнализация" независимо от того, вынесена ли сигнальная аппаратура на какой-либо щит или для сигнализации используются лампы, встроенные в сам прибор.
-
букву Е применяют для обозначения чувствительного элемента, выполняющего функцию первичного преобразования: преобразователи термоэлектрические, термопреобразователи сопротивления, датчики пирометров, сужающие устройства расходомеров и т.п.
-
букву S применяют для обозначения контактного устройства прибора, используемого только для включения, отключения, переключения, блокировки.
-
При применении контактного устройства прибора, для включения, отключения и одновременно для сигнализации в обозначении прибора используют обе буквы: S и А.
-
букву Т применяют для обозначения первичного прибора бесшкального с дистанционной передачей сигнала: манометры, дифманометры, манометрические термометры.
-
букву Y применяют для обозначения вспомогательного устройства, выполняющего функцию вычислительного устройства.
-
предельные значения измеряемых величин, по которым осуществляют, например, включение, отключение, блокировка, сигнализация, допускается конкретизировать добавлением букв Н и L. Комбинацию букв НН и LL используют для указания двух величин. Буквы наносят справа от графического обозначения.
-
отклонение функции D при объединении с функцией А (тревога) указывает, что измеренная переменная отклонилась от задания или другой контрольной точки больше, чем на предопределенное число.
При построении буквенных обозначений указывают не все функциональные признаки прибора, а лишь те, которые используют в данной схеме.
При необходимости конкретизации измеряемой величины справа от графического обозначения прибора допускается указывать наименование, символ этой величины или ее значение, для измеряемой величины А указывают тип анализатора, обозначение анализируемой величины и интервал значений измеряемого параметра.
Для обозначения величин, не предусмотренных настоящим стандартом, допускается использовать резервные буквы. Применение резервных букв должно быть расшифровано на схеме.
Подвод линий связи к прибору изображают в любой точке графического обозначения (сверху, снизу, сбоку). При необходимости указания направления передачи сигнала на линиях связи наносят стрелки.
Размеры условных обозначений
Таблица 3
Размеры условных графических обозначений приборов и средств автоматизации
Наименование |
Обозначение |
1 Прибор, аппарат: |
|
а) основное обозначение |
|
б) допускаемое обозначение |
|
2 Функциональные блоки цифровой техники (контроллер, системный блок, устройство сопряжения и др.) |
Размеры по усмотрению разработчика, применительно к удобству оформления схемы |
1 Прибор (устройство, входящее в контур) ПАЗ |
|
а) основное обозначение; |
|
б) допускаемое обозначение |
|
4 Исполнительный механизм |
|
Требования к упрощенным и развернутым схемам автоматизации
Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов определяются ГОСТом 21.408-2013. Схемы автоматизации разрабатывают в целом на технологическую (инженерную) систему или ее часть — технологическую линию, блок оборудования, установку или агрегат.
На схеме автоматизации изображают:
- технологическое и инженерное оборудование и коммуникации (трубопроводы, газоходы, воздуховоды) автоматизируемого объекта (далее — технологическое оборудование);
- технические средства автоматизации или контуры контроля, регулирования и управления:
- линии связи между отдельными техническими средствами автоматизации или контурами (при необходимости). Линии связи между приборами и контурами контроля и управления, в том числе линии беспроводной связи изображают на схемах условными графическими обозначениями.
Технологическое оборудование на схемах автоматизации изображается в соответствие с технологической схемой. При этом допускается упрощать изображения технологического оборудования, не показывая на схеме оборудование, коммуникации и их элементы, которые не оснащаются техническими средствами автоматизации и не влияют на работу систем автоматизации.
Технологическое оборудование изображают с учетом требований следующих стандартов:
- оборудование — по ГОСТ 2.780. ГОСТ 2.782. ГОСТ 2.788. ГОСТ 2.789. ГОСТ 2.790, ГОСТ 2.791. ГОСТ 2.792. ГОСТ 2.793, ГОСТ 2.794. ГОСТ 2.795;
- трубопроводную запорную арматуру, используемую в системах автоматизации (не регулирующую) — по ГОСТ 2.785.
Условные графические и буквенные обозначения приборов и контуров контроля и управления принимают по ГОСТ 21.208. Буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов указывают в верхней части условного графического обозначения.
Схемы автоматизации выполняют двумя способами:
- развернутым, при котором на схеме изображают состав и место расположения технических средств автоматизации каждого контура контроля и управления:
- упрощенным, при котором на схеме изображают основные функции контуров контроля и управления (без выделения входящих в них отдельных технических средств автоматизации и указания места расположения).
Развернутый способ выполнения схем автоматизации
Технологическое оборудование изображают в верхней части схемы.
Условное графическое обозначение приборов, встраиваемых в технологические коммуникации, показывают в разрыве линий изображения коммуникаций; а устанавливаемых на технологическом оборудовании (с помощью закладных устройств) показывают рядом. Условное графическое обозначение приборов по ГОСТ 21.208.
Остальные технические средства автоматизации показывают условными графическими обозначениями в прямоугольниках, расположенных в нижней части схемы. Каждому прямоугольнику присваивают заголовки, соответствующие показанным в них техническим средствам. Первым располагают прямоугольник, в котором показаны внещитовые приборы, конструктивно не связанные с технологическим оборудованием, с заголовком «Приборы местные», ниже — прямоугольники, в которых показаны щиты и пульты, а также, при необходимости, комплексы технических средств, например щит контроллеров, щит системы ПАЗ.
Заголовки прямоугольников, предназначенных для изображения щитов и пультов, принимают в соответствии с наименованиями, принятыми в эскизных чертежах общих видов, для комплексов технических средств — в соответствии с их записью в спецификации оборудования, изделий и материалов.
На схеме автоматизации буквенно-цифровые обозначения приборов указывают в нижней части окружности (квадрата, прямоугольника) или с правой стороны от него, обозначения электроаппаратов — справа от их условного графического обозначения. При этом обозначения технических средств присваивают по спецификации оборудования, изделий и материалов и составляют из цифрового обозначения соответствующего контура и буквенного обозначения (прописными буквами) каждого элемента, входящего в контур, в зависимости от последовательности прохождения сигнала.
При большом количестве приборов допускается применять обозначения, в которых первый знак соответствует условному обозначению измеряемой величины, последующие знаки — порядковому номеру контура в пределах измеряемой величины.
Электроаппараты, входящие в систему автоматизации (звонки, сирены, сигнальные лампы, табло. электродвигатели и др.) показывают на схеме графическими условными обозначениями по ГОСТ 2.722. ГОСТ 2.732. ГОСТ 2.741 и присваивают им буквенно-цифровые обозначения по ГОСТ 2.710.
Линии связи допускается изображать с разрывом при большой протяженности и/или при сложном их расположении. Места разрывов линий связи нумеруют арабскими цифрами в порядке их расположения в прямоугольнике с заголовком «Приборы местные».
Допускается пересечение линий связи с изображениями технологического оборудования. Пересечение линий связи с обозначениями приборов не допускается.
На линиях связи указывают предельные (максимальные или минимальные) рабочие значения измеряемых (регулируемых) величин по ГОСТ 8.417 или в единицах шкалы выбираемого прибора. Для обозначения разрежения (вакуума) ставят знак «минус» перед значением измеряемых (регулируемых) величин. Для приборов, встраиваемых непосредственно в технологическое оборудование и не имеющих линий связи с другими приборами, предельные значения величин указывают рядом с обозначением приборов.
Упрощенный способ выполнения схем автоматизации
При упрощенном способе выполнения схем автоматизации контуры контроля и управления, а также одиночные приборы наносят рядом с изображением технологического оборудования и коммуникаций (или в их разрыве).
В нижней части схемы рекомендуется приводить таблицу контуров.
В таблице контуров указывают номера контуров и номер листа основного комплекта, на котором приведен состав каждого контура.
Контур (независимо от числа входящих в него элементов) изображают в виде окружности (прямоугольника), разделенной горизонтальной чертой. В верхнюю часть окружности записывают буквенное обозначение, определяющее измеряемый (регулируемый) параметр, и функции, выполняемые данным контуром, в нижнюю — номер контура. Для контуров систем автоматического регулирования, кроме того, на схеме изображают исполнительные механизмы, регулирующие органы и линию связи, соединяющую контуры с исполнительными механизмами.
Предельные рабочие значения измеряемых (регулируемых) величин указывают рядом с графическими обозначениями контуров или в дополнительной графе таблицы контуров.