Розділ 3. Автоматизація теплотехнічних установок.

3.1.Основні типи схем автоматизації обладнання теплотехнічних установок.

1.Класифікація схем автоматизації.

2.Побудова схем та графічні умовні позначення.

Основними автоматичними пристроями які визначають технологічний режим процесу, є регулятори. Тому спочатку необхідно вибирати параметри, які необхідно регулювати, та канали внесення регулюючих впливів і лише після цього почати вибір інших параметрів.

Вибираючи контрольні параметри, необхідно керуватися тим, щоб при мінімальній їх кількості забезпечувався найповніший обсяг інформації про процес.

Параметри сигналізації починають вибирати після аналізу об’єкта щодо його вибухо- та пожежобезпечності, а також токсичності й агресивності перероблюваних речовин. Сигналізації підлягають параметри, які можуть привести до аварії або істотно порушити технологічний режим.

Якщо в ході проведення технологічного процесу виникають вибухо- та аварійно- небезпечні ситуації, то слід передбачити відповідний захист. Параметри такого захисту вибирають залежно від того, що може бути причиною аварії.

Схеми та пристрої автоматичного блокування попереджають неправильні запуски та зупинки апаратів і машин, а також виключають можливість виконання наступних операцій, якщо не виконана хоча б одна з попередніх.

Функціональна схема автоматизації (ФСА) є основним технічним документом, який визначає структуру та функціональні зв’язки між технологічним процесом і системами автоматичного контролю та вимірювання, регулювання, сигналізації, захисту та блокування.

Всі прийняті рішення з автоматизації окремих ТОК відтворюють на спрощеній функціональній схемі автоматизації, котрі проектують згідно з правилами розробки ФСА тільки без розшифровки конкретних засобів автоматизації. При спрощеному способі не показують первинні перетворювачі і всю допоміжну апаратуру. Прилади і засоби автоматизації, що здійснюють складні функції (контроль, регулювання, сигналізацію, тощо ) і виконані у вигляді окремих блоків, показують одним умовним графічним позначенням. На спрощених ФСА присвоюють номери позицій окремим контурам автоматизації та вказують окремі функціональні ознаки окремих контурів. Такий метод простий і вимагає менших затрат праці , але не дає уяви про місце розміщення автоматичних пристроїв (на щитах , пультах, в шафах ). Для розшифрування спрощених ФСА і складання елементних ФСА вибирають конкретні технічні засоби автоматизації і місце їх встановлення.

Виконання ФСА здійснюється викреслюванням на листі з використанням певних вимог до графічних зображень елементів як технологічного процесу, так і засобів автоматизації, зв’язків між ними, пунктів контролю та вимірювання, регулювання, автоматизації, захисту та блокування.

При створенні ФСА необхідно вирішити такі основні задачі як:

• визначити певний рівень автоматизації технологічних процесів;

• вибрати всі засоби автоматизації: які би дали можливість реалізувати обгрунтовані системи контролю та вимірювання, регулювання, сигналізації, захисту та блокування.

Технологічне обладнання процесу виконують на листі за умовними графічними позначеннями, що подані у Державних стандартах України. Якщо на деяке спеціальне обладнання відсутні умовні графічні позначення, то їх виконують за вказівками проектних організацій, або використовують існуючу технічну чи проектну документацію.

При зображенні технологічного обладнання, окремих його елементів, трубопроводів і потоків, необхідно давати відповідні текстові пояснення (наприклад, назву технологічного обладнання, його номер, вказувати напрями потоків, у розриві ліній-потоків ставити відповідні цифри, які вказують на тип речовини та пояснення до цих цифр, які введені самостійно, тощо (див. таблицю1.3.1 )).

Всі елементи, які входять у системи автоматичного контролю та вимірювання, регулювання, сигналізації, захисту та блокування, наприклад: давачі вторинні вимірювальні прилади , задавачі, автоматичні регулятори, кнопки керування, магнітні пускачі, перетворювачі (ЦАП), засоби обчислювальної техніки, крім виконавчих механізмів та регулюючих органів, зображають на ФСА у вигляді кола діаметром 10мм (див. Рис.1.1). прилад по місцю, (Рис. 1.2) прилад на щиті.

Виконавчий механізм зображають як показано на рис.1.4. Регулюючий орган зображають згідно рис.1.5. На ФСА виконавчі механізми та регулюючі органи викреслюють на технологічних потоках: які показують лініями: у вигляді (рис.1.6):: тобто зображення: що на рис.1.4 і 1.5 суміщаються в одне.

Окремі елементи на ФСА з’єднують між собою лініями зв’язку (пряма товщиною 0,5мм). Чутливий елемент давача показують на технологічних потоках, або на технологічному обладнанні згідно рис.1.6 де,

а-пряма, що зображає потік, є дотичною до графічного зображення давача;

б-чутливим елементом давача є імпульсна трубка (таке зображення властиве при зображенні пружинних і рідинних манометрів, термометрів розширення та манометричних термометрів);

в-від прямої, що зображає потік, проводять довільної довжини лінію зв’язку, а потім подають графічне зображення давача;

г-графічне зображення давача поміщають на перетині потоку (таке зображення властиве лише давачам витрати); на технологічному обладнанні.

Буквені умовні позначення на ФСА подані у таблиці 13.3.2 .

Приклади побудови ФСА подані на рис.1.3.7. і 1.3.8.

Методика побудови графічних умовних позначень.

У верхній частині кола наносяться буквені позначення вимірювальної величини і функціонального признаку приладу.

Порядок розташування буквених позначень (зліва направо) повинен бути наступним:

1. Позначення основної вимірювальної величини.

2. Позначення, уточнює (як що це необхідно) основну вимірювану величину.

3. Позначення функціонального признаку приладу.

В нижній частині кола наносять позиційне позначення (цифрове або буквенно-цифрове), яке служить для нумерації вимірювання або регулювання або окремих елементів комплекту по замовленій специфікації проекту.

В окремих випадках, коли позиційне позначення приладу не поміщається в колі, допускається нанесення його ззовні кола.

4.1. Приклад побудови умовного позначення приладу.

1- вимірювана величина (Р- тиск);

2- уточнення вимірюваної величини (D- перепад тиску);

3,4,5 - функціональні признаки приладу (І- показ, R- реєстрація, С- автоматичне регулювання );

1 -1 - номер позиції по ФСА.

Розміри графічних умовних позначень.