Схемы автоматизации. Тема 4

1.

Тема 4. Схемы автоматизации.

2.

Общие принципы разработки ФСА
При проектировании систем автоматизации технологических процессов все технические
решения по автоматизации агрегатов или отдельных участков технологического процесса
отображаются на функциональных схемах автоматизации. Функциональные схемы
автоматизации могут разрабатываться с большей или меньшей степенью детализации. Но
объем информации должен быть достаточен для полного представления о принятых
решениях по автоматизации и составления укрупненных заявочных ведомостей
(спецификаций) основных средств автоматизации.
При разработке функциональных схем автоматизации технологических процессов
необходимо, чтобы схема автоматизации обеспечивала решение следующих основных задач:
• сбор и первичная обработка информации о процессе;
• контроль технико-экономических показателей процесса;
• представление информации оператору;
• контроль состояния оборудования;
• контроль отклонений технологических параметров;
• программное и дистанционное управление;
• учет технологических параметров;
• учет технико-экономических показателей;
• учет состояния оборудования .
Эти задачи решаются на основании анализа условий работы технологического оборудования,
выявленных законов и критериев управления объектом, а также требований, предъявляемых
к точности стабилизации, контроля и регистрации технологических параметров, к качеству
регулирования.

3.

Разработку функциональной схемы автоматизации процесса начинают со всестороннего анализа
объекта управления, в ходе которого должно быть установлено назначение, устройство, принцип
работы автоматизируемого объекта и определены его входные, режимные и выходные параметры.
Особое внимание необходимо уделить выявлению возмущающих воздействий, чтобы устранить их
действие и возможных управляющих воздействий, изменением которых можно регулировать
выходные и режимные параметры.
Для повышения надежности системы управления предусматривается возможность ведения
технологического процесса как в режиме автоматического, так и ручного дистанционного
управления и переключение режимов управления. Управление объектом должно быть
централизованным и осуществляться из операторских пунктов. При построении схем автоматизации
и выборе технических средств должны учитываться: вид и характер производственного процесса,
условия пожаро и взрывоопасности, агрессивность и токсичность окружающей среды и т. д.;
параметры (температура и давление) и физико-химические свойства измеряемой среды;
расстояния от мест установки датчиков, вспомогательных устройств, исполнительных механизмов,
приводов машин и запорных органов до пунктов управления и контроля; требуемая точность и
быстродействие контрольной и регулирующей аппаратуры.
Выбор средств автоматизации, использующих вспомогательную энергию (электрическую,
пневматическую и гидравлическую), определяется условиями пожаро- и взрывоопасности
автоматизируемого объекта, агрессивности окружающей среды, требованиями к быстродействию,
дальностью передачи сигналов информации и управления. Важное место в разработке
управляющей системы отводится выбору сигнализируемых событий и противоаварийных
мероприятий. Сигнализации подлежат все параметры, изменение которых может привести к аварии
или серьезному нарушению технологического режима, наиболее ответственные режимные
параметры, показатели эффективности.

4.

Схемы автоматизации разрабатывают в целом на технологическую (инженерную)
систему или ее часть - технологическую линию, блок оборудования, установку или
агрегат.
Схему автоматизации допускается совмещать со схемой соединений (монтажной),
выполняемой в составе основного комплекта марки ТХ по ГОСТ 21.401, или со схемами
инженерных систем.
На схеме автоматизации изображают:
1) технологическое и инженерное оборудование и коммуникации (трубопроводы,
газоходы, воздуховоды) автоматизируемого объекта (далее - технологическое
оборудование);
2) технические средства автоматизации или контуры контроля, регулирования и
управления;
3) линии связи между отдельными техническими средствами автоматизации или
контурами (при необходимости).
Технологическое оборудование на схемах автоматизации рекомендуется изображать в
соответствии со схемой соединений, принятой в основном комплекте марки ТХ или
схемами инженерных систем. 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.

5.

При отсутствии в основном комплекте марки ТХ схемы соединений 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;
- коммуникации в зависимости от транспортируемых сред в соответствии с
приложением 3 ГОСТ 14202;
- 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 21.404 или по ANSI/ISA-S5.1-1984. Буквенные
обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов указывают в
верхней части окружности (овала).
Линии связи между приборами и контурами контроля и управления изображают на
схемах по ГОСТ 21.404 или по ANSI/ISA-S5.1-1984.
Схемы автоматизации выполняют двумя способами:
1) развернутый, при котором на схеме изображают состав и место расположения
технических средств автоматизации каждого контура контроля и управления.
2) упрощенный, при котором на схеме изображают основные функции контуров
контроля и управления (без выделения входящих в них отдельных технических средств
автоматизации и указания места расположения).

6.

Развернутый способ выполнения схем автоматизации
Технологическое оборудование изображают в верхней части схемы.
Приборы, встраиваемые в технологические коммуникации, показывают в разрыве
линий изображения коммуникаций, устанавливаемые на технологическом оборудовании
(с помощью закладных устройств) показывают рядом.
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
комплексы технических средств (при необходимости).
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.

7.

На схеме автоматизации буквенно-цифровые обозначения приборов указывают в
нижней части окружности (овала) или с правой стороны от него, обозначения
электроаппаратов - справа от их условного графического обозначения.
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 буквенноцифровые 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 "минус". Для
приборов, встраиваемых непосредственно в технологическое оборудование и не имеющих
линий связи с другими приборами, предельные значения величин указывают рядом с
обозначением приборов.

8.

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.
Предельные рабочие значения измеряемых (регулируемых) величин указывают рядом с
графическими обозначениями контуров.