Текст
                    ТЕХНИКА
ЧТЕНИЯ
СХЕМ
автоматического
управления
и технологического
контроля
Под редакцией А.С. КЛЮЕВА
3-е издание, переработанное
и дополненное
МОСКВА
ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ
1991


ББК 32.965 Т 38 УДК 62-52:658.562@84.2) Рецензент И. В. Андронов Редактор В. И. Петухова Техника чтения схем автоматического управле- Т 38 ния и технологического контроля/А. С. Клюев, Б. В. Глазов, М. Б. Миндин, С. А. Клюев; Под ред. А. С. Клюева. — 3-е изд., перераб. и доп. — М: Энер- тоатомиздат, 1991. — 432 с: ил. ISBN 5-283-01560-2 В третьем издании с учетом новых нормативных и руководящих материалов (второе вышло в 1983 г.) рассмотрены приемы нахождения в схемах и чертежах проектов автоматизации сведений, необходимых для подготовки и производства монтажных работ, эксплуатации систем автоматизации и контроля и другие вопросы. Для широкого круга квалифицированных рабочих и инженерно-технических работников. 2402010000-017 Т —— 216-91 ББК 32.965 051@1)-91 ISBN 5-283-01560-2 © Энергоатомиздат, 1983 © Авторы, 1991, с изменениями и дополнениями ПРЕДИСЛОВИЕ Автоматизация технологических процессов является одним из главных направлений технического прогресса, повышения производительности труда и создания материально- технической базы построения коммунистического общества. Средства автоматизации в настоящее время широко внедряют во все отрасли народного хозяйства. Рабочим и инженерно-техническим работникам, занятым монтажом, наладкой и эксплуатацией систем контроля и управления технологическими процессами, приходится иметь дело с проектами автоматизации, их материалами, схемами и чертежами. Схемы проектов автоматизации имеют ряд особенностей, обусловленных: использованием в схемах систем автоматизации различных средств электроавтоматики, пневмоавтоматики, гидроавтоматики и соответственно различных энергоносителей; построением схем автоматизации с учетом взаимосвязей с другими частями проекта (технологической, электротехнической, сантехнической и Т; д.); разнообразием проектных решений при автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности; специальными технологическими требованиями к монтажу импульсных трубных и электрических проводов (уклоны, дренажи, разделительные устройства для агрессивных сред, экранирование электрических цепей и т. п.), усложняющими схемы и чертежи дополнительными деталями. При проектировании систем автоматизации широко используют типовые конструктивные и схемные решения, которые в проектах не детализируются. В связи с этим при чтении и понимании проекта следует знать различные дополнительные руководящие, нормативные и инструктивные Документы и уметь пользоваться ими. 1*
Все это делает технику чтения проектов автоматизации достаточно сложной; работа с ними, грамотное и быстрое получение необходимой информации из проекта вызывают известные трудности и требуют подготовки специалистов. В третьем, переработанном и дополненном издании книги учтены новые нормативные документы и руководящие материалы в области капитального строительства, изданные и утвержденные после выхода в свет второго издания. По просьбам читателей более полно изложены вопросы техники чтения структурных и функциональных схем с учетом новых графических изображений элементов систем автоматизации. С учетом новых руководящих документов полностью переработан материал в части техники чтения схем соединений и подключения внешних проводок, чертежей расположения средств автоматизации и оборудования. В книге обобщен опыт НПО «Монтажавтоматика» Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР. Материал построен на основе прикладной теории автоматического регулирования и практической реализации автоматических и автоматизированных систем, написан в доступной для широкого круга читателей форме. При изложении практических приемов техники чтения использованы конкретные, широко распространенные схемы (или их типичные фрагменты) систем управления, контроля и автоматизации различных технологических процессов. Материал иллюстрируется примерами. Схемы в примерах пояснены лишь частично, неописанные сведения, содержащиеся в системах в виде контрольных вопросов заданы читателям для самостоятельной проработки в конце каждой главы. Ответы на вопросы даны перед приложениями. Необходимо особо подчеркнуть, что в книге освещены вопросы техники чтения, а не составления схем. Приведенные в ней чертежи и схемы даны с сокращениями, и пользоваться ими как рабочими чертежами нельзя. Цель написания данной книги — научить техническим приемам нахождения в чертежах, схемах, спецификациях и другой технической документации сведений, необходимых для работы. Книга состоит из 10 глав. В гл. 1 изложены основные положения системы конструкторской документации и системы проектной документации в строительстве, касающиеся вопросов проектирования систем автоматизации. В гл. 2 рассмотрены общие принципы построения и функционирования автоматических и автоматизированных систем управления, дана классификация автоматических систем с учетом специфических особенностей их практической реализации, рассмотрены типовые структурные схемы автоматических и автоматизированных систем управления, особенности их изображения при построении одноконтурных систем, систем с компенсацией возмущений, комбинированных и многоконтурных систем. В гл. 3 описаны и объяснены условные обозначения элементов автоматизации: измерительных устройств, приборов, регулирующих органов, исполнительных механизмов, линий связи и др. В гл. 4—6 изложены вопросы техники чтения соответственно структурных, функциональных и принципиальных схем автоматизации. , В гл. 7 рассмотрены особенности техники чтения монтажных чертежей и схем (расположения средств автоматизации и проводок, центральных пунктов управления, схем внешних соединений, подключения и т. п.). Даны конкретные примеры получения необходимой информации из рабочих чертежей проекта. В гл. 8 изложены вопросы техники чтения чертежей щитов и пультов автоматизации по ОСТ 36.13—76. В гл. 9 даны разъяснения по чтению чертежей типовых конструкций и технических решений, отборных устройств, узлов обвязки приборов и средств автоматизации, широко используемых в качестве типовых решений в проектах автоматизации. В гл. 10 рассмотрены особенности техники чтения схем, построенных на базе проектно-компонуемых комплексов технических средств вычислительной микропроцессорной техники, микроконтроллеров и волоконной оптики. Замечания и пожелания читателей будут с благодарностью приняты. Их следует направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат. Авторы
Глава 1 СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 1.1. Общие сведения о проектной документации Схемы автоматического управления и технологического контроля (кратко — схемы автоматизации) монтируют, налаживают и эксплуатируют по чертежам и схемам, которые разрабатывают проектные организации в составе самостоятельной части проектной документации объекта — «Проекта автоматизации технологических процессов». Чтобы найти требуемые документы (чертежи изделий и их установки, схемы, по которым выполняют соединения, планы расстановки приборов, исполнительных механизмов, щитов, пультов и т. п.), необходимо знать, в каких частях проекта находятся эти документы. Часто нужная информация рассредоточена в разных документах: чертежах, схемах, перечнях элементов, поясняющих текстовых материалах и др. Другими словами, для прочтения какой-либо схемы предварительно следует найти в проекте все к ней относящееся, а для этого надо располагать сведениями о составе проектной документации, на основании которых она разрабатывается. Рассмотрим их вкратце. Состав и содержание проектной документации для промышленного строительства определяются строительными нормами (СН), строительными нормами и правилами (СНиП) Госстроя СССР и ведомственными строительными нормами (ВСН). Основной строительной нормалью по составу и содержанию проектной документации, разработанной Госстроем СССР, является Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно- сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений (СНиП 1.02.01—85). В настоящее время разрабатывают государственные стандарты системы проектной документации для строительства (СПДС). Система проектной документации в строительстве является унифицированной системой правил выполнения проектной документации, дополняющей государственные стандарты Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) с учетом специфики проектной документации для строительства. Действующие ведомственные нормативно-технические материалы по составу, содержанию и способам выполнения технической документации разработаны исходя из условия максимального приближения их к стандартам ЕСКД. Это относится в первую очередь к чертежам изделий, а также к условным обозначениям в схемах. При переходе на новую систему проектной документации принципиальных изменений не произойдет: будут уточнены виды и типы схем, правила их выполнения, установлены требования к машинному выполнению проектных документов, повторному использованию документов без их переоформления и др. Стадии проектирования и состав проекта. Проектирование систем автоматизации технологических процессов осуществляется: в одну стадию (рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости) — для предприятий, зданий и сооружений, строительство которых будет осуществляться по типовым и повторно применяемым проектам, а также для технически несложных объектов; в две стадии (проект со сводным сметным расчетом стоимости и рабочая документация со сметами) — для других объектов строительства, в том числе крупных и сложных. В состав проекта входят: 1)структурная схема управления и контроля (для сложных систем управления); 2) схемы автоматизации (функциональные) технологических процессов (для объектов с несложным технологическим процессом и простыми системами автоматизации допускается вместо функциональных схем автоматизации составлять перечни систем контроля, регулирования, управления и сигнализации); 3) планы расположения щитов, пультов и т. п.; 4) заявочные ведомости (приборов и средств автоматизации, электроаппаратуры, трубопроводной арматуры, щи-
тов и пультов, основных монтажных материалов, нестандар- тизированного оборудования); 5) тематические карточки на разработку новых средств автоматизации; 6) технические требования на разработку нестандарти- зированного оборудования; 7) смета на приобретение и монтаж технических средств систем автоматизации; 8) пояснительная записка; 9) задания генпроектировщику на разработки, связанные с автоматизацией объекта для обеспечения систем автоматизации электроэнергией, сжатым воздухом, гидравлической энергией, теплоносителями, хладагентами и т. п.; проектирование помещений для установки оборудования систем автоматизации, кабельных сооружений, проемов и закладных устройств в строительных конструкциях; обеспечение производственной связи в системах управления; размещение и установка на технологическом оборудовании и трубопроводах закладных устройств, первичных приборов, регулирующих и запорных органов и т. п. На Стадии рабочей документации в состав проектных материалов входят: 1) структурная схема управления и контроля; 2) функциональные схемы автоматизации технологических процессов; 3) принципиальные электрические, пневматические, гидравлические схемы контроля, автоматического регулирования, управления,сигнализации и питания; 4) общие виды щитов и пультов; 5) монтажные схемы щитов и пультов; 6) схемы внешних электрических и трубных проводок; 7) планы расположения средств автоматизации, электрических и трубных проводок; 8) нетиповые чертежи установки средств автоматизации; 9) общие виды нестандартизированного оборудования; 10) пояснительная записка; 11) расчеты регулирующих дроссельных органов; 12) заказные спецификации приборов и средств автоматизации, электроаппаратуры, щитов и пультов, трубопроводной арматуры, кабелей и проводов, основных материалов и изделий, нестандартизированного оборудования. В состав рабочего проекта включают материалы, выполняемые на стадии рабочей документации, и дополнительно смету на приобретение оборудования и монтаж. 1.2. Виды и типы схем При разработке схем автоматического управления и технологического контроля применяют различные приборы и средства автоматизации, соединяемые с объектом управления и между собой по определенным схемам. В зависимо- : сти от используемых приборов и средств автоматизации (электрических, пневматических, гидравлических) и линейной связи в проектах автоматизации разрабатывают схемы, которые различают по видам и типам. По видам схемы подразделяют на электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные. Наибольшее распространение в практике автоматизации технологических процессов получили электрические приборы и средства автоматизации, что объясняется большим разнообразием имеющейся аппаратуры и приборов и наличием на объектах источников электропитания требуемых мощности и напряжения. В связи с этим наибольшее распространение получили электрические схемы. В специальных условиях, например в условиях взрывоопасных производств, в подавляющем большинстве случаев применяют пневматические приборы и средства автоматизации. Это обусловило необходимость выполнения большого числа различных пневматических схем. Из-за громоздкости гидравлической аппаратуры и трудностей передачи гидравлических командных импульсов на большие расстояния гидравлические схемы получили небольшое распространение. В ряде случаев в проектах встречаются комбинированные электропневматические, электропневмогидравлические, пневмогидравлические и электрогидравлические схемы. По типам схемы автоматизации подразделяют на: структурные, отражающие укрупненную структуру системы управления и взаимосвязи между пунктами контроля и управления объектом и отдельными должностными лицами; функциональные, отражающие функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, сигнализации, управления и регулирования технологического процесса и определяющие оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации; принципиальные, определяющие полный состав входящих в отдельный узел автоматизации элементов, модулей, вспомогательной аппаратуры и связей между ними и дающие детальное представление о принципе его работы.
На основании принципиальных схем разрабатывают схемы внешних соединений электрических и трубных проводок, общих видов и монтажных схем щитов и пультов автоматизации; монтажные, показывающие соединение электрических и трубных проводок в пределах комплектных устройств (щитов, пультов, стативов и т. п.), а также места их присоединения и ввода (сборки коммутационных зажимов, штепсельные разъемы, переборочные соединения для трубных проводок и т. п.); соединений, показывающие внешние электрические и трубные связи между измерительными устройствами и средствами получения первичной информации, с одной стороны, щитами и пультами автоматизации — с другой. На схеме соединений показывают также вспомогательные элементы (фитинги, проходные и соединительные коробки и т. п.) и в необходимых случаях — шкафы силового электрооборудования. Схемы автоматизации, как правило, выполняют без соблюдения масштаба. В монтажных схемах соблюдается действительное пространственное расположение отдельных средств автоматизации и монтажных изделий. 1.3. Типовые монтажные чертежи Монтаж приборов и средств автоматизации выполняют, как правило, по типовым чертежам, в которых указаны типы и основные параметры (размеры) узлов и изделий,, сортамент применяемых материалов, конструкции узлов и деталей, способы установки приборов и средств автоматизации, общие технические требования и т. п. Типовые чертежи подразделяют на: типовые монтажные (ТМ), типовых конструкций (ТК), закладных конструкций (ЗК). Типовые чертежи в состав проекта автоматизации не входят. К проекту прикладывают только перечень типовых чертежей, в который включают все используемые в проекте монтажные чертежи и чертежи типовых конструкций. Чертежи закладных конструкций в перечень не включают, так как они являются промежуточными и передаются генпроек- тировщику или заказчику в процессе проектирования для учета требований проекта автоматизации при изготовлении технологического оборудования и проведения строительных работ. 10 1.4. Нетиповые чертежи установки приборов, средств автоматизации и нестандартизированного оборудования Нетиповые чертежи установки приборов и средств автоматизации разрабатывают в тех случаях, когда невозможно применить типовые чертежи или чертежи повторного использования. Нетиповые чертежи разрабатывают аналогично типовым чертежам как по виду, так и по содержанию. В некоторых проектах автоматизации возникает необходимость использовать нестандартизированное оборудование. В этом случае в состав проекта автоматизации включают только чертеж общего вида нестандартизированного оборудования. Чертеж общего вида должен содержать изображение изделия с его видами, разрезами, сечениями, надписи и пояснения, необходимые для понимания конструктивного устройства изделия, взаимодействия его основных составных частей и принципа работы изделия, а также данные о составе изделия. Рабочие чертежи нестандартизированного оборудования в состав проектов автоматизации технологических процессов не входят. Их выполняют проектно-конструкторские организации заводов — изготовителей нестандартизированного оборудования или другие проектно-конструкторские организации по отдельному договору. Глава 2 ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ 2.1. Основные принципы построения локальных автоматических систем регулирования Всякий технологический процесс характеризуется определенными физическими величинами (параметрами). Для оптимального хода технологического процесса некоторые его параметры требуется поддерживать постоянными, а некоторые — изменять по определенному закону. При работе того или иного объекта на него поступают различные внешние и внутренние возмущающие воздействия, нарушающие оптимальный ход технологического процесса объекта. Одной из основных задач автоматического регулирования яв- 11
ляется поддержание оптимальных условий протекания технологического процесса. При автоматическом регулировании решаются, как правило, задачи трех типов. К первому типу задач относится поддержание на заданном уровне одного или нескольких технологических параметров. Автоматические системы регулирования, решающие задачи такого типа, называют системами стабилизации. Примерами систем стабилизации могут служить системы регулирования температуры и влажности воздуха в установках кондиционирования воздуха, давления и температуры перегретого пара в котлоагрегатах, числа оборотов в паровых и газовых турбинах и др. Ко второму типу задач относится поддержание соответствия между двумя зависимыми или одной зависимой и другими независимыми величинами. Системы, регулирующие соотношения, получили название следящих автоматических систем, например автоматические системы регулирования соотношения «топливо — воздух» в процессе сжигания топлива или соотношения «расход пара — расход воды» при питании котлов водой и др. К третьему типу задач относится изменение регулируемой величины во времени по определенному закону. Системы, решающие этот тип задач, называют системами программного регулирования. Характерным примером такого типа систем является система регулирования температуры при термической обработке металла. В последние годы широко применяют экстремальные (поисковые) автоматические системы, обеспечивающие максимальный положительный эффект функционирования технологического объекта при минимальных затратах сырья, энергии и т. п. Совокупность технических средств, с помощью которых одну или несколько регулируемых величин без участия человека-оператора приводят в соответствие с их постоянными или изменяющимися по определенному закону заданными значениями путем выработки воздействия на регулируемые величины в результате сравнения их действительных значений с заданными, называют автоматической системой регулирования (АСР) или автоматической системой управления. Из определения следует, что в общем случае в состав простейшей АСР должны входить следующие элементы: объект регулирования (ОР), характеризующийся регулируемой величиной х\ 12 измерительное устройство (ИУ), измеряющее регулируемую величину и преобразующее ее в форму, удобную для дистанционной передачи; задающее устройство (ЗУ), из которого поступает сигнал g(t), определяющий заданное значение или закон изменения регулируемой величины; суммирующее устройство (СУ), в котором действительное значение регулируемой величины х сравнивается с предписанным ее значением g(t) и выявляется отклонение E=g{t)—x; регулирующее устройство (РУ), вырабатывающее при поступлении на его вход отклонения е регулирующее воздействие, которое необходимо подать на объект регулирования, чтобы устранить имеющееся отклонение регулируемой величины х от предписанного значения g (t); исполнительный механизм (ИМ). Регулирующее устройство в общем случае является сложным функциональным элементом, формирующим закон регулирования и обеспечивающим возможно быстрое восстановление предписанного значения регулируемой величины. При этом учитываются характер отклонения, его значение, скорость нарастания отклонения и т. п. Для увеличения быстродействия в РУ при формировании закона регулирования используют маломощные сигналы. Соответственно на выходе РУ регулирующее воздействие имеет небольшую мощность и, кроме того, выдается в форме, не пригодной в общем случае для непосредственного воздействия на объект регулирования. Для усиления регулирующего воздействия и преобразования его в форму хр, пригодную для воздействия на объект регулирования, применяют специальные исполнительные механизмы, являющиеся исполнительными выходными устройствами регулирующего элемента, формирующего закон регулирования: регулирующий орган (РО). Исполнительные механизмы выпускаются промышленностью унифицированными. Из-за огромного разнообразия объектов регулирования в большинстве случаев исполнительный механизм не может непосредственно воздействовать на регулируемую величину. Поэтому объекты регулирования снабжают специальными регулирующими органами РО, через которые ИМ воздействует на регулируемую величину; линии связи, через которые сигналы передаются от элемента к элементу в автоматической системе. В качестве линий связи для передачи электрических сигналов в авто- 13
I 1 рис 2.1. Одноконтурная авто- -j j матическая система регулиро- JlV - вания: / — регулятор; 2 — обобщенный объект регулирования матических системах управления технологическими процессами использу- ., , ют, как правило, элект- j г] рические кабели и провода, а для передачи пневматических и гидравлических сигналов — медные, стальные и пластмассовые трубопроводы с внутренним диаметром 4—20 мм. Из состава элементов АСР следует, что для автоматической системы характерно наличие замкнутого контура регулирования «объект регулирования—измерительное устройство — суммирующее устройство — регулирующее устройство—исполнительный механизм—регулирующий орган—объект регулирования». Совокупность частей автоматической системы, на которые она может быть разделена по определенному признаку, и путей передачи воздействия между ними называют структурой системы. Графическое изображение такой структуры называют структурной схемой автоматической системы. Структурная схема одноконтурной автоматической системы регулирования. На схеме (рис. 2.1) элементы автоматической системы изображены квадратами или прямоугольниками, в которые вписаны условные обозначения элементов: ЗУ, РУ, ИМ, РО, ОР, ИУ. Пути передачи воздействий между ними изображены линиями со стрелками в направлении передачи воздействий. Наиболее характерные воздействия [g(t), г, хр, х] указаны вблизи линий передачи этих воздействий. Суммирующее устройство СУ принято изображать в виде круга, разделенного на секторы, в которые входят суммирующиеся или из которых исходят результирующие воздействия. Секторы, в которые входят отрицательные воздействия, зачерняют. Так, на рисунке в задающем устройстве ЗУ вырабатываются задающие воздействия g(t), которые поступают в суммирующее устройство СУ. В это устройство с противоположным знаком подается действительное значение х регулируемого параметра. Отклонение регулируемого значения е = g(t)—х от задан- 14 ного исходит из суммирующего устройства и поступает в регулирующее устройство РУ для формирования закона регулирования и воздействия через исполнительный механизм ИМ и регулирующий орган РО на объект регулирования ОР в сторону ликвидации отклонения регулируемой величины от заданного значения. Если исполнительный механизм ИМ не является простым преобразующим усилительным элементом, а в динамическом отношении является более сложным звеном (интегрирующим, апериодическим и т. п.), то его динамические свойства при построении схем автоматизации технологическими процессами также используются при формировании закона регулирования. Регулирующее устройство с исполнительным механизмом, задающий и суммирующий элементы образуют автоматический регулятор. Регулирующий орган, собственно объект регулирования, характеризующийся той или иной регулируемой величиной, и измерительное устройство, отображающее в той или иной форме значение регулируемой величины, образуют обобщенный объект регулирования. Таким образом, автоматическая система регулирования состоит из регулятора и объекта регулирования, взаимодействующих между собой по замкнутому контуру. Контур регулирования имеет два канала: канал регулирования или управления от регулятора к объекту и канал главной отрицательной обратной связи от объекта к регулятору. При отклонении значения регулируемой величины от заданного от регулятора по каналу до тех пор будут поступать регулирующие (управляющие) воздействия хр на объект, пока по каналу главной отрицательной обратной связи не поступит сигнал, равный заданному значению регулируемой величины x=g(t). При этом на вход регулятора сигнал поступать не будет [e=g(t)—х—0], регулирующее воздействие на объект прекратится и регулирующий орган остановится в положении, при котором обеспечивается заданное значение регулируемой величины. Так как в реальном объекте необходимо регулировать несколько величин, то он имеет несколько самостоятельных контуров автоматического регулирования и обобщенный объект в каждом контуре регулирования является динамической моделью части реального объекта. При чтении схем автоматического управления следует иметь в виду, что некоторые элементы контуров регулирования конструктивно и функционально могут быть объеди- 15
нены. Так, регулятор конструктивно может быть выполнен со встроенными задающими и суммирующими устройствами, исполнительный механизм и регулирующий орган конструктивно могут быть выполнены как единое устройство и т, д. Однако это не нарушает общего принципа построения. Следует также иметь в виду, что кроме самостоятельных (основных) контуров регулирования в системе могут быть дополнительные (вспомогательные) контуры, предназначенные для улучшения качества регулирования. Структурная схема, имеющая два дополнительных контура регулирования. В систему (рис. 2.2) введена дополни- Рис. 2.2. Многокоятурная автоматическая система регулирования (/ и 2 — см. рис. 2.1) тельная отрицательная обратная связь хк.у по положению исполнительного механизма через корректирующее устройство КУ и дополнительная положительная обратная связь по промежуточной величине хк объекта регулирования, имеющей связь с основной регулируемой величиной х. Промежуточная величина хя измеряется дополнительным измерительным устройством ИУЛ. Из рис. 2.1 и 2.2 видим, что основной контур образован элементами СУ, РУ, ИМ, РО, ОР, ИУ, СУ, а два дополнительных— соответственно СУи РУ, ИМ, КУ, СУ2 и СУи РУ, ИМ, РО, ОР, ИУА, СУ2, СУи Дополнительные отрицательные обратные связи суммируются в промежуточном суммирующем устройстве СУ2, а их результирующая составляющая суммируется с ошибкой регулирования е по основному контуру в промежуточном 16 суммирующем устройстве СУ\. На вход регулирующего устройства РУ поступает воздействие ei = e—(хк.у—хд). Необходимость ввода дополнительных обратных связей вызывается следующим. В процессе регулирования для ускорения ликвидации отклонения регулируемой величины от заданного значения необходимо увеличивать скорость перемещения регулирующего органа. Однако в связи с инерционностью объекта регулирования перемещение регулирующего органа не сразу приведет к соответствующему изменению регулируемой величины системы на рис. 2.1. В результате при достижении регулирующим органом положения, при котором в установившемся режиме значение регулируемой величины было бы равно заданному, благодаря инерционности значение регулируемой величины не будет равно заданному и регулятор будет оказывать дальнейшее воздействие на регулирующий орган в том же направлении. В момент достижения регулируемой величиной заданного значения регулятор отключится, но к этому времени регулирующий орган перейдет положение равновесного состояния, что вызовет отклонение регулируемой величины в противоположном направлении. После этого регулятор вновь включится и начнет перемещать регулирующий орган в противоположную сторону. В системе возникает колебательный режим. При этом в ряде случаев не представляется возможным получить требуемое качество регулирования. Для обеспечения требуемого быстродействия системы меняют дополнительные обратные связи. Так, дополнительная отрицательная обратная связь по положению исполнительного механизма отключает регулятор после его определенного перемещения, не дожидаясь достижения регулируемой величиной заданного значения. При восстановлении заданного значения регулируемой величины одновременно через дополнительную обратную связь хл уменьшается воздействие на регулятор отрицательной обратной связи хк.А по положению исполнительного механизма. Дополнительные связи могут быть также и между отдельными контурами регулирования. Примером таких связанных контуров являются автоматические системы регулирования температуры печи путем подачи в печь топлива и автоматические системы регулирования воздуха, подаваемого в печь и необходимого для сжигания топлива. Эти системы, как правило, для обеспечения оптимального соотно- й 2-679 17
шения «топливо — воздух» в переходных режимах имеют связь между контурами регулирования. Так, при изменении расхода топлива в регулятор расхода воздуха поступает корректирующий сигнал для соответствующего изменения расхода воздуха. В результате регулятор воздуха срабатывает до поступления отклонения регулируемой величины по главной отрицательной обратной связи своего контура, например, от измерительного устройства содержания свободного кислорода в дымовых газах. Таким образом, при чтении схем автоматического управления после нахождения основных контуров регулирования необходимо выявить возможные дополнительные связи как в данном контуре, так и между контурами? 2.2. Системы технологического контроля и дистанционного управления В автоматическую систему управления технологическими процессами кроме устройств автоматического регулирования входят устройства технологического контроля, защиты, блокировки и дистанционного управления отдельными исполнительными механизмами и регулирующими органами. Технологический контроль и дистанционное управление в этих системах в отличие от автоматических систем регулирования осуществляются по разомкнутым каналам. Канал технологического контроля по исполнению аналогичен каналу главной обратной связи в автоматической системе регулирования. Канал технологического контроля имеет первичное измерительное устройство, контролирующее параметр и преобразующее его в удобную для дистанционной передачи форму, линии связи (передачи сигнала) и вторичный показывающий, сигнализирующий или записывающий прибор или устройство. Канал дистанционного управления имеет орган ручного включения (кнопку, ключ управления и т. п.), линию связи (передачи команды включено—выключено), исполнительный механизм и регулирующий орган. По исполнению канал дистанционного управления аналогичен каналу регулирования автоматической системы регулирования. Отличие состоит только в том, что в автоматической системе регулирования командное воздействие на исполнительный механизм поступает от автоматического регулятора, а в системе дистанционного управления — при включе- 18 нии органа ручного управления оператором. Таким образом, канал дистанционного управления и соответствующий канал технологического контроля образуют замкнутый контур управления только через человека-оператора. Следует отметить, что число каналов технологического контроля, как правило, значительно больше числа каналов дистанционного управления, так как автоматическая система управления технологическими процессами имеет большое число параметров измерения, с помощью которых оператор корректирует уставки автоматических регуляторов, вводит в работу или останавливает агрегаты, осуществляет дистанционное управление исполнительными механизмами, обеспечивая таким образом оптимальный ход технологического процесса. Кроме того, с помощью определенного числа приборов измеряется и суммируется расход и производство вещества и энергии. Значительное место в устройстве автоматизации занимают технологическая и аварийная сигнализация и блокировки. 2.3. Автоматизированные системы управления технологическими процессами Значительная часть современных производств отличается большой сложностью и их функционирование как единого комплекса в настоящее время не представляется возможным полностью перевести на автоматический режим работы с помощью технических средств. Для таких объектов разрабатываются автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП). В таких системах часть информации о ходе технологического процесса, качестве исходного сырья, плановых заданий и т. д. обрабатывается с помощью технических средств и выдается управленческому и руководящему персоналу в виде рекомендаций о необходимом воздействии на объект управления (ОУ) или принятии дополнительных административно-хозяйственных мер. Так как при этом требуется обработка большого объема информации, то в АСУ ТП используют, как правило, электронные вычислительные машины. Таким образом, «технические средства и человек» образуют автоматизированную систему управления для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект в соответствии с принятым критерием управления. 2* 19
Рис. 2.3. Автоматизированная система управления технологическим процессом: ЛАСР — локальные автоматические системы регулирования; ЭВМ — электронная вычислительная машина; ВП — вторичный измерительный прибор; ИУ — измерительное устройство; ТОУ — технологический объект управления; СУ — суммирующее устройство; РУ — регулирующее устройство; ИМ — исполнительный механизм; пит — количество ЛАСР и каналов измерения соответственно Совокупность совместно функционирующих автоматизированной системы управления технологическим процессом и технологического объекта управления называют автоматизированным технологическим комплексом (АТК). Структурная схема автоматизированного технологического комплекса в общем случае представлена на рис. 2.3. Как следует из вышеизложенного и рис. 2.3, в автоматизированном технологическом комплексе функционируют следующие каналы управления объектом: объект—регулятор—объект. В этом канале значение регулируемой величины подается на вход регулятора и сравнивается с заданным (или предписанным) ее значением. По отклонению регулятор вырабатывает регулирующие воздействия на объект, ликвидируя отклонение регулируемой величины от заданного значения. Таким образом, по этим каналам управления с обратной 20 связью АТК имеет обычные локальные автоматические системы регулирования (см. § 2.1); объект—ЭВМ—регулятор—объект. В этом канале информация от объекта о ходе технологического процесса поступает в ЭВМ, обрабатывается и на регулятор передается управляющее воздействие по корректировке его задания. Такой канал управления применяют в тех случаях, когда в результате обработки исходной информации в ЭВМ выявляется оптимальное технически и практически реализуемое решение о необходимой корректировке хода технологического процесса. В этом случае технические средства «ЭВМ — регулятор» функционально представляют собой экстремальный регулятор, постоянно поддерживающий оптимальный ход технологического процесса при поступлении на систему возмущающих, задающих, ограничивающих и других воздействий. Следовательно, по этим каналам управления с обратной связью АТК имеет оптимальные (экстремальные) автоматические системы регулирования. Эти системы могут работать также в режиме обычных локальных АСР с периодической корректировкой задания регуляторам от ЭВМ или человека-оператора; объект—ЭВМ—человек-регулятор—объект. Этот канал управления используется в АТК для случаев, когда обработанная информация в ЭВМ не дает возможности однозначно и оптимально принять решение по корректировке управляющего воздействия на объект или же требование к нему выходит за рамки возможностей системы. В этом случае ЭВМ выдает информацию и предложения по принятию мер, а окончательное решение в части корректировки хода технологического процесса в конкретной ситуации принимает «человек». В соответствии с принятым решением человек-оператор изменяет задание регулятору. По рассмотренному каналу система не является автоматической, так как контур взаимодействия технических средств не замкнут. Система является автоматизированной, так как она замыкается через человека; объект—ЭВМ—человек. По этому каналу ЭВМ выдает, как правило, экономическую, плановую, учетно-отчетную и другую информацию руководящему персоналу различных уровней для принятия административно-хозяйственных решений.
2.4. Типовые структуры систем управления При чтении проекта автоматизации в первую очередь необходимо выяснить, с каких мест те или иные участки объекта управляются, где размещены пункты управления, операторские помещения и какова взаимосвязь между ними, т. е. необходимо установить, какова структура управления объектом. В самом общем виде структурная схема системы автоматизации представлена на рис. 2.4. Система автоматизации состоит" из объекта автоматизации и системы управления этим объектом. Благодаря определенному взаимодействию между объектом автоматизации и системой управления система автоматизации в целом обеспечивает требуемый результат функционирования объекта, характеризующийся параметрами xit х2, ..., хп. К этим параметрам можно отнести как величины, определяющие, например, целесообразный конечный продукт технологического процесса, так и отдельные параметры, определяющие ход технологического процесса, его экономичность, безаварийную работу и т. д. Кроме этих основных параметров, работа объектов автоматизации характеризуется рядом вспомогательных параметров (уи уъ ..., у/), которые также должны контролироваться и регулироваться, например поддерживаться постоянными. К такого рода параметрам можно отнести, в частности, величины, определяющие работу установок подготовки технологического воздуха, технологического пара, насосных станций оборотного водоснабжения и т. д. Объект Система управления , У2 Рис. 2.4. Структурная система автоматизации 22 От этих установок требуется только подача на вход технологической установки исходного сырья и энергоносителей с заданными параметрами. При этом необходимая дозировка подачи сырья и энергоносителей осуществляется средствами управления, относящимися к технологической установке. В процессе работы на объект поступают возмущающие воздействия /ь /2, ..., fi, вызывающие отклонение параметров Хи х2, ..., Хп от их оптимальных значений. Информация о текущих значениях хи х2, ..., хп, У\, Уг, •••, У\ поступает в систему управления и сравнивается с их предписанными значениями g\, g2, gk, в результате чего система управления оказывает управляющие воздействия еь ъ2, ..., гт на объект, направленные на компенсацию отклонений выходных параметров от их оптимальных значений. Таким образом, объект автоматизации в общем случае состоит из нескольких в большей или меньшей степени связанных друг с другом участков управления. Последние физически могут представляться в виде отдельных установок, агрегатов и т. д. или в виде локальных каналов управления отдельными параметрами одних и тех же установок, агрегатов и т. д. В свою очередь система управления в зависимости от важности регулируемых параметров, круга интересов эксплуатационного персонала, которому важно знать их значения для осуществления оптимального управления объектом, в общем случае должна обеспечивать разные уровни управления объектом автоматизации, т. е. должна включать в себя несколько пунктов управления, в той или иной степени взаимосвязанных друг с другом. С учетом изложенного структуры систем управления объектом автоматизации могут быть в частных случаях одноуровневыми централизованными и одноуровневыми, децентрализованными и многоуровневыми. Одноуровневыми системами управления называют системы, в которых управление объектом осуществляется из одного пункта управления или из нескольких самостоятельных. Одноуровневые системы, в которых управления осуществляются из одного пункта управления, называют централизованными. Одноуровневые системы, в которых отдельные части сложного объекта управляются из самостоятельных пунктов управления, называют децентрализованными. Структурные схемы одноуровневых централизованных (а) и децентрализованных (б) систем приведены на рис. 2.5. Стрелками показаны только основные потоки передачи ин- 23
ОИъвкт управления ЦПУ 1 j -Уродень управления ~1 1 1 Г Т 05ъект управления I Рис. 2.5. Схемы одноуровневых (а, б) и многоуровневой (в) систем ¦управления управления формации от объекта управления к системе управления и управляющие воздействия системы на объект управления. На рис. 2.5 отдельные части сложного объекта управления ПУ1—ПУЗ разделены штриховыми линиями. Одноуровневые централизованные системы применяются в основном для управления относительно несложными объектами или объектами, расположенными на небольшой территории. Большинство же промышленных объектов в настоящее время представляет собой сложные комплексы, отдельные части которых расположены на значительном удалении друг от друга. Кроме собственно технологических объекты имеют большое число вспомогательных установок, назначение которых состоит в обеспечении технологических установок всеми видами энергии (промышленные котель- 24 ные, компрессорные, насосные станции оборотного водо- снабжения), а также в утилизации или нейтрализации от- ходов технологического процесса (котлы-утилизаторы, очистные сооружения и т. п.). Если управление такого комплексного объекта построить по одноуровневой централизованной системе, то при этом намного усложнятся коммуникации системы управления, резко возрастут затраты на ее сооружение и эксплуатацию, центральный пункт управления получится громоздким. Переработка большого количества информации, значительная часть которой является ненужной для непосредственного ведения технологического процесса, вызывает большие затруднения. Удаленность пункта управления от того или иного вспомогательного объекта затрудняет принятие оперативных мер по устранению неполадок. В этом случае более приемлемой становится одноуровневая децентрализованная система управления. Однако с помощью одноуровневых систем не всегда возможно оптимально решить вопросы управления технологическими процессами. Это в первую очередь относится к сложным технологическим процессам, состоящим из нескольких технологически связанных комплексов и установок. В этом случае целесообразно переходить к многоуровневым системам управления. На рис. 2.5, в представлена трехуровневая система управления сложным объектом с разветвленными технологическими связями между установками. Отдельные технологические установки управляются децентрализованно из пунктов управления 1—7. Это уровень / управления. Из пунктов управления / и 2,3—5, 6 и 7 соответственно управляются объекты, имеющие существенную технологическую взаимозависимость. В связи с этим наиболее ответственные регулируемые параметры этих установок передаются на пункты управления 8—10 уровня // управления. Основные параметры, определяющие технологический процесс объекта в целом, могут контролироваться из пункта управления 11 уровня ///. При проектировании целесообразно предусматривать три режима управления: 1) команды поступают от уровня более высокого ранга; 2) команды формируются непосредственно на первом уровне управления; 3) часть команд поступает с уровня более высокого ран- 25
га, а часть команд формируется непосредственно на первом уровне. Для второго уровня и выше возможны четыре режима работы: 1) аппаратура данного 1-го ранга принимает и реализует в управляющие воздействия команды (г+1)-го ранга; 2) команды формируются непосредственно на аппаратуре t-ro ралга; 3) все функции управления с t-ro ранга передаются на аппаратуру (t—1)-го ранга; 4) часть команд на аппаратуру t-ro ранга поступает с (t-f-l)-ro ранга, часть команд формируется на i-ьл ранге, часть функций управления передана на аппаратуру (t— — 1)-го ранга. Аппаратура г-го ранга соответственно должна иметь переключатели режимов на три положения с четкой сигнализацией положений. Перевод аппаратуры с режима 1 на режим 2 осуществляется по команде или с разрешения оператора системы вышестоящего уровня. Передача функций управления тем или иным параметром на нижестоящий уровень осуществляется только после приема команды о передаче и подтверждения оператора системы нижестоящего уровня о готовности к принятию на себя тех или иных функций управления (формирования команд). Многоуровневая структура системы управления обеспечивает ее надежность, оперативность, ремонтоспособность. При этом легко решается оптимальный уровень централизации управления с минимальным количеством технологического контроля, управления и линий связи между ними. Г л а в а 3 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМ 3.1, Общие сведения о графических и буквенно-цифровых условных обозначениях элементов схем Прочитать схему — это означает получить из нее сведения, необходимые для выполнения определенной работы при проектировании, монтаже, наладке, эксплуатации или 26 обучении. Читая, например, структурные и функциональные схемы, имеют представление о структуре устройства, функциональных узлах, связях между ними и их взаимодействии. Чтение принципиальных схем дает необходимую информацию о принципе действия, эксплуатационных возможностях системы автоматизации в целом или ее отдельного узла, устройства, взаимодействии отдельных элементов схемы, ее режимах работы, об уставках (по току, времени) и других параметрах аппаратов и приборов. Чтение схем или таблиц внешних соединений дает сведения о внешних соединениях между приборами и средствами автоматизации, включая щиты, пульты, стативы, приемные и отборные устройства, способах прокладки линий электрических и трубных связей, разветвлений проводок с помощью коробок, коммутационных щитов, модулей, ящиков и т. п. Читая монтажные схемы или таблицы соединений и подключений щитов, пультов и стативов, а также тесно связанные с ними чертежи общих видов этих конструктивов, определяют компоновку приборов, аппаратов установочных изделий, их маркировку, материал, жильность и трассировку линий связи в пределах одного конструктива. Различие средств, с помощью которых решается та или иная задача автоматизации, определяет деление схем по видам (электрические, пневматические, гидравлические и др.) и типам (структурные, функциональные, принципиальные, монтажные и др.). В следующих главах подробно объяснена и иллюстрирована конкретными примерами техника чтения электрических, пневматических и комбинированных схем всех типов, а также конкретизированы задачи, решаемые при чтении и применении схем в тех или иных условиях. Но в любом случае прежде чем читать схему необходимо уяснить, что на ней изображено. Для этого следует: 1) знать и понимать систему построения графических и буквенно-цифровых условных обозначений элементов схем; 2) знать, в каких случаях применяется то или иное обозначение, так как некоторые элементы или их части имеют не одно, а несколько условных обозначений. Кроме того, одно и то же (или очень похожее) обозначение на схемах разных типов имеет различное значение. Перечисленные причины и определили включение в книгу этой главы, которая является подготовительной для чтения следующих. В начале главы объяснен принцип построе- 27
ния графических условных обозначений и дан ответ на вопрос, как поступать, если в стандарте нет необходимого обозначения. Затем рассмотрены наиболее часто встречающиеся в устройствах автоматизации условные графические обозначения и на ряде примеров проиллюстрированы их особенности. Объяснены значения, принципы построения и способы применения условных буквенно-цифровых обозначений. Условные графические обозначения образуются из простейших геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Их сочетание по системе, предусмотренной стандартом, дает возможность легко изобразить все, что требуется: аппараты, приборы, электрические машины, линии механической и электрической связи, виды соединений обмоток, род тока, характер и способы регулирования и т. п. Здесь используется тот же прием, что при письме и чтении, который состоит в том, что путем сочетания десяти цифр, нескольких десятков букв и знаков препинания записывают любые числа, слова, предложения. Иначе и нельзя построить условные графические обозначения: невозможно, например, для каждого элемента предусмотреть специальный знак. И дело даже не в том, что в настоящее время потребовались бы десятки тысяч сложных знаков. Просто с каждым днем появляются новые приборы и аппараты, новые способы соединения и заранее предусмотреть обозначения на все случаи было бы невозможно. Кроме того, такие условные обозначения были бы сложны как для изображения, так и для чтения, не говоря уже о том, что само чтение схем сильно усложнилось бы. Проиллюстрируем несколькими примерами принципиальные особенности построения условных графических обозначений. 1. Один и тот.же знак в зависимости от его расположения в условном обозначении приобретает разные значения. Рассмотрим, например, точку (рис. 3.1, а). Она может обозначать соединение проводников /, ответвление импульсных труб 2, подвижную часть контакта 3, газовое заполнение баллона ионного прибора 4, нейтральную точку многофазной обмотки 5, начало обмотки 6, положение многократного переключателя, в котором контакт замкнут, 7 и т. д. 2. Один и тот же знак в ряде случаев в схемах разных типов имеет различное значение. Например, прямоугольник на принципиальной схеме изображает обмотку реле, маг- 28 . . . д) 220В + ЧВ ™~ О о 25 27 2S гз до Ш^1 Рис. 3.1. Примеры построения условных графических обозначений эле- ментов схем нитного пускателя, контактора; на структурной и функциональной схемах - функциональную часть устройства, на планах проводок — щит, пульт, статив и др. - 3 Стандарт устанавливает общие обозначения, которые 29
берут за основу при составлении производных обозначений, если в том или ином конкретном случае недостаточно общего обозначения. На рис. 3.1, б дано общее обозначение электрической машины 8, но если требуется конкретизация и нужно, например, изобразить асинхронный электродвигатель с фазным ротором и подчеркнуть, что обмотка статора соединена в звезду, а обмотка ротора — в треугольник, то, сочетая обозначения обмоток статора 9 и фазного ротора 10 со знаком соединений в звезду // и треугольник 12 и с обозначением трехпроводной линии 13, получают производное однолинейное 14 или многолинейное 15 обозначение. 4. Некоторые элементы и их части имеют не одно, а несколько обозначений для схем одного типа, но каждое из них следует применять в определенных случаях. На рис. 3.1, в даны три стандартных обозначения обмотки трансформатора. Обозначение 16 служит в основном для схем электроснабжения и питания, с его помощью изображен трансформатор 19. Чтобы подробно показать соединения обмоток, используют обозначения 17. Обозначение 18 применяют только для указания вида соединения. В рассматриваемом примере обмотки двухобмоточного трансформатора 19 и 20 соединены: первичная — в звезду и вторичная — в звезду с выведенной нейтральной точкой. 5. Некоторые элементы и их части показывают более или менее подробно в зависимости от типа схемы. Если нужно на плане показать кабели, идущие к путевому выключателю, то его изображают простейшим способом (рис. 3.1, г вверху). Если нужно показать, в какие цепи введены контакты, то тот же путевой выключатель изображают подробно (рис. 3.1, г в центре). На рис. 3.1, г внизу показан бесконтактный путевой выключатель, не имеющий механической связи (контакта) с контролируемым объектом (связь, например, индуктивная). Кроме того, его схема построена на бесконтактных элементах — дросселях, конденсаторах, триодах и т.д. На плане бесконтактный путевой выключатель изображают так же, как на рис. 3.1, г вверху, но в схеме ограничиваются изображением прямоугольника, к которому подводят провода питания / и 2 и от которого отводят провода выводов 3, 4 и 5 для включения в схему. При этом следует помнить, что бесконтактный путевой выключатель имеет собственную принципиальную схему. При изображении логических элементов и других устройств, имеющих собственные, довольно сложные принци- 30 т пиальные схемы, принято показывать только входы и выходы. Стандарт предписывает рассматривать такие устройства как элементы схемы. На рис. 3.1, д в качестве примера показано обозначение цифрового элемента задержки с входом х и выходами уи у2 и г/з. На дополнительном поле указаны значения времени задержки по каждому входу. Знак |—I служит для обозначения логической операции «Задержка». Упрощеным способом, без детализации, показывают усилители, стабилизаторы, генераторы частоты, источники питания и т.д. На рис. 3.1,е дан пример источника питания, преобразующего переменный ток напряжения 220 В в постоянный ток напряжения 4 В. Если в стандарте нет нужного обозначения, то его составляют, исходя из принципа действия элемента, обозначений, принятых для аналогичных типов аппаратов, приборов, машин, с соблюдением принципов построения, обусловленных стандартами. Например, однолинейные обозначения строят на основании многолинейных и т.д. Рассмотрим пример. Требуется изобразить пятиобмоточный трансформатор с ферромагнитным сердечником, пятиступенчатым регулированием, осуществляемым с помощью вспомогательного двигателя переменного тока, параллельным соединением обмоток // и /// и встречным соединением IV и V. Обмотки IV и V должны быть экранированы, а экран соединен с корпусом. Первичная обмотка / имеет отвод. Такой трансформатор 31 показан на рис. 3.1, з. Его изображение составлено из стандартных обозначений: обмотки 21, начала обмотки 22, экрана 23, ферромагнитного сердечника 24, знака ступенчатого регулирования 25, линии механической связи 26, электродвигателя 27, знака переменного тока 28, обозначений корпуса 29 и электрического соединения 30. В рассмотренном примере необходимое обозначение составлено из стандартных и пояснений не требует. Но иногда приходится вводить дополнительные обозначения. Нужно, допустим, по щиту проложить провода цепей измерения, которые требуют раздельной прокладки от других цепей. В этом случае потоки одних проводов изображают сплошными линиями (что соответствует стандарту), а потоки других —- пунктирными (рис. 3.1,ж), при этом даются необходимые пояснения. Аналогичные случаи встречаются в комбинированных схемах при изображении электрических и трубных проводок. 31
Условные графические изображения линий электрических и трубопроводных связей регламентированы соответствующими стандартами ЕСКД. Обозначения измерительных, регулирующих, преобразующих, исполнительных приборов и устройств приняты по новой системе стандартов — СПДС. Стандарты этой системы содержат требования к разработке рабочей документации, учитывающие особенности проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации вновь строящихся и реконструируемых объектов. Они могут отличаться от требований выполнения конструкторской документации. В настоящее время в схемах управления и технологического контроля можно встретить условные обозначения исполнительных механизмов, отборных устройств и регулирующих органов, выполненные по различным нормативным документам. Это связано с тем, что наряду с условными обозначениями перечисленных элементов по ОСТ 36.27— 77 существуют аналогичные обозначения по ГОСТ 21.404 85. Указанные стандарты составлены с учетом рекомендации по стандартизации СЭВ 4388—77 «Приборы и средства автоматизации. Схемы автоматизации технологических процессов. Условные обозначения» и проекта международного стандарта. В электрических схемах наряду с условными обозначениями по ГОСТ 2.755—87 в эксплуатируемых установках можно встретить схемы с обозначениями по ГОСТ 2.725— 68 и ГОСТ 2.755—74. Поскольку в настоящее время в монтаже и эксплуатации можно встретить рабочую документацию, содержащую схемы с условными обозначениями, взятыми из перечисленных стандартов, в книге даются объяснения по технике чтения со всеми этими обозначениями. Читая схемы автоматического управления и технологического контроля и в первую очередь функциональные и монтажные схемы, приходится констатировать и оценивать виды давлений в том или ином трубопроводе или приборе. Поэтому необходимо четко знать и понимать характеристику каждого из них. ГОСТ 356—80 (СТ СЭВ 253—83) определил: а) условное давление обозначается Ру, оно представляет собой наибольшее избыточное давление при температуре среды 20°С B93 К), при котором допустима длительная работа арматуры и деталей трубопровода, имеющих заданные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках их 32 прочности и соответствующие температуре 20°С согласно ГОСТ 26349—84. В ГОСТ 26349—84 условное давление также называют номинальным и соответственно обозначают PN; б) пробное давление обозначается РПР, оно представляет собой избыточное давление, при котором должно проводиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и плотность водой при температуре 5°С B78 К) и не более 70°С C43 К), если в нормативно-технической документации не указано конкретное значение этой температуры. Предельное отклонение пробного давления не должно превышать±5 %; в) рабочее давление обозначается РР, оно представляет собой наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопровода. 3.2. Приборы и средства автоматизации К приборам и средствам автоматизации относится большая группа устройств, с помощью которых осуществляют измерение, регулирование, управление и сигнализацию технологических процессов различных производств. Приборы и средства автоматизации подразделяют на измерительные и преобразующие приборы, регулирующие органы и исполнительные механизмы. Для понимания и прочтения условных обозначений всех этих устройств необходимо знать их принцип действия и назначение. Измерительное устройство в общем случае состоит из первичного, промежуточного и передающего измерительных преобразователей. Первичным измерительным преобразователем (или сокращенно первичным преобразователем) называют элемент измерительного устройства, к которому подведена измеряемая величина. Первичный преобразователь занимает первое место в измерительной цепи (канале измерения). Примерами первичных измерительных преобразователей могут служить: преобразователь термоэлектрический (термопара) , сужающее устройство для измерения расхода и др. Первичные измерительные преобразователи часто называют датчиками. Промежуточным измерительным преобразователем (или сокращенно промежуточным преобразователем) называют элемент измерительного устройства, занимающий в измерительной цепи место после первичного преобразователя. Основное назначение промежуточного преобразователя — 3-679 33
преобразование выходного сигнала первичного измерительного преобразователя в форму, удобную для последующего преобразования в сигнал измерительной информации для дистанционной передачи. Примером промежуточного измерительного преобразователя может служить мембранный блок дифманометра-расходомера. В измерительной цепи измерения расхода он занимает место непосредственно после сужающего устройства и преобразует перепад давления на сужающем устройстве в соответствующее перемещение мембраны мембранного блока и связанной с ней механической системы прибора. Передающим измерительным преобразователем (или сокращенно передающим преобразователем) называют элемент измерительного устройства, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации. Примером передающего преобразователя могут служить разные электрические или пневматические преобразователи, встраиваемые в дифманометры-расходомеры. С их помощью, например, перемещение мембраны, изменяющее положение сердечника дифференциального трансформатора дифманометра, преобразуется в выходной унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА (электрический преобразователь) или перемещение гармониковых сильфонов дифманометра в унифицированный выходной пневматический сигнал 0,02—0,1 МПа (пневматический преобразователь) для дистанционной передачи измерительной информации. Приборостроительная промышленность выпускает устройства, объединяющие в себе функции первичного, промежуточного и передающего преобразователей в различных сочетаниях. Так, бесшкальные манометры и дифманометры выпускают со встроенными преобразователями для дистанционной передачи показаний. Эти приборы сочетают в себе функции промежуточного и передающего преобразователей. Кроме того, в различных измерительных схемах одни и те же элементы могут выполнять различные функции преобразования измеряемой величины. Если имеется измерительная цепь преобразователь термоэлектрический (термопара) — линия связи — милливольтметр, то преобразователь термоэлектрический выполняет функции первичного, промежуточного и передающего преобразователя. Если в' качестве вторичного прибора используется потенциометр с унифицированным входным сигналом 0—5мА, то сигнал с преобразователя термоэлектрического поступает сначала на преобразователь, преобразующий значение измеряемой 34 величины, выраженное в милливольтах, в соответствующее значение, выраженное в миллиамперах постоянного тока. В этом случае термопреобразователь термоэлектрический выполняет функции только первичного преобразователя. К первичным преобразователям также относятся отборные и приемные устройства. Под отборными и приемными устройствами понимают устройства, встраиваемые в технологические аппараты и трубопроводы для отбора контролируемой среды и измерения ее параметров. Примерами таких устройств могут служить устройства отбора давления в аппарате или трубопроводе, устройства отбора среды для определения, например, концентрации, щелочности и др. Первичные измерительные устройства могут встраиваться в технологические аппараты и трубопроводы с помощью дополнительных устройств: бобышек, карманов, расширителей и т.п. Эти устройства на схемах не обозначают, но включают в спецификации и делают ссылки на соответствующий конструктивный чертеж. Ряд приемных устройств по своей конструкции и принципу действия не требует непосредственного контактирования с измеряемой средой (радиоактивные устройства, коллиматоры, видеоприемные устройства и т.п.). Их изображают на схемах в непосредственной близости от объекта измерения. Измерительным прибором называют средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные приборы могут иметь различные функциональные отличия. Они могут быть показывающими, регистрирующими, самопишущими, интегрирующими и т. д. Кроме того, в них могут быть встроены регулирующие, преобразующие и сигнализирующие устройства. В связи с этим условные обозначения приборов и преобразующих устройств состоят из основного условного изображения прибора или устройства и вписываемых в него обозначений контролируемых и регулируемых величин, а также их функциональных признаков. Регулирующие органы по конструкции представляют собой устройства, монтируемые непосредственно в технологические трубопроводы: различные клапаны, заслонки, шиберы и т.п. Управление регулирующими органами осу- 3* 35
приборов и средств Продолжение табл. 3.1 Наименование Обозначение ГОСТ 21.404-85 | ОСТ 36.27—77 1. Первичный измерительный преобразователь (датчик): прибор, устанавливаемый вне щита (по месту) на технологическом трубопроводе, аппарате., стене, полу, колонне, металлоконструкции: а) базовое обозначение б) допускаемое обозначение 2. Прибор, устанавли ваемый на щите, пульте: а) базовое обозначе ние б) допускаемое обозначение 3. Исполнительный механизм. Общее обозначение. Положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала не показывается 4. Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала: а) открывает регулирующий орган б) закрывает регулирующий орган в) оставляет регулирующий орган в неизменном положении Наименование 5, Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом (обозначение может применяться в сочетании с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала) 6, Регулирующий орган 7. Отборное устройство без постоянно включен кого прибора (служит для эпизодического подключения приборов во время наладки, снятия характеристик и т. п.) Обозначение ГОСТ 21.404—85 г — — J ОСТ 36.27-77 N т 36 ществляется исполнительными механизмами, выполняю- ими функции их приводов. Исполнительные механизмы в отличие от регулирующих органов представляют собой относительно сложные многоэлементные устройства. Они отличаются друг от друга принципом действия, техническими" и эксплуатационными характеристиками, а также конструктивными особенностями. По роду используемой энергии исполнительные механизмы подразделяют на гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные. В основу условных обозначений по ГОСТ 21.404—85 и ОСТ 36.27—77 положены буквенные обозначения в сочетании с простыми условными графическими обозначениями (табл. 3.1). Для всех измерительных преобразователей (датчиков), а также приборов, устанавливаемых по месту (на технологическом трубопроводе, аппарате, стене, полу, колонне, ме- 37
таллоконструкции), принято единое графическое обозначение в виде окружности или овала в зависимости от объема вписываемых буквенных обозначений. То же обозначение, но разделенное горизонтальной чертой на две половины, соответствует приборам, устанавливаемым на щите или пульте. Поскольку для отборных устройств постоянно подключенных приборов специальное обозначение отсутствует, предусмотрено специальное графическое условное обозначение отборного устройства без постоянно подключенного прибора, которое служит для эпизодического подключения приборов во время наладки, контрольного снятия характеристик и других поверочных работ. Такие отборные устройства обозначают в виде полукруга, к которому подведена линия связи. Этот прием, не меняя основного принципа построения условных обозначений приборов и средств автоматизации, обеспечивает возможность быстрого нахождения на схеме нужных отборов в период наладки и других контрольных операций. В отличие от обозначения приборов все без исключения исполнительные механизмы изображают квадратиком или кружком с отрезком линии связи. Небольшой размер объясняется тем, что в него не требуется вписывать буквенное обозначение. Для показа -положения регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала на отрезке линии связи, входящем в условное обозначение исполнительного механизма, наносят стрелку либо поперечную черточку. Дополнительный ручной привод исполнительного механизма изображают либо в виде Т-образного символа на боковой стороне квадратика, либо буквой Н, вписанной в окружность. Собственно регулирующий орган изображают аналогично трубопроводной арматуре. Для получения полного обозначения прибора или средства автоматизации в его графическое условное обозначение в виде круга или овала вписывают буквенное условное обозначение, которое и определяет назначение, выполняемые функции, характеристики работы. Все буквенные обозначения построены на буквах латинского алфавита (см. приложение 1). Условные обозначения строят на основании общего принципа построения буквенных обозначений, когда место расположения буквы определяет ее значение. Поэтому вся необходимая информация о приборе или средстве автоматизации уложилась в объем латинского алфавита и математических знаков. 38 В табл. 3.2 приведены основные значения первой буквы в условном обозначении. Из таблицы видно, что в ней отсутствуют буквы А, В, С, I, N, О, Y, Z, которые являются Таблица 3.2. Основные буквенные условные обозначения измеряемых величин Основное значение первой буквы, обозначающее измеряемую величину Плотность Любая электрическая величина Расход Размер, положение, перемещение Ручное воздействие Время, временная программа Уровень Влажность Обозначение Р Q R S Т U V W Основное значение первой буквы, обозначающее измеряемую величину Давление, вакуум Величина, характеризующая качество: состав, концентрацию и т. п. Радиоактивность Скорость, частота Температура Несколько разнородных измеряемых величин Вязкость Масса резервными и могут быть использованы в необходимых случаях для ввода в обозначение информации, не предусмотренной ГОСТ. Буква X не рекомендуется к применению. Стандарт не допускает применения одной и той же резервной буквы в одной и той же документации для обозначения разных величин, понятий и т. п. Для обозначения функций, выполняемых прибором, служат семь букв, приведенных в табл. 3.3. Таблица 3.3. Буквенные условные обозначения функций, выполняемых приборами j Обозначение А 1 R Отображение информации Сигнализация Показание Регистрация Обозначение С S — формирование выходного сигнала Регулирование, управление Включение, отключение, переключение Обозначение Я L — Дополнительное значение Верхний предел измеряемой вели- Нижний предел измеряемой величины 39
Функция, выполняемая прибором, может быть обозначена также буквами Е, G, V, являющимися резервными среди букв, обозначающих функцию. Для обозначения формирования выходного сигнала предусмотрено пять резервных букв: К, О, Т, Y, Z. Функциональные признаки приборов и средств автоматизации обозначают четырьмя основными буквами (табл. 3.4). Таблица 3.4. Дополнительные буквенные обозначения функциональных признаков приборов Обозначение Е Т К Y Функциональный признак Чувствительный элемент ¦ . Дистанционная передача Станция управления Преобразования, вычислительные функции Буква Е применяется для обозначения чувствительных элементов, т. е. устройств, выполняющих первичное преобразование, например приемных (сужающих) устройств расходомеров, преобразователей термоэлектрических (термопар), термопреобразователей сопротивления (термометров сопротивления), датчиков расходомеров, уровнемеров и т. п. Буквой Т обозначают промежуточное преобразование с дистанционной передачей сигнала. Ее применяют обычно для обозначения приборов с дистанционной передачей показаний, например бесшкальных манометров, дифманомет- ров, манометрических термометров и т. п. Буквой К обозначают станции управления, входящие в состав приборов. Для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств применяют букву Y. Для уточнения измеряемого параметра предусмотрено четыре дополнительных буквенных обозначения, приведенных в табл. 3.5, причем три из них — D, F и Q — разрешается записывать строчными буквами: d, f, q. В табл. 3.6 показаны дополнительные буквенные обозначения, определяющие характеристики работы приборов и средств автоматизации. Эти обозначения построены с применением букв латинского алфавита и математических. 40 I Таблица 3.5. Дополнительные буквенные обозначения, уточняющие измеряемый параметр Обозначение Дополнительное значение первой буквы Разность, перепад Соотношение, доля, дробь Автоматическое переключение, обегание Интегрирование, суммирование по времени знаков. Необходимо отметить особенности отдельных буквенных обозначений. Сигнализацию обозначают, как показано в табл. 3.3, буквой А. Это обозначение применяют независимо от того, Таблица 3.6. Дополнительные буквенные обозначения характеристик работы прибора Обозначение Характеристика Е Р G А D 2 К X dx/dt max rain Энергия сигнала: электрическая пневматическая гидравлическая Формы сигнала: аналоговая дискретная Операция, выполняемая вычислительным устройством: суммирование умножение сигнала на постоянный коэффициент К перемножение двух и более сигналов друг на друга деление сигналов друг на друга возведение величины сигнала в степень извлечение из величины сигнала корня степени п логарифмирование дифференцирование интегрирование изменение знака сигнала ограничение верхнего значения сигнала ограничение нижнего значения сигнала вынесена сигнальная аппаратура (арматура) на какой-либо щит или встроена в сам прибор. Предельные значения измеряемых величин конкретизируют буквами Я и L (верхний и нижний уровни). 41
Контактное устройство прибора, выполняющее коммутационные операции (включение, отключение, блокировку и т.п.), обозначают буквой 5. Если контактное устройство наряду с коммутационными выполняет и сигнальные функции, то в этом случае для его обозначения используют буквы 5 и Л. В то же время для обозначения функции регулирования букву S в обозначение прибора или средства автоматизации не вводят. Зная, какую информацию могут передать буквы, рассмотрим принцип построения всех буквенных обозначений. Основное буквенное обозначение вписывают в верхнее поле условного графического обозначения прибора (окружности, овала). В поле под чертой указывают позиционное обозначение данного прибора в конкретной схеме измерения, регулирования, сигнализации управления. Принята следующая очередность записи информации в буквенном условном обозначении: сначала записывают обозначение основной измеряемой величины и ее уточнение, если это требуется. Затем указывают функциональные признаки прибора, которые, если их несколько у прибора, также записывают в строго определенной последовательности: показание /; регистрация R; регулирование, управление С; включение, отключение, переключение S; сигнализация А. Следует помнить, что в условное обозначение прибора вносят буквенные символы только тех его функциональных признаков, которые используют в данной конкретной схеме. Например, если у показывающего и самопишущего манометров в данной схеме используется только показание, его обозначают PI, а не PIR. Если электронный бесшкальный блок сигнализатора уровня снабжен контактным устройством и встроенными сигнальными лампами, то в зависимости от функций, предусмотренных конкретной схемой, условное обозначение прибора будет различным. Так, если прибор применен только для включения (отключения) оборудования, то его обозначают LS; для сигнализации (местной, дистанционной) — LA; для включения (отключения) и сигнализации — LSA; для регулирования уровня — LC. В ряде случаев необходимо в условном обозначении прибора передать объем информации больший, чем закодирован в буквенном обозначении, вписанном в графическое обозначение. В этих случаях дополнительную информацию записывают справа от графического обозначения (окруж- 42 ности, овала). Например, для конкретизации измеряемой величины справа от условного графического обозначения прибора указывают «напряжение», «сила тока», рН, О2; вид радиоактивности: а-, C- или у-излучение. Когда буквой V обозначают несколько разнородных величин, измеряемых прибором, справа от обозначения приводят расшифровку измеряемых величин. При уточнении значения измеряемого параметра буквы D, F, Q могут быть записаны строчными: d, f, q. При чтении условного обозначения комплекта средств автоматизации, состоящего из нескольких единичных обозначений, связанных друг с другом, необходимо помнить, что во всех единичных обозначениях устройств, входящих в комплект, первая буква обозначения указывает измеряемый комплектом параметр (температуру, давление, уровень и т.п.). Исключение составляют устройства ручного управления, входящие в комплект. В их обозначении шифр измеряемого параметра не вводят. Например, в комплекте для измерения и регулирования температуры первичный измерительный преобразователь удет обозначен буквами ТЕ (чувствительный элемент из- ерения температуры); вторичный регистрирующий приор TR (самопишущий прибор измерения температуы); ре- лирующий блок — ТС (регулятор температуры) и т.п. В условных обозначениях всех устройств, выполненных виде отдельных блоков, рассчитанных на ручное управлс- е, всегда первой записывают букву Н (ручное воздействие) , например в обозначении переключателей электриче- ких цепей измерения, управления; переключателей газо- ых или воздушных линий; байпасных панелей дистанционного управления; кнопок, ключей управления, задатчи- ков и т. п. Следует помнить еще одну особенность построения условных буквенных обозначений. В комплекте, предназначенном для измерений нескольких разнородных величин, первичные измерительные преобразователи (датчики) обозначают буквой, обозначающей измеряемый данным датчиком параметр. Несколько непривычно на первый взгляд выглядит обозначение на схеме постоянно подключенного отборного устройства, для которого специального графического обозначения нет. Местом установки отборного устройства является точка пересечения линии связи с обозначением технологического трубопровода или аппарата. Второй конец линии 43
Рис. З.2. Первичные измерительные преобразователи связи в этом случае сопрягается с обозначением первичного измерительного преобразователя или прибора. На рис. 3.2, а показано обозначение установки преобразователя термоэлектрического (термопары) на технологическом трубопроводе, а на рис. 3.2,6 — показывающего манометра. Первичный измерительный преобразователь измерения расхода (например, диафрагма) устанавливается, как известно, в рассечку технологического трубопровода, что показывается в условном обозначении (рис. 3.2, в). Существует прием, с помощью которого можно указать точное место расположения отборного устройства или точки измерения. Для этого линию связи от первичного измерительного преобразователя или прибора вводят внутрь контура технологического аппарата, а на ее конце изображают окружность, как показано на рис. 3.2, г. Подвод линии связи к условному обозначению прибора или средства автоматизации изображают в любой точке окружности (сверху, снизу, сбоку). Когда для правильного понимания работы схемы важно знать направление потока среды или передачи сигнала, на изображении линии связи наносят стрелку. Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов изображают на схемах в виде прямоугольников, размеры которых определяются местом, необходимым для изображения в них условных графических обозначений приборов и средств автоматизации, устанавливаемых на них. Комплектные устройства, например машины централизованного контроля, управляющие машины, полукомплекты телемеханики (не путать с комплектом средств автоматизации), обозначают, так же как и щиты, прямоугольниками произвольных размеров. Внутри прямоугольника указывают тип^комплектного устройства в соответствии с документацией завода-изготовителя. Рассмотрим технику чтения условных обозначений наи- 44 • более часто встречающихся приборов и средств автоматизации, устанавливаемых по месту и на щитах. На рис. 3.3 приведены условные обозначения приборов для измерения и регулирования температуры. Как их прочитать? О том, что на рис. 3.3, а изображен первичный из- а) б) 0) г) в) Рис. 3.3. Приборы для измерения и регулирования температуры мерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения температуры, установленный по месту, например термоэлектрический преобразователь (термопара), термопреобразователь сопротивления (термометр сопротивления), термобаллон манометрического термометра и т. п., указывает: во-первых, окружность без горизонтальной линии внутри (первичный измерительный преобразователь или прибор, установленный по месту согласно табл. 3.1); во-вторых, первая буква Т, обозначающая, что измеряемый параметр — температура, и вторая буква Е, обозначающая, что это чувствительный элемент. Таким образом, это условное обозначение передает необходимый объем информации в общем виде. Буква / в обозначении прибора для измерения температуры (рис. 3.3, б) говорит о том, что изображен показывающий прибор. Обозначения приборов, приведенных на рис. 3.3, в, расшифровывается так: оба прибора установлены на щите (горизонтальная черта внутри окружности), оба регистрируют R температуру Т, а второй прибор еще и регулирует С. Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту, изображен на рис. 3.3, г слева. Вторая буква С обозначает, что это регулятор. Правое обозначение свидетельствует, что это измерительный комплект температруы Т, регистрирующий R, регулирующий С, со станцией управления К- Это может быть, например, вторичный прибор и регулирующий блок системы «Старт». Температурное реле изображено на рис, 3.3,C: Т — температура; 5 — контактное устройство (включение, отключение, переключение). 45
Рис. 3.4. Приборы для измерения давления а) Рис. 3.5. Приборы для измерения Рис. 3.6. Приборы для измерения расхода уровня На рис. 3.4, а даны приборы для измерения давления (Р), установленные по месту (соответственно): показывающий (I) — манометр, дифманометр, тягомер, напоромер, вакуумметр и др.; показывающий перепад (D) —дифманометр; бесшкальный (отсутствие буквы /), с дистанционной передачей (Т) — манометр, дифманометр с электро- или пневмопередачей. Из рис. 3.4, б видно, что для обозначения прибора, регистрирующего давление, в верхнюю часть круга вписаны буквы Р и R. Примером этого вида приборов может быть любой вторичный прибор, регистрирующий давление. На рис. 3.4, в даны обозначения электроконтактного манометра (вакуумметра) и регулятора: Р — давление, / — показание, 5 — контактное устройство, С — регулирование. Интересное обозначение приведено на рис. 3.5, а. Окружность без горизонтальной черты указывает на то, что это первичный измерительный преобразователь или прибор, установленный по месту. Буквы F и Е обозначают соответственно расход и чувствительный элемент, буква Е — что это не прибор, а измерительный преобразователь. Следовательно, это обозначение может принадлежать диафрагме, соплу, трубе Вентури, датчику индукционного расходомера и т. п. Дело в том, что в применявшихся ранее обозначениях по ГОСТ 3925—58 имелись специальные условные графические обозначения первичных преобразователей, легко узнаваемые по своим графическим начертаниям. Поскольку в настоящее время указанный стандарт не действует, в практике встречаются случаи, когда при чтении функциональных схем возникают трудности с отысканием первич- 46 ных преобразователей. Обозначения по ГОСТ 3925—58 наносились в рассечку линии связи в месте их установки. Теперь, при выполнении обозначений по ГОСТ 21.404—85 и ОСТ 36.27—77, обозначение первичного преобразователя, как и любого другого прибора, наносится около места установки, и если не вникнуть в суть вписанных в него букв, можно не понять, о чем идет речь, т. е. просто не признать го, тем более что в рассечке линии связи обозначение сутствует. Но раз имеется пересечение линии связи с ли- ией, изображающей основной трубопровод (технологический), а рядом показано обозначение прибора (преобразователя) с соответствующими буквами, в данном случае F и Е, нужно знать, что это первичный измерительный преобразователь. Сравним обозначения первичных измерительных преобразователей для измерения температуры на рис. 3.3 и 3.5. Из обозначения на рис. 3.5, б видно, что это установленные по месту приборы измерения расхода (F) показывающие (I), а второй прибор еще и интегрирующий (Q). На рис. 3.5, в показано обозначение прибора для измерения соотношения (вторая буква F) расходов (первая буква F), регистрирующего (R), установленного на пульте (горизонтальная линия в окружности). Это может быть, например, вторичный самопишущий прибор соотношения расходов. На рис. 3.6, а приведено обозначение первичного измерительного преобразователя (чувствительного элемента) (Е) для измерения уровня (L), установленного по месту. Им может быть, к примеру, датчик электрический емкостный или ультракоротковолновый уровнемер. Бывают случаи, когда в дополнение к основному буквенному обозначению, вписанному в окружность, необходима информация, например, о предельных значениях параметра, конкретной измеряемой величине и т. п. Такую информацию записывают рядом с окружностью — символом прибора — справа от нее. На рис. 3.6, б показаны обозначения приборов для измерения уровня с контактным устройством, включенным либо в схему сигнализации (SA) — реле уровня, либо в схему регулятора — сигнализатора уровня с контактным устройством (CS), установленных по месту. Буква Н вне обозначения, справа вверху, показывает, что приборы должны быть отрегулированы на срабатывание по верхнему уровню. Сравним обозначения на рис. 3.6, б и в. Если на рис. 47
3.6,5 дано обозначение прибора, установленного по месту, например, реле уровня, то на рис. 3.6, в — обозначение вторичного прибора, показывающего и сигнализирующего предельные (Я, L) значения уровня, поэтому сочетание букв / и А на рис. 3.6, в означает показание и сигнализацию, a S и 'А па рис. 3.6,6 — контактное устройство, работающее в схеме сигнализации. На рис. 3.7 приведены обозначения большой группы приборов технологического контроля и управления. Первая буква D (плотность) в сочетании со второй буквой Т (дистанционная передача) обозначает, что это датчик плотномера с электро- или пневмопередачей (буква Е или Р), т. е. прибор для измерения плотности раствора бесшкальный (отсутствие буквы /) с дистанционной передачей, установленный по месту (рис. 3.7,а). Обозначение прибора, измеряющего размеры (G), показывающего, например прибора, измеряющего толщину стальной ленты, установленного по месту, изображено на рис. 3.7,6. Существует большая группа приборов для измерения различных электрических величин (буква Е), например вольтметры, ваттметры, частотомеры и др. Обозначение любого из таких приборов приведено на рис. 3.7, в слева. Справа это же обозначение дано с поясняющей надписью «напряжение», показывающей, какую из электрических величин измеряет прибор. Из табл. 3.2 видно, что буква Q — величина, характеризующая качество: состав, концентрацию и т. п. Значит, на рис. 3.7, г изображены приборы измерения качества продукта. Буква Е в первом обозначении показывает, что это чувствительный элемент, а буквы R и С во втором — что прибор регистрирующий и регулирующий. Знаки вне изо- Напряжение S б) ^S е) U=f(F,P) Е/Е Рис. 3.7. Приборы для-измерения различных параметров 48 m бражения конкретизируют, что именно измеряет этот прибор. Таким образом, в первом случае это может быть датчик рЯ-метра, а во втором — вторичный самопишущий прибор регулятора концентрации серной кислоты в растворе. На рис. 3.7, д приведено обозначение прибора для показания (I) и сигнализации (А) радиоактивности (R), в частности предельно допустимых (верхний предел) значений а- и р-лучей. Обозначение вторичного прибора тахогенератора — прибора для измерения и регистрации (R) скорости (первая буква S) привода, установленного на щите, показано на рис. 3.7, е. Следует обратить внимание на то, какое важное значение имеет не только сама буква, но и ее место в обозначении. Во всех предыдущих случаях буква S, занимая второе или третье место, показывала наличие у прибора .контактного устройства. В рассматриваемом случае, занижая первое место, буква 5 обозначает скорость. Последней "в нижнем обозначении записана буква п — частота вращения. На рис. 3.7, ж показано обозначение большой группы приборов для измерения нескольких разнородных величин (первая буква U). Конкретизация измеряемой величины дана функцией U—f(F, P). В обозначении указано, что измеряемая величина является функцией расхода и давления. При этом расход записан первым. Значит, это может быть, к примеру, дифманометр-расходомер (F) самопишущий (R) с дополнительной записью давления (Р). Обозначение любого преобразователя (вторая буква У) сигнала приведено на рис. 3.7, з, где показан преобразователь термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя (первая буква Г). Чтобы знать вид входного и выходного сигналов, рядом с обозначением записывают соответствующие буквы, например Е/Е. Это значит, что входной и выходной сигналы в данном случае электрические. На рис. 3.7, и показано обозначение преобразователя (вторая буква Y) пневматического сигнала в электрический (буквы Р/Е обозначения преобразователя) от датчика давления (первая буква Р). Существует ряд средств автоматизации, которые, как правило, имеются почти во всех схемах автоматизации технологических процессов. Обозначения наиболее типичных из них показаны на рис. 3.8. На рис. 3.8, а показано обозначение коммутирующего устройства управления. Из его гра- 4-679 49
фического изображения следует, что это устройство установлено на щите (горизонтальная линия окружности). Первая буква (Н) означает ручное воздействие, т. е. ручное управление устройством. Вторая буква (S) показывает, что устройство контактное, обеспечивающее включение, отключение, переключение. Другими словами, это ручное контактное устройство: ключ управления, кнопка, переключатель и т. п. Второй вариант обозначения ручного щитового органа управления, например байпасной панели дистанционного управления, Рис. 3.8. Средства автома- показан на рис. 3.8, б. Буква Я тизации r V, J означает ручное, а С — управление. На рис. 3.8, в дано обозначение пускового аппарата — магнитного пускателя, контактора и т. п. — для управления электроприводом (включение, выключение двигателя насоса; открытие, закрытие задвижки и т. п.). На этом рисунке дан пример применения резервной буквы N, что должно быть оговорено на поле чертежа. Буква S означает контактное устройство. 3.3. Линии связи Условные графические обозначения основных линий на схемах автоматизации установлены стандартами ЕСКД; они приведены в табл. 3.7—3.9. Наряду с этим отдельные проектные организации, в основном отраслевые технологические институты (ГИПРО), применяют в схемах автоматизации условные обозначения линий связи, принятые в той или иной отрасли. При этом символы линий связи составляют с учетом функционального назначения линий. В отдельных случаях такая конкретизация обозначений обеспечивает лучшую наглядность схем. В большинстве случаев отраслевые обозначения создают трудности при чтении схем. 3.3.1. Линии связи, выполняемые трубопроводами Помимо обозначений линий связи табл. 3.7 содержит также условные обозначения мест их соединений (ответвлений) и пересечений. На наличие соединения линий связи 50 Таблица 3.7. Условные графические обозначения трубопроводов линий связи и их элементов по ГОСТ 2.784—70 Наименование Обозначение Обозначения элементов общего назначения 1. Трубопроводы, линии связи: а) всасывания, напора, слива б) управления в) отвода утечек (дренажная), выпуска воздуха, отвода конденсата 2. Соединения трубопроводов, линий связи: а) общее обозначение б) с неиспользованной возможностью присоединения в) с использованной возможностью присоединения 3. Место присоединения (для отбора энергии или измерительного прибора): а) в неприсоединением положении (закрыто) б) в соединенном положении 4. Пересечение трубопроводов, линий связи (без соединения) 5. Линия гидравлической связи с указанием места удаления воздуха 6. Подвод жидкости под давлением (без указания источника питания) 7. Слив жидкости из системы: без возможности присоединения элемента для слива 4- •—I— или —S .. 51
Продолжение табл. 3.7 Наименование Обозначение с возможностью присоединения элемента для слива 8. Подвод воздуха (газа) под давлением (без указания источника питания) ' 9, Место выпуска воздуха (газа): без возможности присоединения элемента для отвода с возможностью присоединения элемента для отвода 10. Трубопровод с вертикальным стояком 11, Трубопровод гибкий, шланг 12, Изолированные участки трубопровода 13, Трубопровод в трубе (футляре) 14, Трубопровод в сальнике 15. Соединение элементов трубопроводов разъемное: а) общее обозначение б) фланцевое в) штуцерное резьбовое -1ЛААЛЛ if vv v VI ¦Е- 62 Продолжение табл. 3.7 Наименование Обозначение г) муфтовое резьбовое д) муфтовое эластичное, например, дюри- товое е) шарнирное или поворотное, например: однолинейное трехлинейное 16. Конец трубопровода под разъемное соединение: а) общее обозначение б) фланцевое в) штуцерное резьбовое г) муфтовое резьбовое д) муфтовое эластичное е) быстроразъемное: без запорного элемента с запорным элементом 17, Конец трубопровода с заглушкой (пробкой): а) общее обозначение б) фланцевый ¦е- Иг -И 53
Продолжение табл. 3.7 Наименование в) резьбовой 18. Детали соединений трубопроводов: а) тройники различные б) крестовины различные в) колена, отводы с различными углами г) разветвитель, коллектор, гребенка 19. Сифоны различные (гидрозатворы) 20. Переход, переходник, патрубок переходный: а) общее обозначение б) фланцевый в) штуцерный 21. Быстроразьемное соединение в соединенном положении: а) без запорного элемента б) с запорным элементом Обозначение Г| LI 11ГГГ \г 1г1л х ? \ ч~ . Ъ ! <6 ¦ 9 \ Ч 54 Продолжение табл. 3.7 Наименование 22. Компенсатор: а) общее обозначение ч б) П-образный в) лирообразный г) линзовый д) волнистый е) Z-образный ж) сильфонный з) кольцеобразный и) телескопический 23. Вставка: а) амортизационная б) звукоизолирующая в) электроизолирующая 24. Место сопротивления в линии связи с расходом: а) зависящим от вязкости рабочей среды Обозначение А А Q 0 ЛАГ -N- Ш ?1 ¦-с=- -Wr- о» 55
Продолжение табл. 3.7 Наименование б) не зависящим от вязкости рабочей среды (шайба дроссельная, сужающее устройство расходомерное, диафрагма) 25. Опора трубопровода: а) неподвижная б) подвижная (общее обозначение) в) шариковая г) направляющая д) скользящая е) катковая ж) упругая 26. Подвеска: а) неподвижная б) направляющая в) упругая Обозначение /\ т "ОТ т 1 1 56 Продолжение табл. 3.7 Наименование Обозначение Обозначения элементов, применяемых преимущественно в документации для строительства 27. Соединение элементов трубопроводов раструбное 28. Конец трубопровода раструбный 29. Конец трубопровода с раструбной заглушкой 30. Переход, переходник, патрубок переходный: а) раструбный б) раструб—фланец в) раструб—гладкий конец г) вентиляционный 31. Тройник переходный: а) прямой б) прямой низкий 32. Тройник прямой низкий 33. Тройник прямой компенсационный 34. Крестовина двухплоскостная 35. Патрубок компенсационный 36. Ревизия 57.
Продолжение табл. 3.7 Наименование 37. Отступ 38. Муфта: а) общее обозначение б) неподвижная Обозначение э—с указывает точка, изображаемая в месте пересечения линий. Если такая же точка показана на участке трубопровода, не имеющего видимых отводов по схеме, то в этом случае точка — символ вертикального отвода от трубопровода. На схемах соединений линии связи дополняют элементами (деталями) соединения трубопроводов между собой. Обозначают также места и способы выполнения присоединений и вводов трубопроводов. Символы этих обозначений наглядны, так как они отражают конструкцию соединения; например, фланцевое соединение обозначается двумя параллельными линиями, расположенными перпендикулярно линии связи (табл. 3.7, п. 15,6); резьбовое соединение — двумя параллельными линиями, расположенными параллельно линии связи (табл. 3.7, п. 15, г) и т. д. В настоящее время при монтаже трубопровода систем пневмо- и гидроавтоматики широко применяют стандартизированные штуцерные (ниппельные) соединители. В зависимости от назначения они бывают проходными, тройнико- выми, переборочными и т. п. Обозначения соединителей составные и построены на базе рассмотренных символов соединений трубопроводов (см. пример 3.1). На схемах соединений показывают способы выполнения проходов трубопроводов через стены, перекрытия и т. п., а также защиту отдельных трубопроводов от механических повреждений, если такая защита необходима. Используемые для этой цели сальники либо защитные трубы также обозначают на схемах условными символами. Защитную трубу изображают двумя параллельными линиями с буртиками на концах (табл. 3.7, п. 13). Сальники обозначают символами, отличающимися от символов защитной трубы 58 Таблица 3.8. Условные цифровые обозначения жидкостей, газов и материалов, транспортируемых по трубопроводам по ГОСТ 14202—69 Цифровые обозначения 1 .1 1 О 1.1 1.3 1.4 1.5 t с 1 .0 1.7 1.8 1.9 1.0 2.1 2.2 2.3 О А 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 О О 3.8 О Л 3.9 3.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Наименование транспортируемой среды Вода: общее обозначение питьевая техническая горячая (водоснабжение) горячая (отопление) питательная резерв резерв конденсат прочие виды отработанная, сточная Пар: низкого давления (до 0,2 МПа) насыщенный перегретый отопление влажный (соковый) отборный резерв вакуумный прочие виды отработанный Воздух: атмосферный кондиционированный циркуляционный горячий сжатый пневмотранспорта кислород вакуум прочие виды отработанный Горючие газы: светильный генераторный ацетилен аммиак водород и газы, его содержащие Цифровые обозначения 4.6 4.7 4.8 4.9 4.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.0 7.1 7.2 7.3 Наименование транспортируемой среды углероды и их производные окись углерода и газы, ее содержащие резерв прочие виды отработанные Негорючие газы: азот и газы, его содержащие резерв хлор и газы, его содержащие углекислый газ и газы, его содержащие инертные газы сернистый газ и газы, его содержащие резерв резерв прочие виды отработанные Кислоты: серная соляная азотная резерв неорганические кислоты и их растворы органические кислоты и их растворы растворы кислых солей резерв прочие жидкости кислотной реакции отработанные кислоты и кислые стоки (при рН<6,5) Щелочи: натриевые калийные известковые 59
Цифровые обозначения 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 о л о.U Наименование транспортируемой среды известковая вода неорганические щелочи и их растворы органические щелочи и их растворы резерв резерв прочие жидкости щелочной реакции отработанные щелочи и щелочные стоки (рН>8,5) Горючие жидкости: жидкости категории А (<„.п<28оС) жидкости категории Б B8°С«в.п< < 120 °С) жидкости категории В (^.„>120°С) смазочные масла прочие органические горючие жидкости взрывоопасные жидкости резерв резерв прочие горючие жидкости горючие стоки Цифровые обозначения 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 П 7 9.7 9.8 9.9 9.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.0 Продолжение табл. 3.8 Наименование транспортируемой среды Негорючие жидкости: жидкие пищевкусовые продукты водные растворы (нейтральные) прочие растворы (нейтральные) водные суспензии прочие суспензии эмульсии резерв резерв прочие негорючие жидкости негорючие стоки (нейтральные) Прочие вещества: порошкообразные материалы сыпучие материалы зернистые смеси твердых материалов с воздухом гели пульпы водяные пульпы прочих жидкостей резерв резерв резерв отработанные твердые материалы тем, что в середине имеется короткая линия, расположенная перпендикулярно основной линии и равная по длине линиям буртиков (табл. 3.7, п. 14). При обозначении защитных труб протяженных трубопроводов, имеющих защиту от механических повреждений по всей длине, символ защитной трубы достаточно показать в одном или нескольких местах. Это допущение необходимо помнить при чтении схем, чтобы правильно определять длину защищенного участка. Например, трубопровод / на рис. 60 Таблица 3.9. Условные буквенно-цифровые обозначения трубопроводов санитарно-технических систем ГОСТ 21.106—78 Буквенно- цифровое обозначение ВО В1 В2 ВЗ Ё4 В5 В6 87 В8 В9 КО К1 К2 КЗ К4 К5 Кб К7 К8 К9 кю а) б) в) г) а) б) в) г) Наименование трубопровода Водопровод: общее обозначение хозяйственно- питьевой противопожарный производственный: общее обозначение оборотной воды (подающий) оборотной воды (обратный) умягченной воды речной воды речной осветленной воды подземной воды Канализация: общее обозначение бытовая дождевая производственная: общее обозначение механически загрязненных вод иловая шламосодержа- щих вод химически загрязненных вод кислых вод щелочных вод кислотощелочных вод Буквенно- цифровое обозначение ки К12 ТО Т1 Т2 ТЗ Т4 Т5 Т6 Т7 Т8 а) б) в) г) д) Наименование трубопровода цианосодержащих вод хромосодержащих вод Теплопровод: общее обозначение трубопровод горячей воды для отопления и вентиляции (в том числе кондиционирования воздуха), а также общий для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических процессов: подающий обратный, трубопровод горячей воды для водоснабжения: подающий циркуляционный трубопровод горячей воды для технологических процессов: подающий обратный трубопровод: пара (паропровод) конденсата (кон- денсатопровод) 3.9, а защищен трубой 2 от механических повреждений по всей длине. Для определения по схеме мест установки сальников 3 следует помнить, что их всегда показывают в местах фактической установки. Иногда на схемах соединений показывают, под какое соединение должен быть подготовлен (разделан) конец 61
того или иного трубопровода, который впоследствии будет присоединен к другому трубопроводу либо к аппарату, прибору и т. п. Эти обозначения составляют из рассмотренных выше символов соединений трубопроводов, но без ответных элементов. Например, если символ фланцевого соединения представляет собой две параллельные линии, расположен- д i а) Рис. 3.9. Трубопроводы и их соединения HI—IWhHhHl» ные перпендикулярно линии связи (табл. 3.7, п. 15,6), то конец трубопровода под фланцевое соединение обозначается одной такой линией, расположенной перпендикулярно линии связи (табл. 3.7, п. 16, б), и т. д. Если на конце трубопровода, изображенного на схеме, символ разделки замыкается линией, расположенной перпендикулярно трубопроводу, это означает, что последний заглушён 10 (рис. 3.9, в). Наряду со стандартизированными разъемными соединителями применяют также неразъемные детали соединений трубопроводов, которые изображают на схеме в соответствии с их действительной конфигурацией (табл. 3.7, п. 18). Если в изображении деталей соединений имеются на концах обозначения разъемного соединения, это означает, что данная деталь соединяется с трубопроводом с помощью изображенного разъемного соединения (см. примеры 3 1 и 3.2). Некоторые специальные элементы соединения трубопроводов (переходники,переходные патрубки) имеют обозначения, основой которых является вытянутый в горизонтальной плоскости треугольник (табл. 3.7, п. 20, а). На концах последнего показывают символ разъемного фланцевого (табл. 3.7, п. 20, б) или штуцерного (табл. 3.7, п. 20, в) соединения. Схемы пневмопитания содержат, как правило, коллектор (табл. 3.7, п. 18, г). Его изображают прямой линией с отводами, обозначенными короткими отрезками перпендикулярно расположенных линий, причем число отрезков на изображении соответствует реальному для данного коллектора числу отводов. Если эти отводы рассчитаны на 62 разъемное присоединение к ним трубопроводов, то на их концах изображены символы соответствующих разъемных соединений (см. пример 3.2). Для обозначения подвода и слива различных жидких сред в начале линии связи показывают зачерненный треугольник (табл. 3.7, п. 6). Его не следует путать с незачер- ненным треугольником такого же размера, показывающим подвод воздуха или газа (см. табл. 3.7, п. 8). Если зачерненный (незачерненный) треугольник показан в середине линии связи, это означает поток жидкости (воздуха) в данном трубопроводе. Острие треугольника показывает направление движения потока. На протяженных линиях связи этот символ может повторяться. Пример 3.1. На рис. 3.9, а показан трубопровод /, проложенный в защитной трубе 2 (футляре). В средней части трубопровод проходит через сальник 3. Обозначения защитной трубы и сальника похожи, и их не следует "путать. На рис. 3.9, б изображен тройник, концы труб которого рассчитаны на резьбовые муфтовые 4 и штуцерное соединение 5. Пример 3.2. Трубопровод, показанный на рис. 3.9, в, составлен из нескольких элементов, соединенных фланцами 6. Фланцевые присоединения имеют и переходный патрубок 7, применяемый для соединения трубопроводов разных диаметров. Тройник 8 имеет два конца с фланцами для соединения с трубопроводом и третий — штуцер 9 с резьбой. На одном конце тройника установлена заглушка 10. Ее обозначение не следует путать с фланцевым соединением, показываемым между отрезками труб. Условные обозначения сред, транспортируемых трубопроводами. При чтении схем автоматизации важно быстро и четко определить вид, назначение и параметр транспортируемой по трубопроводу среды. Для этого на схемах приводят соответствующие условные обозначения, которые бывают цифровыми и буквенно-цифровыми. Эти обозначения нанесены либо в разрывах линий трубопроводов, либо над ними, как непосредственно, так и на полках линий-выносок. Условные обозначения сред определены ГОСТ 14202—69, ГОСТ 21.106—78 и СТ СЭВ 4723—84 и приведены в табл. 3.8. Первая цифра или буква обозначает вид транспортируемой среды. Последующие цифры показывают назначение и (или) параметр транспортируемой среды. Цифры и буквы разделяют точкой, но можно точку и не вводить. Например, в обозначении 1.1 первая цифра 1 указывает, что это — вода, а вторая цифра 1 — что это питьевая вода. 63
В обозначениях сред трубопроводов санитарно-технических систем применяют характерные буквенные обозначения: В — водопровод, К — канализация, Т — теплопровод. Для трубопроводов санитарно-технических систем используют обозначения с тремя символами, т. е. добавляют к букве и цифре еще один цифровой символ для обозначения параметра среды. Например, для обозначения параметра теплоносителя трубопровода горячей воды для отопления и вентиляции (в том числе кондиционирования воздуха), а также параметра, общего для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических процессов, применяют обозначения в пределах от Т11 до Т19 для подающего трубопровода и от Т21 до Т29 для обратного. В этих пределах проектировщики присваивают требуемому параметру один из индексов приведенного ряда. Иногда третьим символом бывает не цифра, а буква. Так, буква Н показывает, что это напорный трубопровод. Например, обозначения К4Н или Т8Н обозначают соответственно, что это напорные: трубопровод канализационный (К) для механически загрязненных вод D) либо теплопровод (Т) конденсата (8) — иными словами, конденсатопровод. Если та или иная жидкость либо газ преобладает в данной схеме, то линии связи, транспортирующие это вещество, символом среды не обозначают. В практике работы некоторых отраслевых проектных институтов имеют место случай, когда среда указывается на линии связи словами «Вода», «Пар», «Воздух» либо вводятся различные линии (волнистые, двойные, перечеркнутые и т. д.). В этом случае к проекту (к рабочей документации) прилагается перечень условных обозначений. В табл. 3.9 приведены буквенно- цифровые обозначения трубопроводов санитарно-технических систем, принцип построения которых объяснен выше 3.3.2. Линии электрических связей Изображение электрических линий связи имеет ряд особенностей. Линии групповой связи (табл. 3.10, п. 2) изображают вдвое толще линий индивидуальной связи (табл. 3.10, п. 1). Для облегчения отыскания отдельных линий связи допускается показывать направление каждой линии при помощи излома под углом 45° (табл. 3.10, п. 3). Излом выполняют так, чтобы точка излома была удалена от групповой линии связи не менее чем на 3 мм. Обозначения наклонных участков, расположенных по одну сторону от групповой 64 Таблица 3.10. Условные графические обозначения линий електрической связи по ГОСТ 2.721—74 1. 2. 4. б. 6. 7. 8. 9. 10. Наименование Линия индивидуальной электрической связи, Провод, кабель, шина Линия групповой электрической связи Графическое слияние линий электрической связи и линий групповой связи Графическое разветвление (слияние) линий групповой связи Графический излом линий групповой связи Графическое пересечение линий групповой связи Графическое пересечение линий групповой связи с линией электрической связи Обозначение линий связи, графически сливаемых и расположенных: а) вертикально б) горизонтально ; Линия экранирования | Экранирование группы элементов Обозначение ИМ! ММ или U JI м ? [или \ ¦ Г + + ™ ] или f 1— или Г— 5-679 65
Продолжение табл. 3.10 11. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. Наименование Экранирование группы линий . электрической связи II ТЖ ТТ ТЖ Л ^ Т1 {\1JТ"Т\ I / IТ f\/l Hf/~\ it f\ r\ Л ITI * tW1^ n Til] f^ /*\T") О IITT л f% ь'хиния электрической связи экранированная Обрыв линии электрической связи Заземление Корпус (машины, аппарата, прибора) Излом линии электрической связи: а) под углом 90° б) под углом 135" Графическое пересечение двух линий электрической связи, электрически не соединенных Линия электрической связи с ответвлениями: а) одним б) двумя Линия электрической связи с ответвлением в несколько параллельных идентичных цепей Обозначение 0 0 —• шмз— «я. .м X и или Г /' + X т + -Iй -4=-. 66 Продолжение табл. И. 10 Наименование Обозначение 20. Линия электрической связи экранированная с ответвлением 21. Линия электрической связи экранированная с ответвлением от линии экранирования 22. Группа линий электрической связи, имеющих общее функциональное назначение: а) многолинейное изображение б) однолинейное изображение 23. Переход группы линий электрической связи, имеющих общее функциональное назначение, от многолинейного изображения к однолинейному 24. Группа линий электрической связи, имеющих общее функциональное назначение, каждая из которых экранирована 25. Группа линий электрической связи в общем экране: а) многолинейное изображение б) однолинейное изображение III 7" им S 67
Продолжение табл. 3.10 Наименование 26. Группа линий электрической связи, четыре из которых находятся в общем экране 27, Линии электрической связи, осуществленные двухжильным кабелем: а) многолинейное изображение б) однолинейное изображение 28. Группа линий электрической связи, осуществленная многожильным (например, семижильным) кабелем: а) многолинейное изображение б) однолинейное изображение 29. Группа линий электрической связи, четыре из которых осуществлены многожильным кабелем 30. Линия электрической связи, осуществленная гибким проводом 68 Обозначение Продолжение табл. 3.10 Наименование Обозначение 31, Группа проводов, подключенных к одной точке электрического соединения: а) два провода б) четыре провода в) более четырех (например, пять) проводов 32. Разводка жил кабеля и проводов жгута 33. Шина 34, Отводы (отпайки) от шины 35. Провод, частично экранированный 36. Кабель коаксиальный (основное обозначение) или -О— 111 , I III II ила J J I гТТГ ttt i г 69
¦) I) z) I «I I ' .) Рис. ЗЛО. Линии электрических связей, их соединения и ответвления линии связи, не должны пересекаться между собой и иметь общих точек. На схемах, выполняемых автоматическим способом, линии групповой и электрической связей имеют одинаковую толщину, поэтому для графического отделения друг от друга линий, пересекающихся либо проложенных параллельно с другими, на линию групповой связи наносят наклонные штрихи, как показано на рис. 3.10, а. В месте пересечения линий электрической связи точку (кружок) не ставят (рис. 3.10, б слева), но линию, имеющую излом под углом 135°, не допускается в точке излома пересекать другой линией. Правильное изображение дано на рис. 3.10,6 справа. Если в месте пересечения проводов ( кабелей, шин) одна из линий связи имеет полуокружность, то это означает, что изображаемый ею провод (кабель, шина) расположен свео- ху (рис. 3.10,s). . v Для защиты измерительных цепей от помех широко применяют экранирование. Экран обозначают тонкой пунктирной линией (табл. 3.10, п. 9). Расположение элементов схемы внутри прямоугольника, выполненного пунктирной линией (табл. 3.10, п. 10), указывает на их экранирование. Экранированную линию связи изображают между двумя 70 пунктирными линиями (табл. 3.10, п. 12). В сложных схемах экранирование показывают не по всей длине электрической связи, а на отдельных ее участках. Для упрощения изображения линии электрической связи часто разрывают, у места обрыва ставят стрелку, около которой помещают адрес места продолжения этой линии на схеме. Для этой цели часто применяют условную цифровую либо буквенную маркировку. В табл. 3.10, п. 13 маркировка заменена буквой х. Электрическое соединение линий связи обозначают зачерненной точкой (табл. 3.10, п. 18 и рис. 3.10, г). При выполнении схем автоматическим способом допускается точки не зачернять (рис. 3.10, д). Ответвления линий электрической связи изображают на схемах, как правило, под углом 90°. Допускается изображение ответвлений под углами, кратными 45°, облегчающими в отдельных случаях чтение схем C.10, г). В условных графических обозначениях электрических аппаратов и приборов нередко встречаются зачерненные точки и кружки; их не следует путать с изображением мест ответвлений (соединений) линий электрической связи. Например, на рис. 3.10, е слева точки, условно обозначенные буквой а, — ответвления, б — подвижная часть контакта (нож рубильника, подвижная контактная пластина реле и т. п.), в — зажим в аппарате. Использовать точки бив для присоединения проводов, как ошибочно сделано на рис. 3.10, е справа, не допускается. Несколько одинаковых электрических цепей, ответвляющихся от линии связи, изображают упрощенно (табл. 3.10, п. 19), на рис. 3.11, а пояснен принцип такого изображения. На верхнем рисунке цифры 4 указывают число параллельных цепей; все цепи полностью показаны на нижнем рисунке. Однолинейное изображение линий электрической связи, имеющих общее функциональное назначение, упрощает начертание схем. Вместо группы линий (рис. 3.11,6 снизу) рисуют одну линию (рис. 3.11, б сверху) с черточкой, около которой помещают число, обозначающее число линий, входящих в группу. В приведенном примере объединены восемь линий; в табл. 3.10, п. 22, б вместо числа стоит буквам. При однолинейном изображении существует еще один способ условного обозначения числа линий электрической связи, входящих в группу. Его применяют при небольшом числе B, 3 или 4) линий в группе. Однослойное изображе- 71
Рис. 3.11. Групповые линии связи ние линии электрической связи перечеркивают под углом 45° столько раз, сколько линий, включая изображенную, входит в данную группу (рис. 3.11,в). Многолинейное изображение группы линий электрической связи используют главным образом тогда, когда необходимо показать ответвления от этих линий. В этом случае все линии изображают обычно в виде отрезков одинаковой длины (рис. 3.11, г). Отдельные группы линий при многолинейном изображении отделяют друг от друга интервалами (рис. 3.11, д). Если на одной и той же схеме требуется выполнить мно- голйнейное и однолинейное изображение определенной группы линий электрической связи, то в месте перехода к однолинейному изображению все линии многолинейного изображения заканчивают утолщеннной линией, расположенной перпендикулярно им (табл. 3.10, п. 23 и рис. 3.11, е). Далее от этой линии применяют однолинейное изображение. ¦ В условных графических обозначениях линий электрической связи, выполненных многожильными кабелями, основой являются обозначения групп линий электрических связей, имеющих общее функциональное значение (рис. 3.11, д). К обозначению группы добавляют символ кабеля— окружность для однолинейного и овал для многолинейного обозначения (табл. 3.10, п. 27). Если линия электрической связи выполняется шиной, то ее е#©значают, как и любую другую линию (например, вы- 72 полненную проводом). Однако когда необходимо графически отделить изображения шин от изображений других линий электрической связи (например, проводов), шины изображают двойными линиями (табл. 3.10, п. 33). Пример 3.3. Рассмотрим различные варианты исполнения линий связи: 1) три группы электрической связи (рис. 3.12,а), условно обозначенные 1, 2 к 3, графически .сливаются (жирная линия), а затем снова ,5 J 10 ¦ г 1 г 3 г 3 1 ,8 ,10 .$ Рис. 3.12. Слияние и разветвление линий электрической связи, кабели и экранирование разветвляются. Группа 1 состоит из пяти линий (у черточки написано 5), группа 2 — из восьми линий (у черточки написано 8); 2) восемь линий электрической связи (рис. 3.12,6), каждая из которых экранирована и имеет ответвления; 3) восемь линий электрической связи с ответвлениями (рис. 3.12, в) неэкранированные. 3.4. Вспомогательные обозначения Схема автоматизации содержит элементы, группы, устройства и т. п., знание определений которых необходимо для правильного понимания схем. Термины и определения приведены по ГОСТ 2.701—84 и ГОСТ 2.710—81. Элемент схемы — составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное функциональное назначение, например резистор, трансформатор, распределитель, муфта и т. п. , . ¦ . 73
Устройство — совокупность элементов, представляющая собой единую конструкцию, например блок, плата, щит, механизм и т. п. Функциональная группа — совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию, например узел преобразования, питания, отсчета, управления и т. п. Функциональная часть — собирательное понятие, которым могут быть названы элемент, устройство, функциональная группа. Функциональная цепь — линия, канал, тракт определенного назначения, например канал звука, линия питания, тракт СВЧ и т. п. Установка — условное наименование объекта, на который выпускается схема, например цех, станок, агрегат, производство и т. п. Обозначение высшего уровня — условное обозначение, присвоенное объекту, имеющему схему и перечень элементов. Их применяют только в составных обозначениях. Обозначение функциональной группы — условное обозначение, присвоенное функциональной группе, передающее, как правило, информацию о функциональном назначении функциональной группы. Обозначение конструктивного расположения (конструктивное обозначение)—условное обозначение, указывающее место расположения элемента и устройства в изделии. Позиционное обозначение — условное обозначение, присвоенное каждому элементу или устройству, входящему в состав изделия, и содержащее информацию о виде элемента (устройства), его порядковый номер среди элементов (устройств) данного вида и при необходимости указания о функции, выполняемой данным элементом (устройством) в изделии. Обозначение электрического контакта — условное обозначение, присвоенное электрическому контакту (выводу) элемента или устройства, предназначенному для осуществления электрических соединений или для контроля. Адресное обозначение — условное обозначение, указывающее место на схеме или чертеже, в котором содержится изображение или описание соответствующей функциональной части. Составное обозначение — условное обозначение, состоящее из двух и более условных обозначений различного ти- 74 па и передающее совокупность сведений, содержащихся в условных обозначениях, входящих в его состав. Все вспомогательные компоненты схем автоматизации имеют совершенно определенные графические и буквенно- цифровые условные обозначения. Рассмотрим технику чтения графических условных вспомогательных обозначений. Пример 3.4. Из рис. 3.13, а и б следует, что в общее обозначение обмотки можно вписывать дополнительные данные, например значение ее сопротивления в омах. Бифилярную обмотку изображают как резистор, над которым пишут значение его сопротивления (800). Рис. 3.13. Обмотки реле и контакторов Обозначения на рис. 3.13, о равнозначны—это токовые обмотки, на это указывает число полуокружностей — две, а не три, как было бы в обмотке напряжения, а слева — буква /. Знак > на рис. 3.13, г в сочетании с буквой / означает, что изображено реле максимального тока. Если обмотки двухобмоточного реле нужно изобразить разнесенным способом, то поступают так, как показано на рис. 3.13,5. Обратите внимание на то, что две наклонные линии (они указывают, что реле двухобмоточное) у разных обмоток расположены не одинаково. На рис. 3.13, к изображено двухобмоточное поляризованное реле без самовозврата. Это изображение составное: оно сочетает обозначение, данное в приложении 2, с общим обозначением второй обмотки. Вторая обмотка используется для того, чтобы, подавая в нее ток обратной полярности, возвратить реле в исходное положение. Пример 3.5. Обозначения электрических контактов коммутационных устройств (реле, выключателей, переключателей, магнитных пускателей и т. п.) выполняют по ГОСТ 2.755—87. Основные обозначения по ГОСТ 2.755—87 приведены в приложениях 2—4. Однако на действующих предприятиях находится в обращении большое количество техни- 75
1 Форма I f \ a) f) a Ч) Г») „) Рис. 3.14. Контакты магнитных пускателей, контакторов, реле, выключателей ческой документации, выполненной до 1987 г. по старым ГОСТ 2.755—74 и ГОСТ 2.725—68. Рассмотрим основные принципы построения систем обозначений по ГОСТ 2.755—74 и некоторые их принципиальные отличия от обозначений по ГОСТ 2.725—68. На рис. 3.14, а и б показано, что обозначения замыкающих и размыкающих контактов по ГОСТ 2.725—68 в форме / требуют определенной ориентации изображений относительно основной надписи: контакт переключается, когда на его подвижную часть действует слева направо или сверху вниз (см. стрелки) воображаемая сила. Следовательно, если повернуть чертеж, то все замыкающие контакты будут размыкающими и наоборот. В ГОСТ 2.755—74 этот недостаток устранен: ориентация изображений контактов на чертеже безразлична благодаря тому, что обозначения замыкающих, (рис. 3.14, в) и размыкающих (рис. 3.14, г) контактов сильно различаются. Общие обозначения контактов (рис. 3.14, в и г) могут быть допол- 76 нены, если требуются уточнения, различными знаками. Так, на рис. 3.14. д изображены импульсные контакты, замыкающие при срабатывании (слева), при возврате (в центре), при срабатывании и возврате (справа). Обратите внимание на различные направления наклонных черточек. Контакты без самовозврата показаны на рис. 3.14, е, а с самовозвратом—на рис. 3.14, ж, причем обозначение самовозврата использу- • ют только при необходимости специально подчеркнуть его наличие в контактном узле, как правило, не имеющем его. Это же правило относится к обозначению отсутствия самовозврата. Если нужно подчеркнуть, что контакт коммутирует сильноточную цепь, то применяют обозначения, приведенные на рис. 3.14, э. Контакты с дугогашением независимо от способа гашения изображены на рис. 3.14, и. В контактных группах могут быть контакты, срабатывающие раньше или позже по отношению к другим контактам группы. Контакты, срабатывающие раньше, обозначают, как показано на рис. 3.14, к, а позже — как на рис. 3.14, л. Контакт с автоматическим возвратом при перегрузке—автоматический выключатель — показан на рис. 3.14, м. При перегрузке этот контакт автоматически отключается. На рис. 3.14, к изображены контакты с замедлителями независимо от способа замедления: слева — при срабатывании, в центре — при возврате, справа — при срабатывании и возврате. Пунктирная линия или две параллельные на рис. 3.14, о и п обозначают механическую связь контакта с каким-либо приводом. Если к этим линиям ничего не присоединено, то это указывает на наличие механической связи. Если требуются уточнения, то, руководствуясь ГОСТ 2.721—74 «Обозначения общего применения», изображают обозначение привода. Примеры даны на рис. 3.14, р, где слева направо изображены: контакт электротеплового реле, контакты, управляемые рукояткой, педалью, центробежным регулятором, поплавками, и путевой выключатель. Пример 3.6. Рассмотрим особенности условных обозначений переключателей. На рис. 3.15, а даны общие обозначения однополюсного многопозиционного переключателя: слева — по ГОСТ 2.725—68 и справа— по ГОСТ 2.755—74. Эскиз переключателя, например одногалетного, поясняет способы изображений подвижного и скользящего контактов. Двухполюсный трехпозиционный переключатель показан на рис. 3.15,6: слева —по ГОСТ 2.725—-68, справа — по ГОСТ 2.755—74. Чтобы установить соответствие между изображениями, сделаны надписи: /, 2, 3 {V, 2', 3') — неподвижные контакты, ТП (ТП') — токопроводя- щая пластина, например кольцо, Щ (Щ') — щетка. Надписи без штрихов относятся к одному полюсу, со штрихами — к другому. На рис. 77
!г4 ж) ') Привод Рис. 3.15. Галетные и другие многоконтактные переключатели 3.15,6 справа изображения, относящиеся к разным полюсам, расположены друг под другом, что неудобно при выполнении схем разнесенным способом. На рис. 3.15, в эти же изображения расположены рядом. Изображения схем переключателей цепей управления поясним на двух типичных примерах. На рис. 3.16, а показана фронтальная пластина переключателя и обозначены три положения рукоятки: +45, 0, —45. Под ней дано монтажное изображение, на котором видно расположение выводов и указана их нумерация (/—6). На рис. 3.16,6 дана таблица переключения контактов, в которой буквы л и я обозначают левый и правый выводы соответственно, а крест указывает на то, что контакт замкнут. Руководствуясь этой условностью, легко, читая таблицу, установить следующее: в положении +45 соединены контакты 78 + О ' Номера Вы- ВодаО Л 1 3 S Л 1 th 6 Положение рукоятки л а п X X а л ь 1 п *5 л п Цепь А А В В {0) ? .9 Цепь В ' Д ? Ж 3' -о-в» -с- -с— —о— Включить JL _» _^_ _ __ —включено о 1 г з г) Ю Т • — -«•Отключено Отключить Номер цепи 1 Z 3 4- *¦ ¦* О X X Назначение цепи Включить Включена Отключена Отключать Рис. 3.16. Переключатели цепей управления между выводами / и 2, 5 и 6; в положении 0 соединены контакты / и 2, а также 3 и 4, в положении — 45 соединены контакты 5 и б. На схеме эти соединения обозначают одним из способов, отличающихся только расположением на схеме выводов 1—6 переключателя (между штриховыми линиями — рис. 3.16, а, над ними — рис. 3.16, д, на них — рис. 3.16, г). Все способы одинаково употребимы. Рассматриваемый переключатель рассчитан на три цепи, которые условно названы А, Б и В. Штриховые линии +45, 0, —45 соответствуют положениям рукоятки, а жирные точки указывают на то, что контакт замкнут. Из рис. 3.16,s — д следует, что в положении +45 замкнуты цепи А к В, цепь Б разомкнута. В положении 0 замкнуты цепи А и Б, в положении — 45 замкнута цепь В. Рукоятка переключателя, показанного на рис. 3.16, е и ж, имеет три положения: +45, 0, —45, но положение 0 как бы раздвоено и потому изображено не одной, а двумя штриховыми линиями. К одной из них идет стрелка от линии +45, к другой — от линии — 45. Стрелки указывают на пружинный возврат. Если повернуть рукоятку в положение «Включить», а затем отпустить, то она вернется в исходное положение, а коммутационное положение будет сохраняться —¦ Включено. Если повернуть рукоятку в положение «Отключить», а затем отпустить, то она вернется в исходное положение, а коммутационное положение будет «Отключено». Пример 3.7. Чтобы определить, какой аппарат показан на рис. 3,17, 79
или Л\ Рис. 3.17. Изображения трансформаторов, дросселей и магнитных усилителей 8.3 10 И Рис. 3.18. Знаки регулирования, полупроводниковые приборы рассмотрим каждое из обозначений, на основании которых составлен интересующий нас рисунок, — это обмотка трансформатора, ферромагнитный сердечник, экран и корпус. Естественно предположить, что на рис. 3.17, а показан однофазный трансформатор (у него две обмотки) с ферромагнитным сердечником и экраном между обмотками. На рис. 3.17,6 изображен магнитный усилитель с двумя последовательно соединенными рабочими обмотками и двумя встречно включенными секциями управляющей обмотки. Пример 3.8. В устройствах и приборах автоматизации широко применяют регулируемые, выпрямляющие, усиливающие и стабилизирующие элементы, причем в ряде случаев обозначение подчеркивает характер, способ, направление действия, регулируемый и регулирующий параметры. Знаки регулирования не имеют самостоятельного значения, их применяют только в сочетании с обозначениями регулируемых элементов: резисторов, конденсаторов, дросселей и т. п. Если не требуется уточнить характер и способ регулирования, то используют общее обозначение 1 регулирования (рис. 3.18). Чтобы подчеркнуть характер регулирования, применяют знаки: 2— для обозначения нелинейного регулирования, 3 — плавного, 4 — ступенчатого 80 1 —р \ 1 г) I I ±; -1 i -F Т Т з) / vj- Рис. 3.19. Резисторы и конденсаторы (в данном примере восемь ступеней), 5—-линейного саморегуллрова- ния, 6—нелинейного саморегулирования, 7 — подстроечного регулирования. . Способ регулирования подчеркивают знаками: 8 — регулирование ручкой, выведенной наружу; 9 — регулирование инструментом, элемент регулирования (например, ось потенциометра) которого выведен наружу; 10 — регулирование инструментом, элемент регулирования которого находится внутри устройства. Чтобы показать направление органа регулирования, при котором значение регулируемой величины увеличивается, ставят стрелку //. На рисунке показан резистор 12, сопротивление которого зависит от давления, на что указывает буква р вблизи знака саморегулирования. Подстроечный резистор IS регулируется инструментом. Элемент регулирования (например, ось потенциометра) находится внутри устройства. Чтобы увеличить сопротивление, ось надо поворачивать по ча* совой стрелке. На рисунке даны общее обозначение диода A4) и туннельного диода A5) согласно ГОСТ 2.730—73, одностороннего A6) и двустороннего A7) стабилитронов, транзисторов типов р-п-р A8) и п-р-п A9). Пример 3.9. Резисторы при прохождении через них тока нагреваются. Для исключения перегрева необходимо, чтобы выделяющаяся 6—679 81
в резисторе мощность была не больше номинальной. Номинальную мощность на схемах обозначают знаками, вписанными в обозначение резистора (рис. 3.19, а). На рис. 3.19, г и д показаны обозначения функциональных трехоб- моточных потенциометров с двумя дополнительными отводами от каждой обмотки: совмещенное (рис. 3.19, г) и разнесенное (рис. 3.19,C). При разнесенном изображении применяют следующие условности: 1) подвижный контакт показывают на обозначении каждой обмотки потенциометра; 2) линии механической связи между обозначениями подвижных контактов не изображают; 3) линию электрической связи в цепи подвижного контакта допускается изображать только на одной из обмоток. Первые две условности иллюстрирует рис. 3.19, д, третья показана на рис. 3.19, е. На рис. 3.19, ж изображены кольцевой замкнутый однообмоточный потенциометр, а на рис. 3.19, з—к — электрические конденсаторы. Упрощенные обозначения дополнительных электрических устройств.. Рассмотренные выше обозначения коммутационных аппаратов содержат в своем составе контакты и обмотки, изображаемые тем или иным способом. Однако в схемах автоматизации встречаются упрощенные обозначения, которые строят по ГОСТ 21.404—85 и ОСТ 36.27—77, как показано на рис. 3.8. В табл. 3.11 приведены условные графические обозначения вспомогательных устройств, применяемых в схемах пневмо- и гидроавтоматики (ГОСТ 2.785—70). Та бл и пневмо- Веитили вой Вентиль ца 3.11. Условные обозначения и гидроавтоматики Наименование (клапаны) запорные: проходной (клапан) трехходовой Задвижка Воронка спускная вспомогательных устройств и угло- Обозначение 82 Следует отметить, что в таблице изображены только те устройства, обозначения которых выполняют по ГОСТ. Большое число дополнительных устройств, не имеющих стандартизированных обозначений, проектные организации изображают на схемах по-разному. В этих условиях к схемам прикладывают перечень примененных условных обозначений, которым и следует пользоваться. 3.5. Буквенно-цифровые обозначения элементов схем Буквенно-цифровые обозначения на электрических схемах занимают особое место среди условных обозначений. Они существенно дополняют соответствующее графическое изображение, определяя его функциональное назначение, место расположения, маркировку в схеме. Такие обозначения обеспечивают однозначную связь компонента с данным объектом, устройством, изделием. Буквенно-цифровые обозначения предназначены для записи в сокращенной форме сведений об элементах, устройствах, функциональных группах в документации на объект, ссылок на части объекта в текстовых документах либо для нанесения их на объект непосредственно, если это предусмотрено в его конструкции. Условные буквенно-цифровые обозначения составляют из букв латинского алфавита (табл. 3.12) и арабских цифр. Все знаки в обозначении имеют одинаковую высоту. Не следует путать в обозначениях цифры 0 и 3 с буквами О и 3. Поэтому они имеют различное изображение. Сравните соответственно О и 0, 3 и 3. Буквенно-цифровое обозначение представляет собой определенное число знаков (букв и цифр), записанных последовательно, без пробелов в одну строку. В простом (несоставном) обозначении соседние группы знаков, каждая из которых имеет свое самостоятельное значение, разделяют либо сочетанием букв и цифр, например КС25, К2, К25 и т.п., либо точкой, например КС.А,2.25 и т.п. Допускается в обозначении разделять точкой самостоятельные смысловые группы, состоящие из букв и цифр (например, 01.А1.1312; 01.0.113.12). Когда цифра, входящая в обозначение представляет собой порядковый номер, то во всех обозначениях одного типа цифры могут быть указаны с одинаковым числом знаков, для чего старшие разряды номеров заполняют ничего не значащими нулями. Например, если все цифровые обозначения данного ти- в* 83
Таблица 3.12. Буквенные коды наиболее распространенных элементов по ГОСТ 2.710—81 Продолжение табл. 3.12 Однобук- венный код А В С D Е F G Группа видов элементов Устройство (общее обозначение) Преобразователи He- электрических величин в электрические (кроме генераторов и источников питания) или, наоборот, аналоговые или многоразрядные преобразователи или датчики для указания или измерения Конденсаторы Схемы интегральные, микросборки Элементы разные Разрядники, предохранители, устройства защитные Генераторы, источники питания Примеры видов элементов Усилители, приборы телеуправления, лазеры, МЯЯРПМ IV! с* ?э XZ \J Dl Магнитострикционный элемент Детектор ионизирующих излучений Сельсин-приемник Телефон (капсюль) Сельсин-датчик Тепловой датчик Фотоэлемент Микрофон Датчик давления Пьезоэлемент Датчик частоты вращения (тахогенератор) Звукосниматель • Датчик скорости — Схема интегральная аналоговая Схема интегральная цифровая, логический элемент Устройства хранения информации Устройство задержки Лампа осветительная Нагревательный элемент Лампа осветительная Пиропатрон Дискретный элемент защиты по току мгновенного действия Дискретный элемент защиты по току инерционного действия Предохранитель плав- КИИ Дискретный элемент защиты по напряжению, разрядник Батарея Двухбук- веннЫй код вв вв BE BF ве вк вь вм ВР во BR в§ BV — DA DD DS DT ЕК EL ЕТ FA FP FU FV GB Одноб веннья код н к;; ь м.'.' р Q R S Группа видов элементов Устройства индикаторные и сигнальные . Реле, контакторы, пускатели Катушки индуктивности, дроссели Двигатели Приборы, измерительное оборудование Выключатели и разъединители в силовых цепях (энергоснабжение, питание оборудования и m тт \ т, д.) Резисторы Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных Примеры видов элементов Прибор звуковой сиг-' нализации Индикатор символьный Прибор световой сигнализации Реле токовое Реле указательное • Реле электротепловое Контактор, магнитный пускатель Реле времени Реле напряжения Дроссель люминесцентного освещения — Амперметр Счетчик импульсов Частотомер Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии Омметр Регистрирующий прибор Часы, измеритель времени, действия Вольтметр Ваттметр Выключатель автоматический Короткозамыкатель Разъединитель Терморезистор Потенциометр Шунт измерительный Варистор Выключатель и переключатель Выключатель кнопочный Выключатель автоматический Двухбук- венный код НА HG НЬ КА кн КК КМ • кт KV Lb — РА , PC PF PI РК PR PS РТ PV PW QF QK QS RK RP RS RU SA SB SF 84 85
1* о 3 т и V W X Y Группа видов элементов Примечание. Обозначение SF применяют для аппаратов, не имеющих контактов силовых цепей Трансформаторы, автотрансформаторы Устройства связи, преобразователи электрических величин в электрические Приборы электровакуумные и полупроводниковые Линии и элементы СВЧ Антенны Соединения контактные Устройства механические с электромагнитным приводом Продолжение Примеры видов элементов Выключатели, срабатывающие от различных воздействий: от уровня от давления от положения (путевой) от частоты вращения от температуры Трансформатор тока Электромагнитный стабилизатор Трансформатор напряжения Модулятор Демодулятор Дискриминатор Преобразователь частотный, инвертор, генератор частоты, выпрямитель Диод, стабилитрон Прибор электровакуумный Транзистор Тиристор . Ответвитель Короткозамыкатель Вентиль Трансформатор, фазовращатель Аттенюатор Антенна Токосъемник, контакт скользящий Штырь Гнездо Соединение разборное Соединитель высокочастотный Электромагнит Тормоз с электромагнитным приводом табл. 3 12 Двухбук- вённый код Sb SP SQ SR SK ТА TS TV ив UR UI UZ VD VL VT VS WE WK WS WT WU WA ХА ХР XS XT XW YA YB 86 Продолжение табл. 3.12 '. о 2 oil Z Группа видов элементов Устройства оконечные, фильтры, ограничители Примеры видов элементов Муфта с электромагнитным приводом Электромагнитный патрон или плита Ограничитель Фильтр кварцевый Двухбук- венный код YC YH ZL ZQ iiiа двузначные, то они имеют вид А01, А02, ..., А25 и т. д. |Для выделения простых обозначений в составном существуют специальные символы, называемые квалифицирующими (табл. 3.13). |Таблица 3.13. Квалифицирующие символы Тип условного обозначения Обозначение высшего уровня: устройство функциональная группа Конструктивное обозначение Обозначение элемента (позиционное обозначение) Обозначение электрического контакта Адресное обозначение Квалифицирующий символ Ф + ( ) Примечание Допускается Обозначение заключают в скобки Составное обозначение образуют последовательной записью обозначений различных типов. Оно передает комплексную информацию об объекте. Каждое из обозначений, входящих в составное, имеет свое строго определенное место. Число компонентов составного обозначения не постоянно, но тем не менее не превышает шести. В табл. 3.14 в качестве примера показаны состав и содержание составного буквенно-цифрового обозначения некоторого электрического контакта. В таблице А — обозначение, состоящее из одной или нескольких букв; N — обозначение, состоящее из одной или нескольких цифр; NANA — любая комбинация цифр 87
Таблица 3.14. Структура составного буквенно-цифрового обозначения Обозначение высшего уровня Устройство =NANA Функцио- цздьная группа ^NANA Конструктивное обозначение +NANA Дополнительная часть Обозначение элементов Вид —А 1 N Обязательная часть к f R A:NANA: Обозначение NANA Адресное обозначен ние (NANA) Дополнительная часть,¦-, > , и1'(или) букв; \NANA: — дополнительная часть, уточняю^ щая функцию. Из табл. 3.14 видно, что предшествующие условные обозначения (слева) указывают на последовательное вхождение данного объекта в объекты соответствующих типов, например —А12ФТ8+204—К4Н : : 12B01,6+15:2). Читая это обозначение, видим, что контакт 12 сигнального реле К4, расположенного на месте 204 в' функциональной группе Т8, входящей в свою очередь в устройство А12, соединен с контактом 2, который расположен на листе 15 и изображен на шестом листе принципиальной схемы B01). Объект, на котором написано составное обозначение, закодирован в нем в последнем обозначении (справа), не считая при этом адресного обозначения. Последнее указывает на место изображения объекта на соответствующем чертеже. Квалифицирующие символы в приведенном обозначении объясняют назначение и суть каждого из обозначений, образующих составное. Иногда для более полной передачи информации о вхождении функциональных частей в устройства или функциональные группы более высокого уровня изменяют рассмотренную выше установленную последовательность записи простых обозначений в составном. Например, ФТ1=А2—R5 следует читать так: резистор R5 находится в устройстве А2, которое входит в функциональную группу 77. Или другой пример: с помощью конструктивного обозначения «+» может быть последовательно указано конструктивное расположение каждого из объектов, записанных в составном обозначении. Например, в обозначении -\-БЗ=А2+В4—R5 указано, что резистор R5 находится в ячейке В4 и входит в устройство А2, которое в свою очередь расположено в стойке Б в третьем ряду. Иногда для упрощения записи и чтения составного обозначения не пишут квалифицирующих символов, указывающих на вхождение элементов в устройство или функциональную группу, а также указывающих контакт элемента. Например, вместо фА1—R1 пишут At— —R1, что следует читать так: резистор R1 входит в устройство А2; или вместо ФУПЧ2=А2—С2 пишут УПЧ2 = =А2—С2, ,что означает: конденсатор С2 находится в устройстве А2, которое в свою очередь входит в функциональную группу УПЧ2; или вместо ФК1 : 2 пишут К1 : 2 — второй контакт реле К1. ¦ .... Если тип обозначения однозначно установлен в документации, то часто не указывают квалифицирующий символ в простых обозначениях. Например, в таблице соединений в графе «конструктивное обозначение» условные обозначения могут быть помещены без знака «-f-»-! Для безошибочного чтения буквенно-цифровых обозначений необходимо четко знать правила, по которым строится каждый из видов обозначений. В качестве обозначения высшего уровня (квалифицирующий символ « = >>) используют либо позиционное обозначение устройства по принципиальной схеме, записанное в перечень элементов, либо обозначение типа изделия, установленное стандартом или техническими условиями. В тех случаях, когда ни стандартом, ни техническими условиями обозначения изделий не установлены, применяют условные обозначения, установленные в конструкторской или нормативно-технической документации. Обозначения высшего уровня, т. е. обозначения устройств и функциональных групп, строят из комбинации букв и (или) цифр. При этом для обозначения типа устройства используют обозначение, присвоенное данному устройству в документации, на основании которой оно применено. Для этой цели используют буквенно-цифровые обозначения, начинающиеся с буквы А, присвоенные устройству на схеме объекта, например А23, АС 16. Цифровое обозначение функциональных групп в этом случае записывают с квалифицирующим символом, например =5^=27. Обозначения конструктивного расположения (конструктивные) по способу построения бывают координатные, ш> зиционные (последовательные) или координатно-позицион- ные (последовательные) или координатно-позиционные (координатно-последовательные). Конструктивное обозна- i 89
чение, построенное координатным способом, состоит из нескольких частей, каждая из которых обозначает одну координату части объекта в условной системе координат, принятой для данной конструкции. Необходимо знать при этом, что геометрическая форма, размеры и ориентация объекта не учитываются. Разделение координат между собой выполняется по общему принципу разделения буквенных и цифровых знаков в обозначениях, т. е. либо чередованием букв и цифр, либо точкой. Запишем примеры конструктивных обозначений, построенных по координатному способу: + С24 — конструктивное обозначение места в изделии (знак « + »), имеющего координаты: ряд С, колонка 24; +5.24 — то же с координатами: ряд 5, колонка 24. Конструктивное обозначение, построенное позиционным (последовательным) методом, содержит цифровое (порядковый номер) или буквенное обозначение, присвоенное месту расположения в конструкции, в конструкторском чертеже, из которого и берется обозначение в схему. Например, конструктивное обозначение -{-204 представляет собой номер места расположения компонента: место № 204, или обозначение -\-В2 указывает зону В, часть 2 и т. п. Конструктивные обозначения бывают и сложными, содержащими большое число знаков. Это встречается в изделиях, конструктивно выполненных в виде нескольких уровней входимости, например в изделиях цифровой вычислительной техники. Такие обозначения представляют собой последовательную запись конструктивных обозначений различных уровней. Порядок записи в этом случае соответствует реальной конструктивной входимости. Например, +2.05.4В12 — конструктивное обозначение, указывающее четыре уровня входимости: стойка 2, рама 05, панель 4, плата В12. Поскольку способ построения и содержание конструктивного обозначения не однозначны и определяются в основном конкретными особенностями конструкции изделия, на соответствующем чертеже проекта приводят пояснения, необходимые для правильного понимания информации, заложенной в буквенно-цифровое обозначение конструктивного расположения. Позиционные обозначения элементов присваивают всем без исключения элементам и устройствам изделия, входящим в принципиальные или монтажные схемы проекта. Как правило, позиционное обозначение состоит из трех частей, записываемых без разделительных знаков и пробелов. Каждая из составных частей обозначения имеет самостоятель- 90 , I ное значение. Первая часть содержит одну или несколько букв, обозначающих вид элемента, например R — резистор, С — конденсатор, DS — запоминающее устройство. Вторая часть обозначения представляет собой порядковый номер элемента или устройства в пределах элементов или устройств данного вида. Вторая часть обозначения записывается одной или несколькими цифрами в зависимости от числа элементов данного вида, например Rl, R2, ..., R12; С1, С2, ..., С15. Если на схеме элемент или устройство показаны разнесенными на соответствующие части, то для удобства практикуют добавление к порядковому номеру условного номера изображенной части. Например, D13.2 — это цифровая микросхема D13, часть 2 (второй логический элемент). При чтении схем необходимо помнить, что в перечне элементов условный номер части элемента или устройства не указывают. В отличие от первых двух обязательных составляющих позиционного обозначения третья составляющая может и не указываться. Тем не менее необходимо знать ее содержание и правила записи и соответственно чтения. Третья составляющая — это функциональное назначение данного элемента или устройства в рассматриваемой схеме, записанной в виде одной или нескольких букв (как правило, двух) в соответствии с табл. 3.15. Например, D7S — микросхема, выполняющая функцию -запоминания (памяти). Позиционные обозначения с одинаковыми первой и второй составляющими могут иметь раз- Таблица 3.15. Буквенные коды функциовального назначения элементов по ГОСТ 2.710—81 Буквенный код А В С D F G Н I К М Функциональное назначение Вспомогательный Направление движения (вперед, назад, вверх, вниз, по часовой стрелке, против часовой стрелки) Считающий Дифференцирующий Защитный Испытательный Сигнальный Интегрирующий Толкающий Главный Буквенный КОД N Р G R S Т V W X Y Z Функциональное назначение Измерительный Пропорциональный Состояние (старт, стоп, ограничение) Возврат, сброс Запоминание, запись Синхронизация, задержка Скорость (ускорение, торможение) Сложение Умножение Аналоговый Цифровой 91
личные третьи составляющие, т. е. разное функциональное назначение в конкретной схеме. Например, R2N — резистор R2, используемый как измерительный; R3F — резистор R3, используемый как защитный (предохранительный). , -Встречаются случаи, когда несмотря на конкретный, двухбуквенный код функциональное назначение показывают общим однобуквенным кодом. Это зависит от конкретного содержания рассматриваемой схемы.. Например, если схема содержит несколько магнитных пускателей и не содержит при этом ни одного реле, то все пускатели: могут.. обозначаться одной буквой К, несмотря на то что имеется конкретный двухбуквенный код КМ. . ¦ -. ¦ ¦ . ¦ ¦,.¦¦: ¦. .-Буквенные коды, приведенные в табл. 3.12, не исчерпывают всех потребностей при построении буквенно-цифровых обозначений и поэтому могут дополняться при разработке тех или иных устройств. В этом случае на поле схемы. ш> мещают все пояснения, необходимые для чтения докумен,-, тации. . Следует помнить, что однобуквенные коды, указанные в т:а.бл. 3.12, представляют собой общие обозначения групп видов и являются обязательными. Существуют ограничения на применение кодов: во-первых, в качестве самостоятельных кодов не допускается применять буквы / и О; во-вторых, не допускается применять сочетание букв РЕ. Обозначение электрического контакта записывают в виде цифр либо букв и цифр. В качестве обозначения записывают маркировку контактов (выводов) элемента или устройства. Это маркировка, либо нанесенная на контактных выводах элемента или устройства, либо имеющаяся в документации на эти изделия, либо условная, принятая разработчиком проектной документации. В последнем случае в документации, чаще в монтажном чертеже или схеме, изображается упрощенная схема элемента или устройства, на которые наносят принятую в проекте условную маркировку. Существуют также альбомы, где показана как истинная, т. е. имеющаяся на устройствах, так и условная маркировка контактов элементов или устройств. Примерами обозначений, не нанесенных на изделие, но указанных в документации на него, являются цоколевка электровакуумных приборов, номера выводов микросхем и т. п. Обычно электрические контакты маркируют порядковыми номерами, начиная с единицы: 1, 2, 3, ..., 10 или 01, 02, 03, .... 10... и т. д. Если электрические контакты изделия конструктивно сгруппированы (контактные поля), то применяют под- 92 групповое обозначение контактов с помощью букв и цифр, например А1, А2, ..., All, ..., Б1, Б2, БЗ... Рассмотрим принцип кодирования схем. Код схемы, т. е. ее шифр, состоит из буквы, определяющей вид схемы, и цифры, обозначающей ее тип. По видам схемы подразделяют на: электрические — Э, гидравлические — Г, пневматические — П, кинематические — К, оптические — Л, вакуумные — В, газовые — X, автоматизации — Аи комбинированные — С. По типам схемы делят на: структурные — 1, функциональные — 2, принципиальные — 3, соединений (монтажные) — 4, подключений — 5, общие — 6, расположения — 7, прочие — 8, объединенные — 0. Совмещенной схеме присваивают шифр схемы, тип которой имеет наименьший порядковый номер, например АБВГ.ХХХХХХ.251ЭЗ. Если в одном проекте имеется несколько схем одного вида и типа, то к обозначению схемы добавляют порядковый номер. В этом случае обозначение имеет следующий вид: АБВГ.ХХХХХХ.251Э3.1, АБВГ;ХХХХХХ.251Э3.2 и т. д. Документы проекта, идеологически связанные со схемами, на которые также делают ссылки в адреса, имеют следующие обозначения. Перечню элементов, выпускаемому в виде отдельного документа, присваивают шифр схемы, с которой он выпускается, с добавлением буквы П, например ПГЗ. Шифр таблицы соединений строят аналогично, только с добавлением буквы Т, например ТЭ4. Адресное обозначение, как правило, состоит из трех частей. Первая часть является обозначением документа, с которым сопрягается данный документ. Вторая часть конкретизирует номер места сопрягаемого документа. В третьей части указывают адрес другой части объекта (или ее изображения), с которой сопрягается данная часть объекта (или ее изображение). Все части адресного обозначения записывают в указанном порядке и отделяют друг от друга точкой. Перед номером места помещают букву L. При необходимости указать сопряжение с несколькими листами документа их номера разделяют запятыми или многоточием, когда имеется несколько листов по порядку, например: 201.L01.03 — схема 201, первый и третий листы; 201.L01...06 — схема 201, листы с первого по шестой; 201.L02/15A — схема 201, лист второй, зона 15 А. Если третья часть представляет собой обозначение детали, конструктивное обозначение и т. п., то тогда эту часть 93
записывают с квалифицирующим символом, например 201.L6+15 :2 — второй контакт расположен на листе (позиции) 15 и изображен на схеме 201, лист 6; ХР1(=АЗ) — первая часть ХР1, соединяющаяся с устройством A3. Для упрощения записи адресных обозначений допускается не указывать любую из его составных частей, если это не влечет за собой ошибок при чтении схем. Иногда в адресном обозначении указывают место на документе, в котором показано изображение или приведено описание данной части объекта. В этом случае внутри скобок первой записывают букву А, отделяя ее от остальных частей обозначения точкой, например A.201.L01/15A. Рассмотренные сведения являются основой для чтения рабочих чертежей систем автоматизации, типичные примеры которых с подробными пояснениями приведены в следующих главах. Подчеркнем еще раз, что при отсутствии каких-либо стандартных условных обозначений их строят на основании аналогичных стандартных, исходя из принципа действия изображаемого элемента или его части. Если в обоснованных случаях приходится применять нестандартные обозначения, то их расшифровку надо искать на чертеже. Стандартные обозначения расшифровки не требуют. Контрольные вопросы 3.1. В каком порядке чередуются на рис. 3.12, с группы /, 2, 3 до слияния и после разветвления, сколько линий входит в группу 3} 3.2. Чем различаются обозначения на рис. 3.12,6 и в? 3.3. Что изображено на рис. 3.12, г? 3.4. Чем различаются левое и правое обозначения на рис. 3.12,3? 3.5. Объясните, что изображено на рис. 3.12, е. 3.6. Что изображено на рис. 3.13,5 — з? 3.7. Чем отличается рис. 3.13, а от рис. 3.13, в и г? 3.8. Можно ли использовать обозначения, приведенные на рис. 3.13, л, для реле времени любых типов? 3.9. Нужно ли подчеркивать наличие самовозврата при изображении контактов реле? 3.10. Для гашения коммутационных перенапряжений параллельно контакту включен контур RC. Правильно ли в этом случае применять обозначение, данное на рис. 3.14, и? 3.11. Как, зная однополюсное обозначение контактора, составить многополюсное? 3.12. Что изображено на рис. 3.14, с? 94 3.13. Что изображено на рис. 3.14, м и где в книге показаны обозначения, сочетание которых дало это изображение? 3.14. Что изображено на рис. 3.14, у} 3.15. Сравните обозначения кнопочных выключателей, данные з приложении 3, и объясните, в чем состоят их особенности? Обратите внимание, что в ГОСТ 2.755—74 термин «кнопка» не употребляется, он заменен словами «выключатель кнопочный». 3.16. Как прочитать обозначения на рис. 3.15, г — з? 3.17. Откуда известно, что в положениях +45 и —45 на рис. 3.16,6 и в цепь Б разомкнута? 3.18. Как доказать, что диаграмма на рис. 3.16,6 соответствует схемам на рис. 3.16,s — <Э? 3.19. Чем отличаются способы построения диаграммы переключений и схемы переключателя на рис. 3.16,6 и в от способов на рис. 3.16,е и ж? 3.20. Как на рис. 3.17,6 отличить рабочие обмотки от управляющих? 3.21. Как определить способ соединения обмоток (последовательное, встречное соединение) ? 3.22. Что изображено на рис. 3.17, в? 3.23. Из каких обозначений составлено изображение катушки индуктивности, подстраиваемой магиитодиэлектрическим сердечником (рис. 3.17, г)? 3.24. Что изображено на рис. 3.19,6 и в и как это проверить? Верно ли расставлены знаки регулирования в обозначениях термометра сопротивления и терморезистора (термистора) ? 3.25. Какой потенциометр показан на рис. 3.19, а? 3.26. На рис. 3.19, ж даны два изображения кольцевого замкнутого однообмоточного потенциометра с тремя подвижными контактами. Сколько отводов имеет потенциометр, чем отличается потенциометр, показанный слева, от потенциометра, показанного справа? 3.27. Объясните, из каких обозначений составлены изображения на рис. 3.19, з и к. 3.28. Какие конденсаторы изображены на рис. 3.19, и, л по ГОСТ 2.728—74? Чем отличаются эти обозначения от тех, которые предусмотрены ГОСТ 2.728—68? 3.29. На схемах резисторы независимо от номинальной мощности имеют одинаковые размеры. У какого из изделий, показанных на рис 3.19,0, больше номинальная мощность?
Г л а в а 4 ТЕХНИКА ЧТЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ 4.1. Схемы организационной и функциональной структур автоматизированных систем управления В составе проектов автоматизированных систем управления технологическими процессами в соответствии с РТМ 25 440—8! и ОРММ—3 АСУ ТП разрабатывают схемы организационной и функциональной структур, проектируемой АСУ ТП объекта. Схема функциональной структуры — документ,' отражающий функциональный состав системы и взаимосвязи между отдельными функциями. Схема содержит изображе ния, принятые условными обозначениями элементов функциональной структуры и связи между ними. В зависимости от принятой детализации схема функциональной структуры может содержать подсистемы, функции, части функций. Схема организационной структуры — документ, отражающий структуру взаимодействия оперативного персонала АСУ ТП. Связи между условными обозначениями элементов схемы организационной структуры носят субординационный (по подчиненности) и информационный характер. Информационные связи между элементами схемы могут отражать взаимодействие отдельных составляющих организационной структуры, а также оперативного персонала АСУ ТП с персоналом или техническими средствами смежных систем или систем более высокого уровня, влияющих на работу технологического объекта управления (ТОУ). При введении в элемент схемы «Подсистема» данных по виду подсистем в условном графическом изображении элемента проставляется кодированное обозначение вида подсистем: Ф — подсистема, выделяемая по функциональному признаку, С — по структурному признаку. При введении в элементы «функция» и «часть функции» данных по виду и режиму реализации в условном графическом изображении элемента проставляется кодированное обозначение вида и режима реализации, расшифровка которых приводится в таблице условных обозначений. Наиболее часто применяемые в проектах АСУ ТП кодированные обозначения приведены в табл. 4.1. Наиболее употребительные обозначения линий связи на Таблица 4.1. Коды вида функций, режимов реализации функций и части функции на схемах функциональной структуры АСУ ТП Вид функции, режим реализации функции и части функции Код Виды функций По характеру действий: управляющая информационная По направленности: внутрисистемная внешняя По назначению: основная вспомогательная Режимы реализации функций Автоматизированный режим: ручной советчика диалоговый Автоматический режим: косвенного управления прямого управления Режимы реализации частей функций Автоматический Ручной У И Вс Вн О В АРР АРС АРД АК АП А Р схемах функциональной и организационной структур приведены в табл. 4.2. На рис. 4.1 приведена схема функциональной структуры АСУ ТП склада металла. Система состоит из четырех подсистем. Цифровое обозначение, присвоенное содержанию информации, передаваемой по линиям связи между подсистемами: / — задания персоналу; 2 — оперативная информация для принятия решений по управлению; 3 — сменные отчетные документы по состоянию склада; 4 — оперативная информация о состоянии склада; 5 — информация из смежных АСУ ТП о поступающем на склад металле; 6 —оперативная информация в АСУ ТП со станов — потребителей металла. На рис. 4.2 приведена схема функциональной структуры подсистемы оперативного управления участками склада 96 7-679 97
\Ф I Подсистема *~~^ оперативною планирования раВоты склада I Подсистема оперативного управления участками склада \ф\ Подсистема '—^ оперативного контроля хода технологического процесса | Подсистема оперативного учета а анализа результатов равотн склада •г- ¦ч- В в нежные асу тп ¦4- -6- Рис. 4.1. Схема функциональной структуры склада металла . Таблица 4.2. Условные обозначения линий связи на схемах функциональной и организационной структур АСУ ТП Условное обозначение (текст) -5 5— —. —— ——~ ——— Наименование Линия информационной связи То же с пояснением на свободном поле чертежа характера информационной связи, обозначенной цифрой. Цифровое обозначение, присвоенное содержанию информации, передаваемой по линиям связи, входит в условное обозначение линии связи в начале и в конце линии Линия связи входимости для функциональной структуры Линия связи подчиненности для организационной структуры (см. рис. 4.1). Схемы функциональной структуры других подсистем на рис. 4.1 имеют аналогичный вид. На рис. 4.3 приведена схема организационной структуры склада металла. Условное обозначение наименования функций и (или) части функций оперативного персонала на схеме организационной структуры: 1 — сбор и обработка оперативной информации с участков склада и смежных АСУ ТП; 98 ¦ Из смежных АО/ Г If От других подсистем склада 4 * * У,6с,О,АРС\ Управление транспортировкой а складированием металла при его поступлении на склад У, В с,о, АР С Управление транспортировкой металла к участкам и оборудованию для его отделки У, Вс. О, АРС\ Упривление поиском и подбором металла, подлежащего отгрузке ев склада а передаче на етаны-потревителе, и трансЛвртировкой метаМа * I Формародаяав и выдача персоналу склада на индикацию и печать првиэвоост- Венных рекомендаций для принятий решений па размещению, поиску и поде ору металла Н^ ^ ф т —' Передача эаВаний краяовиликйм на транспортные операции на территории вклада —IПередача заданий операторам загрузочных устройств на отердЗку металла заказчикам и на станы Рис. 4.2. Схема функциональной структуры подсистемы оперативного управления участками склада металла (см. рис. 4.1) 2 — формирование информационной модели склада; 3 — формирование и вывод на терминалы справочной информации по запросам; 4 — формирование и вывод на терминалы оперативных документов по запросам; 5 — формирование и вывод на печать отчетных документов по регламенту; 6 — формирование и передача оперативной информации в смежные АСУ ТП по каналам связи; 7 — ввод запросов на справки и документы; 8 — формирование и выдача заданий участкам склада и персоналу; 9 — анализ производственной ситуации и корректировка заданий; 10— передача заданий крановщикам; // — ввод коррекции или подтверждения данных о металле, передаваемом на станы; 12 — ввод данных о результатах отделки и подготовки металла; 13 — ввод данных об отгрузке готовой продукции; 7* 99
Пост впера- тиВиаго управления вкладом йманный мистер, бригадиры 7 la 13 т Сменный BpusaBup участка поступления металла 7\8 9 \W№ Машзал Зксплуата- ционный персонал ере acme ВТ 1 Z • —Т" Пост службы ОТ К на складе СтаршиИ контролер, сменные контролеры 7Щ9Vi LTL I I 1- Сменный бригадир участка отделки металла Сменный бриеадар участка отгрузки металла Т\8\5\ю\п 7\В \9\w\i3 Повт управления загрузочными устройствами про- каттве етвяа Персоналу, оВеспвчадающе- му транспортные операции 1 во пере- —I I мещению I металла 1 ЯасйЯчик, контролер DTK 7 \8\1O\11 Рис. 4.3. Схема организационной структуры склада металла 14 — ввод данных о привозном металле и о местах складирования металла. 4.2. Конструктивные схемы комплексов технических средств АСУ ТП В проектах автоматизации сложных объектов управления приводятся конструктивные схемы комплексов технических средств АСУ ТП. На этих схемах указываются щитовые помещения, пункты управления объектом, цехами, установками, местные щиты; каналы связи между техническими средствами и характер передаваемой по ним информации. Направления передачи информации указываются стрелками. На рис. 4.4 приведена конструктивная схема комплексов 100 Рис. 4.4. Конструктивная схема комплексов технических средств АСУ ТП обогатительной фабрики: 1 — вагоноопрокидыватели и питатели; 2—4 — дробилки соответственно крупного, среднего и мелкого дробления; 5 — грохоты и перегрузочные узлы; в— мельницы, классификаторы; 7 — флотационные машины; 8 — насосы оборотной воды; 9 — насосы хозяйственных нужд; 10 — сгустители; // — фильтры; 12 — сушилки; 13, 14 — склады концентрата и реагентов; /5 —оборудование реагентного хозяйства технических средств АСУ ТП обогатительной фабрики, что следует из подписи к рис. 4.4, заменяющей основную надпись на чертеже. Из надписей на чертеже (рисунке) следует, что фабрика состоит из двух цехов: дробления и обогащения. В состав цеха дробления входят приемная площадка и отделения дробления. Цех обогащения имеет три отделения: измельчительно-флотационное из трех секций, фильтровально-сушильное и реагентное. На чертеже схемы в проекте технологическое оборудование (на рис. 4.4 технологическое оборудование) обозначено цифрами /—15. Приемная площадка оснащена ваго- ноопрокидывателями и питателями; отделение дробления имеет дробилки, грохоты и перегрузочные узлы. Измельчительно-флотационное отделение оборудовано мальницами, классификаторами, флотационными машинами, насосами хозяйственного и оборотного водоснабжения, а реагентное отделение содержит оборудование реагентного хозяйства. 101
Ознакомившись с составом фабрики и ее технологическим оборудованием, рассмотрим структуру управления фабрикой. Названия щитов (пультов) управления вписаны на чертеже в прямоугольники; задачи, решаемые каждым щитом (пультом управления), обозначены буквами, записанными вблизи линий оперативной связи, направление действия которой указано стрелками. Если стрелки на линии оперативной связи направлены в обе стороны, то это значит, что часть задач имеет направление действия в одну сторону, а часть — в другую. Приведенная на рис. 4.4 структурная схема АСУ ТП трехуровневая: первый уровень — щиты приемной площадки, отделения дробления, секций измельчительно-флотаци- онного отделения, фильтровально-сушильного отделения; второй уровень — щиты цехов дробления и обогащения; третий уровень — диспетчерский пункт фабрики. Щиты управления первого уровня решают задачи непосредственного контроля и управления отдельными агрегатами и установкамиГВ рассматриваемом примере щит приемной площадки решает задачи контроля К, сигнализации С и дистанционного управления ДУ. На линии оперативной связи между приемной площадкой и щитом показаны две стрелки, так как контроль и сигнализация о ходе технологического процесса идут от приемной площадки на щит и дистанционное управление — со щита к электроприводам технологического оборудования. Щит отделения дробления решает задачи контроля К, сигнализации С, дистанционно* го управления ДУ и автоматического регулирования АР. Аналогично могут быть рассмотрены все остальные щиты управления первого уровня. Щиты управления второго уровня решают задачи оперативного контроля за технологическими процессами дробления и обогащения. В задачи щита цеха дробления входит управление процессом с помощью средств контроля К, сигнализации С, дистанционного управления ДУ, автоматического регулирования АР, диспетчерской связи ДС, телевидения ТВ, производственной громкоговорящей связи ПГС. Эти задачи решаются щитом управления процессом обогащения. Диспетчерский пункт фабрики осуществляет общий контроль за ходом технологических процессов на фабрике. С диспетчерского пункта не предусмотрено непосредственное дистанционное или автоматическое управление технологическими процессами. Управление производится на осно- 102 Диспетчер заводи Диспетчерский пункт сернокислотного производства Щит печЛого отделения Местные щиты и пость, Щит промывного 'отделения шит сушильне- адсорбционного отделения Щит контактно- компрессорного отделении Местные щит'ы и посты Местные щиты и посты Местные щиты и посты Печнрв отделение ПраныВно! отделение Сушильно- рйсорбционное отделение Нонтактно- хсмлрессорное отделение Рис. 4.5. Укрупненная конструктивная схема комплексов технических федств АСУ ТП сернокислотным производством суперфосфатного завода вании сведений, получаемых по каналам связи К, С и ТВ, путем передачи команд с диспетчерского пункта фабрики диспетчерам цехов дробления и обогащения через канал диспетчерской связи ДС. На рис. 4.5 представлена укрупненная конструктивная схема комплексов технических средств АСУ ТП сернокислотным производством суперфосфатного завода. Каждое отделение сернокислотного производства имеет самостоятельный щит управления. Все они последовательно связаны с диспетчерским пунктом сернокислотного производства и диспетчером завода. По отдельным производствам в проектах могут приводиться более подробные схемы. На рис. 4.6 дана конструктивная схема с более подробной детализацией размещения средств АСУ ТП и связей между ними. Характерной особенностью этой схемы является размещение в прямоугольниках, изображающих щиты и посты управления, перечня видов оперативных связей, которые данный щит или пост имеет с другими щитами и технологическим оборудованием. Из рис. 4.4—4.6 видно, что наличие конструктивной схемы комплексов технических средств АСУ ТП в составе проекта автоматизации облегчает составление и понимание взаимной увязки технической документации. 103
Диспетчер эабоВа Диспетчерский пункт сернокислотного произдодстйа ДО ПГС Диспетчер Рис. 4.6. Конструктивная схема комплексов технических средств АСУ ТП печным отделением сернокислотного производства: 1—транспортеры и сбрасыватели; 2 — бункера; 3 — питатели и вибраторы; 4 — печи кипящего слоя; 5 — котлы-утилизаторы; 6 — циклоны и электрофильтры;1 7 —нагнетатели; 8 — транспортеры и затворы транспорта огарка 104 Полученная из структурных схем информация позволяет перейти к изучению и разбору других документов проекта, представляя их место и назначение в АСУ ТП всего технологического комплекса. Контрольные вопросы 4.1. Какие задачи решает щит фильтровально-сушильного отделения (рис. 4.4)? 4.2. Какие задачи, обозначенные на линиях связи щита фильтровально-сушильного отделения (рис. 4.4), имеют направление действия в сторону технологического оборудования и какие—от технологического оборудования в сторону щита? 4.3. С какого щита (рис. 4.4) идет управление технологическим процессом реагентного отделения, какие задачи решаются при этом, каково направление их действия? ¦ ¦ Глава 5 ТЕХНИКА ЧТЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ 5.1. Общие сведения 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, вычислительные устройства, элементы телемеханики) с указанием связей между технологическим оборудованием и элементами автоматики, а также связей между отдельными элементами автоматики. Вспомогательные устройства, такие как редукторы и фильтры для воздуха, источники питания, реле, автоматы, выключатели и предохранители в цепях питания, соединительные коробки и другие устройства и монтажные элементы, на функциональных схемах автоматизации не показывают. Функциональную схему автоматизации технологической установки выполняют, как правило,- на одном чертеже, на 105
котором изображают аппаратуру всех систем, контроля, регулирования, управления и сигнализации, относящуюся к данной технологической установке. Для сложных технологических процессов с большим объемом автоматизации схемы могут быть выполнены раздельно по видам технологического контроля и управления, т. е. отдельно выполняют схемы автоматического управления, контроля и сигнализации. Для объектов с несложными технологическими процессами и простыми системами контроля и управления функциональные схемы автоматизации могут не составляться. Их заменяют перечнями систем контроля, регулирования, управления и сигнализации. Прочитать функциональную схему автоматизации означает определить из нее: 1) параметры технологического процесса, которые подлежат автоматическому контролю и регулированию; 2) наличие защиты и аварийной сигнализации; 3) принятую блокировку механизмов; 4) организацию пунктов контроля и управления; 5) функциональную структуру каждого узла контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления; 6) технические средства, с помощью которых решается тот или иной функциональный узел контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления. Чтобы прочитать функциональную схему автоматизации, необходимо знать принципы построения систем технологического контроля и управления (см. гл. 2) и условные изображения технологического оборудования, трубопроводов, приборов и средств автоматизации, функциональных связей между отдельными приборами и средствами автоматизации (см. гл. 3) .и иметь представление о характере технологического процесса и взаимодействии отдельных установок и агрегатов технологического оборудования. 5.2. Изображение технологического оборудования и коммуникаций Технологическое оборудование и коммуникации на функциональных схемах автоматизации изображают, как правило, упрощенно и в сокращенном виде, без указания отдельных технологических аппаратов и трубопроводов вспомогательного назначения. Изображенная таким образом 106 технологическая схема дает ясное представление о принципе ее работы и взаимодействии со средствами автоматизации. На технологических трубопроводах обычно показывают ту регулирующую и запорную арматуру, которая непосредственно участвует в контроле и управлении процессом, а также запорные и регулирующие органы, необходимые для определения относительного расположения мест отбора импульсов или поясняющие необходимость измерений. Технологические аппараты и трубопроводы вспомогательного назначения показывают только в тех случаях, когда они механически соединяются или взаимодействуют со средствами автоматизации. В отдельных случаях некоторые элементы технологического оборудования изображают на функциональных схемах в виде прямоугольников с указанием наименования этих элементов или не показывают вообще. При этом около датчиков, отборных, приемных и других подобных по назначению устройств указывают наименование того технологического оборудования, к которому они относятся. Технологические коммуникации и трубопроводы жидкости и газа на схемах показывают в соответствии с ГОСТ при их однолинейном изображении (см. табл. 3.8). Для более детального указания характера среды к цифровому обозначению может добавляться буквенный индекс, например вода чистая — 1ч, пар перегретый — 2 п, пар насыщенный — 2 н и т. п. Детали трубопроводов, арматуру, теплотехнические и санитарно-технические устройства и аппаратуру изображают условными обозначениями по ГОСТ 2.785—70. Для жидкостей и газов, не предусмотренных табл. 3.8, могут быть использованы для обозначения и Другие цифры, но обязательно с необходимыми пояснениями этих но- ных условных обозначений. Для обозначения трубопроводов на функциональных схемах автоматизации могут быть применены и условные обозначения, принятые в технологических схемах. У изображения технологического оборудования, отдельных его элементов и трубопроводов приводятся соответствующие поясняющие надписи (наименование технологического оборудования, его номер, если таковой имеется, и др.), а стрелками указываются направления потоков. Отдельные агрегаты и установки технологического оборудования могут быть изображены оторванно друг от друга, но при этом 107
всегда приводятся необходимые указания на их взаимосвязь. На трубопроводах, где предусматривается установка отборных устройств и регулирующих органов, указываются диаметры условных проходов. ; 5.3. Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации на схемах Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показывают в соответствии с действующим ГОСТ 21.404—85. В отдельных случаях при отсутствии в стандартах необходимых изображений могут быть использованы нестандартные изображения, которые выполняют на основе характерных признаков изображаемых устройств. В ГОСТ 21.404—85 принята новая система построения графических и буквенных условных обозначений. Вместо принципа обозначения приборов и средств автоматизации по конструктивному признаку принята система обозначений по функциональному признаку, выполняемому данным прибором или средством автоматизации. Первичные измерительные преобразователи, отборные и приемные устройства, встраиваемые в технологические аппараты и трубопроводы (бобышки, карманы, расширители и т. п.), на функциональных схемах автоматизации не показывают. Ряд приемных устройств по своей конструкции и принципу действия не требуют непосредственного контактирования с измеряемой средой (радиоактивные устройства — коллиматоры, видеоприемные устройства и т. п.). Их устанавливают и соответственно изображают на функциональных схемах в непосредственной близости от объекта измерения. Регулирующие органы, такие как горелки, форсунки, направляющие аппараты, гидромуфты, вариаторы и реостаты, показывают непосредственно на местах их установки в виде условных изображений, принятых для технологического оборудования. Для датчиков и приборов, указывающих положение регулирующих органов, исполнительных механизмов и т. п. показывают существующую механическую связь. Пример 5.1. На рис. 5.1, а изображен участок технологического воздуховода //, на котором установлена заслонка, регулирующая ЗР 108 ЭР ШР а) Рис. 5.1. Примеры изображения механической связи исполнительных механизмов и датчиков положения с регулирующими органами: в — связь исполнительного механизма с регулирующей заслонкой ЗР; б — связь регулирующего шибера ШР с датчиком положения (конечным выключателем SO) с исполнительным механизмом. Заслонка связана с исполнительным механизмом механической связью, которая изображена сплошной линией /, линией /// (тонкой) показана электрическая линия связи с аппаратурой управления. На рис. 5.1,6 на участке технологического газохода // установлен шибер регулирующий ШР с ручным управлением. Для контроля положения шибера предусмотрен выключатель конечный SQ. Механическая связь конечного выключателя с шибером показана штриховой линией /. Линия /// (тонкая) обозначает электрическую связь с сигнальной арматурой. Регуляторы прямого действия изображают как совокупность отборного устройства (или первичного преобразователя), линии связи и регулирующего органа (рис. 5.2, а). Изображение комплектов приборов и средств автоматизации на функциональных схемах может быть выполнено упрощенным или развернутым способом. Упрощенный способ применяют в основном для изображения приборов и средств автоматизации на технологических схемах. При упрощенном способе на схемах не показывают первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру. Приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции (контроль, регулирование, сигнализацию и т.п.) и выполненные в виде . отдельных блоков, изображают одним условным графическим обозначением. Развернутый способ применяют для выполнения функциональных схем автоматизации, когда каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект, показывают отдельным условным графическим изображением. 109
Сырье Рис. 5.2. Примеры изображения условных обозначений приборов и средств автоматизации упрощенным (а) и развернутым (б) способами Пример 5.2. На рис. 5.2, а изображен участок технологического трубопровода, на котором упрощенным способом показан функциональный узел автоматического регулирования расхода технологического сырья. Первичный измерительный преобразователь (диафрагма или сопло) в данном случае не показан. Место установки первичного преобразователя обозначено пересечением линий технологического трубопровода с линией, связывающей этот преобразователь с условным обозначением прибора, осуществляющего сложные функции. На рис. 5.2,6 изображен тот же узел, что и на рис. 5.2, а, но только развернутым способом. В системах технологического контроля и управления часто применяют комбинированные и комплексные устройства, например комбинированные измерительные и регулирующие приборы, машины централизованного контроля, полукомплекты телемеханики, устройства телевидения и т. п.- Такие устройства обозначают прямоугольником произвольных размеров с указанием внутри прямоугольника типа устройства по документации завода-изготовителя. Примеры изображения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404—85 приведены в гл. 3. Пример 5.3. На рис. 5.3 дан пример условного изображения на функциональных схемах автоматизации машин централизованного контроля и регулирования с использованием условных обозначений приборов по ГОСТ 21.404—85. Например, машина «Сокол-1м» рассчитана на ввод информации только в виде унифицированных сигналов 0—5 мА и 0—10 В постоянного тока, поэтому необходимо преобразование сигналов от первичных преобразователей. С этой целью в схеме предусмотрены соответствующие местные приборы-преобразователи. ПО f 1 ! I 6? Машина централизованного хоАтром „Сохо/1-?м" Рис. 5.3. Пример условного изображения устройства телемеханики машины централизованного контроля и регулирования 5.4. Позиционные обозначения приборов п средств автоматизации Всем приборам и средствам автоматизации, изображенным на функциональных схемах автоматизации, присваивают позиционные обозначения (позиции), сохраняющиеся во всех материалах проекта. На стадии проекта позиционные обозначения выполняют арабскими цифрами в соответствии с нумерацией в заявочной ведомости приборов, средств автоматизации и электроаппаратуры. На стадии рабочей документации и при одностадийном проектировании позиционные обозначения приборов и средств автоматизации образуются из двух частей: арабских цифр — номера функциональной группы и строчных букв русского алфавита — номера прибора и средств автоматизации в данной функциональной группе. Буквенные обозначения присваивают каждому элементу функциональной группы в порядке алфавита в зависимости от последовательности прохождения сигнала — от устройств получения информации к устройствам воздействия на управляемый процесс (например, приемное устройство — датчик, вторичный преобразователь, задатчик, регулятор, указатель положения, исполнительный механизм, регулирующий орган). Позиционные обозначения отдельных приборов и средств автоматизации, таких как регулятор прямого действия, ма- 111
нометр, термометр и т. п., состоят только из порядковых номеров. Позиционные обозначения присваивают всем элементам функциональных групп, за исключением: а) отборных устройств; б) приборов и средств автоматизации, поставляемых комплектно с технологическим оборудованием; в) регулирующих органов и исполнительных механизмов, входящих в данную автоматическую систему управления, но заказываемых и устанавливаемых в технологических частях проектов. Показанную на функциональных схемах автоматизации электроаппаратуру на стадии рабочего проекта при одностадийном проектировании обозначают индексами, принятыми в принципиальных электрических схемах. При определении границ каждой функциональной группы необходимо учитывать следующее обстоятельство: если какой-либо прибор или регулятор связан с несколькими датчиками или получает дополнительные воздействия по другим параметрам (например, корректирующий сигнал), то все элементы схемы, осуществляющие дополнительные функции, относятся к той функциональной группе, на которую оказывается воздействие. Регулятор соотношения, в частности, входит в состав той функциональной группы, на которую оказывается ведущее воздействие по независимому параметру. В системах централизованного контроля с применением вычислительной техники, в схемах телеизмерения, а также в сложных схемах автоматического управления с общими для разных функциональных групп устройствами все общие элементы выносятся в самостоятельные функциональные группы. Позиционные обозначения в функциональных схемах автоматизации проставляют, как правило, в нижней части окружности, обозначающей прибор, или рядом с условными графическими обозначениями приборов и средств автоматизации с правой стороны или над ним. 5.5. Примеры выполнения функциональных схем автоматизации Функциональные схемы автоматизации разрабатывают с большей или меньшей степенью детализации. Однако объем информации, представленной на схеме, как правило, 112 обеспечивает полное представление о принятых основных решениях по автоматизации данного технологического процесса и возможность составления на стадии проекта заявочных ведомостей приборов и средств автоматизации, трубопроводной арматуры, щитов и пультов, основных монтажных материалов и изделий, а на стадии рабочей документации — всего комплекса проектных материалов, предусмотренных в составе проекта. Функциональные схемы автоматизации могут быть выполнены двумя способами: 1) с изображением щитов и пультов управления при помощи условных прямоугольников (как правило, в нижней части чертежа), в пределах которых указывают устанавливаемые на них средства автоматизации; 2) с изображением средств автоматизации на: технологических схемах вблизи отборных и приемных устройств без построения прямоугольников, условно изображающих щиты, пульты, пункты контроля и управления. При выполнении схемы по первому способу ¦ на ней показывают все приборы и средства автоматизации, входящие в состав функционального блока или группы, а также место их установки. Преимуществом этого способа является большая наглядность, в значительной степени облегчающая чтение схемы и работу с проектными материалами. Приборы и средства автоматизации, встраиваемые в технологическое оборудование и коммуникации или механически связанные с ними, изображают на чертеже в непосредственной близости от них. К таким средствам автоматизации относятся: отборные устройства, датчики, воспринимающие воздействие измеряемых и регулируемых величин (измерительные сужающие устройства, ротаметры, счетчики и т. п.), исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы. Прямоугольники щитов и пультов располагают в такой последовательности, чтобы при размещении в их пределах обозначений приборов и средств автоматизации обеспечивалась наибольшая простота и ясность схемы и минимум пересечений линий связи. В прямоугольниках могут быть даны номера чертежей общих видов щитов и пультов. В каждом прямоугольнике с левой стороны указывают его наименование. Приборы и средства автоматизации, которые расположены вне щитов и не связаны непосредственно с технологи- 8—679 113
ческим оборудованием и трубопроводами, условно показывают в прямоугольнике «Приборы местные». Приборы и средства автоматизации, поставляемые комплектно с технологическим оборудованием, заказу по данному проекту не подлежат. Для облегчения понимания существа автоматизируемого объекта и возможности выбора диапазона измерения и шкал приборов, а также уставок регуляторов на участках линий связи над верхним прямоугольником («Приборы местные») указывают предельные рабочие (максимальные и минимальные) значения измеряемых или регулируемых технологических параметров при установившихся режимах работы (см. рис. 5.3). Эти значения дают в единицах шкалы выбираемого прибора или в международной системе единиц без буквенных обозначений. На схемах автоматизации с правой стороны чертежа приводят необходимые пояснения, например на основании каких документов разработаны схемы автоматизации, краткую техническую характеристику автоматизируемого объекта, таблицы, диаграммы и т. п. При вычерчивании схем автоматизации, как правило, избегают дублирования одинаковых ее частей, относящихся как к технологическому оборудованию, так и к средствам автоматизации. Над основной подписью по ее ширине сверху вниз на первом листе схем в необходимых случаях помещают таблицу условных обозначений, не предусмотренных стандартами. В отдельных случаях таблицы нестандартизирован- ных условных обозначений могут быть выполнены на отдельных листах формата 11. Пояснительный текст располагают обычно над таблицей условных обозначений (или над основной надписью) или в другом свободном месте. Контуры технологического оборудования на схемах автоматизации выполняют обычно линиями толщиной 0,6— 1,5 мм, трубопроводные коммуникации — 0,6—1,5 мм, приборы и средства автоматизации — 0,5—0,6 мм, линии связи — 0,2—0,3 мм, прямоугольники, изображающие щиты и пульты, — 0,6—1,5 мм. Пример 5.4. На рис. 5.4 приведен пример схем автоматизации, выполненных по первому способу. В схеме двумя прямоугольниками обозначены «Приборы местные» и «Щит колонны». Линии связи между датчиками и отборными устройствами, установленными на технологическом оборудовании, и приборами и Средствами автоматизации, уста- 114 Дефлегматор Конденсатор Охлаждающая вода Сырье Кубовая жидкость Ректифи - кационная колонна S 4 * Z 3 1615 в 17 10 9 11 18.11М 7 1 ?3*5 В 7 6 S 1011 1213 1*- 15 16 17 Рис. 5.4. Пример выполнения функциональной схемы по первому способу с изображением приборов по ГОСТ 21.404—85 115
новленными по месту и на щите колонны, выполнены с разрывами. На линиях связи над прямоугольником «Приборы местные» указаны предельные рабочие значения измеряемых и регулируемых параметров (м3/ч, мм, МПа,..., мг/л). Все комплекты аппаратуры контроля и автоматизации имеют цифровое позиционное обозначение. Например, регулирование расхода сырья осуществляется комплектом аппаратуры, состоящим из диафрагмы 3—1, бесшкального дифманометра и регулирующего прибора для измерения расхода 3—3, снабженного станцией управления 3—4, установленной на щите, и исполнительного механизма 3—5. Комплекту присвоен номер 3, а его составным элементам через дефис — цифровые индексы 1 — 3, 5. Комплект для измерения давления в колонне имеет номер 2 и т. д. Редуцирующее устрсйство Рис. 5.5. Пример выполнения функциональной схемы автоматизации по второму способу 116 При построении схем по второму способу, хотя он и дает только общее представление о принятых решениях по автоматизации объекта, достигается сокращение объема документации. Чтение схем автоматизации, выполненных таким образом, затруднено, так как они не отображают организацию пунктов контроля и управления объектом. При втором способе позиционные обозначения элементов схемы в каждом контуре регулирования выполняют арабскими цифрами, а исполнительные механизмы обозначения не имеют. Пример 5.5. На рис. 5.5 приведена схема автоматизации, выполненная по второму способу. Регулирующие устройства изображены на схеме технологического процесса вблизи отборных устройств и датчиков и обозначены соответствующими арабскими цифрами, которые проставлены в нижней части окружности, изображающей регулирующее устройство. Исполнительные механизмы и отборные устройства обозначений не имеют. 5.6. Последовательность чтения функциональных схем автоматизации Для работы по схемам автоматизации необходимо иметь пояснительную записку к проекту, опись чертежей и спецификацию на приборы, средства автоматизации, электроаппаратуру и запорную арматуру. При чтении схем автоматизации рекомендуется соблюдать следующую последовательность: 1) прочитать все надписи — основную надпись (штамп), примечания, ссылки на относящиеся чертежи и другие дополнительные пояснения, имеющиеся на чертеже; ^~ 2) изучить технологический процесс и взаимодействие всех участвующих в нем аппаратов, агрегатов и установок, начиная с ознакомления с пояснительными записками к проекту автоматизации и технологической части; 3) определить организацию пунктов контроля и управления данным технологическим процессом; 4) установить перечень узлов контроля, сигнализации и автоматического регулирования и управления электроприводами, предусмотренных данной схемой. При этом с помощью спецификаций на приборы средств автоматизации, электроаппаратуру и запорную арматуру выявляют: технические средства, с помощью которых реализуются эти'узлы; характер взаимодействия отдельных технических средств автоматики с элементами технологи- 117
ческого оборудования; связь узлов данной схемы автоматизации между собой и с узлами других схем) номер чертежа принципиальной схемы каждого узла. Номера чертежей, относящихся к данной схеме автоматизации, устанавливают по описи чертежей и пояснительной записке к проекту автоматизации. Встречаются случаи выполнения чертежей схем автоматизации, когда номер чертежа принципиальной схемы указывается на линии связи, соединяющей регулирующее устройство с исполнительным механизмом. Получаемая в результате изучения структурных и функциональных схем автоматизации информация дает общее представление об автоматизируемом объекте и позволяет перейти к изучению принципиальных схем отдельных функциональных узлов. Контрольные вопросы 6.1. Какие функции выполняет комплект приборов, условное изображение которых показано на рис. 5.2, а? 5.2. Расшифруйте функциональное назначение всех приборов на рис. 5.2, б. 5.3. Назовите функциональное назначение отдельных устройств и средств автоматизации для узла регулирования расхода пара на рис. 5.4. 5.4. Какие функции выполняет комплект аппаратуры, изображенной на рис. 5.4, поз. 8-1 — 8-47 5.5. Какой параметр регулируется, а какой является корректирующим в комплекте аппаратуры на рис. 5.5, поз. 5 и 9? 5.6. Какие функции выполняет комплект аппаратуры на рис, 5.5, поз. §? Г л а в а 6 ТЕХНИКА ЧТЕНИЯ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ 6.1. Назначение принципиальных схем Основным назначением принципиальных схем является отражение с достаточной полнотой и наглядностью взаимной связи отдельных приборов, средств автоматизации (СА) и вспомогательной аппаратуры, входящих в состав функ- 118 циональных узлов систем автоматизации, с учетом последовательности их работы и принципа действия. Эти схемы служат для изучения принципа действия системы автоматизации, они необходимы при производстве наладочных работ в эксплуатации. Принципиальные схемы являются основанием для разработки других документов проекта: монтажных схем и таблиц щитов и пультов, схем соединения внешних проводок, схем подключения и др. При разработке систем автоматизации технологических процессов обычно выполняют принципиальные схемы самостоятельных элементов, установок или участков автоматизируемой системы, например схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т. п. Принципиальные схемы составляют на основании схем автоматизации, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизируемому объекту. На принципиальных схемах в условном виде (см. гл. 3) изображают приборы, аппараты, линии связи между отдельными элементами, блоками и модулями этих устройств. В общем случае принципиальные схемы содержат: 1) условные изображения принципа действия того или иного функционального узла системы автоматизации; 2) поясняющие надписи; 3) части отдельных элементов (приборов, СА, электрических аппаратов) данной схемы, используемые в других схемах, а также элементы устройств из других схем; 4) диаграммы переключений контактов многопозиционных устройств; 5) перечень используемых в данной схеме приборов, СА, аппаратуры; 6) перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания. Для чтения принципиальных схем необходимо знать алгоритм функционирования схемы, понимать принцип действия приборов, аппаратов и СА, на базе которых построена принципиальная схема. Принципиальные схемы систем контроля и управления по назначению подразделяют на схемы управления (см. § 6.3), технологического контроля и сигнализации 119
'(см. § 6.4), автоматического регулирования (см. § 6.5) и питания (см. § 6.6). Принципиальные схемы по видам бывают электрическими, пневматическими, гидравлическими и комбинированны- ми (см. гл. 1). В настоящее время широко применяют электрические и пневматические схемы. Основные задачи чтения принципиальных схем. Принципиальная схема—первый рабочий документ, на основании которого: .1), выполняют чертежи для изготовления изделий (общие виды, монтажные схемы и таблицы щитов, пультов, стативов и т.п., см. § 8.2), соединений их с приборами, исполнительными механизмами и между собой (см. § 7.2); 2) проверяют правильность выполненных соединений (см. §7.2); 3) задают уставки аппаратам защиты, средствам контроля и регулирования процесса; 4.) настраивают путевые и конечные выключатели; 5) анализируют схему как в процессе проектирования,. так и при наладке и эксплуатации при отклонении от заданного режима работы установки, преждевременном выходе из строя какого-либо элемента и т. п. Таким образом, в зависимости от выполняемой работы чтение принципиальной схемы преследует разные цели. Кроме того, если чтение монтажных схем (см. гл. 7) сводится к тому, чтобы определить, что, где и как нужно установить, проложить и соединить, то чтение принципиальной схемы гораздо сложнее. Во многих случаях оно требует глубоких знаний, владения методикой чтения и умения анализировать полученные сведения. И, наконец, ошибка, допущенная в принципиальной схеме, неизбежно будет по-: вторяться во всех последующих документах. В итоге вновь придется возвращаться" к чтению принципиальной схемы, чтобы выявить, какая в ней допущена ошибка или что в конкретном случае не соответствует правильной принципиальной схеме (например, многоконтактное программное реле присоединено правильно, но установленная при настройке длительность или очередность переключения контактов не соответствует-заданию). Перечисленные задачи довольно сложны, и рассмотре-' ние многих из них выходит за рамки данной книги. Тем не менее полезно пояснить, в чем состоит их существо, и перечислить основные технические приемы решения, 1. Чтение принципиальной схемы всегда начинают с об- 120 щего ознакомления с нею и перечнем элементов, находят на схеме каждый из них, читают все примечания и пояснения. Техника общего ознакомления со схемой подробно рассмотрена в примере 6.1. 2. Определяют систему электропитания электродвигателей, обмоток магнитных пускателей, реле, электромагнитов, комплектных приборов, регуляторов и т. п. Для этого находят на схеме все источники питания, выявляют по каждому из них род тока, номинальное напряжение, фазировку в цепях переменного тока и полярность в цепях постоянного тока'и сопоставляют полученные данные с номинальными данными используемой аппаратуры. Выявляют по схеме общие коммутационные аппараты, а также аппараты защиты: автоматы, предохранители,"реле максимального тока и минимального напряжения и т. п. Определяют по надписям на схеме, таблицам или примечаниям уставки аппаратов и, наконец, оценивают зону защиты каждого из них. Ознакомление с системой электропитания может понадобиться для: выявления причин нарушения питания; определения очередности, в которой следует подавать на схему питание (это не всегда безразлично, см. далее); проверки правильности фазировки и полярности (неправильная фа- зировка может, например, в схемах резервирования привести к короткому замыканию, изменению направления вращения электродвигателей, пробою конденсаторов, нарушению разделения цепей с помощью диодов, отказу поляризованных реле и т. п.); оценки последствий перегорания каждого предохранителя. 3. Изучают всевозможные цепи каждого элёктроприем- ника: электродвигателя, обмотки магнитного пускателя, реле, прибора и т. п. Но электроприемников в схеме много, и далеко не безразлично, с какого из них начинать чтение схемы — это определяется поставленной задачей. Если нужно определить по схеме условия ее работы (или проверить, соответствуют ли они заданным),то начинают с основного электроприемника, например с электродвигателя задвижки. Последующие электроприемники выявятся сами собой. Например, для пуска электродвигателя нужно включить магнитный пускатель. Следовательно, следующим электроприемником должна быть обмотка магнитного пускателя. Если в ее цепь входит контакт промежуточного реле, надо рассматривать цепь его обмотки и т. п. Но может быть и другая задача: какой-то элемент схемы отказал, например не горит определенная сигнальная 121
лампа. Тогда первым электроприемником будет именно она. Очень важно подчеркнуть, что если не придерживаться при чтении схемы определенной целенаправленности, то можно затратить много времени, ничего не решив. Итак, изучая выбранный электроприемник, надо проследить все возможные его цепи от полюса к полюсу (от фазы к фазе, от фазы к нулю в зависимости от системы питания). При этом надо, во-первых, выявить все контакты, диоды, резисторы и другие входящие в цепь элементы. Особо подчеркнем,что нельзя рассматривать несколько цепей сразу. Нужно сначала изучить, например, цепь включения обмотки магнитного пускателя «Вперед» при местном управлении, установить, в каком положении должны быть элементы, входящие в эту цепь (переключатель режимов— в положении «Местное управление», магнитный пускатель «Назад» отключен), что нужно сделать, чтобы включить обмотку магнитного пускателя (нажать выключатель кнопочный Вперед) и т. п. Затем следует мысленно отключить магнитный пускатель. Рассмотрев цепь местного управления, мысленно переводят переключатель режимов в положение «Автоматическое управление» и изучают следующую цепь. Ознакомление с каждой цепью имеет целью: а) определить условия действия, которым удовлетворяет схема; б) выявить ошибки; например, в цепи могут быть соединенные последовательно контакты, которые никогда одновременно не должны быть замкнуты; в) определить возможные причины отказа. В неисправную цепь, например, входят контакты трех аппаратов. Рассматривая каждый из них, легко обнаружить неисправный. Такие задачи возникают при наладке и устранении неполадок в процессе эксплуатации; г) установить элементы, в которых могут быть нарушены временные зависимости либо в результате неправильной регулировки, либо из-за неправильной оценки проектировщиком реальных условий эксплуатации. Типичными недостатками являются слишком короткие импульсы (управляемый механизм не успевает завершить начатый цикл), слишком длинные импульсы (управляемый механизм, завершив цикл, начинает его повторять), нарушение необходимой очередности переключения (например, вентили и насос включаются не в той очередности, как надо, или между операциями не соблюдаются достаточные интервалы); 122 д) определить аппараты, которым могут быть заданы неправильные уставки; типичный пример—неправильная уставка токового реле в схеме управления задвижкой (схема рассмотрена в примере 6.1); е) выявить аппараты, у которых коммутационная способность недостаточна для коммутируемых цепей, или номинальное напряжение ниже необходимого, или рабочие токи цепей больше номинальных токов аппарата и т. п. Типичные примеры: контакты электроконтактного термометра непосредственно введены в цепь магнитного пускателя, что совершенно недопустимо; в цепи напряжения 220 В применен диод на обратное напряжение 250 В, что недостаточно, так как он может оказаться под напряжением 310 В A^2-220 В); номинальный ток диода 0,3 А, но он включен в цепь, через которую проходит ток 0,4 А, что вызовет недопустимый перегрев; сигнальная коммутаторная лампа 24 В, 0,1 А включена на напряжение 220 В через добавочный резистор типа ПЭ-10 сопротивлением 220 Ом. Лампа будет светить нормально, но резистор сгорит, так как выделяемая в нем мощность примерно вдвое выше номинальной; ж) рассмотреть условия работы аппаратов, подверженных действию коммутационных перенапряжений, и оценить меры защиты от них (например, гасящие контуры); з) определить приборы, на работу которых могут оказывать недопустимое влияние смежные цепи (см. § 6.4), и оценить средства защиты от влияний; и) выявить возможные ложные цепи как в нормальных режимах, так и во время переходных процессов, например перезаряд конденсаторов, поступление в чувствительный электроприемник энергии, освободившейся при отключении индуктивности, и т. п. Ложные цепи иногда образуются не только при непредвиденном соединении, но и при незамыкании контакта, перегорании одного предохранителя, в то время как остальные остались исправными. Например, промежуточное реле датчика технологического контроля включено через одну цепь питания, а его размыкающий контакт — через другую. При перегорании предохранителя промежуточное реле отпустит, что будет воспринято схемой как нарушение режима. В данном случае нельзя разделять цепи питания, иначе нужно составлять схему. Ложные цепи могут образоваться при несоблюдении 123
очередности подачи питающих напряжений, что говорит о низком качестве проектирования. В правильно составленных схемах очередность подачи питающих напряжений, а также восстановление их после нарушений не должны приводить к каким-либо оперативным переключениям; . к) оценить последствия.нарушения изоляции поочередно в каждой точке схемы. Например, если кнопки присоединены к. нулевому рабочему проводнику, а обмотда. пускателя— к фазному (необходимо включать наоборот), то при подключении кнопочного выключателя «Стоп»,к проводнику заземления пускатель невозможно будет отключить. Если замкнется на землю провод после кнопочного выключателя «Пуск», произойдет самовключение пускателя; л) оценить назначение каждого контакта, диода, резистора, конденсатора, для чего исходят из предположения, что рассматриваемый элемент или контакт отсутствует, и оценивают, к каким это приведет последствиям. 4. Устанавливают поведение схемы при частичном отключении питания, а также при его восстановлении. Этот важнейший вопрос, к сожалению, часто недооценивают, поэтому одной из основных задач чтения схемы является проверка, сможет ли устройство прийти из любого промежуточного состояния в рабочее и не произойдут ли при этом непредвиденные оперативные переключения. Именно поэтому стандарт предписывает изображать схемы в предположении, что питание отключено, а аппараты и их части (например, якоря реле) не подвержены принудительным воздействиям. С этого исходного положения и нужно анализировать схемы. Большую помощь при анализе схем оказывают временные диаграммы взаимодействия, отражающие динамику работы схемы [5], а не только какое-то установившееся ее состояние. В § 6.2 рассматриваются совмещенный и разнесенный способы изображения элементов. Прочитать схему, даже очень простую, выполненную совмещенным способом, трудно, если рассмотрение должно дать ответы на большинство перечисленных выше вопросов, так как при совмещенном изображении цепи трудно прослеживаются. По этой причине стандарт рекомендует разнесенный способ изображения, который и применяют при разработке всех достаточно сложных схем. 124 1 6.2. Электрические схемы 6.2.1. Способы изображения В принципиальных электрических схемах графические условные обозначения элементов (приборов, СА, электрических аппаратов, см. гл. 3), как отмечалось ранее, могут быть изображены как совмещенным, так и разнесенным способом. Совмещенный способ изображения. Все части каждого прибора, СА и электрического аппарата располагают в непосредственной близости и заключают обычно в прямоугольный, квадратный или круглый контур, выполненный сплошной тонкой линией (рис. 6.1, а). Совмещенный способ изображения в основном встречается в схемах электропитания приборов СА и других простых случаях. В качестве примера на рис. 6.1, а приведена схема, в которой магнитный пускатель КМ и кнопочный пост с кнопками SB1 («Пуск»), SB2 («Стоп») показаны совмещенным способом. Следует обратить внимание на то, что изображения магнитного пускателя и кнопочного поста имеют контуры в виде прямоугольников, а в изображении автомата ввиду простоты его схемы контур не указывается. Совмещенные изображения всегда применяют в монтажных схемах (см. гл. 7), например так, как показано на рис. 6.1, в, где изображено однообмоточное реле с двумя переключающими и одним импульсным контактами. Выводы реле пронумерованы заводом-изготовителем, их номера /—10 заключены в кружки. Переключающие контакты присоединены к выводам 1, 3, 5 я 2, 4, 6, импульсный контакт— к выводам 9 и 10. Разнесенный способ изображения. Ею применяют в основном в принципиальных электрических схемах, так как при этом способе совершенно отчетливо видны электрические цепи, что значительно облегчает чтение схем. В этом легко убедиться, рассмотрев рис. 6.1,6, на котором разнесенным способом показана та же схема, что и на рис. 6.1, а. При разнесенном способе условные графические обозначения составных частей приборов, аппаратов, СА располагают в разных местах, но таким образом, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно. Принадлежность изображаемых контактов, обмоток и других частей к одному и тому же аппарату устанавливается по позици- 125
SB2 SB1 1 г j Нстера \*\5\ цепей S 7 \в 9 \10 \Алвлс — =©-[}-€)- **- *) Рис. 6.1. Схема, выполненная совмещенным (а) и разнесенным (б) способами. Пример изображения реле (е) совмещенным способом онным обозначениям (см. далее), проставленным вблизи изображений всех частей одного и того же аппарата. Так, на рис. 6.1,6 у контактов магнитного пускателя (силовых и вспомогательных), а также вблизи изображения обмотки написано КМ. Другой пример: по одинаковым позици- 126 онным обозначениям КК1 (КК2) легко установить принадлежность контактов и обмоток тепловых реле. Воспользуемся рис. 6.1,6 для иллюстрации одного весьма удобного приема, облегчающего ориентировку в схемах, выполненных разнесенным способом. Этот прием применя* ют ряд проектных организаций. Он заключается в следующем: 1. В схеме нумеруют цепи. В рассматриваемом примера места возможных цепей (строк) имеют номера /—10. 2. Под изображением каждой обмотки помещают табличку. В столбце Г таблички указывают номера цепей, в которые введены главные контакты, в столбце 3 — номера цепей, в которые введены замыкающие контакты, а в столбце Р — размыкающие. Число клеток в табличке равно числу контактов аппарата, так что по ней можно определить, в каких цепях их искать. 3. На схеме вблизи позиционных обозначений указывают у изображения контакта номер цепи, в которую вклю« чена соответствующая обмотка. В рассматриваемом примере приведены три таблички, которые помещены под изображением обмоток КК1, КК2 и КМ. В табличке под КК1 (КК2) столбцов Г и 3 нет, так как ни главных, ни замыкающих контактов тепловые реле не имеют, а в столбце Р написано 7. И действительно, контакты КК1 и КК2 введены в цепь 7. В табличке под обмоткой КМ в столбце Г имеются цифры 2, 3 я 4. Это говорит о том, что магнитный пускатель своими главными контактами разрывает силовые цепи 2, 3 и 4. В столбце 3 два адреса: 8 и 9, в столбце Р — адрес 10 и одна свободная клетка. Это означает, что пускатель имеет два замыкающих и два размыкающих контакта, один размыкающий контакт свободен. Нередко на принципиальных схемах показывают устройства (приборы, регуляторы и т.п.), имеющие собственные принципиальные схемы. В этом случае на принципиальной электрической схеме эти устройства изображают упрощенно (показывают только входные и выходные цепи и цепи подачи питающего напряжения), а детальное представление о принципе работы установки дает совокупность ее принципиальной схемы и принципиальных электрических схем устройств. Этот прием рассматривается в примерах 6.14 и 6.15. В принципиальных электрических схемах условные графические обозначения составных частей электрических ап- 127
паратов, приборов иСА (см. гл. 3), входящих в одну цепь, изображают последовательно друг за другом по прямой, а отдельные цепи — одну под другой, при этом образуются параллельные строки (строчный способ выполнения схемы). Допускается располагать строки и вертикально. Линии связи между аппаратами показывают полностью, но в некоторых случаях, чтобы не затемнять схему, они могут быть оборваны. Обрывы линий при этом заканчивают стрелками. Главные (силовые) цепи схем выполняют в многолинейном изображении. В однолинейном изображении эти цепи показывают в том случае, когда их приводят для пояснения. Принципиальные, электрические схемы управления, регулирования, сигнализации и питания всегда выполняют в многолинейном изображении. Исходное положение аппаратов. Контакты автоматов, выключателей, кнопок, реле, и других коммутирующих устройств на схемах изображают при отсутствии тока во всех цепях схемы, т. е. в предположении, что в обмотках реле, контакторов, магнитных пускателей и т. п. нет тока или он настолько мал, что якорь не может притянуться (типичный пример — ток в обмотке максимального токового реле при нормальной нагрузке) и на кнопки, рубильники, якоря реле и т. п. не действуют внешние принудительные силы. Поэтому все замыкающие контакты на схемах показаны разомкнутыми, а все размыкающие — замкнутыми. Если из этого правила в необходимых случаях сделано исключение, т.е. если отдельные аппараты изображены в выбранном рабочем режиме, то на схеме приводят соответствующее пояснение. Аппараты, не имеющие отключенного положения, изображают в положении, принятом за исходное. Контакты коммутирующих устройств, имеющих два исходных положения (например, двухпозиционного реле с преобладанием), изображают в одном произвольно выбранном положении, которое пояснено на схеме. Схемы многопозиционных переключателей, например переключателей цепей управления, дополняют диаграммами переключений (см. рис. 3.12). В примере 3.5 подробно рассмотрен вопрос о правилах изображения контактов по ГОСТ 2.755—87. Напомним, что подвижные контакты телефонных ключей и кнопочных телефонных переключателей, а также контакты выключателей и кнопок на схемах изображают по ГОСТ 2.755—87, исходя из условия, что сила, действующая на подвижный контакт для срабатывания, не имеет направления. 128 6.2.2. Позиционные обозначения В принципиальных электрических схемах все приборы и аппараты имеют позиционные обозначения. В настоящее время применяют буквенно-цифровые позиционные обозначения, которые установлены ГОСТ 2.710—81. Правила построения этих обозначений подробно рассмотрены в гл. 3. Позиционное обозначение, присвоенное прибору или аппарату, сохраняется в схеме для всех его частей. Например, если позиционное обозначение какого-то промежуточного реле К1, то его обмотку и каждый контакт на схемах, выполненных разнесенным способом, а также в текстовых документах также обозначают /С/. Позиционные обозначения приборов, СА, аппаратов и их частей на принципиальных электрических схемах проставляют над графическим обозначением аппаратов и их частей при горизонтальном изображении электрических цепей и справа (слева) от графических изображений — при вертикальном изображении. Слева позиционные обозначения могут быть написаны только в тех случаях, когда цепи на схеме расположены достаточно далеко друг от друга, благодаря чему позиционное обозначение не может быть ошибочно отнесено к другому аппарату. На иллюстрациях в книге из-за недостатка места некоторые позиционные обозначения указываются снизу или слева в тех случаях, если это не может вызвать неправильного толкования. Позиционное обозначение вращающейся машины вписывают в ее графическое изображение. 6.2.3. Маркировка цепей Систему маркировки цепей сигнализации, автоматического управления и регулирования, контроля и защиты в электрических схемах определяют ГОСТ 2.709—72 или другие нормативно-технические документы, действующие в отраслях промышленности. Маркировка участков цепи служит для их опознания, а иногда и для отражения их функционального назначения в принципиальных электрических схемах. Для маркировки применяют цифровую систему, состоящую из ряда последовательных чисел. Участки цепей маркируют независимо от нумерации и условных обозначений зажимов приборов и аппаратов, к которым подходят концы маркируемого проводника. Например, на рис. 6.1 в окружности вписаны 9-679 129
?2-6) Рис. 6.2, Позиционные обозначения, маркировка цепей и расположения их на схеме номера выводов (одинаковые у всех однотипных изделий), а над линиями, изображающими провода,- присоединенные к данным выводам, указана независимая маркировка — в рассматриваемом примере 22, 225, 78, 65, 79, 148. Участки цепей, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле, и электрических машин и трансформаторов, резисторами, конденсаторами, считаются разными участками и имеют разную маркировку. Участки, сходящиеся в одном узле принципиальной электрической схемы, а также проходящие через разъемные контактные соединения, маркируют одинаково. Например, на рис. 6.2, а провод до предохранителя имеет маркировку А (фаза А), после предохранителя маркировка меняется (в данном примере на 71), она же сохраняется до выключателя SA25. После выключателя следует маркировка 81, а после вторичной обмотки трансформатора TV1—91 и т. д. Другие примеры даны на рис. 6.2, б, причем особое внимание следует обратить на маркировку 104. Она сохраняется от контакта реле KV5 до обмотки реле KV5 и резистора R7 несмотря на штепсельный разъем X. В необходимых случаях маркировка цепей может содержать буквенную или цифровую приставку. Это может иметь место в том случае, если, например, в общем ряду зажимов встречаются проводники с одинаковой маркировкой, но относящиеся к разным схемам или устройствам. Характерный пример буквенно-цифровой маркировки приведен далее (см. пример 6.1), где одна и та же схема (рис. 6.3) использована для четырех задвижек. Поэтому перед маркировкой схемы задвижки № 1 стоит индекс 15, перед маркировкой схемы задвижки № 2 —индекс 23 и т.д. Установлен следующий порядок маркировки отдельных цепей принципиальных электрических схем в зависимости от рода тока. При постоянном токе используется маркировка поряд« 130 ковая, цифровая. Нечетными цифрами маркируют участки цепей положительной полярности, а четными — участки цепей отрицательной полярности. Участки цепей, которые в процессе работы могут менять свою полярность (проводник, соединяющий две последовательно включенные обмотки, резисторы и т.п.), маркируют как четными, так и нечетными цифрами. При переменном токе используется порядковая буквенно-цифровая или цифровая маркировка. Силовые цепи маркируют буквами, обозначающими фазы, и последовательными цифрами, например A, Al, A2,..., В, Bl, B2... Маркировка участков цепей в однофазных схемах (фаза — нуль, фаза — фаза) выполняется четными и нечетными числами. К цифровой маркировке в этом случае, как правило, добавляют индекс фазы, однако в таких схемах, как схемы управления, регулирования, сигнализации и т. п., индекс фазы может быть опущен. Четные (нечетные) номера могут присваиваться участкам цепи любой фазы. Маркировка участков цепей на принципиальных электрических схемах при горизонтальном расположении цепей указывается над участком проводника (рис. 6.2, в), при вертикальном — слева от участка проводника (рис. 6.2, й и б). При горизонтальном расположении цепей В технически обоснованных случаях маркировка может указываться под участком проводника. Примеры нанесения маркировок цепей на принципиальных электрических схемах показаны на рис. 6.2. Могут встретиться случаи, когда маркировка имеет функциональный признак в зависимости от их назначения. Например, схемы питания могут иметь маркировку в диапазоне чисел от 1 до 100, цепи измерения — от 101 до 20, цепи сигнализации — от 201 до 400, цепи управления и регулирования— от 401 и т.д. Однако приведенная разбивка маркировочных чисел по группам не является примером общепринятой классификации электрических цепей; функциональные признаки в различных отраслях промышленности могут иметь свою специфику, разбивка маркировочных чисел и индексов по группам может быть различной. Следует подчеркнуть, что маркировку участков цепей, рассмотренную выше, не применяют в устройствах, построенных на базе телефонных реле и переключателей, полупроводниковых приборов, электронных ламп и других изделий. Их выводы и провода, подходящие к ним, маркировать не- 9* 13!
AB В схему управления , „,, компрессором, 3 черт 1,-17 1,-M i3SA 1_!/| ^io%. i3~kmii3-kmz Ъ-11* xW Ь-кмг ¦1}-КМ1 1; "/Г/Г Питание J801220 В Сигнал,, Закрыто' Пускатель отнрь/ть Местное и. дистанционное управление Пускатель закрыть Местное zs. дистанционное управление Сигнал „Открыто Промежуточное реле ABC Питание J80/ZZD В Сигнал,, Закрыто Пускатель открыть Местное и. дистанционное управление Пускатель закрыть Местное и дистанционное цпра 8л е ние Сигнал „ Открыто' Промежуточное реле Рис. 6.3. Электрическая схема управления реверсивным электродвигателем задвижки без принудительного уплотнения при закрытии: а — для четырех задвижек [на схеме чертежа проекта даются примечания: 1) схема составлена для задвижки 1 и применена для задвижек 2—4 с изменением цифры 1ав маркировке проводов и позипиоиных обозначениях на 23, 3-3 и 43 соответственно; 2) позиции аппаратуры (левый столбец перечня элементов табл. 6.2) указаны в спецификации; 3) контакты конечных выключателей SQt—SQ4 (см. рис. о.4) даны в промежуточном положении зааорного органа задвижки}; 6 — для одноЗ задвижки с указанием функциональной принадлежности устройств (см, § 3.5)
где (выводов много, нередко присоединение выполняют путем пайки, тонкие провода собраны в жгуты). В таких случаях устанавливают определенную систему счета выводов и, следуя этой системе, ограничиваются указанием, куда присоединен провод. Например, телефонное реле имеет три контактные группы, а в каждой из них может быть до пяти контактных пластин. Номера группы указывают слева направо: /—3, пластин — 1—5, считая от корпуса реле; нетрудно понять, что номер 23 обозначает третью пластину во второй контактной группе, а 14 — четвертую снизу пластину в первой группе и т. п. Выводы электронных ламп, полупроводниковых приборов и др. также располагают по определенной системе. 6.2.4. Перечни элементов, таблицы, примечания и пояснения Перечень элементов. Основные характеристики аппаратов схемы записывают в перечень, оформленный в виде таблицы и заполненный сверху вниз, где указаны номера позиций по заказной спецификации, обозначения по принципиальной электрической схеме, наименование, тип, количество аппаратов, техническая характеристика и примечания. В перечень элементов вписаны вся аппаратура и приборы данной схемы, а также электрооборудование, заимствованное из других проектов. При этом в примечании к перечню указывают, по проектам какой организации заказывается данное оборудование. Аппаратура и приборы в перечне объединены в группы в зависимости от мест установки. Аппараты и приборы, контакты которых обведены тонкими линиями, в перечень данной схемы не внесены, так как они учтены в перечнях соответствующих схем. Пример оформления перечня элементов приведен в табл. 6.1. Если схема выполнена на нескольких листах, то перечень элементов помещают на первом листе. Перечень элементов может выполняться также на отдельном листе. Диаграммы и таблицы включений контактов электрических аппаратов и устройств. На схемах, в которых используют многопозиционные аппараты (ключи, переключатели, программные устройства и т.п.), помещают диаграммы и таблицы переключений их контактов. В таблицах приводят данные, Отражающие Тип аппарата, вид рукоятки 134 ?¦ О S II га о 8 11 •я о ? >. ев I 1* — со —<м © •в о g I «U о 6 о. SS ч •s a II ? О а. Со С5 I 1 со 8 со 8 s I s гаом ; к 1 3 Я Ю о c(tf о I I •e- a I» | (М СП 2 s- 133
\А ,В,С KVZ KV3 VM1 f!MZ Рис. 6.5. Принципиальная схема управления нереверсивными электроприводами дренажных насосов с автоматическим вводом резерва (а) и диаграмма работы ее элементов (б) вания всех агрегатов, работающих по данной схеме, и указания по применению элементов схемы каждого агрегата. После ознакомления с общими вопросами, большинство которых относится к любой принципиальной схеме, перейдем к описанию техники чтения ряда типичных схем. 6.3. Схемы управления электроприводами технологических механизмов Схемы управления и автоматизации электроприводов в общем случае разрабатывают в проектах силового электрооборудования и электроснабжения промышленных пред- 138 приятии. Однако автоматизация большинства объектов неразрывно связана с управлением технологическими механизмами с электроприводами. В этом случае требуется разработка отдельных схем управления этими электроприводами в составе проекта автоматизации технологических процессов. В качестве электроприводов механизмов автоматизируемого технологического оборудования (насосов, вентиляторов, задвижек, клапанов и т.п.) в основном используют реверсивные и нереверсивные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, схемы управления которыми будут в дальнейшем рассмотрены. Построение этих схем управления осуществляется в основном на базе релей- но-контактных аппаратов. Это обусловлено наличием большого выбора серийно выпускаемой релейно-контактной аппаратуры с контактными устройствами различных исполнений и обмотками, работающими на различных напряжениях. Анализ схем управления, в том числе и самых сложных, показывает, что они представляют собой определенные сочетания ограниченного числа типизированных узлов и простейших электрических цепей, связывающих эти узлы. Знание типовых решений значительно облегает чтение конкретных схем управления. Чтение принципиальных схем управления электроприводами технологических механизмов следует начинать с изучения технических требований, предъявляемых к схеме, и установления условий и последовательности действия схемы. Важное место при этом занимает изучение принятой схемы организации управления электроприводами, на которой целесообразно остановиться более подробно. Схема организации управления электроприводами может предусматривать местное, дистанционное и автоматическое управление. Все три вида управления применяют во всех возможных сочетаниях. Наибольшее распространение получили структуры управления, предусматривающие: местное, дистанционное и автоматическое управление. В некоторых случаях, как правило, при значительных расстояниях до объекта управления, применяется телемеханизированное управление. Местное управление электроприводом осуществляется оператором с помощью органов управления, например кнопочных постов, расположенных в непосредственной 139
близости от механизма. Контролирует работу механизма оператор визуально или по слуху, а в производственных помещениях, где такой контроль осуществить невозможно, применяют световую сигнализацию положения. Дистанционное управление электроприводом осуществляется со щитов и пультов объекта автоматизации. При этом технологические механизмы находятся вне поля зрения оператора и их положение контролируется по сигналам «Включено» — «Отключено», «Открыто» — «Закрыто» и т. п. Автоматическое управление обеспечивается с помощью средств автоматизации технологических параметров (регуляторов или сигнализаторов температуры, давления, расхода, уровня и т.п.), а также различных программных устройств, предусматривающих автоматическое управление электроприводами механизмов, технологического оборудования с соблюдением заданных функциональных зависимостей (одновременности, определенной последовательности и т.п.). Вид управления электроприводом (местное, автоматическое или дистанционное) выбирают с помощью переключателей цепей (переключателей вида управления), которые устанавливают на местных, агрегатных и диспетчерских щитах и пультах управления. Продолжая чтение схемы, выясняют, какие незнакомые средства автоматизации и электроаппаратура участвуют в работе, и изучают принцип их действия. Очень серьезно следует подойти к рассмотрению диаграмм и таблиц переключений контактов электрических аппаратов и устройств, поясняющих технологических схем, схем блокировочных зависимостей работы технологического оборудования, таблиц применимости и других поясняющих надписей. От того, насколько тщательно и серьезно будут выполнены перечисленные рекомендации, зависит успех всей дальнейшей работы по выяснению принципа действия рассматриваемой схемы. Ниже рассмотрены две распространенные схемы управления: реверсивным асинхронным двигателем электропрй-» вода задвижки (см. пример 6.1) и нереверсивными двигателями приводов двух дренажных насосов с автоматическим вводом резерва (см. пример 6.2). При чтении схем управления реверсивными асинхронными электродвигателями, которыми комплектуются в основном все запорные устройства и некоторые типы регули- 140 рующих устройств, нужно иметь в виду, что эти устройства Оснащены муфтами предельного крутящего момента и конечными выключателями. Контакты муфт предельного крутящего момента, обычно обозначаемых ВМО и ВМЗ в схемах запорных устройств, закрываемых без принудительного уплотнения, служат для отключения электроприводов во избежание его поломки при достижении предельного значения крутящего момента в случае несрабатывания из-за неправильной регулировки конечных выключателей, а также при застопоривании запорного устройства в промежуточном положении. В схемах запорных устройств, закрываемых с принудительным уплотнением, отключение электропривода происходит при срабатывании муфты крутящего момента ВМЗ в положении плотного закрытия. Для некоторых типов запорных устройств защита электропривода от перегрузки и плотное закрывание запорного устройства могут осуществляться с помощью токового реле, включаемого в одну из фаз силового электропитания электропривода. Конечные выключатели в схемах управления запорными устройствами предназначены для ограничения хода рабочего органа в положениях полного закрытия и открытия. В зависимости от перечисленных конструктивных особенностей схемы управления запорными устройствами могут быть подразделены по следующим признакам: 1) по виду защиты электропривода от перегрузок: с двусторонней защитой муфтой крутящего момента; с односторонней защитой муфтой крутящего момента; с двусторонней защитой токовым реле; с односторонней защитой токовым реле; 2) по характеру закрытия (уплотнения) запорных устройств: с принудительным уплотнением (для вентилей и плот- нозапорных задвижек); без принудительного уплотнения (для запорных задвижек). Указанным схемам несмотря на различие присущ ряд общих условий работы: 1) при подаче команды на открытие или закрытие запорного устройства срабатывает соответствующий магнитный пускатель КМ1 или КМ2, который включает электропривод. Обмотка магнитного пускателя после снятия управляющего импульса продолжает получать питание через собственный замыкающий контакт; 141
2) схемы управления имеют нулевую защиту; 3) при дйстижении запорным устройством положения «Открыто» («Закрыто») в схемах без принудительного уплотнения конечный выключатель SQ1 (SQ2) разрывает цепь питания обмотки магнитного пускателя КМ1 {КМ2), останавливая электропривод; контакты конечных выключателей служат также для запрещения ошибочной подачи команды на закрытие (открытие) полностью закрытого (открытого) запорного устройства; 4) для исключения одновременного включения обмоток магнитных пускателей КМ1 и К.М2 используют электрическую блокировку, выполняемую путем введения в цепь питания обмотки магнитного пускателя КМ1 размыкающего блок-контакта магнитного пускателя КМ2, а в цепь питания КМ2 — соответствующего контакта магнитного пускателя КМ1; 5) реверс во время хода запорного устройства возможен только после операции «Стоп». При этом схемы обеспечивают возможность останова устройства в любом промежуточном положении и возможность посылки последующей команды на открытие или закрытие; 6) в схемах управления из двух мест предусматривается блокировка, исключающая возможность одновременного управления электроприводом из этих мест; 7) схемы автоматического управления работают от сигналов, осуществляемых контактами датчиков. Сигналы могут быть любой длительности, но не менее собственного времени срабатывания и самоблокировки магнитного пускателя, а в схемах с защитой токовым реле — не менее времени спадания пускового тока электропривода; 8) для обеспечения надежного пуска электропривода контакты муфты ВМС1, ВМЗ и реле КК в момент трогания запорного устройства шунтируются. Рассмотрим на примерах, как перечисленные выше условия действия реализуются на конкретных схемах. Пример 6.1. На рис. 6.3, а приведена принципиальная электрическая схема управления задвижкой без принудительного уплотнения при закрытии. Основная надпись, перечень элементов и примечания, обычно помещаемые на чертеже, вынесены в подпись к рисунку. Диаграмма работы конечных выключателей и таблица переключения контактов переключателя видов управления /3 — SA показаны на рис. 6.4, б. Прочитаем схему, руководствуясь порядком, которого в основном следует придерживаться при чтении схем управления электроприводами, 142 1. Из основной надписи узнаем назначение схемы. В данном случае это схема управления электроприводом задвижки № 1а, 2. Читаем приведенные на схеме примечания, из которых следует, что: а) схема составлена для задвижки № 1 и применима для задвижек № 2—4 с изменением индекса h в маркировке проводов и позиционных обозначениях соответственно на 23—43; б) позиции аппаратуры указаны по спецификации; I в) контакты конечных выключатеелей 13—SQl-i-h—SQ4 даны в i промежуточном положении запорного органа задвижки. 'у 3. Находим на схеме все элементы, с помощью которых построена ; и функционирует схема, и из перечня элементов уясним, что они собой ! представляют. У 4. Переходим непосредственно к схеме (рис. 6.3). Слева на ней изображены силовые цепи питания двигателя 13—М электропривода задвижки, в середине — цепи управления и справа — поясняющие надписи. В нижней части схемы показан контакт промежуточного реле U — KV, используемый в схеме управления компрессором. По указанному в пояснении адресу (номер чертежа и маркировка приводов) можно легко найти схему и место в ней контакта h — KV. 5. Рассматриваем силовую цепь. Из поясняющей надписи следует, что электродвигатель U — М питается трехфазным переменным током напряжением 380/220 В, маркировка фаз — А, В, С. В цепь двигателя включены автоматический выключатель 1а — QF, контакты реверсивного магнитного пускателя U—КМ1 и h — КМ 2, обмотка реле максимального тока h — КА (средняя фаза), нагревательные элементы тепловых реле U — КК1 и h — КК2 (крайние фазы). • Из перечня элементов следует, что автоматический выключатель : имеет максимальный (М) и тепловой (Г) расцепители, т.е. осуществляет защиту как от короткого замыкания, так и.от перегрузки. Номинальный ток автоматического выключателя /„Ом = 2,5 А, ток отсечки /отс=7/ном. Руководствуясь позиционными обозначениями, находим Б схеме управления обмоткой магнитного пускателя h—КМ1 и U—KM2 контакты h—КА, h—KKl и L—KK2. I 6. Переходим к цепям управления. Сначала выясняем схему организации управления электроприводом. Этому должно предшествовать изучение пояснительной записки и функциональной схемы. Наличие В данной схеме кнопок местного Aа — SB2, /3 — SB4, 13 — SB6) и дистанционного (h — SB1, 13—SB3, h — SB5) управления и переключателя вида управления A3 — SA) свидетельствует о реализации структуры управления: местное плюс дистанционное. Выбор вида управления производится переключением h — SA, который имеет три положения: М — местное, О — отключено, Д — дистанционное. Далее необходимо определить, как организовано питание цепей М#.
управления. В данном случае питание однофазное двухпроводное (с одним фазным в одним нулевым проводом). Оно осуществляется от фазы U — А1 через предохранитель h — FU и размыкающие контакты кнопок «Стоп» местного и дистанционного управления {h—SB1 и h—SB2) соответственно) с одной стороны и от нулевого провода — с другой. Выяснив схему организации управления и питания цепей и назначение каждого элемента схемы, переходим к разбору отдельных цепей управления. Разбор производится последовательно сверху вниз в соответствии с приведенными в правой части схемы поясняющими надписями: 1) цепь сигнализации положения «Закрыто» задвижки: фаза, провод с маркировкой Ь—3, конечный выключатель положения «Открыто» ls — SQl, сигнальная лампа 13 — HL1, резистор 13 — R1, нулевой провод; 2) цепь управления обмоткой магнитного пускателя 13 — КМ2 (открыть) при дистанционном управлении: фаза, провод с маркировкой Ь—3, конечный выключатель положения «Открыто» Ь—SQ1, контакт 2 переключателя Ь — SA, замыкающий контакт кнопки 13—SB3, размыкающий контакт магнитного пускателя 13—КМ1, обмотка магнитного пускателя Ь — КМ2, размыкающие контакты тепловых реле Ь — КК1 и U — КК2, нулевой провод; 3) цепь управления обмоткой магнитного пускателя Ь — КМ1 (открыть) при местном управлении: фаза, провод с маркировкой 13—3, конечный выключатель положения «Открыто» Ь — SQ1, контакт / переключателя Ь — SA, замыкающий контакт кнопки 1а — КМ1, размыкающий контакт магнитного пускателя Ь — КМ1, обмотка магнитного пускателя Ь — КМ2, размыкающие контакты тепловых реле 13 — КК1 и Ь — КК2, нулевой провод; 4) цепь, шунтирующая замыкающие контакты кнопок 19 — SB3 и Ь—SB4: провод 13—3, размыкающий контакт реле максимального тока Ь — КА, конечный выключатель положения «Открыто» 1, — SQ2, замыкающий контакт магнитного пускателя 13 — КМ2, провод с маркировкой 13 — 7; 5) цепи управления обмоткой магнитного пускателя 13 — КМ1 (закрыть), шунтирования замыкающих контактов кнопок 13— SB5, 13 — SB6 и сигнализации положения задвижки «Открыто» рассматривают аналогично; 6) цепь обмотки промежуточного реле Ь — KV: фаза, провод с маркировкой 1Э — 3, замыкающий контакт конечного выключателя 13 — SQ3, обмотка промежуточного реле Ь — KV, нулевой провод; 7) принцип действия схемы при открытии задвижки. Чтобы проследить, как действует схема, необходимо предварительно изучить диаграмму работы контактов конечных выключателей (см. рис. 6.4), I Как следует из диаграммы, когда задвижка закрыта, размыкающие контакты конечных выключателей 13—SQ1 и 13— SQ2 замкнуты, а размыкающие контакты Ь— SQ3 и \3 — SQ4 разомкнуты. При этом соответственно горит лампа 13— HLlt сигнализирующая о том, что задвижка закрыта. Чтобы открыть задвижку, необходимо включить обмотку 13 — КМ2, в цепи которой, как ясно из схемы, остался только один разомнутый контакт кнопки Ь—SB4 при местном управлении и 13 — SB3 при дистанционном. Следовательно, чтобы открыть задвижку, нужно нажать соответствующую кнопку. Руководствуясь позиционным обозначением Ь — КМ2, находим контакты в силовой цепи и в цепи управления и заклкгаем, что Ь — КМ2 срабатывает, включает электродвигатель 13 — М, задвижка начинает открываться и остается включенной через собственный блок-контакт, шунтирующий кнопку. Обратившись к диаграмме на рис. 6.4, а, видим, что как только задвижка начала открываться, размыкаются размыкающие контакты выключателей 13 — SQ3 и Ь — SQ4, Это необходимо для дополнительного отключения цепей Ь — КМ1, чтобы нельзя было включить 13 — КМ1 в то время, когда 13 — КМ2 включено. При достижении задвижкой положения «Открыто» конечные выключатели Ь — SQ1 и 13—SQ2 .размыкаются, в результате чего происходит следующее: Ь—КМ2 отпускает и отключает двигатель 13 — М, задвижка останавливается, лампа 13 — HL1 гаснет. Для останова задвижки в промежуточном положении или отмены ошибочно поданной команды достаточно нажать кнопку «Стоп» 13 — SB1 или Ь — SB2. Одновременное включение обмоток 13 — КМ2 и Ь — КМ1 исключает взаимная блокировка, в цепь обмотки 13 — КМ2 введен размыкающий блок-контакт Ь — КМ1, в цепь обмотки 13—КМ1—размыкающий блок-контакт Ь — КМ2. Изменить команду на обратную можно только после отмены предыдущей операции путем нажатия кнопки «Стоп». Останов задвижки в промежуточном положении или при достижении одного из крайних положений может произойти при возникновении перегрузки, когда сработает токовое реле 13 — КА и отключит обмотку магнитного пускателя. Пример 6.2. Рассмотрим схему управления нереверсивными электроприводами дренажных насосов с автоматическим вводом резерва (рис. 6.5,а). Дренажные насосы предназначены для откачки из подземных конвейерных галерей выступающих грунтовых и ливневых вод. Для сбора воды галереи устроены с небольшим уклоном, в конце которого сооружены дренажные колодцы-зумпфы. Учитывая, что грунтовые и ливневые воды могут вывести из строя производственные механизмы, для их откачки применяют два насоса: рабочий и резервный. 144 10—679 145
В результате предварительного изучения пояснительной записки и схемы автоматизации установлено следующее: 1) структура управления насосами предусматривает местное и автоматическое управление; 2) автоматическое управление выполняют: KV1—реле нижнего уровня, КВ2 — реле верхнего уровня, KV3— реле верхнего аварийного уровня. Когда уровень в зумпфе повышается до отметки, при которой срабатывает реле KV2, насос включается. При снижении уровня до нормального реле KV1 отпускает, насос останавливается. Если один насос не справляется с откачкой и уровень продолжает повышаться, то срабатывает реле аварийного уровня KV3 и включает второй насос. При снижении уровня до нормального оба насоса отключаются; 3) для равномерной эксплуатации насосов предусмотрена возможность изменять очередность включения насосов при автоматическом управлении. Чтобы яснее представить себе действие схемы при автоматическом управлении, воспользуемся распространенным приемом, который состоит в следующем. Составляем вспомогательную схему (рис. 6.5, б) и изображаем на ней зумпф с отметками: 1У— нижний уровень, 2У— верхний уровень, ЗУ — верхний аварийный уровень. Отпускаем до этих отметок электроды Э1— ЭЗ и соединяем их соответственно с реле KV1— KV3. Делаем выкопировку из схемы (рис. 6.5,а), показывая на ней только соединения контактов реле KV1 и KV2 с магнитным пускателем КМ1 первого насоса и контакта реле KV3 с магнитным пускателем КМ2 второго насоса. Затем строим диаграмму (рис. 6.5, а) и отражаем на ней процессы заполнения и откачки зумпфа в зависимости от положения реле. На диаграмме линии 1У — ЗУ соответствуют трем уровням, а штрихпунктирная линия — опорожненному зумпфу. Зумпф начинает заполняться, вода в нем достигает уровня 1У (точка 1 на диаграмме). При этом замыкается цепь реле KV1, реле срабатывает (точка 2) и замыкает контакт в цепи № 1 (см. рис. 6.5,6), но магнитный пускатель КМ1 не включается, так как последовательно с контактом реле KV1 включен замыкающий контакт КМ1. При достижении уровня 2У (точка 3) включается реле KV3 (точка 4) и по цепи № 2 включает магнитный пускатель КМ1 (точка 5); начинается откачка. Вскоре реле KV2 отпускает (точка 6), но насос не отключается, так как обмотка KV1 продолжает получать питание по цепи № 1 через контакты KV1 и КМ1. Наконец, уровень снижается до нормального (точка 7), реле KV1 отпускает (точка 5) и отключает магнитный пускатель (точка 9). Через некоторое время, при накоплении воды в зумпфе, все повторяется в той же последовательности. Если к грунтовым водам добавились ливневые, то заполнение зумпфа идет более интенсивно (линия 10—12 круче линии 1—3), В точке 146 10 включается реле KV1 (точка 11) и подготавливает цепи № 1 и 3. При достижении уровня 2У (точка 12) срабатывает реле KV2 (точка 13) и включает по цепи № 2 КМ1 (точка 14). С этого времени (от точки 15) уровень повышается менее интенсивно (линия 15—16 положе линии 10—12), так как один насос уже работает. При уровне ЗУ (точка 16) срабатывает реле KV3 (точка 17) и включает КМ2 (точка 18); начинает работать второй насос. Уровень снижается, в точке 19 отпускает KV3, но второй насос продолжает работать, так как КМ2 получает питание по цепи № 3. В точке 20 отключается реле KV2 (точка 21), однако первый насос не отключается, так как КМ1 получает питание по цепи № 1. И, наконец, в точке 22 отпускает KV1 и отключает оба магнитных пускателя (точки 23 и 24); насосы останавливаются. 6.4. Электрические схемы технологического контроля и сигнализации Схемы технологического контроля состоят (см. гл. 2) из разомкнутых каналов, по которым информация о ходе технологического процесса поступает в пункт управления объектом. Простейший канал технологического контроля состоит из типовых серийных измерительных приборов и преобразователей. На системы с такими каналами технологического контроля принципиальные схемы не составляют. Для чтения и практической реализации таких систем достаточно наличия функциональных, монтажных схем и схем соединений. Кроме параметров, требующих измерения, системы технологического контроля имеют большое число параметров (или состояний производственных механизмов), о которых для нормального ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме — параметр вышел из нормы, механизм включен — механизм отключен и т.п.). Контроль этих параметров осуществлен с помощью схем сигнализации. В настоящее время в этих схемах наиболее широко применяют электрические релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении параметров. Световая сигнализация осуществляется с помощью различной сигнальной арматуры: табло, транспарантов, семафоров и т. п. При этом световой сигнал может быть воспроизведен ровным или мигающим светом, свече* нием ламп неполным накалом. Звуковая сигнализация выполняется, как правило, с помощью звонков, гудков и сирен. В некоторых случаях сигнализация о срабатыва- Ю* 147
нии защиты или автоматики может быть выполнена с помощью специальных сигнальных указательных реле-блин- керов. Системы сигнализации разрабатывают конкретно для данного объекта, поэтому всегда имеются их принципиальные схемы. Принципиальные схемы сигнализации по назначению могут быть разделены на следующие группы: 1) схемы сигнализации положения (состояния)—для информации о состоянии технологического оборудования («Открыто» — Закрыто», «Включено» — «Отключено» и т.д.); 2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических параметров, как температура, давление, расход, уровень; 3) схемы командной сигнализации, позволяющие передавать различные указания (приказы) из одного пункта управления в другой с помощью световых или звуковых сигналов. По принципу действия различают: 1) схемы сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала индивидуального ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал. Подобные схемы применимы для сигнализации положения или состояния отдельных агрегатов, но мало применимы для массовой технологической сигнализации, так как в них одновременно со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал; 2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности действия, оснащенные единым устройством, с помощью которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя индивидуальный световой сигнал. Недостатком схем без повторного действия звукового сигнала является возможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электрических устройств, вызвавших появление первого сигнала; 3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с по- вторностыо действия, выгодно отличающиеся от предыдущих схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании любого датчика сигнализации независимо от состояния всех остальных датчиков. По роду тока различают схемы на постоянном и переменном токе. 148 В практике разработки систем автоматизации технологических процессов используют различные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и по способам построения отдельных узлов. Выбор наиболее рационального принципа построения схемы сигнализации определяется конкретными условиями ее работы, а также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации. 6.4,1. Схемы сигнализации положения Эти схемы выполняют "для механизмов, которые имеют два рабочих положения или более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, а также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их многообразия не представляется возможным. Поэтому далее будут рассмотрены наиболее характерные и часто повторяющиеся в практике варианты схем. Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических механизмов: 1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления; 2) схемы сигнализации с независимым от схем управления питанием на группу технологических механизмов одного или разного назначения. Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, как правило, выполняют в том случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а полезная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру, допускающую прямое питание от цепей управления, без ограничения ее размеров. Сигнализация положения (состояния) технологических механизмов в таких схемах может осуществляться одним или двумя световыми сигналами с горением ламп ровным светом. Схемы, построенные с одной лампой, сигнализируют, как правило, о включенном состоянии механизма, их применяют в условиях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию. Следует отметить, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе эксплуатации периодически проверять исправность ламп. Отсутствие такого контроля в случае перегорания лампы может привести к ложной информации о состоянии механизма и нарушению нормального хода технологического процесса. Поэтому, если появление ложной информации о состоянии технологического процесса не допускается, при- 149
SB1 L_/_^ jOv Рис. 6.6. Примеры построения простейших схем сигнализации, совмещенных со схемами управления меняют схемы с двухламповой сигнализацией. Схемы сигнализации положения с использованием двух ламп применяют также для таких механизмов, как запорные органы (задвижки, заслонки, клапаны, шиберы и т.-п.), так как обеспечить надежную сигнализацию двух рабочих положений («Открыто» — «Закрыто») таких устройств с помощью одной лампы трудно. Пример 6.3. На рис. G.6 даны четыре схемы включения сигнальных ламп. В схеме на рис. 6.6, а лампа HL горит, когда магнитный пускатель КМ включен; неисправность лампы равносильна ложному сигналу, так как погашенная лампа сигнализирует об отключении. Схемы с двумя лампами свободны от этого недостатка. В любом положении магнитного пускателя одна из них горит (HL1 — пускатель включен, HL2 — пускатель отключен). Если обе лампы погашены, то сигнализация неисправна. В схеме на рис. 6.6,6 лампа включена через контакты магнитного пускателя, в схеме на рис. 6.6, в — через контакты промежуточного реле KV. Другие его контакты используют в цепях управления и блокировки. Реле KV необходимо, чтобы размножить единственный (у большинства магнитных пускателей) замыкающий контакт магнитного пускателя и получить размыкающий. Схема работает следующим образом. Кнопкой SB включают магнитный пускатель КМ, который, срабатывая, включает реле KV, Кон- 150 ^ SA ч ОВ В О 00 -1*1. 5f4-oo-T NLS SA ОВ В О 00 —Н 1*1— Н1 HLB HL7 Рис. 6.7. Примеры схем сигнализации с независимым питанием такт реле KV шунтирует кнопку, благодаря чему пускатель остается включенным и после отпускания кнопки. Сигнальные лампы включены через контакты реле KV. Пример 6.4. На рис. 6.7, о дан пример сигнализации «Включено» четырех магнитных пусателей КМ1—КМ4 с помощью сигнальных ламп HL1—HL4 соответственно с питанием, независимым от питания цепей управления. Каждая лампа включается одним контактом, а все с целью проверки их исправности — кнопкой проверки ламп SB. На рис. 6.7,6 изображен фрагмент схемы на рис. 6.7, а (сигнализация работы только двух магнитных пускателей КМ1 и КМ2) в виде, более удобном для чтения. Пример 6.5. Схема на рис. 6.7, в построена на принципе соответствия или несоответствия положения ключа управления SA положению контролируемого пускателя КМ5. Если положения ключа и пускателя одинаковы, то сигнальная лампа светится ровно, если различны — мигает. В данном примере ключ SA имеет два фиксированных положения: В — «Включено» и О — «Отключено» и два положения с самовозвратом: ОВ — «Операция включить» и 00 — «Операция отключить». Пусть ключ 151
SA занимает положение В, а магнитный пускатель еще не включен, тогда лампа HL5 мигает, так как она через контакты 3, 4 SA присоединена к шине мигающего света ШМС; лампа HL6 погашена, так как в ее цепи контакт КМ5 разомкнут. Поворачивая ключ в положение ОВ, включают КМ5 (цепи включения катушки КМ5 на рис. 6.7, в не показаны), его контакт в цепи HL5 размыкается и лампа гаснет. В цепи лампы HL6 контакт КМ5 замыкается, поэтому лампа, присоединенная через контакты 7,8 SA к шине ровного света ШРС, горит ровно. Если пускатель будет отключен преднамеренно (для чего ключ SA надо повернуть в положение 00), то лампа HL6 погаснет, a HL5 будет гореть ровно. Схема технологической сигнализации рис. 6.7, г аналогична схеме на рис. 6.7, в с той лишь разницей, что при несоответствии положения ключа управления SA2 положению магнитного пускателя КМ6 сигнальные лампы HL7 (несоответствие при включении и HL8 (несоответствие при отключении) горят неполным накалом (включаются через резисторы R1 и R2 соответственно). Подведем некоторые итоги. Схемы с независимым от схем управления питанием применяют в основном для сигнализации положения различных технологических механизмов на мнемосхемах. В таких схемах преимущественно используют малогабаритную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным или постоянным током напряжением не выше 60 В. Сигнал может воспроизводиться с помощью одной или двух ламп, горящих ровным или мигающим светом (рис. 6.7, в) или неполным накалом (рис. 6.7,г). Такие световые сигналы обычно применяют в схемах, в которых сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в данном случае ключа управления SA1 и SA2, действительному положению механизма. В схемах сигнализации положения с независимым от схем управления питанием, выполняемых с помощью одной лампы, как правило, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (рис. 6.7, а). 6,4.2, Схемы технологической сигнализации Схемы технологической сигнализации предназначены для оповещения обслуживащего персонала о нарушении нормального хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровным и мигающим светом и сопровождается, как правило, звуковым сигналом. 152 Сигнализация по назначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на характер сигнала, определяющего ту или иную степень нарушения технологического процесса. Наиболее применимы схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала с повгорностью действия. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших появление предыдущего сигнала. Использование различной релейной и сигнальной аппаратуры, различных напряжения и рода тока практически не меняет принципа действия схем. Технологические процессы требуют позиционного контроля большого числа параметров, а характерной особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в которых перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков. Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы или необходимы для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам снижаются потребность в аппаратуре и затраты на автоматизацию производства. В зависимости от числа сигнализируемых параметров световая сигнализация может быть выполнена ровным или мигающим светом. При сигнализации многих параметров (более 30) применяют схемы с миганием поступившего сигнала. Если число параметров менее 30, то лучше схемы с ровным светом. Алгоритм работы схем технологической сигнализации в большинстве случаев одинаков: при отклонении параметра от заданного значения или сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы; звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала; световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра от допустимого значения. Пример 6.6. На рис. 6.8, а прказа,на схема технологической сигнализации со звуковым сигналом (звонок НА), который не зависит от световых сигналов (лампы HLl—HLn). Схему применяют при 26—30 сигнализируемых параметрах. Слева показаны общие цепи: лампа HL, контролирующая наличие напряжения, и звонок НА. Воспользуемся этой схемой для иллюстрации общего приема чтения схем с целью выявления условий работы. В исходном положении примем следующее} 1) питание на схему еще не подано; 153
Рис. 6.8. Схема технологической сигнализации с разделительными диодами (а) и диаграмма работы ее элементов (б) 2) контролируемые параметры в норме, следовательно, контакты датчиков технологического контроля, например срабатывающих от повышения температуры, SKl—SKn разомкнуты. При этих условиях контакты на схеме изображены именно в том положении, какое они занимают перед подачей напряжения: замыкающие контакты разомкнуты, размыкающие замкнуты. Подаем питающее напряжение и оцениваем положение аппаратуры. Лампа HL горит — в цепи нет контактов (точка 1 на рис. 6.8,6). Чтобы узнать, звонит ли звонок, надо выяснить, притянуто или отпу- щено реле KV: если реле притянуто — звонок звонит. Поэтому находим на схеме обмотку реле KV и, видя, что к ней подходит несколько 154 цепей, разбираем их по порядку слева направо. Левая цель разомкнута, так как до подачи напряжения реле KV было отпущено и, следовательно, его собственный замыкающий контакт разомкнут. Цепь правее разомкнута — кнопка SB1 не нажата. Следующие цепи тоже разомкнуты, так как по принятому условию контакты SKl—SKn разомкнуты. Таким образом, реле SB1 отпущено и его замыкающие контакты (в схеме их три) разомкнуты; размыкающих контактов у реле KV нет. Переходим к следующему по схеме реле KV1. Оно явно отпущено, потому что в его цепи разомкнуты контакт SK, кнопка SB1, собственный замыкающий контакт и контакт реле KV. То же самое можно сказать о реле KV2—KVn. Лампа HL1 погашена, в чем легко убедиться, рассмотрев две цепи, по которым она может быть включена. В одной цепи разомкнут контакт реле KV1, в другой — контакт SB1. То же самое можно сказать о лампах HL2~-IILn. Допустим, что первый параметр (датчик SK1) отклонился от заданных пределов, что привело к замыканию контакта SK1 (точка 2), В результате образовалась цепь: источник питания — SKl-—KVl-~ 1VD1—KV — источник питания, по которой реле KV включилось (точка 3), включило звонок (точка 4) и реле KV1 (точка 5), Реле KV1 включило лампу HL1 (точка 6). Чтобы отключить звонок, как ясно из схемы, надо отключить реле KV, так как в цепь звонка введен замыкающий контакт именно этого реле. Из схемы видно, что для отключения KV надо нажать кнопку SB2 (точка 7). Реле K.V отпустит и отключит звонок (точка 8). Реле KV1 остается включенным по цепи:, источник питания SK1 — обмотка реле KV1 — замыкающий контакт реле KV1-— источник питания. Лампа HL1 продолжает гореть, так как замкнута цепь: источник питания — замыкающий контакт реле KV1+-HL1. Через некоторое время режим восстанавливается, контакт SK1 размыкается (точка 9), отключает реле KV1, лампа гаснет (точка 10), Рассмотрим еще один случай, чтобы проверить, обладает ли схема многократностью действия. Для этого отразим на диаграмме положение, соответствующее точке 111 предыдущий сигнал еще не снят (т. е. контакт SK1 еще замкнут), реле KV1 притянуто, лампа HL1 горит, реле KV отпущено, звонок не звонит. Предположим, что возник следующий сигнал, т. е. замкнулся контакт SK2 (точка 12). В результате срабатывает реле KV (точка 13), включаются звонок (точка 14) и реле KV2 (точка 15), которое в свою очередь включает лампу HL2 (точка 16). Реле KV деблокируют кнопкой SB2 (точка 17) и оно отключает звонок (точка 18). Лампа HL2 продолжает гореть. Через некоторое время сигнал с SK2 снимается (точка 19), отключает реле KV2 (точка 20), лампа HL2 гаснет (точка 21). У 155
4UPC Рис. 6.9. Схема технологической сигнализации с разделительными диодами и источником мигающего света: HL — ламда контроля напряжения; И А — звонок; К V — реле предупреждающей сигнаЛЙзЙаин; KVl—KVn — промежуточные реле индивидуальных сигналов, вклю- паейые контактами датчиков SKl—SKn технологического контроля; HL1— ЯХ/П -f индивидуальные лампы; IVDl—lVDn, 2VDl—2VDn — развязывающие диоды; SB1 — кнопка опробования сигналов; SB2 — кнопка съема сигналов; ШРС — шина ровного света; ШМС — шина мигающего света Таким образом, при возникновении нового сигнала звонок звонит. Чтобы его отключить, надо нажать кнопку SB2; световые сигналы остаются включенными вплбть до устранения нарушения режима. Чтобы проверить, исправны ли лампы, кратковременно нажимают кнопку SB1 (точки 22, 23), включая ею все лампы. В данном примере показано включение одной из них по цепи: источник питания — SB1 — размыкающий контакт реле KV2—HL2 — источник питания. Лампа HL1 горит, так как контакт датчика SK1 еще не разомкнут. Пример 6.7. Для выделения вновь поступившего сигнала при большом числе сигнализируемых параметров применяют мигающую сигнализацию. Пример схемы со специальным источником мигающего света ИМС (бесконтактный прерыватель с частотой 50 имп/мин) приведен на рис. 6.9. Схема работает следующим образом. При замыкании контакта любого датчика, например SK2, образуются две цепи: 1) источник питания — SK2—HL2 — размыкающий контакт реле KV2—ШМС— импульсный контакт ИМС — источник питания; 2) источник питаний ~SK2 — размыкающий контакт реле KV2 — 1VD2 — обмотка реле KV — источник питания. Реле KV срабатывает, остается включенным, включает звонок НА и ИМС, звонок звонит, лампа HL2 мигает, 153 V KY3 ^ } шпс \ KV1 KVZ < t 3 7 -H 1 KVS \ шмс ' I 4 10 f f j; Рис. 6.Ю. Схема сигнализации с использованием пульс-пары вместо источника мигающего света (а) и диаграмма работы пульс-пары F) Оператор кнопкой SB2 включает реле KV2 (цепь: источник питания — SK2 — обмотка реле KV2—2VD2—SB2—U1PC). Реле KV2 срабатывает, остается включенным (цепь: источник питания — SK2 — обмотка реле KV2 — замыкающий контакт реле/СУЗ—ШРС) и, разомкнув контакт в цепи реле KV, отключает его. Реле KV в свою очередь отключает звонок и ИМС. Кроме того, реле KV2 переключает лампу HL2 на.. ШРС, Лампа погаснет, когда режим восстановится, так как при этом контакт SK2 разомкнётся. Пример 6.8. На рис. 6.10, а показана схема, в которой вместо специального источника мигающего света использована пульс-пара. Точки ее присоединения на рис. 6.9 и 6.10. а обозначены буквами а—в. Пульс- пару образуют реле KV1 и KV2. Реле KV3 промежуточное, с контактами, обладающими достаточной коммутационной способностью для переключения ламп. Диаграмма работы элементов пульс-пары представлена на рис. 6.10,6. Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового применяют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических параметров, так как в этих схемах возможна потеря сигнала, если сигнальная лампа неисправна. Во всех схемах используется явление резкого изменения сопротивления сигнальных ламп при переходе от холодного состояния (лампа отключена) к нагретому (лампа включена). Схемы строятся по мостовому прин* ципу с питанием как на переменном, так и на постоянном токе. 157
Ол' и*2 fi I. __Г __А_ /i7J3r КР № 1^/ *; Рис. 6.П. Мостовая схема технологической сигнализации на переменном токе: а —схема для п сигналов; б — фрагмент схемы для одного сигнала; в — упрощенная схема, поясняющая мостовой принцип построения схемы Пример 6.9. Мостовая схема технологической сигнализации на переменном токе показана на рис. б.П.а. Она представляет собой ряд мостов, число которых соответствует числу сигнализируемых параметров. Мосты имеют два общих плеча RP1 и RP2 на регулируемом сопротивлении RP и два индивидуальных плеча (сопротивление сигнальной лампы, например HL1, и сопротивление соответствующего резистора R1). Чтобы убедиться в том, что схема действительно мостовая, сделаем фрагмент схемы на один сигнал (рис. б.П.б). Из рисунка видно, что на одну диагональ моста подано питающее напряжение, а в другую включена обмотка / поляризованного реле КР. Так как диоды являются вспомогательными элементами, то схема может быть представлена в виде, показанном на рис. 6.11,8. Из рисунка видим, что схема сигнализации (рис. 6.11, а) действительно построена по мостовому принципу. Режим работы моста выбирают так, чтобы потенциал точки о во всех случаях, за исключением момента замыкания контакта датчика, был ниже потенциала точки б. Вследствие этого диоды 2VDl—2VDn заперты и ток через обмотку / реле КР не проходит. При замыкании технологического контакта SK в цепи лампы создается кратковременный импульс (сопротивление холодной лампы, примерно в 10 раз меньший сопротивления горячей) значительно превышающей ток в установившемся режиме. При прохождении импульса через сопротивление R1 на нем создается такое падение напряжения, что потенциал точки а оказывается выше потенциала точки б. В результате диод 2VD1 отпирается и через обмотку реле KV проходит ток. Остальные мосты независимо от того, замкнуты или разомкнуты контакты их датчиков, не оказывают влияния на работу схемы в этом случае, так как диоды 2VD2—2VDn заперты падением напряжения на резисторе R1. По мере нагрева лампы ее сопротивление растет, напряжение на добавочном сопротивлении падает и потенциал в точке а уменьшается. Когда потенциал точки а оказывается ниже потенциала точки б, диод 2VD1 запирается и ток в цепи обмотки / реле КР прекращается. В качестве реле КР используют поляризованное двухпозиционное реле типа РП-4 с преобладанием. Благодаря преобладанию якорь реле, перешедший под действием импульса в положение, при котором контакт замкнут, остается в этом положении. Реле КР включает повторитель — реле KV1, которое в свою очередь включает звонок НА. Звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала SB2. При нажатии на эту кнопку разрывается цепь реле KV1, замыкающий контакт которого отключает звонок НА. Кроме того, кнопка SB2 включает обмоту // реле КР. Ток в этой обмотке создает магнитное поле обратного направления, благодаря чему якорь реле КР возвращается в исходное положение. Обратное сопротивление диода находится в пределах от 0,5 до 1 МОм. Ток утечки через обратное сопротивление диода и добавочное сопротивление имеет направление, обратное току срабатывания реле КР, что при большом значении его может привести к нарушению работы схемы. Для устранения нарушения работы схемы предусмотрено присоединение сигнальных цепей к реле через дополнительные общие диоды VD1 и VD2. Исправность ламп проверяют, нажимая кнопку SB1, при этом питающее напряжение на все лампы подается, минуя контакты датчиков. Диоды lVDl—lVDn, включенные в цепь проверки каждой лампы, служат для развязки цепей. Благодаря простоте схемы, небольшому числу реле и их контактов, малым габаритам диодов, простоте монтажа, долговечности и надежности работы аппаратуры, возможности применения при большом 159 158
НА Левый /ТраЗый HL1 HLn Рис. 6.12, Схема технологической сигнализации с реле типа РИС-ЭЗМ числе сигналов коммутаторных ламп и малогабаритных табло мостовую схему широко применяют в системах технологической сигнализации на постоянном и переменном токе; при этом число контролируемых сигналов должно быть более пяти. Недостатком схемы является зависимость звуковой сигнализации от исправности ламп, вследствие чего схему следует применять для неответственных параметров, несмотря на то что в схеме предусмотрен контроль исправности ламп. В схемах технологической сигнализации по мостовому принципу широко используют специальные реле импульсной сигнализации типа РИС-ЭЗМ для схем на переменном токе и РИС-Э2М для схем на постоянном токе. Принцип работы этих схем аналогичен принципу работы мостовой схемы, изображенной на рис. 6.11. На рис. 6.12 представлена схема технологической сигнализации на переменном токе с зависимым звуковым сигналом от светового с применением реле импульсной сигнализации типа РИС-ЭЗМ. Реле типа РИС-ЭЗМ состоит из поляризованного реле КР, резисторов Rl—R7, устройства выпрямительного УВ и конденсатора С. Значение входного сопротивления RBX, на котором резко возрастает напряжение при включении сигнальной лампы технологического датчика SK,. равно эквивалентному сопротивлению соедине- 160 1 ния из резисторов Rl—R4 относительно точек а а б. Значение сопротивления RBx выбирают в зависимости от напряжения питания схемы и мощности сигнальных ламп, соединяя резисторы R1—R4 различными способами: последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. Параллельно сопротивлению RBx к точкам а а 5 присоединено устройство выпрямительное УВ, питающее через емкость С обмотку /—2 поляризованного реле КР. Рассмотрим работу схемы. Переключатель SA находится в положении Р (работа). При замыкании любого технологического контакта на входном сопротивлении RBX (Rl— R4) повышается напряжение за счет протекания по нему тока включившейся сигнальной лампы НЫ—HLn. Параллельно входному сопротивлению через УВ присоединен конденсатор С; он преобразует импульсы напряжения в импульсы зарядного тока. Во время заряда конденсатора через обмотку 1—2 поляризованного реле КР протекает зарядный ток, под действием которого якорь реле перебрасывается: контакты реле 11 и 12 замыкаются, включается промежуточное реле KV1, которое в свою очередь включает звонок НА. Нажимая кнопку съема звукового сигнала SB, отключают промежуточное реле KV1, звуковой сигнал снимается. Кроме того, кнопка SB через диод VD включает обмотку 3—4 поляризованного реле. Ток этой обмотки создает магнитное поле обратного направления, благодаря чему якорь реле возвращается в исходное положение. При отпускании кнопки SB реле KV1 остается отключенным и готово к приему следующего сигнала. При прохождении следующего сигнала ток и напряжение на входном сопротивлении снова возрастают, в результате чего конденсатор С подзаряжается и схема снова срабатывает, как описано выше. Сопротивление резистора /?5=100кОм служит для ограничения тока в обмотке 3—4 поляризованного реле КР- Резистор R6—2Q кОм устраняет перенапряжения в этой обмотке при ее отключении. Резистор R7 обеспечивает прохождение через обмотку /—2 поляризованного реле небольшого постоянного тока для повышения надежности срабатывания реле КР. Значение сопротивления резистора R7—0,5-ьЗ МОм подбирают при наладке. Опробование ламп производится при переводе переключателя SA в положение ОЛ (опробование ламп). В этом положении SA реле импульсной сигнализации 11—679 161
(РИС) отключается, что позволяет использовать схему световой сигнализации большего числа параметров, чем это допустимо для устройства РИС (см. ниже). Диоды VDl—VDn разделяют цепи в режиме Р (работа). Диод VD выпрямляет напряжение питания обмотки 3—4 поляризованного реле. Для опробования звонка переключатель SA переводят в положение 03 (опробование звонка), резистор R9 ограничивает ток при опробовании. Переключатель SA имеет самовозврат. В схему введено реле напряжения KV. При глубоких посадках напряжения оно отпускает и размыкает контакт в цепи конденсатора С, благодаря чему на нем сохраняется заряд, соответствующий потенциалу, который был до снижения напряжения. При восстановлении напряжения, если число сигналов не изменилось, конденсатор С не подзаряжается и поляризованное реле не срабатывает; если во время отсутствия напряжения появились дополнительные сигналы, то после восстановления напряжения конденсатор С будет подзаряжаться, что вызовет срабатывание поляризованного реле, т. е. сигнал не будет утерян. В цепь реле KV включен резистор R8, зашунтирован- ный размыкающим контактом реле KV. Путем подбора значения сопротивления резистора R8 добиваются значения коэффициента возврата реле KV, близкого к единице. Схема допускает прием сигналов не чаще чем через 5—6 с, что необходимо для изменения заряда конденсатора. Реле типа РИС-ЭЗМ имеет ограничение по числу одновременно существующих сигналов, которое не должно превышать десяти при 220 В и семи при 127 В питающего напряжения. Недостатком устройства является зависимость звуковой сигнализации от исправности сигнальных ламп. Могут встретиться схемы технологической сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала. Схемы строят с использованием для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и применяют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Одновременно со звуковым сигналом отключается и световой. 6.4.3. Схемы командной сигнализации Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю или двустороннюю передачу различных сигналов-команд 162 ffuma/meSS В \ X % 1 О о ВызоЗ Сигнальная яапла ВызоЗ йвналь - нвяломла ВызоЗ С иг ноль- наилаппа Съем сиг#я/?&3 ЗВонак 8) Рис. 6.13. Принципиальная электрическая схема командной сигнализации (а) и диаграммы работы ее элементов (б и в) ¦/ в условиях, когда использование других видов связи технически нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено или невозможно. Например, использование4 телефона при повышенном шуме в производственном помещении невозможно из-за недостаточной слышимости. Схемы командной сигнализации просты и, как правило, не вызывают затруднений при их чтении. Пример 6.10. На рис. 6.13, а приведена схема односторонней светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочем месте. Вызов осуществляется с рабочего места путем нажатия кно- пок вызова SB1—SB3, которые на щите диспетчера включают световые HL1—HL3 и звуковой НА сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, путем нажатия кнопки съема сигнала SB приводит схему в исходное состояние. Реле KV1, KV3, KV5 и KV2, KV4, KV6 промежуточные. 11*
6.5. Электрические схемы автоматического регулирования Конкретное решение той или иной задачи автоматического регулирования (см. § 2.1) находит отражение в схемах автоматического регулирования. В электрических схемах автоматического регулирования с помощью условных графических обозначений изображают все элементы сис- стем автоматизации, с помощью которых осуществляется автоматическое регулирование одного или нескольких взаимосвязанных технологических параметров: датчики и первичные приборы, преобразующие измеряемый параметр в электрический сигнал; приборы, задатчики, усилители, преобразователи, модули, осуществляющие логические операции; переключатели вида управления (автоматическое, отключено, ручное). Аппаратуру для ручного управления, исполнительные механизмы и линии связи между ними показывают в многолинейном изображении. Схемы автоматического регулирования наиболее сложны, поэтому, прежде чем приступить к их детальному разбору, необходимо тщательно изучить пояснительную записку и функциональные схемы автоматизации. Изучение этих материалов позволяет установить: функциональную структуру конкретной системы автоматического регулирования; место измерения текущего значения регулируемого параметра и способ регулирующего воздействия на параметр; закон автоматического регулирования; состав основных технических средств, с помощью которых реализуется система автоматического регулирования; св-язь рассматриваемой системы автоматического регулирования с другими системами автоматизации объекта. Для чтения схем автоматического регулирования очень важно знать общие принципы их построения, изложенные в § 2.1. Эти знания в сочетании с дополнительной информацией, полученной из пояснительной записки и других документов, являются основой для успешного чтения принципиальных электрических схем автоматического регулирования, так как при построении схем приходится допускать много условностей из-за отсутствия стандартных символов, обозначающих сложные комбинированные механизмы. В схемах различных проектных организаций встречаются различные индивидуальные способы условного обозначения этих средств автоматизации. Однако во всем многообразии встречающихся условных обозначений 164 можно выявить некоторые общие принципы их построения. Датчики (первичные преобразователи) в схемах изображают либо с помощью обозначений, принятых по ОСТ 36—27—77, либо с помощью прямоугольников произвольных размеров, внутри которых могут быть изображены резисторы, катушки индуктивности и другие элементы, имитирующие принцип действия датчика. Сложные комбинированные приборы и регулирующие устройства, как правило, изображают только в виде прямоугольников с пронумерованными в соответствии с заводской маркировкой внешними зажимами. Принципиальные электрические схемы этих средств автоматизации ввиду их сложности внутри прямоугольников не показывают. Иногда для пояснения общего принципа действия схемы внутри прямоугольников изображают ' только выходные контакты приборов и регуляторов и упрощенные принципиальные электрические схемы отдельных блоков. В остальных случаях в прямоугольниках показывают только колодки зажимов, штепсельные разъемы и обозначают тип средств автоматизации. При необходимости рассмотрения работы схемы сложных комбинированных приборов и регулирующих устройств следует пользоваться монтажно- эксшгуатационными инструкциями. Электрические схемы исполнительных механизмов в схемах автоматического регулирования изображают в развернутом или упрощенном виде, а кинематические — в упрощенном. Однако чаще всего исполнительные механизмы показывают в совмещенном виде с упрощенным изображением электрической и кинематической схем (рис. 6.14). Электрические схемы автоматического регулирования технологических процессов строят на базе стандартных регулирующих устройств, способных отрабатывать требуемый закон регулирования и предназначенных для совместной работы с различными датчиками, преобразователями, измерительными приборами и исполнительными механизмами. Технические средства, с помощью которых реализуются электрические системы автоматического регулирования, разнообразны. Ниже рассмотрены примеры схем автоматического регулирования с применением наиболее распространенных регулирующих приборов и устройств. Регулирующие импульсные приборы. Широкое применение получили электронные регулирующие импульсные 165
166 приборы, например, типов Р21, P25, РБИ, Р27 и др., позволяющие решать задачи регулирования различных технологических параметров (температуры, давления, расхода, перепада давлений, разрежения и др.) и осуществлять в комплекте с исполнительными механизмами постоянной скорости законы регулирования: пропорциональный (П), пропорционально-интегральный (ПИ) и пропорционально- интегрально-дифференциальный (ПИД). Законы регулирования. С помощью регулирующих приборов осуществляют суммирование и усиление электрических сигналов, поступающих от датчиков и первичных приборов различных систем: термоэлектрических преобразователей, термопреобразователей сопротивления, индукционных датчиков, манометров, дифманометров, дифтяго- меров, датчиков солесодержания и т. п. В настоящее время разработаны и применяются разнообразные типовые схемы автоматического регулирования, построенные на базе регулирующих импульсных приборов. Чтение принципиальных электрических схем автоматического регулирования начинают с нахождения данного узла на функциональной схеме. По функциональной схеме и пояснительной записке изучают технологический процесс и принцип его автоматизации. Рассмотрим схему автоматического регулирования температуры с помощью регулирующего импульсного прибора типа Р25 модификации Р25.3.2. Регулирующий прибор Р25.3.2 состоит из измерительного блока Р-013 и регулирующего блока Р-011. Блок Р-013 рассчитан на подключение в качестве датчиков термоэлектрических термометров. При рассмотрении электрической схемы АСР совместно с функциональной схемой можно установить, что система построена по классической одноконтурной структуре, представленной на рис. 2.1. Принципиальная электрическая схема составлена из устройств, образующих систему, без расшифровки их внутренней схемы. Однако при хорошем знании принципа их действия принципиальная электрическая схема в таком виде совместно с другими схемами дает возможность разобраться в ее работе. При этом особенно важно знать принцип действия наиболее важной части системы — регулирующего прибора. В противном случае будет неясно, каким образом происходит сравнение действительного значения регулируемой величины с заданным, какой закон автоматического регулирования реализует регулятор и 167
т. п. Для получения ответа на эти и другие вопросы принципиальную электрическую схему необходимо рассматривать совместно с монтажно-эксплуатационными инструкциями ria регулирующие устройства. Выяенив связь принципиальной электрической схемы автоматического регулирования с другими чертежами и изучив монтажно-эксплуатационные инструкции на сложные регулирующие устройства, можно приступить к детальному разбору и изучению схемы, придерживаясь следующего порядка. Сначала устанавливают назначение и типы всех элементов схемы. Эту операцию выполняют последовательно, начиная от датчика до регулирующего органа, используя перечень аппаратуры схемы. В данном примере: 1 — объект регулирования; 2— термоэлектрический преобразователь, измеряющий текущее значение регулируемой температуры в^объекте; 3 —коробка холодных спаев; 4 — регулирующий прибор импульсный, формирующий сигнал регулирующего воздействия; 5 —задатчик, устанавливающий заданное значение температуры; 6 — указатель положения регулирующего органа; 7 — исполнительный механизм типа МЭО, перемещающий регулирующий орган; 8— регулирующий клапан, непосредственно воздействующий на объект; SA1 — переключатель режима работы схемы на три положения: А — автоматическое управление, О — отключено, Р — ручное управление (таблица переключений контактов переключателя приведена на рис. 6.15. а); SA2 — ключ ручного управления на три положения: М — меньше, О — отключено, Б— больше (таблица переключений контактов показана на рис. 6.15, б); КМм — обмотка магнитного пускателя Меньше; КМБ — обмотка магнитного пускателя Больше. Рассмотрим принцип действия схемы на рис. 6.14. Электрический сигнал от термоэлектрического преобразователя 2 через коробку холодных спаев 3 поступает в измерительное устройство 4а, где действительное значение температуры сравнивается с заданным. Задание определяется положением рукоятки реостата-задатчика 5, выполненного в виде самостоятельного модуля. При значении регулируемой температуры, равном заданному, напряжение на выходе измерительного блока 4а равно нулю, Отклонение регулируемого значения от заданного вызывает появление на выходе измерительного блока напря- 168 Условное обозначение — — Р 0 А Вид фланца (спереди) и схема пакетов (сзади) В положении Отключено Тип рукоятки и пакета Ж" контакта Ручное Отключено Автомата ~ ческое 1 о i ф Щя S >*\ | ! ¦1 $ 2 О \г > 2 1-3 X — — — — X _ Jit z 5-7 X — — 6-8 — — X У:- 11 2 9-11 X — — 10-12 — — X — — В 0 н Вид фланца (спереди) и схема пакетов (сзади) в положении Отключено Тип рукоятка и пакета ^контакта больше Отключена Меньше м о ь Ф t — S ] S J 2 1-1 X — — Z-Ч- — — X Конечный выключатель вкБ ВКМ *) Ход Больше Инерционный ход -е— 0 —*- Меньше Рабочий I Инвпцион- ход | тш ход акт S) Условное обозначение 1 '-'¦¦ .1 Разомкнут Замкнут в) Рис. 6.15. Таблица переключений контактов переключателя управления SA1 (а), ключа управления SA2 (б), конечных выключателей SKB и SKM (в) исполнительного механизма АСР схемы на рис. 6.14 (в таблицах переключений SA1 и SA2 неиспользуемые пакеты не показаны) жение «е, значение которого пропорционально этому отклонению, а фаза определяется его знаком. Далее сигнал от измерительного блока 4а поступает на регулирующий блок 46, где усиливается и преобразуется в выходные импульсы. Они управляют обмотками КМБ и КМм реверсивного магнитного пускателя исполнительного механизма. При срабатывании магнитного пускателя КММ или КМБ включается электродвигатель 7 исполнительного механизма и начинает перемещать регулирующий орган в направлении восстановления заданного значения регулируемой величины. Одновременно с включением магнитного пускателя в регулирующем блоке 46 подается импульс на уст> ройство обратной связи регулирующего блока. В тот момент, когда воздействие устройства обратной связи уравновесит отклонение параметра от заданного значения иЕ , восстановится баланс усилителя регулирующего блока, магнитный пускатель отключится и электродвигатель остановится. Периодические включения электродвигателя 169
будут происходить до тех пор, пока значение регулируемой величины не станет равным заданному значению Tbe- ХЬ"?^Р7ХВГОПРеДеЛЯеТСЯ ПараМ6ТраМИ Хока схема кР°ме автоматического управ- рИвает BO3MO*Ho«b ручного управления солнительным механизмом с помощью ключа SA2 Режим управления выбирают с помощью переключателя тияДпИрСг?НнЦИ0ННЫЙ КОНТР°ЛЬ степ^и открытия или закрытия регулирующего органа обеспечивается с помощью из- ToMeZnT° ПРИб°Ра ИП диста™™°го указав по- пп регУлят°Ры- Задачи стабилизации техно- u , ПаРаметРов в схема* автоматического регулиро- менкя™УТ ЫТЬ ТЗКЖе реШеНЫ С пом°Щью широкой So- менклатуры позиционных регуляторов. Для повышения ОГВОСТИ СИСТ6М пози«ион«°™ автоматичесюго регу- V™ ВВОДЯТ с"еВДаль«ые стабилизирующие IZiTJ качестве стабилизирующего устройства ши- ? ЙР2ГРГеН сЗУпенчатый импульсной ЕрерыватТль ^I? ;J тП пРедставЛяет собой электромеханиреле времени со ступенчатой настройкойдлитель- Zb?(BPeMeM ВКЛЮЧеНЙЯ РтУ-оКОГ Ги naZ?nn РУвыклГаТе Йючепиями (пВремени междУ ДВУМЯ последовательными включениями ртутного выключателя). При непсепыкн™ вращении оси синхронного электродвигателя предателя SfSTSSS^ 'JSSSS-от настройки - п^ ГнГрегУлят;: В схемах позиционного регулирования встречаются также и бесконтактные стабилизирующие устройств типа РИП-2, имеющие такое же назначение, как и ступенчатые импульсные прерыватели типа СИП-01 ступенчатые Автоматические схемы регулирования с использование 170
Номер секции I Ж Номер кон- такта Л 1 3 II г /положение рукоятки us юма - ги чес кое Й -4-5" — X л — X Отключено 0 0 л — — л — — Ручное р л X — л X — Номер ком- I танта Ж Положение рцхоятки X л л X X больихе В X ilofft>menae температуры S Ю X Понижение температуры — контакт разомкну/тр ~ Контакт эамккут- Рис. 6.17. Таблицы переключений контактов переключателей SA1 (а) и SA2 (б), конечных выключателей исполнительного механизма (в), терморегуляторов РТ1 (г), РТ2 (д) и РТЗ (е) схемы на рис. 6.16 ем позиционного регулятора и стабилизирующего устройства СИП-01 типичны для установок искусственного климата и приточной вентиляции. Пример 6.11. На рис. 6.16 приведена схема автоматического регу* лирования температуры воздуха в установке приточной вентиляции. Таблицы переключения контактов переключателей SA1 и SA2, диаграммы работы конечных выключателей исполнительного механизма ИМ, а также включения терморегуляторов РТ1—РТЗ даны на рис. 6.17, поэтому рис. 6.16 и 6.17 следует рассматривать совместно. Автоматическая система регулирования состоит из калорифера для подогрева воздуха, позиционного регулятора и регулирующего клапана, изменяющего количество теплоносителя, поступающего в калорифер. Схема предусматривает защиту калорифера от замораживания при температурах наружного воздуха ниже +3 °С, а также два режима ра« 172 боты: автоматическое управление регулирующим клапаном и ручное. Режим выбирают с помощью переключателя SA1. Режим автоматического управления обеспечивается комплектом аппаратуры, состоящим из позиционного регулятора ПТР, стабилизирующего устройства СИП и исполнительного механизма ИМ. В режиме автоматического управления схема может работать только при включенном приточном вентиляторе. При пуске приточного вентилятора через стабилизирующее устройство СИП подается питание к регулятору ПТР, подготавливаются к работе цепи управления исполнительным механизмом ИМ. При повышении температуры воздуха выше заданного значения замыкается контакт позиционного регулятора ПТР «Выше», а при понижении — «Ниже». Контакты включают в работу исполнительный механизм регулирующего клапана в направлении, обеспечивающем поддержание температуры приточного воздуха на заданном уровне. Как было отмечено ранее, схема обеспечивает также защиту калорифера от замораживания. Опасность замораживания калорифера появляется при температуре наружного воздуха ниже +3 °С, когда в результате различных факторов температура теплоносителя калорифера может понизиться ниже допустимого предела. Для фиксации температуры наружного воздуха и двух значений температуры теплоносителя после калорифера (температуры аварийного отключения вентилятора и температуры прогрева калорифера) служат терморегуляторы РТ1— РТЗ типа ТУДЭ, при срабатывании которых в разных сочетаниях включаются (отключаются) реле KV2 и KV3. С помощью реле KV2 осуществляется периодический прогрев калорифера для защиты его от замораживания при неработающем вентиляторе. С этой целью терморегулятор РТ2 имеет настройку выше настройки РТЗ. При замыкании контактов терморегуляторов РТ1 и РТ2 срабатывает реле KV2, которое дает команду на открытие регулирующего клапана. Это происходит следующим образом. По цепи, образованной размыкающим контактом реле KV1, контактом 1—2 переключателя SA2 и замыкающим контактом реле KV2, включается исполнительный механизм ИМ, который открывает клапан на теплоносителе (цепь: 6—72—73—67—/—5). На схеме регулирующий клапан не показан. Показан только его исполнительный механизм ИМ, который с помощью кинематической связи соединен с регулирующим клапаном. Калорифер прогревается, температура теплоносителя за калорифером повышается и контакт терморегулятора РТ2 размыкается, отключая реле KV2. Его размыкающий контакт включает ИМ на закрытие регулирующего клапана (цепь: 6—72—73—69—2—5). С помощью реле KV3 происходит автоматическое отключение вентилятора и включение сигнала Угроза замораживания. Для фиксации срабатывания защиты и исключения повторного пуска вентилятора до 173
принятия оператором необходимых мер сработавшее реле KV3 продолжает получать питание через собственный размыкающий контакт; реле KV3 деблокируют кнопочным выключателем SB. 6.6. Электрические схемы питания Источниками питания для систем автоматизации служат цеховые распределительные подстанции, распределительные щиты и питающие сборки систем электроснабжения автоматизируемого объекта, к которым не подключена резкопеременная нагрузка (электродвигатели большой мощности и т. п.). Напряжение, род тока и аппаратура управления и защиты, как правило, увязаны и согласованы с системой электроснабжения. Надежность питания электроприемников системы автоматизации принимается не ниже надежности электроснабжения автоматизируемого объекта. Вопрос о необходимости резервирования решается в зависимости от принадлежности электроприемников к соответствующей категории надежности по ПУЭ с учетом наличия резервирования в системе электроснабжения объекта. Система электропитания, как правило, состоит из питающей и распределительной сетей. В общем виде систему электропитания можно представить в виде схемы, изображенной на рис. 6.18. Питающая сеть (сплошные линии) связывает источники питания автоматизируемого объекта со щитами и сборками питания системы автоматизации. Рис. 6.18. Схема и основные устройства электропитания системы автоматизации: 1 — источник питания; г —щит питания № 1; 3 — щит КИПиА № 1- 4 — сбоока питания задвижек; 5 —щит питания № 2; 6 — щит КИПиА № 2; 7 — датчики пер. вичных приборов и т. п.; 8 — отдельно стоящие приборы 174 / \ Z 1 I 21 I 1 I J ПГ и ш рг ГЛ СП Рис. 6.19. Схема питающей сети системы электропитания Распределительная сеть (пунктирные линии) связывает щиты и сборки питания системы автоматизации с отдельными ее электроприемниками. Питающая и распределительные сети электропитания могут быть выполнены: двухпроводными с одним фазным и одним нулевым проводами; двухпроводными с двумя фазными проводами; двухпроводными постоянного тока; трехфазными трехпроводными; трехфазными четырехпро- водными. В зависимости от взаимного расположения щитов (сборок) питания системы автоматизации и источников питания, а также требований резервирования схемы питающей сети могут быть: радиальными с односторонним (рис. 6.19, а) или двусторонним (рис. 6.19,6) питанием; магистральными с односторонним (рис. 6.19, е) или двусторонним питанием от одного (рис. 6.19,6) или двух (рис. 6.19, е) независимых источников; радиально-магистралъ- ными (рис. 6.19, в). Если щиты и сборки питания 2 размещаются в различных направлениях от источников питания 1, а расстояния между щитами больше, чем от источника до щитов, то применяют схемы питающей сети. При этом щиты (сборки) могут питаться по одной линии от одного истопника или по двум от двух независимых источников 175
Магистральные схемы питающей сети применяют, когда расстояния между щитами и сборками значительно меньше, чем до источника питания. Питание по магистральным схемам может осуществляться от одного или двух независимых источников. Питание от одного источника могут иметь только щиты, допускающие перерыв в питании. Распределительные сети выполняют, как правило, радиальными, т. е. каждый электроприемник присоединяют к соответствующему щиту или сборке зажимов отдельной^ радиальной линией. Принципиальные электрические схемы питания для питающей и распределительной сетей выполняют отдельно, но если схема распределительной сети состоит из небольшого числа групп питания, то она может быть совмещена на одном чертеже со схемой питающей сети. Аппаратура управления питающей и распределительной сетей обеспечивает включение и отключение электроприемников и участков сетей в нормальном режиме работы, надежное отсоединение электроприемников и участков сетей для ревизий и ремонтных работ, защиту от всех видов коротких замыканий, а также от перегрузки (если она требуется). Для чтения схем питания полезно знать, что в питающей и распределительных сетях электропитания могут применяться следующие сочетания аппаратов управления и защиты: в питающих линиях — автоматический выключатель или рубильник-предохранитель. Их устанавливают в местах присоединения к источнику питания, а также на вводах в щиты и сборки питания. Аппараты защиты на вводах в щиты и сборки питания могут не устанавливаться, если аппараты защиты головного участка питающей линии обеспечивают надежную защиту всей линии, а все присоединения распределительной сети имеют индивидуальную защиту; •в цепях электродвигателей исполнительных механизмов — автоматический выключатель и магнитный пускатель или рубильник, предохранители и магнитный пускатель; в цепях приборов, средств автоматизации, трансформаторов, выпрямителей и т. п. — выключатель и предохранители или автоматический выключатель; 176 В питающих цепях схем сигнализации — выключатель и предохранители или автоматический выключатель; в цепях стационарного освещения щитов— выключатель и предохранитель. В питающей и распределительных сетях электропитания могут использоваться пакетные выключатели, рубильники, ключи управления и тумблеры. Следует иметь в виду, что: в цепях электроприемников, имеющих встроенные выключатели и предохранители, аппараты управления и защиты не устанавливаются; в цепях электроприемников, имеющих встроенный предохранитель, предусматривается только аппарат управления; в заземляющих проводниках всех видов установка аппаратов управления и защиты запрещается; в нулевых проводниках, в том числе и при использовании их в качестве заземляющих, аппараты управления могут устанавливаться только в том случае, если они отключают все фазные провода; в цепях питания взаимосвязанных устройств (например, датчик и вторичный прибор и т. п.), отдельные элементы которых не работают независимо друг от друга, устанавливаются общие аппараты управления и защиты. При этом на ответвлениях к отдельным элементам регуляторов (например, регулирующему прибору при дистанционном управлении) предусматриваются индивидуальные выключатели; в цепях понижающих трансформаторов при разветвленной вторичной сети аппараты управления и защиты устанавливаются со стороны обмоток первичного и вторичного напряжений в каждом присоединении электроприемника, у которого отсутствует аппарат управления и защиты. В случае присоединения на стороне вторичного напряжения одного электроприемника аппараты управления и защиты в этой цепи могут не устанавливаться. Для ответственных, больших и сложных систем автоматизации предусматривают контроль напряжения на сборных шинах распределительного щита питания, на щитах и пультах управления и т. п. Контроль напряжения на сборных шинах обычно осуществляют при помощи сигнальных ламп, присоединенных непосредственно к контролируемым шинам. В отдельных случаях контролируют не 12—679 177
Г" Источник тгпйния системы автоматизации \пвнз-ео\ 380/220 В РП-25 J—Т H8M3-Z5 ~380В Щит Щит литания литания Щит литания Щит литания Щит питания JT°1 Рис. 6.20. Схема питающей сети системы автоматизации, выполненная в однолинейном изображении (даны только характерные надписи) только наличие напряжения, но и его значение с помощью вольтметра или реле напряжения. Реле напряжения включает световую или звуковую сигнализацию при отключении от верхнего или нижнего допустимого значения. Схему питающей сети выполняют, как правило, в однолинейном изображении (рис. 6.20). На схеме показывают аппараты управления и защиты, устанавливаемые как со стороны источника питания, так и со стороны щитов питания системы автоматизации, а также электрические линии связи между ними. У изображений аппаратов уп^ равления и защиты на схеме питающей сети указывают: буквенно-цифровое обозначение и тип аппарата, номинальные значения напряжения и тока, а для аппаратов защиты— также ток плавкой вставки предохранителя или рас- цепителя автоматического выключателя. Аппаратура управления и защиты питающей сети со стороны источника питания, как правило, учитывается в схемах силового электроснабжения. Аппараты управления и защиты питающей сети со стороны щитов питания учитываются в схемах автоматизации и приводят в перечне аппаратуры схем распределительной сети. При однолинейном изображении схем питания необходимо знать, в каких цепях устанавливают аппараты уп- 178 равления и защиты. В питающих двухпроводных сетях переменного тока, трехфазных трехпроводных и четырех- проводных системах с изолированной и глухозаземленной нейтралью, в двухпроводных сетях постоянного тока аппараты управления и защиты устанавливают в нормально незаземленных фазных проводниках (полюсах). Только во взрывоопасных помещениях класса В-1 в двухпроводных однофазных питающих сетях аппараты защиты от токов короткого замыкания устанавливают и в фазном и нулевом проводах. Пример 6.12. На рис. 6.20 приведена схема питающей сети системы автоматизации, выполненная в однолинейном изображении. После общего ознакомления со схемой и прочтения всех поясняющих надписей можно установить следующее: от источника питания переменного тока напряжением 380/220 В получают питание пять щитов; схема имеет радиально-магистральную конфигурацию. Щиты № 1 и 4 имеют радиальное питание, а щиты № 2, 3 и 5 — магистральное; схема четырех- проводная, это следует из условного обозначения числа проводов на линиях, обозначающих сборки и линии связи (число проводов помечено четырьмя штрихами); предохранители в нулевых проводах отсутствуют. По надписям, помещенным вблизи изображения аппаратов, можно установить следующее: вводный выключатель щита питания № 1 имеет позиционное обозначение SA, его тип ПВМЗ-25, номинальные напряжение и ток — соответственно 380 В, 25 А. Предохранители типа ПТ имеют номинальные токи 10 А (числитель), плавкой вставки 6 А (знаменатель) . Схему распределительной сети (рис. 6.21) выполняют в многолинейном изображении для каждого щита и сборки питания отдельно. На ней показывают аппараты управления (рубильники, выключатели, переключатели), аппараты защиты (автоматы, предохранители), преобразователи (выпрямители, трансформаторы, стабилизаторы и т. п.), лампы освещения, штепсельные розетки, схемы автоматического ввода резерва (АВР) и линии электрической связи между аппаратами. У изображения аппаратов указывают буквенно-цифровые обозначения, у трансформаторов — высшее и низшее напряжения, у выпрямителей и стабилизаторов — род тока, высшее и низшее напряжения. Технические характеристики рубильников, выключателей, автоматов и предохранителей на схемах распределительной сети не указывают, так как они даны в перечнях элементов электроаппаратуры. 12* 179
-Вooi=d sum -atnagoa яснаонайаи п BOZZ~=n ' ипнпшпи тип in ааинайшПнд a, о Е 8 s о. а га В нижней части схемы распределительной сети обычно помещают таблицу, в которой перечисляют все электроприемники, питающиеся с данного щита, с указанием их позиций по заказным спецификациям, потребляемой мощности, напряжения и места установки. Пример 6.13. Рассмотрим схему распределительной сети (рис. 6,21) щита питания № 1, который показан на схеме питающей сети на рис. 6.20. В соответствии со схемой питающей сети и пояснениями, указанными в таблице схемы распределительной сети, устанавливаем, что электроснабжение щита питания № 1 осуществляется от трехфазного источника переменного тока напряжением 380/220 В по четырехпровод- ной схеме. Мощность, потребляемая щитом питания № / с учетом.электроснабжения щитов питания № 2 и 3, составляет 4 кВ'А, и мощность, потребляемая щитами № 2 к 3, — соответственно 1 и 0,8 кВ-А. Распределительная сеть выполнена по двух- и трехпроводной схемам. Пример 6.14. На рис. 6.22 приведен пример совмещения на одном чертеже схем питающей и распределительной сетей. 6.7. Пневматические схемы технологического контроля и автоматизации Управление технологическими процессами во многих отраслях промышленности строят на базе пневматических средств автоматизации, которые применяют как самостоятельно, так и в комплексах с электрическими, гидравлическими и комбинированными приборами и устройствами. Наиболее широко применяют пневматические системы автоматизации при проектировании автоматизации взрыво- и пожароопасных технологических процессов. Широкое распространение пневматических систем объясняется в первую очередь физическими свойствами воздуха как рабочего тела. При изменении температуры они изменяются мало, благодаря чему характеристики прибора, работающего на энергии сжатого воздуха, остаются в широком диапазоне температур более стабильными, чем прибора, работающего на жидкостях. Одним из достоинств пневматических систем является их неподверженность радиационным и магнитным воздействиям. Кроме того, пневматические устройства, основанные на взаимодействии свободных струй, не изменяют рабочих параметров при вибрационных перегрузках. Пневматические средства автоматизации характеризуются большими функциональными возможностями, простотой конструкции и высокой надежностью. С помощью 181
BOZZ~=O J.QM g'o=d gagg I 8 га a. в ж о к X a о о I is «О средств пневмоавтоматики можно реализовать алгоритм управления практически любой сложности. Основной недостаток пневматических систем—запаздывание передачи сигнала. Однако быстродействие средств автоматики при автоматизации многих технологических процессов не является решающим фактором. Другим недостатком пневматических систем являются повышенные требования к осушке и очистке сжатого воздуха. В настоящее время комплекс технических средств пневмоавтоматики позволяет построить всю систему управления или регулирования на пневматике. Однако в зависимости от предъявленных к системе требований по точности и быстродействию этот вопрос следует решать только после всестороннего изучения характеристик объекта управления, условий его эксплуатации, сравнения с системами других типов, а также с учетом требований простоты, надежности и экономичности системы. Пневматические системы автоматизации строят на широкой номенклатуре различных пневматических приборов и средств автоматизации. Основное развитие получила универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА). Последняя состоит из ограниченного числа унифицированных элементов непрерывного и дискретного действия, каждый из которых предназначен для выполнения определенной операции. Такими элементами являются элементы памяти и сравнения, сумматоры, усилители мощности, повторители, задатчики, пневматические реле, сопротивления, кнопки и т. п. Элементы просты по устройству и имеют сравнительно небольшие размеры. Большинство из них выполнено по схеме компенсации усилия. Конструкция элементов рассчитана на установку их на специальных платах с внутренними коммутационными каналами, что обеспечило возможность широкой унификации. На базе УСЭППА построен комплекс приборов «Старт». В состав комплекса входят вторичные измерительные приборы и станции управления, регулирующие приборы, различные функциональные блоки и вспомогательные устройства. Комплекс «Старт» составляет центральную часть пневматической ветви государственной системы промышленных приборов (ГСП), в составе которой кроме аппаратуры «Старт» имеются датчики, электропневматические, пневмоэлектрические и пневмогидравлические преобразо- 183
ватели, исполнительные механизмы, регулирующие органы аппаратуры питания и вспомогательные устройства. При построении систем автоматизации применяют также и другие пневматические приборы и вспомогательные устройства для измерения температуры, давления, расхода, уровня и т. п., которые не входят в состав УСЭППА или «Старта», но приспособлены к сочетанию с элементами и модулями упомянутых систем. Эти устройства могут самостоятельно решать задачи автоматизации и являться датчиками и первичными приборами для УСЭППА и «Старта». Источниками энергии для пневматических приборов и средств автоматизации является сухой и очищенный сжатый воздух. ¦ В ГОСТ 13053—76 предусмотрены следующие стандартные значения входных и выходных-сигналов пневматических приборов и устройств: рабочий диапазон изменения входных и выходных аналоговых сигналов 0,02—0,1 МПа; амплитуды входных и выходных дискретных сигналов соответствуют логическим сигналам 0 и 1 (в двоичном коде); давление сжатого воздуха дискретных сигналов при значении 0 составляет от 0 до 0,01 МПа, при значении 1 — от 0,11 до 0,14 МПа; давление сжатого воздуха питания 0,14±0,014 МПа; для приводов исполнительных механизмов давление воздуха питания 0,14; 0,25; 0,4 и 0,6 МПа с допустимым отклонением ± 10 %. Существенной особенностью пневматической автоматической системы регулирования является то, что в пневмоавтоматике традиционно функции контроля, регулирования и ручного дистанционного управления часто совмещаются в одних и тех же многофункциональных приборах. Например, вторичные измерительные приборы с встроенными станциями управления выполняют одновременно функции контроля, формирования сигнала задания и ручного дистанционного управления. Пневматические системы автоматизации технологических процессов решают простые и сложные задачи, когда ход технологического процесса характеризуется не одной, а несколькими взаимосвязанными регулируемыми величинами. Существует большое разнообразие автоматических систем регулирования, отличающихся друг от друга и классифицируемых по различным признакам. Однако не все их разновидности могут быть реализованы на аппаратуре пнев- 184 моавтоматики. В связи с этим в данной книге будут рассмотрены схемы автоматических систем регулирования только следующих типов: одноконтурные стабилизирующие, программные, следящие, каскадно-связанного регулирования. 6.7.1. Условные графические изображения и маркировка В связи с отсутствием стандартных условных изображений пневматических средств автоматизации в принципиальных схемах используют упрощенные начертания этих средств в виде прямоугольников с указанием внутри или вблизи от них условного обозначения или заводского тифа устройства. Как правило, в прямоугольниках указывают также номера присоединительных штуцеров приборов и устройств для подключения импульсных, командных и питающих линий связи. ' Элементы, составляющие на схеме функциональные группы или комплектуемые в виде блоков, могут выделяться тонкими пунктирными линиями с указанием их обозначений или наименований. Переключающие устройства изображают на схемах в развернутом виде в отключенном положении. Их показывают также в выбранном рабочем положении с указанием режима, для которого изображены на схеме элементы переключающих устройств. Для удобства чтения и облегчения работы с принципиальными пневматическими схемами вторичные приборы со встроенными станциями управления и отдельные переключающие устройства могут быть даны в развернутом виде. Отдельные элементы (пневмокнопки, пневмотумблеры, контакты пневмореле и т. п.) УСЭППА могут быть изображены так же, как аналогичные им электрические устройства. Исполнительные механизмы и регулирующие органы, как правило, представлены условными обозначениями по ОСТ 36—27—77. Трубные линии связи на принципиальных пневматических схемах показывают сплошной основной линией, а встречающиеся в некоторых схемах электрические цепи— пунктирной. Маркировку трубных линий связи в принципиальных схемах можно выполнять в виде порядковых цифровых обозначений. Все номера, присвоенные пневматическим линиям связи в принципиальных схемах, сохра- 185
няются во всех остальных схемах проекта. При чтении принципиальных пневматических схем, построенных с помощью регулирующих и функциональных приборов системы «Старт», следует иметь в виду, что в кружках, расположенных б прямоугольниках, обозначающих эти приборы, номера присоединительных штуцеров указаны в соответствии с заводской маркировкой. При этом на регулирующих и вторичных измерительных приборах цифрами 1-7, 1-1, 2-1 и 2-2 обозначают присоединительные штуцера, в том числе: 1—выход (полный диапазон изменения пневматического сигнала 0—0,14 МПа, рабочий диапазон 0,02—0,1 МПа); 2 — переменная (текущее значение регулируемой величины от 0,02 до 0,1 МПа); 3 — к отключающему реле @ или 0,14 МПа); 4 — питание @,14 МПа); 5 — задание (полный диапазон изменения пневматического сигнала регулируемой величины 0—0,14 МПа, рабочий диапазон 0,02—0,1 МПа); 6 — программа (ввод пневматического сигнала от программного задатчика, датчика задающей величины или корректирующего регулятора в диапазоне 0,02—0,1 МПа); 7—исполнительный механизм (ввод пневматического сигнала к исполнительному механизму; полный диапазон изменения сигнала 0—0,14 МПа, рабочий диапазон 0,02— 0,1 МПа); 1-1 — контроль выхода; 2-1 — переменная на левую шкалу (текущее значение регулируемой величины от 0,02 до 0,1 МПа); 2-2 — переменная на правую шкалу (текущее значение регулируемой величины от 0,02 до 0,1 МПа). Ниже приводится расшифровка присоединительных штуцеров разных типов приборов: прибор ПФ 1.1-М1 для простейших алгебраических операций: 1—выход,2-1—переменная ( + ),2-2 —переменная (—), 2-3 — переменная (+), 4 — питание; прибор ПФ 1.3.9-М 1 для умножения на постоянный коэффициент: 1 —выход, 2 —вход, 4 —питание, 1-1 —контроль выхода, 2-1 —контроль входа; прибор ПФ 1.17-М1 для извлечения квадратного корня! 1 — выход, 2 — вход, 4 — питание; приборы ПФ 2.1-М1 и ПФ 3.1-М1 для прямого и обратного предварения: 1—выход, 2 —вход, 3 —отключающее реле, 4 — питание; прибор ПФ 4/5.1-Ml для селектирования большего или 186 меньшего сигнала: 1—выход, 4 — питание, 2-1 — переменная ( + ), 2-2 —переменная (—); прибор ПП 1.5-М1 для усиления мощности: 1 — выход, 2 — переменная, 4 — питание; прибор ПП 11.1-М1 для ограничения мощности: 1 — выход, 2 — переменная, 4 — питание, 5 — задание; прибор ПП2.5 — переключающее реле: 1 — штуцер в камеру сопл, 3 — штуцер команды, 2-1 — штуцер к открытому соплу (при Рк = 0), 2-2 — штуцер к закрытому соплу (при Рк=0); прибор ПФ2.5 для ускорения пневматического телесигнала: 1 — выход, 2 — вход, 4 — питание. В разрабатываемых принципиальных пневматических схемах применяют следующие сокращенные позиционные обозначения приборов и средств пневмоавтоматики: Обозна- Наименование чение Регулятор Р Регулятор соотношения PC Корректирующий регулятор КР Вспомогательный регулятор ВР Регулирующий орган РО Исполнительный механизм ИМ Измерительный механизм самопишущий ИМ-С Измерительный механизм показывающий ИМ-П Измерительное устройство - ИУ Регулирующее устройство РУ Образцовый манометр ОМ ' Станция управления СУ i Ручной задатчик РЗ Кнопочный переключатель, в котором отдельные кнопки /(# обозначены: автоматическое управление А ручное дистанционное управление Р программное регулирование АП Датчик Д Позиционер П Постоянный дроссель ПД Регулируемый дроссель РД Устройство корректировки соотношения У КС Программный задатчик ПЗ Вторичный измерительный прибор ВИЛ 6.7.2. Основные требования к пневматическим средствам автоматизации Любая система технологического контроля, автоматического управления или регулирования состоит из комплекта взаимосвязанных отдельных устройств или звеньев. На-1 187
пример, системы технологического контроля состоят из датчиков и вторичных измерительных приборов, а в состав автоматической системы регулирования входят пневматический датчик, задатчик, регулирующее устройство, исполнительный механизм, регулирующий орган и пневматические линии связи. . , Однако независимо от состава той или иной системы ее надежность и работоспособность во многом зависят от того, насколько полно и правильно используются возможности и особенности отдельных звеньев. Рассмотрим характерные особенности и требования, предъявляемые к отдельным средствам автоматизации, которые следует иметь в виду при выборе их для работы в автоматических системах управления, регулирования и контроля. Датчики, Датчик является одним из наиболее ответственных звеньев системы технологического контроля, регулирования или управления. Основным назначением пневматического датчика является преобразование контролируемой, или регулируемой величины в унифицированный пневматический сигнал. Пневматический датчик состоит из измерительного устройства и пневмопреобразователя. Некоторые датчики содержат также показывающий или самопишущий механизм для отсчета текущего значения контролируемой или регулируемой величины. В качестве датчиков ошрокое распространение в пневмоавтоматике получили показывающие и самопишущие приборы с встроенным механизмом пневматической дистанционной передачи. К числу таких приборов относятся электронные мосты и потенциометры, приборы с дифференциально-трансформаторным измерительном устройством, ротаметры, плотномеры и т. п. Регулирующие устройства. Основным назначением регулирующего устройства является формирование закона регулирования. Под законом регулирования принято понимать функциональную зависимость выходного сигнала регулирующего устройства от входного. Регулирующие устройства, входящие в комплекс аппаратуры «Старт», представляют собой конструктивно законченные функциональные блоки, отличающиеся друг от друга главным образом законом регулирования. Основным требованием, предъявляемым к регулирующим устройствам, является правильный выбор отрабатываемого им закона регулирования. Последний, как известно, 188 Таблица 6.2. Перечень и основные характеристики регулирующих устройств комплекса приборов «Старт» Наименование Позиционный регулятор Пропорциональный регулятор Пропорционально-интегральный регулятор с линейной статической характеристикой Пропорционально-интегральный регулятор с местным задатчиком Пропорционально-интегральный регулятор соотношения Тип ПР1.5-М1 ПР1.6-М1 ПР2.8-М1 ПР3.31-М1 ПР3.32-М1 ПРЗ.ЗЗ-М1 ПР3.34-М1 Основная характеристика Релейная Пределы на стройки зоны не чувствительности — от 0,01 до 0,08 МПа Пределы настройки диапазона дросселирования, %, 2—3000 То же Пределы настройки соотношения от 1 : 10 до 10 : 1, Остальные характеристики такие же, как у регулятора ПР3.31-М1 То же Назначение Для двухпози- ционного регулирования одной величины с возможностью настройки на минимум или максимум Для трехпозици- онного регулирования одной величины Для П регулирования одной величины с возможностью настройки на прямой или обратный ход исполнительного устройства То же То же, что и регулятор ПРЗ,§1- М1, но с местной настройкой задания Для ПИ-регули- рованйя двух величин с возможностью настройки на прямой или обратный ход исполнительного устройства Для ПИ-регули- рования соотношения двух величин с автоматическим изменением сорт- ношения по значению третьего параметра 189
Продолжение табл. 6.2 Наименование Пропорциональ- но-интегрально- дифференциаль- ный регулятор Прибор прямого предварения Прибор обратного предварения Тип ПР3.35-М1 ПФ2.1-М1 ПФ3.1-М1 Основная характеристика Пределы настройки диапазона дросселирования и времени изо- дрома такие же, как у регулятора ПР3.31-М1. Настройка времени предварения — от 3 с до 10 мин Пределы настройки времени предварения 0,05— 10 мин То же Назначение Для ПИД-регу- лирования одной величины с возможностью настройки на прямой или обратный ход исполнительного устройства Для введения в цепь регулирования сигнала, пропорционального первой производной от входного сигнала Для введения в цепь регулирования сигнала, пропорционального первой производной от входного сигнала с обратным знаком выбирают исходя из требований к качеству регулирования и динамических свойств регулируемого объекта. Перечень и основные характеристики регулирующих устройств комплекса приборов «Старт» приведены в табл. 6.2. Исполнительные механизмы и регулирующие органы. В пневматических системах регулирования в качестве исполнительных механизмов применяют: мембранные типа МИМ. Эти механизмы используют в качестве приводов регулирующих клапанов в системах с относительно невысокими требованиями к качеству регулирования; поршневые типа НГТН; следящие поршневые пневматические типа ПСП, но возможны и другие пневматические исполнительные механизмы. Предпочтение может быть отдано поршневым как более совершенным. В качестве регулирующих органов в пневматических си- 190 стемах автоматизации применяют регулирующие клапаны, заслонки, направляющие аппараты, форсунки, горелки, реостаты и другие устройства. Вторичные измерительные приборы и станции управле" ния. По функциональному назначению вторичные измери- тельные приборы подразделяют на показывающие, само- пишущие, суммирующие и многофункциональные (с дополнительными устройствами: сигнальными, ручными за- датчиками,станциями управления). Вторичные приборы выпускают следующих видов: ПВ1.3 — показывающий текущее значение одного параметра; ПВ2.2 — показывающий с двухпозиционным пневмокон- тактным устройством для сигнализации; ПВ2.3 — показывающий с ручным задатчиком; ПВ3.2 — показывающий текущие значения регулируемой величины, задания и командного давления, подаваемого к исполнительному механизму, со встроенной станцией управления на три положения: ручное дистанционное управление (Р), автоматическое (А) и автоматическое программное (АП) регулирование, содержащий в своем составе также устройство отключения регулятора и ручной за- датчик; ПВ4.2Э и ПВ4.2П — записывающий и показывающий текущее значение одного параметра; ПВ4.3Э и ПВ4.3П — записывающий и показывающий текущее значение двух параметров; ПВ4.4Э и ПВ4.4П — записывающий и показывающий текущее значение трех параметров; ПВ10.1Э и ПВ10.1П —записывающий и показывающий текущее значение регулирующей величины, показывающий значение задания и командного давления, подаваемого к исполнительному механизму, со встроенной станцией управления; ПВ10.2Э и ПВ10.2П — записывающий и показывающий текущие значения двух параметров (один из них является регулируемой величиной), показывающий значение задания и командного давления, подаваемого к исполнительному механизму, со встроенной станцией управления; ПВ9.4П — интегрирующий с линейной зависимостью входного сигнала от контролируемой величины; ПИК-1 — интегрирующий с квадратичной зависимостью входного сигнала от контролируемой величины, 191
Самопишущие приборы с шифром Э имеют привод диаграммной ленты от синхронного электродвигателя 127 или 220 В, с шифром П — от пневматического двигателя. В качестве станций управления в пневматических системах автоматизации используют устройства типов: ДПУ-1 — панель управления дистанционная пневматическая в комплекте со вторичными контрольными и регулирующими приборами, предназначаемая для построения одноконтурных схем регулирования. С помощью панели управления осуществляется ручное дистанционное управление исполнительным механизмом, авторегулирование с постоянным заданием, авторегулирование с программным заданием, а также плавный переход с ручного управления на автоматическое. Панель выполнена на базе элементов УСЭППА и двухстрелочного манометра МТ2П-7; ДПУ-2 — панель управления дистанционная пневматическая в комплекте со вторичными пневматическими приборами и регуляторами для -построения каскадных схем регулирования. С помощью панели управления осуществляется ручное управление исполнительным механизмом, автоматическое регулирование вспомогательной величины, каскадное регулирование, а также обеспечивается возможность плавного перехода с одного вида работы на другой. Панель управления построена на базе элементов УСЭППА и двухстрелочных манометров МТ2П-7; ПП12.2 — панель управления дистанционная пневматическая, служит для переключения с автоматического регулирования на ручное управление исполнительным механизмом при совместной работе панели управления с пневматическим регулирующим устройством приборов КС-3 и КС-4. Панель построена на элементах УСЭППА и состоит из ручного задатчика, усилителя мощности, переключающего реле, пневмотумблера и малогабаритного профильного манометра. Кроме перечисленных станций управления задатчики и переключатели управления могут быть встроены во вторичные приборы ПВ3.2, ПВ10.1П, ПВ10.1Э, ПВЮ.^П, ПВ10.2Э. Эти приборы имеют три показывающие шкалы: по одной контролируется давление воздуха от датчика регулируемой величины, по другой — давление воздуха к исполнительному механизму, по третьей — давление воздуха от задатчика. Пневматические линии связи. Связь регулируемого объекта с регулятором, а также связи между отдельными 192 функциональными блоками регулятора осуществляется с помощью пневматических линий, обладающих принципиально ограниченным быстродействием и оказывающих отрицательное влияние на качество регулирования. Инерционность пневматической линии связи зависит от ее емкости и сопротивления, которые в свою очередь зависят от внутреннего диаметра и длины трубопроводов, а также от мощности (пропускной способности) усилителей на выходе датчиков, регулирующих устройств, преобразователей и т. п. Увеличение диаметра трубопровода приводит к уменьшению его сопротивления и, следовательно, к уменьшению инерционности линии связи. Вместе с тем увеличение диаметра трубопровода повышает емкость, что при заданной пропускной способности усилителей мощности приводит к увеличению инерционности линий связи. Инерционность линий связи в ряде случаев является критерием самой возможности реализации пневматической системы автоматизации. На основании экспериментальных исследований установлено, что оптимальным по динамическим свойствам значением внутреннего диаметра трубопровода для пневматических линий связи до 300 м, построенных на приборах «Старт», является 4,8—5,0 мм. Для линий связи длиной до 150—200 м внутренний диаметр трубопровода может приниматься равным 4 или 6 мм. 6.7.3. Схемы контроля и автоматического регулирования Одноконтурные стабилизирующие автоматические системы регулирования. В одноконтурных системах регулируемым объектом, как правило, является технологический аппарат или установка, ход процесса в которых характеризуется одной независимой регулируемой величиной, которая поддерживается на заданном значении одним регулирующим устройством. В зависимости от динамических свойств регулируемого объекта и требований к качеству регулирования текущее значение регулируемой величины может поддерживаться на заданном значении регуляторами, отрабатывающими различные законы регулирования. При этом взаимодействие с регулируемым объектом может быть осуществлено по различным вариантам схем. 13-679 193
I PO Рис. 6.23. Принципиальная пневматическая схема одноконтурной стабилизирующей автоматической системы регулирования: а — режим ручного дистанционного управления; б — промежуточное положение: в — режим автоматического регулирования л=ии<^ Одноконтурные стабилизирующие автоматические системы регулирования подразделяют на системы аналогового и дискретного действия. Аналоговые системы реализуют на базе аналоговых регуляторов с П-, ПИ-, ПД. и ПИД-зако- нами регулирования, дискретные — на базе дискретных регуляторов, отрабатывающих релейный закон регулирования. Простейшие варианты аналоговой автоматической системы регулирования представлены на рис. 6.23. Система, Представленная на рис. 6.23, позволяет производить автоматический контроль текущего значения регулируемой величины, ручное дистанционное управление и автоматическое регулирование технологического параметра, определяющего ход процесса в регулируемом объекте. Такая система может быть реализована с помощью комплекта аппаратуры, состоящего из датчика Д, вторичного измерительного прибора ВИП типа ПВЮ.Ш и регулирующего прибора ПР3.31-М1, отрабатывающего ПИ-закон регулирования. Выбор необходимого режима работы схемы и плавный переход с режима на режим в данном примере осуществляется с помощью переключателя, встроенного во вторичный измерительный прибор типа ПВ10.1П. Переключатель состоит из двух узлов: кнопочного механизма, имеющего пять кнопок (Р, А, АП, Вкл, Откл), и двух выключающих реле / и //. 194 13* 195
Рассмотрим работу и технику чтения схемы в различных режимах. 1. Режим ручного дистанционного управления (рис. 6.23, а). В этом режиме через позиционер П исполнительным механизмом ИМ, а соответственно и регулирующим органом РО управляет непосредственно ручной задатчик прибора ПВ10.1П. Нажаты две кнопки: Р и Откл. Камера А выключающего реле // сообщается с атмосферой (Ркп=0), сопло С1 реле // открыто. В реле / под действием давления питания (Рк=1), проходящего в камеру А из кнопки АП, сопло С1 закрыто. Задание от ручного задатчика РЗ поступает через сопло С1 реле // в камеру Б, а из нее — на измерительный механизм ЗИМ-П и через штуцер 7 — к исполнительному механизму. Кроме того, через сопло С2 реле 1 задание проходит на измерительный механизм 2ИМ-П и через штуцер 5 — в регулирующее устройство РУ. Переменная (текущее значение параметра) подводится к штуцеру 2, подается на измерительный механизм 1ИМ-П и через второй штуцер 2 к РУ. При ручном дистанционном управлении подключение программного задатчика (ПЗ) не оказывает влияния на процесс регулирования, так как сопло С1 реле / закрыто. Выход регулятора (штуцер 1) отключен от ИМ (кроме линии обратной связи), благодаря тому что в выключающее реле регулятора (штуцер /) через кнопку Вкл подается давление питания. 2. Промежуточное положение при переходе с ручного дистанционного управления на автоматическое регулирование (рис. 6.23,6). До включения РУ следует нажать кнопку А, что вызовет возвращение кнопки Р в исходное положение. Затем при отключенном регуляторе (кнопка Откл нажата) по измерительным механизмам 1ИМ-П и 2ИМ-П необходимо установить давление задания, равное давлению от датчика регулируемой величины. Через кнопку Р воздух питания пройдет в камеру А реле // и закроет сопло С1, связанное с исполнительным механизмом. Таким образом, задатчик отключится от исполнительного механизма и регулятор будет подготовлен к переходу на автоматический режим. 3. Автоматическое регулирование (рис. 6.23, в). В режиме автоматического регулирования кроме кнопки А нажимается кнопка Вкл для включения в работу РУ. При этом камеры А реле / и // сообщаются с линией питания. Сопла С1 закрыты, С2 открыты. Включающее реле РУ через кноп- 196 ку Вкл и штуцер 3 сообщается с атмосферой, а выход РУ — с исполнительным механизмом и измерительным механизмом ЗИМ-П вторичного прибора. Задание от ручного задатчика РЗ поступает через сопло С2 реле / и штуцер 5 к РУ и к измерительному механизму 2ИМ-П. Программное задание, так же как при ручном управлении, отключено давлением воздуха в камере А реле /. Перевод схемы из режима автоматического регулирования на режим ручного дистанционного управления сопровождается выполнением второй промежуточной операции, которая сводится к установлению значения выходного сигнала РЗ, равного значению выходного давления РУ. Для этого при нажатой кнопке А нажимается кнопка Откл и ручным задатчиком производится уравнивание сигналов. После этого путем нажатия кнопки Р аппаратура схемы переводится на режим ручного дистанционного управления (кнопка А при этом автоматически отпускается). При функционировании данной автоматической системы регулирования кнопка АП в кнопочном переключателе, предназначенная для перевода аппаратуры управления в режим программного регулирования, не используется, поэтому штуцер 6 должен быть заглушён. Соблюдение изложенной последовательности включения аппаратуры является необходимым условием безаварийной работы системы в целом. При нарушении этой последовательности в работе системы регулирования могут появляться отказы, приводящие к аварийным ситуациям, что следует учитывать при ее проектировании, наладке иэксплуатации. Характерной особенностью схем, показанных на рис. 6.23 и получивших название двухтрубных, является установка регулирующего устройства непосредственно йа вторичном измерительном приборе. Такое расположение регулирующего устройства упрощает схему. Однако при расположении вторичного измерительного прибора на значительном расстоянии от датчика и исполнительного механизма такая схема вносит большое запаздывание в процесс передачи пневматического сигнала от датчика к регулирующему устройству и от регулирующего устройства к исполнительному механизму, что ограничивает область ее применения при регулировании объектов с относительно большой инерционностью. Существенным преимуществом обладает схема, в которой регулирующее устройство устанавливают возле датчи- .197
Рис. 6.24. Принципиальная пневматическая схема одноконтурной стабилизирующей автоматической системы регулирования (пятитрубный вариант, обозначения см. на рис. 6.23) ка и исполнительного механизма и соединяют с вторичным измерительным прибором трубами или пневмокабелем. Вариант такой схемы, получивший название пятитрубной, показан на рис. 6.24. Схема приведена в режиме автоматического регулирования. В целях уменьшения запаздывания, вносимого в контур регулирования длинной линией связи, пневматический сигнал проходит от датчика к РУ и от РУ к исполнительному механизму по кратчайшему пути. Для исключения отрицательного влияния на работу РУ линий связи, соединяющих его с вторичным измерительным прибором, на линиях 1 и 2 установлены усилители мощности У Ml и УМ2 типа ПП1.5, выполняющие в данном случае функции пневмоповторителей с мощным выходом. С учетом того, что по линии (трубопровод) / пневматический сигнал может подаваться в разные стороны: от регулирующего устройства РУ к вторичному измерительному прибору (в режиме автоматического регулирования) или от ручного задатчика к регулирующему устройству и исполнительному механизму (в режиме ручного дистанционного управления) — установленный на этой линии усилитель мощности УМ1 работает в комплекте с переключающими реле РП типа ПП2.5. Последнее управляется автоматически командным сигналом, поступающим от станции управления вторичного измерительного прибора к отключающему реле ре- 198 гулирующего устройства (по линии 3). В остальном схема, представленная на рис. 6.24, не отличается от схем, представленных на рис. 6.23. В одноконтурных стабилизирующих автоматических системах регулирования применяют, как уже отмечалось, и регулирующие устройства, отрабатывающие релейный закон автоматического регулирования. Релейные регулирующие устройства просты по конструкции, но имеют ограниченные функциональные возможности. Релейные регуляторы используют главным образом для автоматизации объектов с благоприятными динамическими свойствами: с большой постоянной времени и малым запаздыванием. Дискретные автоматические системы регулирования могут быть выполнены как по двух-, так и по пятитрубной схеме. Следует, однако, заметить, что несмотря на простоту релейного регулирующего устройства по аппаратурным затратам дискретные системы не имеют каких-либо преимуществ перед аналоговыми. Кроме того, дискретные системы более сложны в наладке и по этим причинам не получили достаточно широкого распространения и подробно в книге не разобраны. Программные автоматические системы регулирования. Программные автоматические системы регулирования отличаются от стабилизирующих тем, что в них заданное значение регулируемой величины в процессе регулирования не остается постоянным (как в стабилизирующей), а изменяется по заранее установленной программе, являющейся функцией времени (профиля кулачка программного задатчика и частоты его вращения). В целях облегчения процесса наладки, запуска в работу и эксплуатации регулятора к пневматическим программным автоматическим системам регулирования предъявляются специфические требования по обеспечению условий поэтапного включения в работу аппаратуры управления. Эти требования сводятся к тому, что в состав программной системы должна быть включена трехрежимная станция управления, с помощью которой аппаратура управления могла бы последовательно переключаться на режим ручного дистанционного управления, автоматической стабилизации, программного регулирования. Построенные на базе этих станций управления программные системы отличаются от стабилизирующих только тем, что в программных системах кроме ручного (стабилизирующего) задатчика дополнительно устанавливают програм- 199
1 РО А АП Вкл .... -JL-.-.J ffmtwfy PS Рис. 6.25. Принципиальная пневматическая схема одноконтурной системы программного автоматического регулирования (режим автоматического регулирования) мный задатчик (например, типа П31.2ЭА) и производят контроль текущего значения выходного сигнала программного задатчика. Один из вариантов одноконтурной программной системы регулирования показан на рис. 6.25. Сравнивая ее с одноконтурной стабилизирующей АСР, показанной на рис. 6.23, в, увидм, что различие между ними состоит лишь в том, что в программной системе дополнительно установлены программный задатчик и второй вторичный измерительный прибор типа ПВ1.3, предназначенный для показания текущего выходного сигнала программного задатчика. Работа аппаратуры в режиме ручного дистанционного управления и автоматического регулирования (автоматической стабилизации) в программной системе не отличается от работы аппаратуры в этих режимах стабилизирующей системы, представленной на рис. 6.23. Переключение аппаратуры из режима автоматической стабилизации на режим программного регулирования осуществляется после нажатия кнопки АП. Эта операция производится в момент, когда выходной сигнал программного задатчика равен сигналу ручного задатчика. Когда нажаты кнопки АП и Вкл, сопла С1 реле // и С2 реле / закрыты 200 (камера А реле / через кнопку АП соединяется с атмосферой). Из сопла С1 реле / давление от программного задатчика поступает в регулятор и на измерительный механизм 2ИМ-П. Ручной задатчик отключается от регулятора и от измерительного механизма 2ИМ-П. Сопла, с которыми соединен ручной задатчик (С1 реле 7/ и С2 реле /), закрыты. Исполнительным механизмом по заданной программе iyn- равляет регулятор (его выключающее реле через кнопку Вкл открыто в атмосферу). , Рассмотренные программные автоматические системы регулирования применяются с регулирующими устройствами, отрабатывающими ПИ- или ПИД-законы регулирования, поскольку они исключают остаточное отклонение регулируемой величины при изменении нагрузки регулируемого объекта. Следящие автоматические системы регулирования. Отличительным признаком следящей системы по сравнению со стабилизирующей или программной является то, что в следящей системе заданное значение регулируемой величины в процессе регулирования не остается постоянным (как в стабилизирующей системе) и не изменяется по заранее установленной программе (как в программной системе), а определяется какой-либо другой величиной, произвольно изменяющейся во времени. В системах автоматизации технологических процессов перед следящей системой обычно ставится задача поддержания заданного соотношения между задающей и регулируемой величинами. Поэтому регуляторы, работающие в следящих системах, часто называют регуляторами соотношения. В процессе автоматического регулирования часто возникает необходимость изменения соотношения между задающей и регулируемой величинами. Для этого в составе следящей системы обычно устанавливают (на линии сигнала задания) масштабирующее устройство, позволяющее вручную изменять заданное соотношение между задающей и регулируемой величинами (между заданием и параметром). Наличие масштабирующего устройства на линии сигнала задания является характерным признаком регулятора соотношения и следящей системы в целом. В следящих системах должна быть обеспечена возможность поэтапного включения в работу аппаратуры управления. Принципиально это требование не отличается.от ана- 201
г вип - : ру Рис. 6.26. Принципиальная пневматическая схема следящей автоматической системы регулирования: Д1, Д2 — датчики; ВИП — вторичный измерительный прибор типа ПВ10.1П; РУ — регулирующее устройство; УУ — устройство умножения на постоянный коэффи- центр; Я — позиционер; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулирующий орган логичных, предъявляемых к рассмотренным ранее программным системам. Оно Сводится к тому, что включение в работу регулятора соотношения производится после того, как он будет налажен и введен в действие в режиме автоматической стабилизации, и только после этого подготовленный к работе и проверенный регулятор соотношения переключается на работу в режиме автоматического слежения. Выполнение указанных требований облегчает процесс запуска в работу регулятора соотношения и повышает безопасность работы следящей системы в период ее наладки и во время длительной эксплуатации. Для следящих систем наиболее распространенным является ПИ-закон регулирования. На рис. 6.26 показан один из возможных вариантов следящей системы, характерной особенностью которой является то, что она построена на базе регулирующего устройства ПР3.31, работающего с вычислительным устройством (умножения на постоянный коэффициент ПФ1.9, которые вместе образуют регулятор соотношения. Составленный таким способом регулятор соотношения и построенная на этой базе следящая система наилучшим образом отвечают требованиям поэтапного включения в работу аппаратуры 202 управления, что облегчает условия наладки и эксплуатаци-и как регулятора соотношения, так и следящей системы в целом. Такой метод построения пневматических следящих систем апробирован на аппаратуре пневматической системы АУС и целиком остается в силе при построении следящих систем на базе аппаратуры «Старт». Работа аппаратуры, показанной'на рис. 6.26, в различных режимах (ручного, дистанционного управления, автоматической стабилизации и слежения) и порядок переключения режимов те же, что и в программных системах, причем работа аппаратуры в режиме слежения происходит при нажатой кнопке АП кнопочного переключателя 2КП. Важное значение для нормальной работы следящих си* стем имеет правильный выбор значения коэффициента соотношения между регулируемой и задающей величинами, включающего в себя (в простейшем случае) коэффициент масштабирования сигнала задания. В более сложном случае, например при регулировании соотношения сумм расходов, коэффициент соотношения между регулируемой и задающей величинами выражается более сложными зависимостями; его численное значение определяется путем расчета настроек вычислительного устройства. Определению коэффициентов соотношения для различных задач автоматического регулирования посвящен ряд отраслевых руководящих материалов (в книге эти вопросы не рассматриваются). Системы каскадно-связанного регулирования. Качество работы и условия эксплуатации автоматических систем регулирования, в которых используются промежуточные регулируемые величины, можно существенно улучшить, если вместо одного многоимпульсного регулятора применить несколько, взаимодействующих с регулируемым объектом и между собой по схеме каскадно-связанного регулирования. Пример реализации такой системы показан на рис. 6.27. Регулируемый объект состоит из двух регулируемых участков и управляется двумя регуляторами, образуя, таким образом, сложную систему каскадно-связанного регулирования. Рассматриваемая система образует два контура регулирования: внутренний (вспомогательный), состоящий из первого регулируемого участка РУ1 и вспомогательного регулятора ВР, и внешний (головной), состоящий из первого и второго регулируемых участков РУ1 и РУ2, вспомо- 203
fz Рис. 6.27. Структурная схема системы каскадно-связанного регулирования . .¦¦¦.. гательного ВР и главного ГР регуляторов. Вспомогательный регулятор, реагируя на отклонения промежуточной регулируемой величины <рь своим регулирующим воздействием (ii поддерживает эту величину на заданном значении т)!. Главный регулятор, реагируя на отклонения главной '(выходной) реагируемой величины <р2, своим регулирующим воздействием ц2 корректирует задание вспомогательного регулятора и этим изменяет значение q>i до тех пор, пока ф2 не достигнет заданного значения г\2- Из-за корректирующего воздействия главного регулятора на вспомогательный первый из них часто называют корректирующим. Поскольку ход технологического процесса характеризуется не одной промежуточной регулируемой величиной (кроме выходной, главной), а несколькими. Такие системы каскадно-связанного регулирования называют соответственно трех- и четырехконтурными (и более). Среди систем каскадно-связанного регулирования двухконтур- ная является наиболее распространенной. По сравнению с системами, в которых сложный регулируемый объект управляется многоимпульсным регулятором, системы каскадно-связанного регулирования обладают важными преимуществами — в них имеется возможность более широкого маневрирования настроек регуляторов, что обеспечивает существенное повышение качества регулирования и расширяет область применения пневматических регуляторов. Кроме того, в системах каскадно-связанного регулирования предусмотрена возможность поэтапного включения в работу отдельных контуров, что облегчает процесс ввода в работу как регуляторов, так и регулируемого объекта, а также обеспечивает более безопасную эксплуатацию системы в целом. 204 Системы каскадно-связанного регулирования представ- ляют собой довольно большую группу автоматических систем регулирования. В их числе имеются варианты, отличающиеся друг от друга функциональными возможностями, структурами, аппаратурной реализацией. Комбинируя законы регулирования вспомогательных и главного регуляторов, можно образовывать системы каскадно-связанного регулирования различной структурной сложности. Их удобно обозначать символами законов регулирования, отрабатываемых регуляторами, входящими в данную систему. Так, двухконтурные системы каскадно-связанного регулирования могут образовывать структурные варианты с законами регулирования П-ПИ, П-ПИД, ПИ-ПИ, ПИ-ПИД и т. д., трехконтурные системы — П-П-ПИ, ПИ-ПИ-ПИ, ПИ-ПИ-ПИД и т. д. При этом в символическом обозначении структуры системы каскадно-связанного регулирования первым символом обозначается первый вспомогательный регулятор, последним — главный (корректирующий) регулятор. Характерный пример реализации системы каскадно-связанного регулирования представлен на рис. 6.28. Особенностью системы является то, что в ней оба регулятора (вспомогательный и корректирующий) аналогичны друг другу, они отрабатывают ПИ-законы регулирования. Символически структура такой АСР обозначается ПИ-ПИ. В этой системе оба регулирующих устройства РУ1 и РУ2 размещены непосредственно на вторичных измерительных приборах I Рис. 6.28. Принципиальная схема системы каскадно-связанного автоматического регулирования 205
ВИП1 и ВИП2, вследствие чего как корректирующий, так и вспомогательный регулятор соединен с регулируемым объектом по двухтрубной схеме. Такое размещение аппаратуры управления делает систему каскадно-связанного регулирования сравнительно простой, но по инерционности регуляторов она имеет те же недостатки, что и'одноконтурная система, выполненная по двухтрубной схеме. Другой характерной особенностью системы, представленной на рис. 6.28, является наличие в ней блоков ограничения сигналов БО1 и БО2 типа ПП11.1, ограничивающих значение пневматического сигнала, поступающего от корректирующего регулятора к вспомогательному в качестве задания при работе аппаратуры управления в режиме каскадного регулирования. Работа аппаратуры управления системой, представленной на рис. 6.28, в различных режимах (ручного, дистанционного управления, автоматической стабилизации промежуточной регулируемой величины и каскадного регулирования главной регулируемой величины), а также порядок перехода с одного режима работы на другой аналогичны программным системам; при этом работа проходит при нажатой кнопке АП кнопочного переключателя в станции управления вспомогательного регулятора. 6.7.4. Чтение принципиальных пневматических схем Ознакомившись с общими положениями построения пневматических схем, можно приступить к освоению техники их чтения. Чтение принципиальных пневматических схем регулирования целесообразно расчленить на следующие этапы: 1) по основной надписи и перечню аппаратуры определяют назначение схемы и комплект аппаратуры, с помощью которого реализуется схема; 2) с помощью заводских инструкций выясняют функциональное назначение и принцип действия каждого прибора, модуля и блока; 3) определяют режимы, в которых может работать схема; 4) находят организацию питания схемы сжатым воздухом; 5) пользуясь полученными сведениями и заводскими инструкциями на пневматическую аппаратуру, разбирают принцип действия схемы. 206 Рис. 6.29. Принципиальная схема пневматической АСР соотношения расходов топливного газа и воздуха Пример 6.15. Рассмотрим принципиальную пневматическую схему автоматической системы регулирования соотношения расходов топливного газа и воздуха (рис. 6.29). Начинаем ознакомление с основной надписью и перечнем аппаратуры. В соответствии с основной надписью (см. подпись к рисунку) определяем, что схема предназначена для автоматического поддержания заданного соотношения расходов топливного газа и воздуха. Из перечня аппаратуры устанавливаем, что схема реализуется следующим комплектом аппаратуры: Д1, Д2 — мембранные дифманометры типа ДМПК-100 в комплекте с дисковыми диафрагмами; ВП1 — вторичный самопишущий прибор с встроенной станцией управления типа ПВ10.1Э; ВП2 — вторичный самопишущий прибор типа ПВ4.2Э; ВПЗ — вторичный показывающий прибор типа 1МП-30А; РУ — изодромное регулирующее устройство соотношения типа ПР3.31-М1; MS — множительный блок типа ПФ1.3.9-М1; Р1—Р4— ре- дукторы давления воздуха типа РДВ-1М; Ф1—Ф4 —фильтры воздуха типа ФВ-2М; Ml—М4 — манометры показывающие типа МТ-1; К1— К4 — краны трехходовые типа КТК. На основании изучения структуры схемы и заводских инструкций на данный комплект аппаратуры выясняем: 1) мембранные дифманометры типа ДМПК-ЮО используются в схе- 207
ме в качестве датчиков расхода. Датчики имеют пневматическую систему передачи сигнала на расстояние. Давление воздуха на выходе пнев- модатчиков изменяется пропорционально измеряемому перепаду давления на диафрагме в диапазоне 0,02—0,1 МПа; 2) вторичный самопишущий прибор типа ПВ10.1Э имеет три измерительных механизма AИМ-С — самопишущий, 2ИМ-П, ЗИМ-П — показывающие) и встроенную станцию управления, которая используется для контроля работы схемы, выбора режима работы; 3) вторичный самопишущий прибор типа ПВ4.2Э имеет один показывающий и один самопишущий измерительные механизмы, которые используются для контроля текущего значения перепада давления газа; 4) регулирующее изодромное устройство типа ПР3.31-М1 вместе с множительным блоком типа ПФ1.3.9-М1 образуют регулятор соотношения. Наличие множительного блока является характерным признаком регулятора соотношения и следящей АСР в целом. Из рассмотрения комплекта аппаратуры и структуры построения видно, что данная схема является двухтрубной схемой следящей АСР. Это следует из того, что регулирующее устройство РУ встроено во вторичный самопишущий прибор В/7/, а задатчиком системы являет^ г внешний комплект аппаратуры, состоящий из датчика расхода газа /., и множительного блока МБ. Станция управления, встроенная -во вто ричный прибор ВП1, переключает схему на работу в трех режимах: ручном, автоматической стабилизации и программного регулирования. Далее рассматриваем организацию питания схемы сжатым воздухом. Наличие в схеме аппаратуры пневмопитания (Р1—Р4, Ф1—Ф4, Ml—М4) свидетельствует о том, что схемы автоматического регулирования и пневмопитания совмещены. Редукторы давления Р1—Р4 и фильтры Ф1—Ф4 служат для обеспечения питания пневматических средств сжатым воздухом требуемого давления и его очистки. Манометры Ml—М4 предназначены для установки редукторами Р1—Р4 требуемого для данного прибора давления питания и контроля его в процессе эксплуатации. Рассмотрим принцип действия схемы. Текущее значение расхода газа, преобразованное в давление сжатого воздуха, от мембранного дифманометра Д2 поступает по пневматической линии связи 01 на входы множительного блока МБ и вторичного прибора ВП2. Текущее значение расхода воздуха, преобразованное в давление сжатого воздуха, от мембранного дифманометра Д1 по линии связи 03 поступает через штуцер 2 вторичного прибора ВП1 на вход регулирующего устройства РУ. Туда же по линии связи 02 и через штуцер 6 вторичного прибора ВП1 подается воздух от множительного блока МБ. При поддержании заданного соотношения расходов давление воздуха в этих двух линиях одинаково и регулятор РУ находится в состоянии равновесия. При отклонении соотношения расходов от заданного значения выходное давление воздуха от регулирующего устройства РУ изменяется и регулирующий орган РО устанавливается в новое положение, обеспечивающее восстановление заданного соотношения расходов. Вторичный прибор ВПЗ контролирует выходное давление множительного блока МБ. 6.7.5. Пневматические схемы питания На принципиальных пневматических схемах питания показывают принятую для данной системы автоматизации схему обеспечения энергией сжатого воздуха пневматических приборбв, средств автоматизации и вспомогательной аппаратуры (пневмоприемников). В качестве источника питания для пневматических систем автоматизации используют энергию сжатого воздуха от воздушных компрессорных установок систем воздухо- снабжения промышленных предприятий. Однако надежная "¦чбота систем пневмоавтоматики может быть обеспечена 1ько при условии, что из системы воздухоснабжения Ьсему пневмопитания сжатый воздух поступает со следу- ->'щими входными параметрами: температура 10—50 °С, давление 0,2—1,0 МПа, влажность — температура точки росы сжатого воздуха — 40 °С. Для обеспечения этих параметров сжатый воздух, поступающий из систем воздухоснабжения, проходит специальную воздухоподготовку, предусматривающую очистку от пыли, масла и осушение в соответствии с требованиями ГОСТ. Надежность работы .пневматических систем автоматизации зависит также от бесперебойности подачи сжатого воздуха в схему пневмопитания, что обеспечивается аварийным запасом сжатого воздуха в ресиверах и резервными компрессорными установками. Схемы пневмопитания разрабатывают в основном при большом числе пневмоприемников. При небольшом числе пневмоприемников отдельные схемы не выполняют, а аппаратуру пневмопитания предусматривают и показывают на принципиальных схемах автоматического регулирования. Схемы пневмопитания обеспечивают удобство эксплуатации воздухопроводов и аппаратуры, возможность отключения отдельных участков сети для осмотра и ремонта, рациональную топологию сети. В зависимости от взаимного расположения источников и пневмоприемников сжатого 208 14-679 209
воздуха, конфигурации, а также требований резервирования сети пневмопитания могут быть: радиальными с односторонним или двусторонним питанием, магистральными и кольцевыми магистральными. Радиальные сети применяют, если группа пневмоприем- ников расположена в разных направлениях от источника питания. Радиальные схемы с односторонним питанием применяют для малоответственных потребителей сжатого воздуха, с двусторонним — для ответственных потребителей. Магистральные сети пневмопитания используют для малоответственных пневмоприемников, находящихся друг от друга ближе, чем до источника питания. Сети с кольцевой магистралью применяют для снабжения сжатым воздухом пневмоприемников, обслуживающих ответственное технологическое оборудование. На схемах пневмопитания с помощью условных графических изображений показывают: главный, цеховые и групповые распределительные коллекторы; сеть воздухопроводов от главного коллектора до пневмоприемников; групповые и индивидуальные редукторы давления воздуха и блоки питания; групповые и индивидуальные фильтры; контрольные манометры; запорную и переключающую арматуру; резервные и продувочные штуцера. Пневмоприемники (приборы, регуляторы и т. п.) на схеме условно изображают в виде таблицы, в которой указывают их наименование, тип и маркировку в соответствии со схемой автоматизации. На схемах пневмопитания (рис. 6.30) установлен следующий порядок расположения вспомогательной аппаратуры по направлению питания: запорный орган В, воздушный фильтр Ф, редуктор Р, контрольный манометр М с трехходовым краном К- Запорная арматура, обозначенная на схеме пневмопитания, предназначена для выполнения следующих функций: 1) прекращения подачи питания к отдельным групповым распределительным коллекторам и отдельным потребителям или группам потребителей при сохранении питания остальных пневмоприемников (например, вентили В6 ) ) 2) продувки линий питания отдельных потребителей (например, вентили В14, В10). Кроме того, запорная арматура может также выполнять функции переключения питания потребителей и байпасйро- 210 si a | i h .Г! 41 §1! Ill 41 II
вания (обхода) групповых фильтров. На рис. 6.30 эта запорная аппаратура не показана. Запорные органы устанавливают на всех ответвлениях от магистрального воздухопровода цехового и групповых распределительных коллекторов, на входах в коллекторы (при радиальной системе питания) и между коллекторами у каждого из них (при магистральной системе питания). Индивидуальные воздушные фильтры служат для повторной очистки сжатого воздуха перед его поступлением в пневмоприемники, а индивидуальные редукторы — для снижения и автоматического поддержания заданного давления воздуха, потребляемого пневмоприемниками. В схемах пневмопитания широко применяют также централизованные узлы питания и групповые фильтры при наличии большого числа пневмоприемников, расположенных близко друг от друга. С помощью контрольных манометров контролируют давление сжатого воздуха в коллекторах, на выходе редукторов и на входе и выходе групповых фильтров, если они установлены отдельно от редукторов. О местах их установки на схемах приводят необходимые указания и пояснения. Используемая в схемах пневмопитания вспомогательная аппаратура (фильтры, редукторы, запорная арматура и т. д.) имеет маркировку, состоящую из порядковых номеров и букв, соответствующих функциональному назначению изделия, например вентили запорные В1—ВЗ, фильтры воздушные Ф1—ФЗ, редукторы Р1—РЗ и т. п. На всех коллекторах и воздухопроводах от источника питания (главных или цеховых распределительных коллекторов) до индивидуальных редукторов указывают диаметр условного прохода труб dy и номинальное давление сжатого воздуха. Воздухопроводы на принципиальных схемах пневмопитания не маркируют, их маркировку приводят на схемах внешних трубных соединений. Пример 6.16. Рассмотрим одну из схем пневмопитания (рис. 6.30), с тем чтобы определить общую структуру питания систем автоматизации данного цеха или производства сжатым воздухом, параметры источника пневмопитания, аппаратуру и схему питания отдельных пневмоприемников. Из пояснительных надписей, расположенных в нижней части чертежа, следует, что системы автоматизации сепаратного отделения цеха сырого крахмала и цеха кормовых дрожжей получают питание от главного коллектора завода через групповые распределительные коллекторы. По конфигурации питающей сети можно сделать вывод, что она 212 является магистральной, так. как групповые распределительные коллекторы питаются по последовательной схеме: главный коллектор / — распределительный коллектор щита сепаратного отделения // — распределительный коллектор /// цеха кормовых дрожжей. Надпись рядом с условным изображением главного коллектора свидетельствует о том, что давление сжатого воздуха в нем составляет 0,6 МПа. Далее рассматриваем распределительные сети коллекторов цехов. От распределительного коллектора щита сепаратного отделения питаются пневмоприемники, размещенные в щите и по месту. Перечень аппаратуры, размещаемой в щите, определяют по перечню аппаратуры пневмопитания схемы. Чтобы определить, как организовано индивидуальное питание пневмоприемников, используют таблицу с характеристикой пневмоприемников, которая расположена на схеме внизу. Например, требуется определить, как организовано питание вторичного прибора КСП-3 (поз. 16). По этим координатам находим в таблице пневмоприемник и последовательно рассматриваем линию питания от распределительного коллектора до прибора. Надписи и условные обозначения аппаратуры на линии пневмопитания позволяют установить: линия питания выполнена трубой диаметром dy 15 мм; для отключения линии питания от коллектора предусмотрен запорный вентиль ВЗ; для индивидуальной очистки воздуха от механических примесей установлен фильтр воздуха ФЗ; для установки требуемого давления воздуха для питания прибора КСП-3 предусмотрен редуктор воздуха РЗ; давление воздуха за редуктором РЗ контролируют по манометру МЗ; номинальное давление питания прибора КСП-3 составляет 0,14 МПа; расход воздуха на питание прибора КСП-3 составляет 0,5 м3/ч; прибор КСП-3 установлен на щите сепаратного отделения. 6.8. Комбинированные схемы В системах технологического контроля и управления комбинированные схемы встречаются редко. Если функциональные схемы автоматизации в некоторых случаях можно отнести к комбинированным, так как они содержат элементы всех видов: электрические и пневматические приборы и средства автоматизации, электрические, пневматические и гидравлические линии связи и т. п., то принципиальные комбинированные схемы автоматизации практически не выполняют. Это объясняется тем, что комбинированная система автоматического регулирования состоит из двух 213
Рис, 6.31. Структурная схема комбинированной системы автоматического регулирования: 1 — первичный прибор; 2 — устройство обратной связи; 3 — задатчик; 4 — усилитель; 5 — электрогидравлическое реле; 6 — гидравлический исполнительный механизм; / — электронная система; // — гидравлическая система систем — электронной и гидравлической (рис. 6.31). Звеном, соединяющим две системы, является электрогидравлическое реле (ЭГР), функции которого заключаются в преобразовании электрического регулирующего воздействия в гидравлический сигнал, управляющий гидравлическим исполнительным механизмом. В электропневматических системах таким звеном, соединяющим две системы, может быть электропневматический клапан и т. д. Поэтому для систем автоматизации, в состав которых входят электрические, пневматические и гидравлические приборы и средства автоматизации, как правило, разрабатывают несколько принципиальных схем соответствующего вида. Выполнение раздельных принципиальных схем в таких случаях облегчается тем, что звенья, осуществляющие переход от одной системы к другой, имеют два самостоятельных независимых устройства, соединенных кинематической связью. Например, гидравлический исполнительный механизм состоит из гидравлического сервомотора и блока электрогидравлического реле. Эти устройства показывают отдельно в соответствующих схемах — гидравлической и электрической. Соединяют эти устройства в единое звено с указанием конкретных связей в схемах внешних электрических и трубных проводок. Контрольные вопросы 6.1. Вопросы по схемам на рис. 6.3 и 6.4. 6.1.1. Запишите цепь местного управления обмоткой магнитного пускателя /3—RM1. 6.1.2. Назовите участок цепи, шунтирующий кнопки 1*—SB5 214 и U—SB6. Можно назвать этот участок шунтирующим? Почему контакт h—КА введен в провод h-11, а не непосредственно после кнопки la—SB2 «Стоп»? 6.1.3. При каком положении задвижки находится под напряжением обмотка реле 13—KV? 6.1.4. Как исключается одновременный пуск магнитного пускателя из двух мест? 6.1.5. Как доказать, что реле 13—КК двухфазное? Почему оно не упоминается в перечне элементов? 6.1.6. Откуда следует, что при перегрузке реле /3—КА отключит электродвигатель раньше, чем отключится автоматический выключатель U—OF? 6.1.7. Каково назначение нулевой защиты? Имеет ли ее рассматриваемая схема, и если имеет, то как она осуществлена? 6.1.8. Как и откуда можно остановить привод в любом промежуточном положении? 6.1.9. Что обозначают цифры 1—4 в изображении 13—SA? 6.1.10. Чта нужно сделать после срабатывания реле тепловой защиты h—КК, чтобы вновь включить двигатель? 6.1.11. Благодаря чему при срабатывании 1г—КМ2 ротор двигателя вращается в одну сторону, а-при срабатывании h—КМ1 — в другую? 6.1.12. Если, нарушая правила эксплуатации, одновременно нажать вручную якоря 1а—КМ2 и 13—КМ1, то произойдет короткое замыкание. Какой элемент его отключит: реле h—КА или 13—QF? 6.1.13. Чем определяется продолжительность включения магнитного пускателя? Завершит ли привод работу, если оператор нажмет кнопку и примерно через 1 с отпустит ее? Что произойдет, если оператор будет держать кнопку нажатой после того, как привод работу закончит? 6.1.14. Могут ли лампы h—HL1 и /3—HL2 гореть одновременно? Если да, то при каких обстоятельствах и о чем это свидетельствует? 6.1.15. Как можно отключить цепи управления магнитными пускателями, не отключая автоматический выключатель и не вынимая предохранитель? 6.1.16. По логике построения схемы открытую задвижку можно только закрыть, а закрытую только открыть. Если посмотреть на рис. 6.3, то нетрудно заметить, что кнопками U—SB3 A3—SB5), 13—SB4 (h—SB6) можно сделать и то, и другое. Нет ли ошибки в схеме? 6.1.17. Верно ли на рис. 6.3 изображены контакты /3—SQ2 и h~SQ4? 6.1.18. По каким соображениям сигнал «Закрыто» («Открыто») включен через контакт /»—SQl Gа—SQ3), а не через контакт I3—SQ3 (hSQip 215
6.1.19. Что обозначают символы ФА2 у некоторых элементов схемы на рис. 6.3, е? 6.2. Вопросы по схеме на рис. 6.5. 6.2.1. Назовите цепи местного управления насосом № 2. 6.2.2. Определите назначение SA1. Объясните, почему зачерненные точки расставлены именно так, как сделано на рис. 6.5, о. Зачем введены в схему контакты 5, 6 и //, 12, если они замкнуты в положениях I nil? 6.2.3. Имеет ли схема нулевую защиту? 6.2.4. Определите назначение SA2. Можно ли перевести один насос в автоматический режим, а другой оставить в режиме местного управления? 6.2.5. Почему ыепи местного управления пускателем КМ2 питаются от QF2, а цепи автоматического управления — от QF1? Не может ли такая схема питания пускателя КМ2 привести к соединению цепей двух насосов? 6.2.6. Что опущено на рис. 6.5, а? ,. 6.3. В каких случаях в схеме на рис. 6.6 пускатель отключается н что нужно сделать, чтобы его включить вновь? 6.4. Оцените, какая из схем на рис. 6.6, виг лучше. 6.5. Вопросы по схеме на рис. 6.7, а. 6.5.1. Почему в схеме необходимо независимое питание? 6.5.2. Для чего служат диоды VD1—VD4 и чем определяются их параметры? 6.5.3. Может ли работать схема на переменном токе? 6.5.4. Будут ли лампы одинаково ярко светиться при сигнализации (замкнут контакт магнитного пускателя) и при проверке (нажата кнопка SB)? 6.6. Вопросы по схемам на рис. 6.7, виг. 6.6.1. Как будет гореть лампа HL5 (ровно или мигать), если магнитный пускатель отключится от действия защиты? Что нужно сделать, чтобы переключить' ее на ровный свет? 6.6.2. Допустим, что магнитный пускатель был отключен, а затем его включили кнопкой с места (т. е. не трогая ключа управления). Как в этом случае будет работать сигнализация? 6.6.3. Сравнивая схемы на рис. 6.7, виг, сформируйте условия работы схемы на рис. 6.7, г и оцените, какая из схем проще и какая дает более четкую сигнализацию. 6.6.4. Схемы, аналогичные схемам на рис. 6.7, виг, иногда называют схемами с квитированием сигналов. Объясните происхождение этого названия. 6.7. Вопросы по схеме на рис. 6.8. 6.7.1. Объясните назначение контакта KV1, включенного последовательно с диодом 1VD1. Не дублирует ли этот контакт диод? 216 6.7.2. Объясните назначение размыкающего контакта KV1 в цепи лампы НЫ. 6.7.3. Кнопка SB1 имеет два контакта. Для чего служит каждый из них? 6.7.4. В чем состоит удобство построения диаграмм взаимодействия? Что обозначают на них наклонные линии и почему наклонные линии изображены только на диаграммах работы реле KV, K.V1, KV2} 6.8. Вопросы по схеме на рис. 6.9. 6.8.1. Что изменится в условиях работы схемы, если изменить направление проводимости диодов на обратное? 6.8.2. Реле KV получает питание однополупериодным током, так как оно включено через диод. Поэтому возникают следующие вопросы: на какое напряжение должна быть рассчитана его обмотка, если напряжение питания 220 В? Что нужно сделать, если якорь KV начнет вибрировать? 6.9. Вопросы по схеме на рис. 6.10. 6.9.1. Объясните назначение диодов VD1—VD4. 6.9.2. Что обозначают кресты в изображениях обмоток реле KV1 и KV2? 6.9.3. Объясните, как на рис. 6.10,6 построена диаграмма работы пульс-пары. 6.10. Вопросы по схеме на рис. 6.11. 6.10.1. Откуда известно, что реле КР на рис. 6.11, в поляризованное, сколько в нем обмоток, сколько из них используется? 6.10.2. Каким способом мост настраивают так, чтобы потенциал точки а был выше потенциала точки б? 6.10.3. Благодаря чему после возврата якоря реле КР в исходное положение и отпускания кнопки SB2 реле КР еще раз не срабатывает, хотя контакт датчика технологического контроля остается замкнутым? 6.11. Вопросы по схеме на рис. 6.13. 6.11.1. Постройте диаграмму взаимодействия для вызова наладочного персонала на рабочее место 3. 6.11.2. Найдите ошибки в схеме вызова сигнала с рабочего места. 6.12. Вопросы по схеме рис. 6.16. 6.12.1. Как доказать, что в режиме автоматического управления схема может работать только при включенном приточном вентиляторе? 6.12.2. Для чего служит автоматический периодический прогрев калорифера? 6.12.3. Как осуществляется ручное регулирование температуры? 6.12.4. Объясните, как формируются сигналы, при которых срабатывают реле KV2 и KV3. 6.12.5. Перечислите цепи, по которым включаются: табло ТС, СИП, обмотка ИМ, в цепь которой введен конечный выключатель SQ1, и обмотка ИМ, в цепь которой введен конечный выключатель SQ2. 217
6.13. Вопросы по схеме на рис. 6.21. 6.13.1. Назовите аппараты управления и защиты цепей питания электроинструмента и переносного освещения. 6.13.2. Какую мощность потребляет прибор ЭВМ2-09 и где он расположен? 6.13.3. На каком щите установлен прибор 46? 6.14. Вопросы по схеме на рис. 6.22. 6.14.1. Какую конфигурацию имеет схема питающей сети и сколькими проводами она выполнена? 6.14.2. На каком основании в схеме распределительной сети пакетными выключателями отключаются не только фазные, но и нулевой провод? Г л а в а 7 ТЕХНИКА ЧТЕНИЯ СХЕМ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ТРУБНЫХ ПРОВОДОК 7.1. Общие сведения Схемы внешних электрических и трубных проводок являются основными проектными документами, по которым выполняют их монтаж, подключение проводок к средствам измерения, автоматизации и технологическому оборудованию. Электрические проводки. Электропроводки систем автоматизации выполняют кабелями и изолированными проводами, как правило, следующими способами: 1. Кабелями в производственных помещениях! а) на кабельных конструкциях; б) на лотках (кроме пыльных помещений); в) в стальных коробах с открываемыми крышками; г) в пластмассовых и стальных защитных трубах; д) в каналах; е) в кабельных этажах; щ) в двойных полах (в щитовых помещениях); 2. Кабелями в наружных установках: а) на кабельных конструкциях; б) на лотках; в) в стальных коробах с открываемыми крышками; г) в пластмассовых и стальных защитных трубах; д) по эстакадам,в каналах, туннелях, коллекторах, блоках; 218 е) в земле (траншеях). 3. Проводами в производственных помещениях: а) в стальных коробах с открываемыми крышками; б) на лотках (кроме пыльных помещений); в) в пластмассовых и стальных защитных трубах. 4. Проводами в наружных установках: а) в стальных коробах с открываемыми крышками; б) в пластмассовых и стальных защитных трубах. Наименьшие допустимые сечения жил проводов и кабелей в электропроводках систем автоматизации: а) 0,35 мм2 — для многопроволочных (гибких) медных жил; б) 0,5 мм2 — для однопроволочных медных жил; в) 2,0 мм2 — для алюминиевых жил; г) 1,5 мм2 — для алюмомедных жил. В цепях напряжением до 60 В при необходимости применяют кабели с медными жилами, с наименьшим допустимым сечением 0,02мм2 (диаметр 0,5 мм), присоединяемые пайкой. Провода и кабели с указанными допустимыми сечениями жил применяют при всех способах прокладки, кроме электропроводок, выполняемых проводами в защитных трубах; для прокладки в пластмассовых и стальных защитных трубах (в металлических рукавах) используют провода с сечениями медных жил не менее 1 мм2, в алюминиевых — не менее 2,0 мм2. При выборе потоков электропроводок в проектах авто* матизации предусматривают резервные провода и жилы кабелей. Определяют число резервных проводов и жил кабелей с учетом следующих требований: а) при прокладке проводов в защитных трубах рекомендуется предусматривать их резерв в количестве 10 % рабочих проводов, но не менее одного провода; допускается при необходимости предусматривать такой же резерв проводов и при прокладке их в коробах, пучками на лотках; б) число резервных жил медных кабелей выбирают: при числе рабочих жил 8—26 — одна резервная, при 27—59 — две, при 60—105—три, при 2—7 рабочих жилах резерв не предусматривается; в) число резервных жил алюминиевых кабелей выбирают: при числе рабочих жил 4—10 —одна резервная, при 14—37—две; г) число резервных жил алюмомедных кабелей выбира- 219
гот: при числе рабочих жил 4—10 — одна резервная, при 14—37 —две, при 52—61 —три; д) большее, чем указано в подпунктах б), в), г), число резервных жил медных, алюминиевых и алюмомедных кабелей допустимо только при ступенчатости стандартной шкалы жил кабелей; е) при прокладке группы кабелей, относящихся к одной системе автоматизации, в одном направлении рекомендуется число резервных жил определять из суммарной жильно- сти этих кабелей. В производственных помещениях для прокладки на кабельных конструкциях и лотках при отсутствии опасности механических повреждений применяют небронированные кабели. Кабельные конструкции и лотки с небронированными кабелями должны прокладываться на недоступной высоте (не менее 2 м); на меньшей высоте прокладывать небронированные кабели допускается при условии защиты их от механических повреждений угловой сталью, коробами и т. п. Если не исключена опасность механических повреждений в эксплуатации и невозможно выполнить надежную механическую защиту небронированных кабелей, для прокладки на кабельных конструкциях и лотках в производственных помещениях применяют бронированные кабели. Бронированные кабели, расположенные в местах, где производится перемещение механизмов, грузов, оборудования и транспорта, должны быть защищены дополнительно на 2 м по высоте от уровня пола или земли и на 0,3 м в земле. Для прокладки в стальных коробах и защитных трубах в производственных помещениях применяют небронированные кабели. Бронированные и небронированные кабели, прокладываемые в производственных помещениях, не должны иметь поверх брони и металлйчебких оболочек горючих защитных покровов. Металлические оболочки кабелей и металлические поверхности, по которьш их прокладывают, должны быть защищены негорючими антикоррозионными покрытиями. В наружных установках для прокладки на кабельных конструкциях и лотках при отсутствии опасности механических повреждений рекомендуется применять небронированные кабели, при возможности механических повреждений — бронированные кабели. Небронированные и бронированные кабели, прокладываемые на кабельных конструкциях и лотках, должны иметь защитные негорючие покровы. 220 Кабели в наружных установках должны быть защищены от прямого воздействия солнечных лучей. Для прокладки в стальных коробах и защитных трубах в наружных установках используют небронированные кабели без горючих защитных покровов. В кабельных сооружениях — эстакадах, каналах, туннелях, коллекторах, блоках, кабельных этажах, двойных полах применяют небронированные кабели без горючих защитных покровов. В земле (траншеях) прокладывают преимущественно бронированные кабели; металличесике оболочки этих кабелей должны иметь наружный покров, защищающий от химических воздействий. Небронированные кабели, прокладываемые в земле, должны иметь достаточную стойкость к механическим воздействиям, возникающим при их прокладке в грунте и протяжке в блок (если это необходимо), а также стойкость к механическим воздействиям при ремонтных работах. Выбирают конкретные типы небронированных кабелей для прокладки в земле на основании требований соответствующих стандартов на кабельную продукцию и действующих технических указаний по выбору и применению электриче- ких кабелей. Способ выполнения электропроводок в проектах автоматизации, марку кабелей и проводов, способы соединений жил, тип соединительных коробок и т. д. определяют в проектах автоматизации из экономических соображений с учетом особенностей объекта автоматизации (взрывоопасно- сти, пожароопасности, агрессивности окружающей среды и т. д.). Трубные проводки. Для чтения монтажных чертежей по трубным проводкам необходимо знать их классификацию и назначение. Под проводкой понимается совокупность труб и трубных кабелей, соединительных и присоединительных устройств, арматуры, устройств защиты от внешних воздействий, крепежных и установочных узлов и деталей, собранных в цельную конструкцию, проложенную и закрепленную на элементах зданий и сооружений или на технологическом оборудовании. Место для прокладки трубных проводок, обусловленное шириной, длиной и координатами, называют трассой трубных проводок. По функциональному назначению трубные проводки си- 221
стем автоматизации технологических процессов подразделяют на: импульсные — импульсные линии связи; командные — командные линии связи; питающие — линии питания; обогревающие — линии обогрева; охлаждающие — линии охлаждения; вспомогательные — вспомогательные линии; дренажные — дренажные (выбросные) линии. Импульсной линией связи называют трубную проводку (или часть ее), соединяющую отборное устройство с контрольно-измерительным прибором, датчиком или регулятором. Она предназначена для передачи воздействии контролируемой или регулируемой технологической среды ((жидкости, пара, газа) на чувствительный орган контрольно-измерительного прибора, датчика или регулятора (непосредственно или через разделительную среду). К импульсным линиям связи относятся также и капилляры манометрических термометров и регуляторов температуры, соединяющих термочувствительные элементы (термобаллоны) с манометрическими измерительными устройствами приборов и регуляторов. Командной линией связи называют трубную проводку '(или часть ее), соединяющую между собой отдельные функциональные блоки системы автоматического контроля, регулирования или управления (датчики, переключатели, вторичные измерительные приборы, преобразователи, регулирующие, вычислительные и управляющие устройства, исполнительные механизмы). Она предназначена для передачи командных сигналов (давления воздуха, газа, масла, воды) от передающих устройств к приемным. Линией питания называют трубную проводку (или часть ее), соединяющую измерительные приборы и средства автоматизации с источниками питания (компрессорами, насосами, общецеховыми или общезаводскими питающими магистралями и другими источниками). Она предназначена для подачи к приборам и средствам автоматизации (датчикам, Преобразователям, вычислительным, регулирующим и управляющим устройствам, усилителям, позиционерам) воздуха, газа, масла, воды, специальных жидкостей со стабилизированным избыточным давлением, используемым в качестве носителей вспомогательной энергии при получении, передаче и переработке информационных и командных сиг- налов. 222 Линией обогрева называют трубную проводку (или часть ее), через которую подводятся и отводятся теплоносители (воздух, вода, пар и др.) к обогревателям отборных устройств, измерительных приборов и средств автоматизации, щитов, потоков импульсных, командных и других трубных проводок, расположенных в местах с температурой ни* же допустимой. Линией охлаждения называют трубную проводку (или часть ее), через которую подводятся и отводятся охлаждающие агенты (воздух, вода, рассол и др.) к охладителям отборных устройств, датчиков, исполнительных механизмов и других средств автоматизации, расположенных в местах с температурой выше допустимой. Вспомогательной линией называют трубную проводку (или часть ее), с помощью которой: 1) подводятся к импульсным линиям связи защитные жидкости или газы, создающие в них встречные потоки для предохранения от агрессивных воздействий, закупорки, засорения и других явлений, вызывающих порчу и отказ в работе отборных устройств, измерительных приборов и средств автоматизации, а также самих импульсных линий связи; 2) подводятся к импульсным линиям связи, приборам и регуляторам жидкости или газы для периодической промывки или продувки их во время эксплуатации; 3) создается параллельный поток части продукта, отбираемого из технологического аппарата или трубопровода для анализа, с целью ускорения подачи пробы к измерительному прибору, удаленному от места установки (например, к анализатору жидких нефтепродуктов и др.). Дренажной линией называют трубную проводку (или часть ее), через которую сбрасывают продукты продувки и промывки (газы, жидкости) из приборов и средств автр- матизации, импульсных и командных линий связи, вспомогательных и других линий в отведенные для этого емкости и дренажные устройства. По расположению в автоматизируемом объекте трубные проводки делят на внутренние и наружные, а также на скрытые и открытые. Внутренней называют трубную проводку (или часть ее), проложенную внутри здания. Наружной называют трубную проводку (или часть ее), проложенную по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами, по эстакадам и другим наружным сооружениям. Скрытой называют трубную про- 223
водку (или часть ее), проложенную внутри стен, полов, перекрытий, за обшивками технологических аппаратов, в закрытых каналах, в земле. Открытой называют трубную проводку (или часть ее), проложенную по технологическим аппаратам и трубопроводам, по стенам, перекрытиям, эстакадам, в открытых каналах. В зависимости от физико-химических свойств и рабочих параметров ( давления и температуры) веществ, заполняющих трубные проводки (в том числе и при продувках), их делят на группы и категории. Группа и категория, устанавливаемые для каждой трубной проводки, определяют сортамент и материалы труб и соединений, правила монтажа, испытаний, приемки и эксплуатации трубных проводок, имеющих различные особенности для проводок различных групп и категорий. Группу и категорию трубной проводки системы автоматизации следует устанавливать в зависимости от заполня- Таблица 7.1. Группы и категории трубопроводов систем автоматизации в зависимости от заполняемой среды и рабочего давления Функциональное назначение Трубной проводки Командные и питающие системы пнев- мо- и гидроавтоматики, обогревающие и охлаждающие Командные системы гидроавтоматикя Импульсные, дренажные и вспомогательные системы Заполняющая среда и ее параметры Вода, воздух Масло при: , Рр<1,6 МПа •РР>1,6 МПа Воздух, вода, пар, инертные газы, неопасные и негорючие газы и жидкости при ЯР до 10 МПа Другие газы и жидкости в соответствии с областью распространения СН 527—80 Группа трубной проводки В Аб В Категория трубной проводки V II I По СН527—80 (см. табл. 7.2) По СН527—80 (см. табл. 7.2) "ft W ющей среды и ее параметров в соответствии с классификацией, приведенной в табл. 7.1 и 7.2. Если при установлении группы и категории трубной проводки сочетание параметров заполняющих ее веществ таково, что оно не совпадает ни с одним сочетанием параметров, приведенных в табл. 7.1 и 7.2, то в таких случаях следует руководствоваться тем параметром, который требует отнесения трубной проводки к высшей категории. Трубные проводки систем автоматизации выполняют, как правило, групповым методом, т. е. в виде трубных блоков и пакетов. При выборе мест прокладки трубных проводок, разбивке их на потоки и при выборе для них типов опорных и защитных устройств в проектах предусматривают следующие решения: 1) трубные проводки с токсичными, взрыво- и пожароопасными заполняющими средами прокладывают, закрепляют и защищают так, чтобы к ним был обеспечен свободный доступ для осмотра и ревизии. Эти виды трубных проводок должны проходить в местах, исключающих скопление токсичных, взрыво- и пожароопасных веществ, которые могут попадать туда при нарушении плотности соединений трубных проводок; 2) трубные проводки I и II категорий не рекомендуется прокладывать совместно с трубными проводками III, IV и V категорий. Лучше прокладывать трубные проводки различных групп и категорий отдельными потоками, если это не противоречит другим условиям монтажа и эксплуатации. Если необходимо трубные проводки различных групп и категорий проложить только совместным потоком, то в этом случае трубные проводки различных груп и категорий защищают от взаимных воздействий при эксплуатации (в соответствии с проектным решением по конкретному объекту); 3) трубные проводки прокладывают, как правило, отдельно от электрических проводок. Исключением являются трубные проводки V категории, выполненные металлическими трубами при заполнении их инертными газами (или воздухом), которые могут прокладываться совместно с электрическими проводками различного назначения, а также трубные проводки V категории, выполненные пластмассовыми трубами при заполнении их инертными газами (или воздухом), которые могут прокладываться совместно с искробезопасными электрическими проводками, 224 15-679 226
2 е с > X 226 ю cct О. юга «С Г* I I ец)—¦ eg 2s I i So i-< Щ(- о о CN Ю «о с-*< §3 gg IP. Я 5sS» О) О ^ U D.O О* О I-1 Illilil 1= i- а * III "" г к ч Э * я <о h S ill и и a Ч та о >> ^ ю 5 «« Sta о U o, id о. ч x fa S например, измерительными цепями пирометрических термометров, термометров электрического сопротивления, газоанализаторов и другими искробезопасными цепями. Если трубные проводки различных групп и категорий должны быть проложены только совместно с электрическими проводками различного назначения, то и трубные, и электрические проводки надежно защищают от взаимных воздействий при эксплуатации (в соответствии с проектным решением по конкретному объекту); 4) совместная прокладка трубных проводок систем автоматизации и технологических трубопроводов, а также прокладка одиночных трубных проводок систем автоматизации по технологическим трубопроводам допускается лишь при вынужденных и технически обоснованных решениях (в соответствии с проектным решением по конкретному объекту) при условии согласования принятого решения с организацией, проектирующей технологические трубопроводы. Трубные проводки прокладывают по кратчайшим расстояниям от мест отборов импульсов до измерительных приборов (либо от датчиков до вторичных приборов и т. д.) параллельно стенам, перекрытиям, колоннам с минимальным числом поворотов и пересечений, в местах, легко доступных для монтажа и обслуживания, исключающих недопустимые перегревы, переохлаждения, вибрацию и механические повреждения трубных проводок. Трубные проводки прокладывают с уклонами для стока образующегося в них конденсата или отвода скопляющихся газов с целью предотвращения отказов в работе приборов и средств автоматизации. Для этого в наиболее низких точках трубных проводок, заполняемых влажным газом, проектом предусматриваются устройства для слива конденсата, а в наиболее высоких точках трубных проводок, заполняемых жидкостью, устанавливаются устройства для сброса газов. Без уклонов могут прокладываться пневматические командные линии связи, так как по условиям эксплуатации средств пневмоавтоматики по ним должен транспортироваться очищенный и осушенный сжатый воздух. Импульсные линии к манометрам прокладывают с уклоном не менее 1 : 50, а к дифманометрам — с уклоном не менее 1 : 10. Трубные проводки с различными уклонами, закрепляемые на общих конструкциях, прокладывают по наибольшему уклону. 15* 227
Проходы трубных проводок через стены и перекрытия выполняют открытыми или уплотненными в зависимости от категорий смежных помещений. Открытые проемы в стенах или перекрытиях выполняют при проходах трубных проводок из одного нормального помещения в другое. Они должны иметь обрамляющие закладные устройства, исключающие разрушение проемов при эксплуатации. Конструкции обрамлений проемов должны допускать возможность мены труб без каких-либо разрушений стен или перекрытий в местах проходов трубных проводок. Уплотненные проходы трубных проводок через стены и перекрытия выполняют в тех случаях, когда смежные помещения не должны сообщаться друг с другом по условиям взрывобезопасности либо по другим условиям. Уплотненные проходы одиночных труб выполняют с помощью гильз и сальников, устанавливаемых со стороны отапливаемого помещения, среда которого не должна проникать в смежное помещение. Уплотненные проходы группы труб выполняют в стальной плите, забетонированной в проеме стены или перекрытия, с вваренными в отверстия этой плиты патрубками либо с установленными в отверстия плиты трубными переборочными соединениями. В пыльных помещениях трубные проводки прокладывают, как правило, в один слой на расстояниях от стен и перекрытий, допускающих производство механической очистки от пыли щетками, смыванием водой или обдувкой воздухом. В особо сырых помещениях конструкции, несущие трубные проводки,'выполняют, как правило, разборными, допускающими очистку, окраску или замену их новыми. Если применение разборных конструкций невозможно, то постоянно устанавливаемые несущие конструкции выполняют из стальных профилей с повышенной толщиной стенки. При наличии условий для возникновения вибрации трубных проводок в проекте принимают решения к полному устранению либо к существенному уменьшению частоты и амплитуды колебаний до значений, при которых обеспечивается прочность и плотность трубных проводок. Для устранения либо уменьшения вибрации применяют различные способы решения в каждом конкретном случае: 1) установку амортизирующих прокладок, подкладок и других устройств в точках крепления трубных проводок; 2) прокладку отдельных пролетов трубных проводок 228 в коробах или на мостиках с дополнительным закреплением в точках, отстоящих одна от другой на неравных расстояниях; 3) закрепление труб во всех опорных точках; 4) скрепление труб между собой бандажами; 5) введение герметических гибких соединений и т. п. При пульсации среды, заполняющей питающие или импульсные линии, проектом предусмотрены сглаживающие устройства; при этом установка в импульсных линиях сглаживающих устройств не должна ухудшать точность измерений, а также динамических характеристик приборов и регуляторов. Трубные проводки из пластмассовых труб прокладывают, как правило, в лотках и защитных коробах. При необходимости трубные проводки из пластмассовых труб выполняют подвесными на тросах. При подводах к местным приборам пластмассовые трубы можно прокладывать в стальных защитных трубах или в гибких металлических рукавах, однако лучшим проектным решением в этих случаях является выполнение подвода непосредственно к прибору металлической трубой. Трубные проводки из бронированных пневмокабелей прокладывают, как правило, на опорных конструкциях или подвеской на тросах. Трубные проводки из небронированных пневмокабелей прокладывают на опорных конструкциях, в коробах или подвеской на тросах. Трубные проводки из пластмассовых труб и небронированных пневмокабелей могут выполнять скрытыми. В этих случаях скрытые проводки выполняют путем затяжки пластмассовых труб и пневмокабелей в защитные стальные или асбестоцементные трубы, заложенные в строительные элементы зданий и сооружений. Скрытыми могут быть трубные проводки также и из металлических труб. В этих случаях в стенах, полах и пере- крУтиях, в которых прокладываются скрытые трубные проводки, проектом предусматриваются специальные устройства, обеспечивающие возможность осмотра и ремонта трубных проводок при их эксплуатации без нарушения строительных элементов зданий и сооружений. Выполнять скрытые трубные проводки, в которых трубы заполняются токсичными, взрывоопасными и легковоспламеняющимися веществами, проектом не разрешается. Арматура, устанавливаемая на трубных проводках из медных, алюминиевых и пластмассовых труб, как правило, 229
жестко закрепляется на монтажных или строительных конструкциях. Изменение направления трубных проводок, как правило, выполняют путем изгиба труб. При необходимости для этих целей допускается в проектах применение стандартизированных угловых и тройниковых соединительных устройств. 7.2. Схемы соединений и подключения внешних проводок. Общие указания Схема соединений внешних проводок — это комбинированная схема, на которой показаны электрические и трубные связи между приборами и средствами автоматизации, установленными на технологическом оборудовании, вне щитов и на щитах, а также подключения проводок к приборам и щитам. Схеме присваивают наименование: «Схема соединений внешних проводок» независимо от того, показаны на ней подключения внешних проводок или нет. В качестве примера на рис. 7.1 дан фрагмент схемы соединений внешних проводок. Схема подключения внешних проводок. Ее выполняют отдельным документом только при наличии единичных многосекционных или составных щитов, большого числа соединительных коробок, групповых стоек приборов, когда подключения к ним затрудняют чтение схемы соединений. Схему подключения в проектах автоматизации допускается не выполнять, если все подключения могут быть показаны на схеме соединений внешних проводок. Схеме присваивают наименование: «Схема подключения внешних проводок». При необходимости раздельного изображения электрических и трубных проводок цеха, участка, технологического агрегата и т. п. схемы соединений и подключения выполняются раздельно, на разных листах: отдельно для электрических проводок и отдельно для трубных проводок. Схемы соединений и подключения внешних проводок необходимо читать совместно со следующими документами проекта: схемами автоматизации технологических процессов; принципиальными электрическими, пневматическими, гидравлическими схемами; эксплуатационной документацией на приборы и средства автоматизации, примененные в проекте; таблицами соединений и подключения проводок щитов 230 Наименование параметра и место отбора в мпд ль с а Обозначение 'Чертежа устана/ки Позиция Температура 1 Й ь la Ц ^ 1 после /голимеро- провода N г-* ^ ^ t^ S ^ ci t:1^ >a TN*-m-87 За 36 ZB к конденсатору \no3.a.n am конденсатора паз. П. Tf- TM... ча ±б kta 5 ^ *л ft: м TM... от распредели тельпоеа пункта 25м Рис. 7.1. Фрагмент схемы соединений внешних проводок 231 1
и пультов, выполняемых в соответствии с указаниями РМ4-107-77; чертежами расположения технологического, сантехнического, энергетического и другого оборудования и трубопроводов с отборными и приемными устройствами, а также строительными чертежами со всеми необходимыми для прокладки внешних проводок закладными и приварными конструкциями, туннелями, каналами, проемами и т. д. Обязательным предварительным этапом работы по чтению схем соединений и подключения на предмет подготовки производства монтажных работ должны быть: проверка наличия на технологических чертежах всех закладных и отборных устройств, необходимых для установки первичных измерительных преобразователей на трубопроводах и оборудовании, размещение на чертежах (планах, разрезах) и согласование с генпроектировщиком мест установки индивидуальных внещитовых приборов и групповых стоек приборов, местных щитов и щитов, расположенных в щитовых помещениях. Схемы соединений и подключения выполняют без соблюдения масштаба на одном или нескольких листах формата не более А1 E94x841) по ГОСТ 2.301—68. Действительное пространственное расположение устройств и элементов схем в проектах либо не учитывается вообще, либо учитывается приближенно. При наличии в проекте систем автоматизации нескольких аналогичных агрегатов (цехов и т. п.) с постоянными данными, общими для всех агрегатов, схемы выполняют для одного агрегата (цеха и т. п.), а в технических требованиях (указаниях) дают пояснения. Например, схема выполнена для агрегата 1 и применима для агрегатов 2 и 3 с изменением индекса в номерах труб и кабелей соответственно на 2 и 3. В этом случае перечень элементов составляют для одного агрегата. При наличии агрегатов (цехов) с однотипными внешними проводками, отличающимися только длиной, схему соединений выполняют только для одного агрегата (цеха) с таблицей применяемости для других агрегатов, о чем в технических требованиях (указаниях) дают пояснения. Например, схема выполнена для агрегата 1 и применима для агрегатов 2 и 3 с изменениями согласно таблице. В этом случае перечень элементов составляют для одного агрегата. Маркировка жил кабелей и проводов на схемах соединений и подключения проставляется в соответствии с прин- 232 ципиальными электрическими схемами (см. гл. 6) и указаниями руководящего материала РМ4-106-77 «Схемы электрические принципиальные систем автоматизации. Требования к выполнению». На схемах соединений указываются категории импульсных трубных проводок (см. § 7.1). 7.3. Схемы соединений внешних проводок Содержание схем. Схемы соединений в общем случае содержат: первичные приборы; щиты, пульты, стативы; вне- щитовые приборы, групповые установки приборов; внешние электрические и трубные проводки; защитное зануление систем автоматизации; технические требования (указания); перечень элементов. В необходимых случаях схемы соединений могут содержать дополнительную таблицу нестандартизированных условных обозначений и таблицу применяемости. Первичные приборы. На схемах соединений сверху поля чертежа, а при большой насыщенности схемы приборами сверху и снизу в зеркальном изображении размещается таблица с поясняющими надписями: Наименование параметра и место отбора импульса Обозначение чертежа установки Позиция Если на чертеже указывается категория трубных проводок, то эти данные приводят в таблице в дополнительной строке с наименованием «Категория трубной проводки». Строку в таблице размещают между строками с наименованиями: «Наименование параметра и место отбора импульса» и «Обозначение чертежа установки». . . . Разбивают строки таблицы «Наименование параметра и место отбора импульса» на заголовки и подзаголовки произвольно (см. рис. 7.1), приборы группируют либо по параметрам, либо по принадлежности к одному и тому же технологическому оборудованию. В строку «Позиция» вносятся позиции приборов по схеме автоматизации и позиционные обозначения электроап- 233
паратуры, присвоенные ей по принципиальным электрическим схемам. Для элементов систем автоматизации, не имеющих самостоятельной позиции (отборные устройства и т. п.), указывают позицию прибора, к которому они относятся, с предлогом «к», например «к 1а». Под таблицей с поясняющими надписями располагают приборы и средства автоматизации, устанавливаемые непосредственно на технологическом оборудовании и трубопроводах. Для приборов, не имеющих номеров электрических внешних выводов (например, преобразователей термоэлектрических, термопреобразователей сопротивления), а также для пневматических исполнительных механизмов применяют графические условные обозначения, принятые для приборов на схемах автоматизации, т.е. по ОСТ36—27—77. Датчики, исполнительные механизмы и другие средства автоматизации с электрическими входами и выходами изображают монтажными символами по заводским инструкциям. При этом внутри символа указывают номера зажимов и подключение к ним жил кабеля или проводов. Маркировку жил наносят вне монтажного символа. Щиты, пульты, стативы. Щиты, пульты, стативы на схеме изображают в виде прямоугольников в средней части чертежа (при расположении таблицы с поясняющими надписями сверху и снизу поля чертежа) или в нижней части поля чертежа (при расположении таблицы только сверху, см. рис. 7.1). Внутри прямоугольника указывают наименование щита, пульта, статива, а под ним (в скобках) — обозначение таблицы подключения данного пульта, щита, статива: Щит установки C400.1—204—А—...) Для щитов, пультов, стативов, состоящих из нескольких щитов, пультов, стативов, дополнительно для каждого из них указывают их номера и обозначения таблиц подключения: Щит операторч Щит 1 C300.1—204—А—...) Щит 2 C300.1—204—А—...) Щит 3 C300.1—204—А—...) 234 Для щитов, стативов, состоящих из нескольких секций, дополнительно указывают номера отдельных секций: Щит диспетчера • Щит Щит Щит 1 2 3 C200.1—204—А—...) C200.1—204—А—...) C200.1—204-А—...) Секция Секция Секция Секция Секция Секция Секция Секция 1 2 3 1 2 3 1 2 Прямоугольники, обозначающие щиты, пульты, стативы, имеют размеры, исходя из размещаемой в них информации. Если полный объем внешних проводок для данного щита, пульта не помещается на одном листе или документе, то на данном листе или документе делают обрыв щита, пульта и продолжение их с соответствующими проводками изображают на следующем листе или документе со встречным указанием в месте обрыва листа или документа, на котором изображено продолжение этого щита, пульта: Изображение на 1-м листе Щит установки C400.1—204-А—...) Секция 1 Секция 2 Секция 3 (лист 2) Изображение на 2-м Щит установки C400.1—204—А—. листе ¦¦) Секция 1 Секция 2 Секция 3 (листы 1, 3) 235
Наименовании параметра и место отбора импульса Обозначение чертежа установка Позиция Температура Раздула в зонд калорифера ТМ... 1 ~9 ТМ... Т Температура обратного теплоносителя ТМ... и Температура Воздуха В ля режима ti „Вентиляция" (приток) ТМ... Z ТМ... 1Z ТМ... 15а Щит контроля а управления (щкУ) (JWOJ-ZOt-A...) От коллектора сжатого Воздуха Магистраль занулония объекта проектирует... Рис. 7.2. Пример схемы соединений внешних проводок проекта авто Это указание распространяется и в том случае, если щиты, пульты имеют продолжение на последующих листах или документах. Для единичных односекционных щитов подключение 236 Клапан на обратном теплоносителе — ВЭ Температура наружнодо Воздуха ТМ... 13 Температура обратного теплоносителя ТМ... П Приемный Воздушный клапан на наружном Воздухе — ВО Путевой выключатель на Воздушном клапане — кво 1 i t\ Юм От распредпункта ЯКПВГЬ*2,5 \ i 76М матизации приточной системы с односекционным щитом внешних проводок на схеме соединений изображают следующим образом: в прямоугольнике щита показывают блоки зажимов, разъемы, соединители, а также подключение к ним труб, жил кабелей и проводов с соответствующей маркировкой; 237
C600J-20Z-A-...) Щит контроля и управления C600.1-Z0Z-A-...) {3600.1-Z0Z-A-...) Рис. 7.3. Пример выполнения схемы подключения внешних проводок в односекционном щите на свободном поле прямоугольника, изображающего щит, наносят наименование щита и обозначение таблицы подключения щита; . при наличии в данном щите сальников, вводов (в случаях подвода трассы к шкафным щитам сверху) их изображают по ГОСТ 2.702—75 в местах подвода соответствующих проводок к прямоугольнику щита. На полках линий-выносок проставляют номера сальников, вводов, присвоенные им по чертежам общих видов щитов (выбор типов сальников, вводов и заказ их выполняют в чертежах общих видов щитов, см. гл. 8). Пример выполнения подключения внешних проводок на схеме соединений приведен на схеме рис. 7.2. При наличии на щитах, пультах приборов, проводки к которым не допускают разрыва на зажимах щита, пульта (например, компенсационных, коаксиальных и других специальных проводов и кабелей), в прямоугольниках, обозначающих щиты, пульты, показываются условно прибор, его позиция по схеме автоматизации и контакты прибора, к которым непосредственно подключают внешнюю проводку (рис. 7.3). 238 Рис. 7.4. Обозначения внещитовых приборов, не имеющих (а) и имеющих {б) номера внешних выводов Многосекционные щиты и одиночные односекционные щиты со сложной схемой подключения наносят на схеме соединений упрощенно. При подводе внешних проводок к одиночному односекционному щиту линии, изображающие внешние проводки, заканчиваются у контура прямоугольника, обозначающего щит. При подводе внешних проводок к многосекционному или составному щиту линии, изображающие внешние проводки, доводят до середины соответствующей секции или щита и заканчивают окружностью диаметром 2 мм (см. рис. 7.1). Внещитовые приборы, групповые установки приборов. Внещитовые приборы (датчики, электроконтактные манометры и т. п.) и групповые установки приборов располагают на поле чертежа между таблицей с поясняющими надписями и прямоугольниками, изображающими щиты, пульты, стативы. Для внещитовых приборов, не имеющих номеров электрических внешних выводов, а также для датчиков с пневматической дистанционной передачей применяют графические условные обозначения, принятые для этих приборов на схемах автоматизации, т.е. по ОСТ 36—27—77 (рис. 7.4,а). Внещитовые приборы, имеющие номера электрических и пневматических входов и выходов, изображают монтажными символами по заводским инструкциям. Номера зажимов и соединителей, подключение к ним кабелей, проводов или труб и маркировка жил показываются в соответствии с рис. 7.4, б. Позиции всех внещитовых приборов указываются над полками линий-выносок, а обозначения чертежей их уста- новки — под полками. Для групповых установок приборов, имеющих самостоятельные схемы соединений, применяют условные обозначения в виде прямоугольников с указанием в них позиций устанавливаемых приборов по схемам автоматизации и в скобках (или на полках-выносках) —обозначение схемы соединений (рис. 7.5), 238
Расход 6246 ПГ ТМ... 328 Расход ons Ш ТП... 534- Давление PZOB Ш ТМ... 519 Продень Y270 Ш ТМ... зво Уровень Y271 Ш ТМ.,. 561 Присоединение крепление Присоединение ТК,..Зв0а, крепление тк...5бта Дренаж ТПББ6Г 7*8/f,B 700 м Рис. 7.5. Фрагмент схемы соединений внешних проводок с групповыми установками приборов 240 Размеры монтажных символов для приборов с электрическими и пневматическими входами и выходами и т. п., а также прямоугольники для графических обозначений групповых установок приборов принимаются в проекте исходя из размещаемой в них информации. Внешние проводки. Первичные и внещитовые приборы, групповые установки приборов, щиты, пульты, стативы соединяют между собой электрическими и пневматическими кабелями, проводами и жгутами проводов, а также трубопроводами (командными, питающими и др.) (см. § 7.1), которые показывают на схемах отдельными сплошными линиями. Для соединения и разветвления электрических кабелей и пневмокабелей применяют соответственно электрические и пневматические соединительные коробки, а при применении проводок в трубах — протяжные коробки. Протяжные коробки, необходимые только для протяжки проводов в магистральные защитные трубы, на схемах не показывают. Их выбирают монтажные организации при монтаже. | Протяжные коробки изображают в виде прямоугольника, внутри которого штрихом показаны разветвления жгутов проводов (рис. 7.6). Пневматические соединительные коробки изображают в виде прямоугольника. В местах ввода одиночных труб показывают переборочные соединители, а в месте ввода пневмокабеля — сальники. Типы соединителей и сальников указывают на полках линии-выноски (см. рис. 7.5). Электрические соединительные коробки изображают в виде прямоугольника, внутри которого размещают сборки зажимов с необходимой нумерацией и показывают подключение к ним жил кабелей (проводов) с соответствующей маркировкой. В местах ввода в коробку кабелей наносят изображение сальников по ГОСТ 2.702—75. Типы сальников указывают на полках линии-выноски (см. рис. 7.1). При применении в проекте автоматизации большого числа электрических соединительных коробок для них схему подключения внешних проводок разрабатывают отдельным документом. В этом случае соединительные коробки на схеме соединений показывают упрощенно в виде прямоугольника, без сборок зажимов и без сальников (рис. 7.7). Около графических обозначений соединительных, протяжных коробок над полкой линии-выноски указываются их обозначения и порядковый номер, например КСК-8 № 1; 16—679 241
Z3a Z3B Рис. 7.6. Фрагмент схемы соединений внешних проводок с применением проводов в защитных трубах, металлорукавов и протяжных коробок КС-7 № 1; ПК200Х90 № 1. Под полкой линии-выноски соединительных коробок указываются обозначения чертежей их установки (см. рис. 7.1, 7.3, 7.6). Обозначения чертежей установки соединительных коробок, если они идентичны, иногда указываются в технических требованиях (указаниях) на поле чертежа схемы. Рис. 7.7. Упрощение изображения соединительных коробок I I КСК-16 N01 Г И... Короба, применяемые для прокладки внешних проводок, изображают двумя параллельными тонкими сплошными линиями на расстоянии 3—4 мм друг от друга (см рис. 7.6). Для каждой внешней электрической проводки приводят ее техническую характеристику: для проводов — марку, сечение и при необходимости расцветку, а также длину. Длину указывают 1 раз на линии проводки, отходящей непосредственно от первичного прибора, при этом указывают полную длину провода или жгута до места его подключения к зажимам щитов, коробок, приборов. При прокладке в одной защитной трубе нескольких проводов перед маркой проставляют их количество, например 4ПКВ 2x2,5 м; для кабелей — марку, количество и сечение жил и при необходимости количество занятых жил, которые указываются в прямоугольнике, помещаемом справа от обозначения данных кабеля, а также длину кабелей (рис. 7.8, а); для металлорукава — тип и длину (рис. 7.8, б); для трубы — диаметр, толщину стенки и длину (рис. 7.8, в). Для импульсных, командных, питающих, продувочных, дренажных и других труб приводят техническую характеристику (диаметр трубы, толщина стенки и длина а также тип запорной арматуры); для пневмокабелей—-марку, количество труб их диаметр, толщину стенки и длину (рис. 7.8, г). При наличии на схеме нескольких кабелей, труб одной марки, одного сортамента, а также запорной арматуры одного типа и при усто- 16* 243
a) W КРВБТ 7x1 ПК8 2х2,5м SZM РЗ-Ц-Х-15 №*Z (категория Ш) Sri 75м В) ^ Рис. 7.8. Обозначения на схеме соединений внешних проводок вии, если они расположены рядом, их марку и тип допускается указывать на общей выносной линии (см. рис. 7.1 и 7.2). Контрольным кабелям и защитным трубам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера: 1, 2, 3 и т. д. Коробам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера с добавлением буквы К, т. е. IK, 2K и т. д. (рис. 7.8, д). Трубным проводкам (импульсным, командным, питающим, дренажным, вспомогательным и т. д., в том числе пневмокабелям) присваивают порядковые номера с добавлением перед ними индекса 0: 01, 02, 03 и т. д. Номера кабелей, жгутов проводов, трубопроводов проставляют в окружностях, помещаемых в разрывах изображений проводок (см. рис. 7.1, 7.6 и 7.8). Диаметры окружностей принимают исходя из размеров записываемых в них номеров, но эти окружности на одном листе схемы выполняют одного диаметра. Пример выполнения схемы соединения внешних проводок импульсных труб дан на рис. 7.9. Если на схеме импульсных трубопроводов много, то их категория указывается в специальной строке таблицы с поясняющими надписями (см. рис. 7.2, 7.5, 7.9). При разработке схем соединений для крупных объектов иногда применяют систему нумерации кабелей, жгутов проводов и труб, отображающую их принадлежность к конкретным цехам, участкам, агрегатам и т. п. Для этого дополняют номер кабеля, жгута проводов и трубы индексом, например для цеха № 1 ректификации кабели нумеруют: 1—1, 1—2, 1—3 и т. д. или PI, P2, РЗ иг.д.; для цеха № 2 упаковки: 2—1, 2—2, 2—3 и т.д. или У1,У2,УЗит.д. Дополняют номер кабеля, жгута проводов, трубы индексом, присвоенным данному агрегату, например для приточной системы № 1 кабели нумеруют: Ш—1, Ш—2, Ш—3 244 Наименование ппрпмвтри и место отбора импульса Категории трудной проводки обозначение чертежа ус/7?а и одни Позиция Давление в е- ев J11 ТМ... п 10 5 Количество щелочи S колонну Л-7 IV ТМ.., 11а Уровень щелочи в колонне к-7 IV ТМ.., л 1Z5 щит оператора (ззоо.-Г-гаг-А...) Пракладыва - ет г ПИ... Рис. 7.9. Пример выполнения схемы соединений внешних проводок импульсных труб и т. д.; для приточной системы № 2: П2—1, П2—-2, П2—3 и т. д. Если объект автоматизации имеет несколько агрегатов, установок и т. п. с одинаковыми схемами автоматизации, то в проектах схему разрабатывают только для одного агрегата и указывают, что ее применяют и для других агрегатов с изменением соответствующей маркировки. Если внешние проводки имеют для агрегатов различные длины, то в проекте дают таблицу применимости с указанием длин соответствующих проводок. 245
Если объект имеет приточные системы Ш, П2 и ПЗ со схемой автоматизации (рис. 7.2), но каждая система имеет свои длины внешних проводок (например, из-за конструктивных особенностей расположения технологического оборудования), то в проекте приводится схема соединений внешних проводок только для системы П1 и дается таблица применимости схемы для всех систем (табл. 7.3). При разработке схем для жгутов проводов, пластмассовых труб, проложенных в коробах, защитных трубах, иног- Таблица 7.3. Таблица применяемости схемы для всех систем Номер кабеля или трубы /и) [П-П1) (п-ог) Система П-1 П-2 Номер кабеля или трубы Длина, м 32 18 20 28 76 16 18 18 24 10 12 20 10 10 22 10 18 66 Система П-1 П-2 П-3 Длина, м 16 16 21 21 18 18 25 13 13 10 10 17 17 11 11 15 15 246 Изображение на 1-м лист/} <-> 8 {лист Z) Изображение на i- TV- {листы 1,sf- Рис. 7.10. Пример изображения проводки, переходящей с одного листа чертежа на другой (другие) листы Рис. 7.11. Условные графические обозначения защитного зануления: а — защитный проводник, присоединяемый к корпусу электрооборудования; б — жила кабеля или провода, используемая в качестве нулевого защитного проводника и присоединяемая к корпусу электрооборудования; в — защитный проводник электрооборудования, присоединяемый v броне, оболочке кабеля или защитной трубе да используют встречную адресную систему нумерации. У мест подключения жгутов проводов или пластмассовых труб к щитам, пультам, стативам или другим устройствам им присваивают порядковые номера. В месте разрыва этих связей или рядом с маркировкой жил указывают номера линий связи, отходящих от первичных или внещито- вых приборов или устройств. Номера жгутов проводов, пластмассовых труб, проставленные у мест их подключения к щитам, пультам, стативам или другим устройствам, проставляют в разрывах линий связи, отходящих от первичных или внещитовых приборов или устройств (см. рис. 7.6). Порядковые номера проводкам присваивают на схеме соединений сверху вниз (при расположении щитов, пультов снизу поля чертежа), снизу вверх (при расположении щитов, пультов в средней части чертежа) и слева направо. Нумерация внешних проводок сквозная в пределах документа. При выполнении схем на нескольких листах или отдельными документами кабели, провода, жгуты проводов, трубы, которые переходят с одного листа на другой, обрывают. В месте обрыва указывают обозначение, присвоенное этой проводке (номер кабеля, провода, трубы), и в скобках — номер листа (при выполнении схем самостоятельными документами). На последующем листе или документе показывают продолжение проводки со ссылкой на предыдущий и (или) последующий лист или документ (рис. 7.10). Обрывы внешних проводок в пределах одного листа или 247
документа (когда эти проводки не переходят на другие листы или документы) заканчиваются стрелками с проставлением буквы (см. рис. 7.6). Защитное зануление. Защитное зануление систем автоматизации выполняют в соответствии с требованиями гл. 1—7 ПУЭ—86 и разработанными на ее основе ВСН 296—81/ММСС СССР. Защитные проводники, а также узлы присоединения их к оборудованию, проходы через строительные элементы зданий и т. д., вносят в перечень элементов схем соединений. Жилам кабелей и проводок, используемым в качестве нулевых защитных проводников, присваивают цифровую маркировку с индексом .V, например: 80Ш (по принципиальной схеме питания, см. рис. 7.6). Для выполнения защитного зануления систем автоматизации применяют условные обозначения, приведенные на рис. 7.11. Затушеванные окружности условных графических обозначений имеют диаметр 2 мм. На рис. 7.2 даны примеры выполнения защитного зануления с использованием в качестве нулевых защитных проводников стали полосовой 14X4 мм. Обозначения защитных занулений, как правило, приводятся на поле чертежа схемы справа. Технические требования (указания). В общем случае они содержат: ссылки на схемы автоматизации, на основании которых указаны позиции приборов на схемах соединений; - пояснения по нумерации кабелей, проводов, труб, коробов (при необходимости), например указания, что нумерация выполнена адресным методом; указания по защитному занулению электроустановок; условия применимости схемы для других установок (при необходимости); указания о том, что длины кабелей даны с учетом 6 %-ной надбавки на изгибы, повороты и отходы согласно письму Госстроя СССР от 17.12.79 г. № 89—Д. Технические требования (указания) размещаются на первом листе схемы в соответствии с указаниями РМ4—59—78. С учетом изложенного технические требования, например для схемы внешних проводок на рис. 7.2, содержат указания: 248 Обозна чение Наименование Защитный проводник, присоединяемый к корпусу электрооборудования 1. Позиции приборов и аппаратуры указаны согласно схеме 3400.1—204—А—... 2. Схема выполнена для системы Ш и применима для систем П2 и ПЗ в соответствии с таблицей применяемости. Индекс «П» в номерах кабелей и труб заменяется на номер системы. 3. Монтаж защитного зануления выполнен согласно инструкции по монтажу защитного заземления и зануления ВСН 296—81/ММСС СССР. 4. Магистральные пневматические и кабельные проводки от щита ЩКУ прокладывать в коробе, а ответвления от короба к приборам — в оцинкованных стальных защитных трубах. 5. Длины кабелей даны с учетом 6 % надбавки на изгибы, повороты и отходы— согласно письму Госстроя СССР от 17.12.1979 г. № 89-Д. Технические требования к схеме на рис. 7.9: Обозначение е о Наименование Сосуд разделительный Сосуд конденсационный ВозЗухосВдрник Блок реддкщора п фильтра/^ Примечания: 1. Позиции приборов и аппаратуры указаны согласно схеме 3300.1—201—А—... 2. Вентили, затушеванные на схеме, поставляются комплектно с приборами. Перечень элементов. На схеме соединений внешних проводок приводится перечень элементов, который содержит: запорную арматуру; соединительные и протяжные коробки; кабели, провода, пневмокабели; трубопроводы, металло- рукава; материалы зануления проводников и узлы присоединения их к оборудованию и т. п. Короба в перечень элементов не включают, о чем в технических требованиях (указаниях) схемы делается соответствующая запись. Графа «Позиционное обозначение» таблицы перечня элементов (см. табл. 7.4, 7.5) не заполняется. Форма перечня элементов, последовательность заполнения и порядок размещения выполняются по указаниям РМ4—59—-78. В качестве примера в табл. 7.4 и 7.5 даны перечни элементов к схемам на рис. 7.2 и 7.9 соответственно. 249
Таблица' Позиционное обозначение 1А. Перечень элементов к схеме на рис. 7.2 Наименование Соединители ТУ 36.1124—74 ПСП8Х6 ПС8хКТруб. 1/4" Узел заземления ТК... Кабели ГОСТ 1508—78 КПВГ 4X1,5 АКПВГ 4X2,5 Труба О-Ц—15 ГОСТ 3262-75. Трубы ТУ 6—05—1759—76 ПнП6х1 ПнП8х1,6 Б—2 14x4 ГОСТ 103—76 1 ала Б-СтЗ ОСТ 14-2—208-87 Количество 6 2 5 32 140 65 10 174 35 Примечание М м м м м м Таблица 7.5. Перечень элементов к схеме на рис. 7.9 Позиционное обозначение Наименование Вентили ВИ-6 ВИ—160 38—2М ТУ 26.07—1090—74 Вентиль 15НЖ 54 бк Вентиль ВВД 1/2" Количество 1 2 12 3 4 Примечание 250 Продолокение табл. 7.5. Позиционное обозначение Наименование Количество Примечание Труба 10X2 ГОСТ 8734—75 Д20 ГОСТ 8733—87 15 Труба 14X2 ГОСТ 8734-75 Д20 ГОСТ 8733—87 183 Труба 14Х2Х12Х18Н ЮТ ГОСТ 9941-81 20 Труба М2-Т8Х1 ГОСТ 617-72 30 7.4. Схемы подключения внешних проводок Схемы подключения в общем содержат: электрические соединительные коробки; щиты, пульты; технические требования. Электрические соединительные коробки и подключения к ним на схемах подключения показывают аналогично рис. 7.1. При этом в соответствии со схемой соединений показывают отрезки кабелей, труб с присвоенными им на схеме соединений номерами. Противоположные подключению отрезки кабелей, труб заканчивают фигурной скобкой и дают ссылку на обозначение схемы соединений (например, 3600.1—202—А—... на рис. 7.3). При выполнении отдельных схем подключений соединительные коробки и щиты показывают упрощенными (см. рис. 7.7). Изображение единичных односекционных щитов и подключения к ним выполняют аналогично, как и на рис. 7.2. Для многосекционных и составных щитов на схеме подключения каждую секцию или щит показывают отдельным прямоугольником. При нанесении наименования щита добавляют номер секции или составного щита и обозначение таблицы подключения данной секции или данного щита. Изображение блоков зажимов, разъемов, соединителей, подключения к ним, а также изображение приборов, подключения к которым не допускают разрыва внешних проводок на зажимах, выполняют в соответствии с указаниями к рис. 7.3. 251
7.5. Таблицы соединений и подключения внешних проводок Таблицы соединений внешних проводок. Таблицы соединений содержат: технические требования, таблицу, перечень элементов. Технические требования содержат аналогичные сведения, как и в случае выполнения графических схем соединений. За таблицей соединений располагают перечень элементов согласно указаниям § 7.3. В зависимости от вида внешних проводок таблицы соединений заполняют в последовательности; электропроводки кабелем; электропроводки проводом в защитных трубах, коробах, лотках; проводки металлическими трубами (импульсные, командные); проводки пневмокабелем, пластмассовыми трубами (командные). Соединения внешних проводок записывают по возрастанию номеров этих проводок. Заполнение таблиц соединений для трубных проводок выполняют с нового листа. В отдельных случаях это условие не соблюдается. При этом в таблице соединений между записями разных видов проводок оставляют свободные строки. В графах таблицы соединений указывают следующие данвые: в графе «Кабель, жгут, труба» — номер кабеля, трубы, жгута проводов в защитной трубе с указанием в скобках номеров жгутов, затягиваемых в данную защитную трубу; в графах «Откуда», «Куда» — устройства средств автоматизации, от которых и к которым направляется данная соединительная проводка. Условно принято, что соединительная проводка имеет направление от первичных приборов, непосредственно расположенных на технологическом оборудовании и трубопроводах, к внещитовым приборам, групповым установкам приборов, соединительным и протяжным коробкам и далее от них — к конечному адресу, т. е. к щитам, пультам, стати- вам. Защитные зануления электрооборудования выполняют графическим условным обозначением по ГОСТ 2.721—74 в зависимости от принятого способа зануления: при выборе в качестве нулевого защитного проводника свободной жилы кабеля обозначение вносят в графы «Откуда» и «Куда», при использовании в качестве нулевого защитного проводника полосовой стали, присоединяемой к магистрали зану- 252 ления объекта, обозначение вносят только в графу «Откуда». Для электропроводок, выполняемых жгутами проводов в защитных трубах, указывают в скобках: в графе «Куда» — обозначения протяжных коробок, через которые следует жгут проводов; в графе «Направление по планам расположения» —адрес прокладки внешних проводок. Данную графу заполняют в случае выполнения чертежа расположения оборудования и проводок адресным методом; в графах «Марка, число жил, сечение» и «Длина» — марку, число жил, сечение кабелей и проводов и при необходимости расцветку провода, а также их длину; для пневмокабеля — дополнительно марку пневмокабе- ля, число труб, диаметр и толщину стенки труб; в графе «Чертеж установки» — обозначение чертежей установки приборов и средств автоматизации, указанных в графе «Откуда». Для импульсных трубных проводок в графе для труб «Марка, диаметр» дополнительно в скобках даны категории труб в соответствии с требованиями табл. 7.1 и 7.2. При этом подзаголовок графы дополняют словом «Категория». При табличном исполнении соединений внешних проводок перечень элементов составляют так же, как и при графическом исполнении схемы соединений. В качестве примера в виде табл. 7.6 дана таблица соединений, выполненная взамен графической схемы соединений внешних проводок на рис. 7.2. Таблицы подключения внешних проводок. Таблица подключения содержит технические требования и таблицу. Технические требования помещают на первом листе таблицы. Они содержат те же сведения, что и при выполнении схем подключения внешних проводок графическим методом {см. §7.4). Таблицы подключения, как правило, выполняют с разбивкой по устройствам, т. е. щитам, пультам, соединительным коробкам, внещитовым и первичным приборам. Устройства записывают в таблицы в такой последовательности: центральные щиты (щиты диспетчера, оператора); вспомогательные и клеммные щиты, расположенные в диспетчерских и операторных помещениях; клеммные поля кроссовых шкафов и устройств; местные щиты; соединительные коробки; стойки и стативы, групповые установки приборов, утепленные шкафы; внещитовые приборы; прибо- 253
Таблица 7.6. Таблица соединений внешних проводок (взамен схемы соединений на рис. 7.2) Кабель, жгут, труба П—1 П—2 П—3 П—4 П—5 П—02 П—03 П—04 Направление Откуда 15а 13 14 кВО От распределительного пункта 9 ПСП8х6 9 ПСП8Х6 И Куда ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ПСП8Х6 ЩКУ ПСП8Х6 ЩКУ ПСП8Х6 Направление по чертежам расположения Кабель, провод Марка, число жил, сечение КПВГ4Х1.5 АКПВГ 4X2,5 АКПВГ 4X2,5 АКПВГ 4X2,5 АКПВГ 4x2,5 1 Длина, м 32 18 20 28 76 Труба Марка, диаметр ПНП6Х1 ПНП8Х1.6 ПНП6Х1 ПНП8Х1.6 ПНП6Х1 Длина, м 1,5 16 1,5 16 1,5 Чертеж установки ТМЗ—... ТМЗ—... П—05 П—06 П—07 П-08 П—09 П—010 П—011 П—01 ПСП8Х6 11 ПСП8Х6 12 ПСП8Х6 12 ПСП8Х6 вз вз во во Коллектор сжатого воздуха ЩКУ ПСП8Х6 ЩКУ ПСП8Х6 ЩКУ ПСП8Х6 ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ПНП8Х1.6 ПНП6Х1 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 ПНП6Х1 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 0—Ц—15 10 1,5 10 1,5 21 1,5 21 15 15 25 25 10
ры, установленные на технологическом оборудовании и трубопроводах. Таблицы подключения внешних проводок групповых установок приборов и утепленных шкафов не выполняются, если для них разработаны самостоятельные документы. В графах таблиц подключения вначале записывают электрические проводки, затем, начиная с нового листа, — трубные. При записи их на одном листе между различными проводками оставляют свободные строки. Оставляют свободные строки и между записями подключений проводок к разным устройствам (единичный щит, секция щита, соединительная коробка и т.п.). В графах таблицы подключения указывают следующие данные: в графе «Кабель, жгут» — номер кабеля, жгута проводов, провода, пневмокабе,ля, подключаемого к устройству, указанному в заголовке. При подключении внешних проводок к соединительным коробкам под номером кабеля (пнев- мокабеля) приводят в скобках тип сальника. При подключении проводок к шкафным щитам (подвод трассы сверху) под номером кабеля (пневмокабеля) приводят в скобках номер сальника в соответствии с чертежом общего вида щита; в графе «Проводник» — маркировку жил кабелей, проводов, труб. Если два проводника подключают к одному выводу (зажиму), рядом с обозначением проводника проставляют знак*; в графе «Вывод» — обозначение блока зажимов и номер зажима (сборки переборочных соединителей и номер соединителя), т. е. место подключения жил кабеля (труб) в данном устройстве. При наличии на щитах приборов, подключения к которым не допускают разрыва внешних проводок на зажимах щита, указывают позицию прибора, обозначение и номер зажима этого прибора, например 56—К2:1; в графе «Адрес связи» —наименование или обозначение устройства, к которому направляется кабель (пневмо- кабель), жгут проводов, провод (труба). Для перемычек, выполняемых на блоке зажимов, указывают сокращенное обозначение «П». Для более рационального размещения текста в таблице подключения графы «Проводник» и «Вывод» повторяются дважды. Для электрических кабелей, жгутов проводов и пневмокабелей запись входящих в них жил и труб, идущих в одном направлении и имеющих одинаковый адрес связи, 256 Таблица 7.7. Таблица подключения внешних проводок (взамен графического подключения на рис. 7.2) Кабель, жгут Проводник Вывод Проводник Вывод Адрес связи 1. Таблица подключения выполнена на основании схемы 3400.1— 204—А... и таблицы соединений 3400.1—204—Р—049. 2. Таблица выполнена для одной системы и применима для двух других. Индекс «ГЬ в номерах кабелей и труб заменяется на номер системы, ШКУ • П-1 П-2 П—3 П-4 П-5 @ B) C) D) 1 3 5 7 400 800 П—02 П—04 П-06 П—08 П—010 П—01 хп-л ХП-.З ХП:о ХТ\:7 ХТ2-А ХТ2:3 П1-1 П1:3 Ш:5 П2:1 ¦ П2:4 П2:3 2 6 8 401 801 ШКУ П—03 П—05 П—07 П—09 П—011 ХТ\ ХТ\ хт\ ХТ2 ХГ2 Ш: П1: П1: П2: П2: :2 :6 :8 :2 :4 2 4 6 2 5 15а 13 14 кВО От распределительного пункта 9 11 12 Клапан То же От коллектора сжатого воздуха осуществляются последовательно в левых и правых графах. Таблица соединений внешних проводок (табл. 7.6) и таблица их подключений (табл. 7.7) с перечнем элементов и техническими условиями полностью заменяют графическую схему соединений внешних проводок на рис. 7.2. 7.6. Чертежи расположения оборудования и проводок Общие указания. Чертеж расположения оборудования и проводок содержит планы и разрезы производственных помещений и наружных установок с размещением и координацией приборов и средств автоматизации, щитов, пультов, агрегатных комплексов и др., а также потоков электрических и трубных проводок. Для сложных объектов чертеж расположения оборудо- 17—679 257
вания и проводок (далее чертеж расположения) выполняют в виде двух чертежей: чертежа расположения оборудования и электрических проводок; чертежа расположения оборудования и трубных проводок. Чертеж расположения допускается при необходимости выполнять на двух листах. На первом листе показывают проводки от отборных устройств, первичных измерительных преобразователей, исполнительных механизмов и т. п., устанавливаемых непосредственно на технологическом, сантехническом, энергетическом оборудовании и трубопроводах до местных щитов, соединительных коробок и т. п. На втором листе показывают магистральные проводки от указанных местных щитов, соединительных коробок и т. п. до центральных щитов, щитов оператора, диспетчерских и т. д. Для сложных объектов чертежи расположения щитовых помещений, помещений датчиков и т. п. выполняют самостоятельными документами. На чертежах расположения можно не показывать местные приборы (ртутнйе термометры, манометры и т. д.), расположенные на технологическом оборудовании и трубопроводах, к которым не подключаются линии связи; устройства защитного зануления систем автоматизации. На чертежах расположения координируют (т. е. проставляют размеры, определяющие место расположения) те приборы и средства автоматизации, для монтажа которых не требуются закладные конструкции в стенах, полах и колоннах зданий и которые крепят с помощью дюбелей (пристрелкой) или другими аналогичными способами. В чертежах расположения дополнительно указывают классы взрыво- и пожароопасных зон, категории и группы взрывоопасных смесей и границы взрывоопасных зон в помещениях и наружных установках в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ), например В-1а (IT2 винилацетат). На чертежах расположения указывают методы крепления проводок к элементам конструкций зданий (стенам, колоннам, перекрытиям и т. п.) и способы их прохода через стены и перекрытия. Выбирают способ крепления, как правило, по сборникам типовых чертежей № 7, 53 (ч. II), 78,82, 89 (см. ниже, гл. 9). При наличии в проекте систем автоматизации нескольких аналогичных агрегатов (цехов и т. п.) с постоянными данными, общими для всех агрегатов, чертеж расположения выполняют для одного агрегата (цеха и т. п.), а в тех- 258 . нических требованиях дают пояснения. Например, план расположения выполнен для агрегата 1 и применим для агрегатов 2 и 3 с изменением индекса в номерах труб и кабелей соответственно на 2 и 3. В этом случае перечень составных частей приводится только для одного агрегата. При наличии однотипных агрегатов, отличающихся только внешними проводками, прокладываемыми к щитам операторов, диспетчеров и т. д., чертеж расположения выполняют для одного агрегата. От остальных аналогичных агрегатов показывают только проводки до центральных щитов, о чем в технических требованиях также дают пояснение. Чертежи расположения в общем случае содержат: контуры зданий объекта с расположением технологического, сантехнического и другого оборудования и трубопроводов; приборы, щиты, пульты; внешние электрические и трубные проводки; технические требования; перечень составных частей. Контуры зданий объекта с расположением технологического, сантехнического и другого оборудования и трубопроводов. Строительную часть объекта, цеха или промышленной площадки (стены здания с оконными и дверными проемами, колонны с обозначением осей и рядов, каналы, ниши и т. п.), технологическое, сантехническое оборудование и основные трубопроводы на чертежах расположения показывают упрощенно-сплошной тонкой линией. При необходимости указывают наименования помещений. Наименование и обозначение технологического агрегата проставляют внутри,контура, изображающего агрегат, либо на полке линии-выноски. Технологическое, сантехническое и другое оборудование и трубопроводы показывают в следующих случаях: при размещении на них приборов и средств автоматизации; при расположении возле агрегатов постов (щитов, пультов) оперативного управления, а также в случае когда вблизи оборудования и трубопроводов размещают любые приборы, средства автоматизации и потоки внешних проводок с целью их оптимального размещения. При этом приборы и средства автоматизации располагают в местах, удобных для обслуживания. На вводах основных технологических трубопроводов рекомендуется указывать наименование и адрес транспортируемого газа, жидкости и т. п. Приборы, щиты, пульты. Условное графическое обозна- 17* 259
Щит установки.. ^ (гм...) Рис. 7.12. Условные обозначения приборов и щитов на чертежах расположения: а — отборные устройства и датчики, встраиваемые в технологическое оборудовав ние и трубопроводы; б — внещитовые приборы и оборудование автоматизации; в — обозначение с указанием позиции; г — обозначение средства автоматизации без соответствующего номера позиции, соединенного с прибором и имеющего поз. !8; д — обозначение щитов, пультов, стативов чение отборных устройств, первичных измерительных преобразователей (датчиков), встраиваемых в технологическое оборудование и трубопроводы, представляет собой окружность диаметром 2 мм. Окружность должна быть затушевана (рис. 7.12, а). Внещитовые приборы, исполнительные механизмы, электроаппаратура и другое оборудование, устанавливаемое вне щитов, изображают в виде прямоугольника. При этом фасадную сторону прибора или сторону обслуживания показывают утолщенной линией (рис. 7.12,6). На чертежах около условных графических обозначений приборов и средств автоматизации указывают их позиции в соответствии со схемой автоматизации (рис. 7.12, а). У. элементов систем автоматизации, не имеющих самостоятельного позиционного обозначения '(отборные устройства, термобаллоны манометрических термометров и т. п.), указывают позиционное обозначение прибора, к которому они относятся (рис. 7.12, г). Щиты, пульты, групповые и индивидуальные установки приборов, исполнительных механизмов и т. п. изображают на чертежах условными прямоугольниками, при этом фасад. ную сторону или сторону обслуживания показывают утолщенной линией. Размеры прямоугольников, изображающих щиты, пульты, групповые и индивидуальные установки приборов, выполняют с учетом масштаба разрабатываемого чертежа расположения. 260 Около условных графических обозначений щитов, пультов, стативов над полкой линии-выноски указывают их наименование или обозначение в соответствии со схемой или таблицей соединений внешних проводок и под полкой —' обозначение установочного чертежа (рис. 7.12, г). Приборы, щиты, пульты, групповые установки приборов и средств автоматизации на чертежах расположения координируют к разбивочным осям или конструкциям зданий и сооружений. Указания по координации устанавливаемого оборудования по высоте приводят на разрезах и сечениях, которые выполняют в дополнение к планам. При одинаковой высоте установки оборудования ее указывают в технических требованиях. Внешние электрические и трубные проводки. Внешние проводки, соединительные и протяжные коробки изображе- ют на чертежах расположения условными графическими обозначениями по ГОСТ. Для изображения коробов, лотков, мостов, трубных блоков и т. п. применяют графические обозначения, строящиеся на основе стандартизированных. Условные графические обозначения внешних проводок на планах даны на рис. 7.13. Условные графические обозначения коробов, мостов, лотков, трубных блоков и т. п. в разрезах приведены на рис. 7.14. Потоки электрических и трубных проводок, выполненные условными обозначениями, затушевывают. Применяемым для монтажа проводок узлам крепления, а также изделиям для прокладки этих проводок и материалам присваивают условно номера позиций. Последние наносят на полках линий-выносок, проводимых от изображений потоков электрических и трубных проводок. Полки линий-выносок с номерами позиций располагают горизонтально вне контура потоков электрических и трубных проводок и элементов средств автоматизации (рис. 7.15, а). Номера позиций наносятся на чертеже', как правило, один раз. Повторно указывают номера позиций одинаковых составных частей. Потоки электрических и трубных проводок на чертежах координируют. Одиночные проводки в ряде случаев не координируют. Координацию электрических и трубных проводок осуществляют к разбивочным осям или конструкциям зданий или сооружений. Указания по координации проводок по высоте иногда оговаривают в технических требованиях или приводят на 261
Рис. 7.13. Условные графические обозначения внешних проводок на планах: а — короб на прямолинейных участках; б — короб на поворотах; в — короб при разветвлении; г — проводки (поток) уходят на более высокую отметку; д — то же, но приходят с более высокой отметки; е — проводки (поток) уходят на более низкую отметку; ж — проводки приходят с более низкой отметки; з, и — проводки (поток) пересекают отметку, изображенную на плане, сверху вниз (з) или свизу вверх (и) и не имеют горизонтальных участков в пределах данного плана; к — проводки (поток) уходят на более высокую или более низкую отметку, охватываемую данным планом; л —то же, но для одиночной проводки 2,500 Проложить в полу 3=3 - ж) Рис. 7.14. Условные графические обозначения коробов, мостов, лотков, трубных блоков и т. п. в разрезах: а — короба при горизонтальной прокладке по стене; б — мосты, лотки при горизонтальной прокладке по стене; в, г — трубные блоки при горизонтальной и вертикальной (г) прокладке по стене; д — кабельные конструкции при установке на стене; е, ж — проводка меняет направления на вертикальных (е) и горизонталь-» ных (ж) участках ГИЛ Рис. 7.15. Указания на потоках внешних проводок; а — поток с номерами позиций узла крепления и конструкции проводки; б — с отметкой низа уровня прокладки; в — прокладка на разных уровнях; г — проводка проходит в полу; д — проводка выполняется с уклоном разрезах, сечениях, которые выполняют в дополнение к планам. В ряде случаев координацию потоков электрических и трубных проводок по высоте указывают на планах отмет. ками уровней (низа) прокладки этих проводок, помещаемых на полках линий-выносок согласно ГОСТ 21.105—79 (рис. 7.15, б). При изменении отметки уровня прокладки потоков электрических и трубных проводок в пределах данного плана (проводка уходит на более высокую или более низкую отметку, охватываемую данным планом) указывают обе отметки уровней их прокладки (рис. 7.15, в). Указания о способе прокладки электрических и трубных проводок на плане, а также о необходимости прокладки трубных проводок с уклоном приводятся на полках линий- выносок (рис. 7.15, г, д). На чертеже расположения оборудования и проводок электрические и трубные потоки имеют номера, которые проставляются в соответствии со схемой или таблицей соединений внешних проводок. Номера кабелей, проводов и труб проставляют в прямоугольниках, располагаемых под полкой линии-выноски (рис. 7.16). При большой насыщенности чертежа перечень номеров кабелей и труб выносят на свободное поле чертежа (рис. 7.16, г). В ряде случаев перечень номеров кабелей и труб приводят на отдельных последующих листах чертежа расположения. Иногда в проектах номера кабелей и труб проставляются в скобках под полкой линии-выноски (рис. 7.17). Нумерацию электрических и трубных проводок указывают: в начальной и конечной точках у средств автоматизации, щитов и пультов, соединительных и протяжных коробок и т. д.; 262 263
Поток №1 1,5 13 13 го 1 22 50 51 5Z в) 78 19 20 2$ 28 32 33 40 4-7 ,8 SO 51 52 5Ь 57 ВО 65 66 67 69 70 71 73 75 76 77 78 Рис. 7.16. Примеры нумерации потоков внешних проводок: о — одиночный электрический кабель; в — поток электрических кабелей; в — поток импульсных труб; г — поток электрических кабелей с нумерацией их на свободном поле чертежа; 2; 1; 5; 7, 11; 1( 4 — позиции на монтажные материалы и изделия по перечню составных частей; 06, 07, 08 — номера труб по схеме соединений внешних проводок Рис. 7.17. Примеры нумерации потоков внешних проводок с указанием номеров кабелей и труб в скобках (а, б я в — см. рис. 7.16) 07 02 03 04- 05 06 Лист Z / / / / / i' / / Л //////// /л 23 гв 2$ 29 SO 35 5) Z3 26 гв Z9 за 35 Рис. 7.18. Разрывы потоков внешних-проводок: а — поток переходит на лист 2 чертежа; б — поток уходит на верхний или ниж« ыий этаж в местах: ответвления проводки от потока, изменения числа кабелей, проводов и труб в потоке, перехода в смежное помещение или на другой этаж, обрыва потока; 264 des в начальных и конечных точках, а также в середине потока при большой протяженности потока. При выполнении чертежа расположения оборудования и проводок на нескольких листах (или чертежах) потоки электрических и трубных проводок, которые переходят с одного листа (чертежа) на другой, обрывают за пределами изображения плана. Около места обрыва помещают таблицу с обозначениями, присвоенными этим потокам (номера кабелей, жгутов проводов, труб), а под таблицей на полке указывают номер листа (или обо- А-А | Рис. 7.19. Пример выполнения схемы расположения отверстий в протяжных коробах (развертка) Рис. 7.20. Пример выполнения чертежа расположения внешних проводок и оборудования проекта автоматизации приточных камер 265
План на отм. 0.000 М1-5О Рис. 7.20. Продолжение 266 Щит контроля и упраВ- ления ЩХУ-2 системы П2 ТМЗ... Щит контроля и t/n- рабления ЩКУ-Z системы т тмз... Щит нантраля а j/прабления ЩНУ-2. системы ПИ ТМЗ... значение чертежа), на котором показано продолжение проводки (рис. 7.18,а). Такие же указания выполняют при вертикальной прокладке электрических и трубных проводок (проводка уходит на верхний или нижний этаж). В тех случаях, когда про- 267
Таблиц № коробки 2 3 4 5 6 7 8 9 а 7.8. Координата расположения Тип коробки ПК 200x90 X и диаметр отверстий D в протяжных коробках (мм) Стороны коробки согласно схеме на рис. 7.19 1 X, 100 100 100 100 40 130 100 60 140 60 140 D 28 35' 50 50 28 62 28 28 28 28 28 2 - 3 хг 100 100 100 100 100 D 28 28 28 28 ¦50 1 4 X, | D 100 100 100 100 100 100 100 100 28 28 28 28 28 28 28 28 5 j 6 1 *= 100 100 100 100 100 100 100 100 D 35 50 50 62 62 62 28 35 10 11 12 13 14 15 16 .о I7 id 40 100 160 100 50 140 100 100 60 140 100 28 28 28 35 35 50 50 50 28 28 50 ЮО 100 60 140 100 50 62 28 28 62 60 140 60 140 60 140 100 60 140 100 28 28 28 28 28 28 50 28 28 50 4100 60 140 100 60 140 100 35 28 28 50 28 28 50
н Потоп № 29 Щит оператора ТМЗ... Поток ^0 Поток л/° 31 Потоки о 1 Поток Л" ? Поток Л" 17 Поток Л/°21 I Поток A/Z Поток А/ Поток /Vе 2 Поток V17 Поток №20 Поток А/°20 Поток/У22 15 1В 17 18 19 ги 21 22 гз 2*t УУУУУУУУУУУУУ/ Рис. 7.21. Пример выполнения чертежа расположения при прокладке внешних проводок в кабельных каналах на металлоконструкциях ектом предусматривается раздельная (на разных конструкциях) прокладка потоков электрических и трубных проводок, их изображают на чертеже плана также раздельно (условно рядом). В характерных местах дают разрезы и сечения. Потоки электрических и трубных проводок на плане при необходимости могут иметь разрывы. В этом случае с обеих сторон разрыва повторяют нумерацию потоков проводок (рис. 7.18,6), перечень номеров проводок может указываться один раз и от двух сторон разрыва соединяться линиями-выносками. При проходе проводок через стены и перекрытия должны быть указаны способы выполнения этих проходов проводок. Для протяжных коробок, показанных на схеме соединений, выполняют схемы расположения отверстий для присоединения защитных труб (рис. 7.19) и составляют для них таблицу (табл. 7.8). На рис. 7.20 дан пример выполнения чертежа расположения внешних проводок и оборудования проекта автоматизации приточных систем со схемой соединений внешних проводок по рис. 7.2. В проектах автоматизации на чертежах расположения при условном изображении в виде прямоугольника приборов, устанавливаемых «по месту» вне щитов, в случаях, когда они могут обслуживаться с любой стороны, ни одну из сторон прямоугольника не утолщают. При условном изображении рядом расположенных приборов, встраиваемых в технологические трубопроводы и оборудование, на чертеже в плане или разрезе часто дается одно изображение и приводятся позиции всех приборов, к которым оно относится (см. обозначения размещения приборов с позициями 1; к11 на рис. 7.20). Если условное изображение прибора находится рядом с потоком (или над потоком) внешних проводок (например, в коробе), а на чертеже нет места для изображения проводки от этого прибора в общий поток, то полку-выноску с номерами проводок от прибора адресуют непосредственно к условному изображению прибора (например, проводки П2-2, ПЗ-2 — ПЗ-05 и т. д. на рис. 7.20). На рис. 7.21 приведен фрагмент схемы расположения при прокладке внешних проводок в кабельных каналах на металлоконструкциях (на рисунке приведены нумерации 271
Поток № 4 JJOO.1-2O1-A... Поток А/в s ззаа.1-го1-А... щит /г V- I -ч -V—ч v- IBh- 168 S'*1 5<?Z S*3 544 577 578 Щит VI Щит диспетчера 33OO.1-ZO1-A... 155 161 165 1Б6 TS7 185 562 563 Рис. 7.22. Пример выполнения чертежа расположения при прокладке внешних проводок кабелем под двойным полом щитового помещения Рис. 7.23. Пример нумерации участков короба при выполнении чертежей расположения адресным методом кабелей только в потоках № 1 и 20; в кабельном канале по разрезу А—А приведена нумерация кабелей только на трех верхних кабельных мостах). На рис. 7.22 приведен пример расположения внешних проводок при прокладке кабелем под двойным полом (не приведены нумерации кабелей в потоках и к щитам I, III— V, VII, VIII). Выполнение чертежей расположения оборудования и проводок адресным методом. Чертежи расположения оборудования и проводок адресным методом выполняют при условии выполнения таблиц соединений внешних проводок. При выполнении чертежей расположения оборудования и проводок адресным методом разрабатывают чертеж расположения без нумерации кабелей, проводов и труб, проложенных в коробах, лотках, мостах, кабельных конструкциях и т. п. . ¦ " 272 i Рис. 7.24. Фрагмент выполнения адресным методом чертежа расположения на рис. 7.20 Все конструкции (короба, лотки, мосты, кабельные конструкции и т. п.) разбивают на участки, которые обозначают порядковыми номерами. Номера участков проставляют в окружностях, помещаемых на линии-выноске, и указывают при изменении числа кабелей, проводов и труб, проложенных на конструкциях. Номера участков указывают также в таблице соединений внешних проводок в графе «Направление по чертежам расположения» в зависимости от прокладки кабелей, проводов и труб по тем или иным участкам. Форма таблиц аналогична таблицам при выполнении чертежей расположения неадресным методом. На рис. 7.23 показан принцип нумерации участков короба при выполнении чертежей расположения адресным методом. Номер 7 имеет участок короба с некоторым числом кабелей. По ходу короба в него входит еще один кабель (№ 143) от прибора с позицией 25. Таким образом, число кабелей в коробе изменяется, и последующему участку короба присваивается номер 8. На рис. 7.24 дан фрагмент выполнения чертежа расположения на рис. 7.20 адресным методом. Таблица соединений при выполнении чертежа расположения на рис. 7.20 адресным методом имеет вид табл. 7.9. Последняя отличается от табл. 7.6 тем, что в графе «Направление по чертежам расположения» приводят номера участков короба, по 18—679 273
Таблица 7.9. Таблица Кабель, жгут, труба П—1 П—2 П—3 П—4 П—5 П-02 П—03 соединений внешних проводок при выполнении чертежа расположения Направление Откуда 15а 13х 14 х кВ0± От делительного пункта 9 Г1СП8Х6 9 ПСП8Х6 Куда ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ПСП8Х6 ЩКУ ПСП8Х6 ЩКУ Направление по чертежам расположения 1. 2, 3, •!, 6, .8,9, 10, 11, 12, 15 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 3, 4,6, 8,9, 10, 11, 12, 15 4 6,8, 9, 10, 11, 12, 15 — 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 Кабель, провод Марка, число жил, сечение КПЕГ4х1,5 АКПВГ4Х2.5 АКПВГ4х2,5 АКПВГ4Х2.5 АКПВГ4х2,5 Длина , м 32 18 20 28 76 адресным методом Труба Марка, диаметр ПНП6Х1 ПНП8Х1.6 пнпбх1 ПНП8Х1.6 Длина, м 1,5 16 1,5 16 Чертеж установки ТМ... тм... тм... тм... тм... _ П—04 ОО П—05 П—06 П—07 П—08 П-09 П—010 П—011 П—01 to СП 11 ПСП8Х6 11 ПСП8х6 12 ПСП8Х6 12 ПСП8Х6 вз ВЗ ВО во Коллектор сжатого воздуха ПСП8Х6 ЩКУ ПСП8х6 ЩКУ ПСП8х6 ЩКУ ПСП8х6 ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ ЩКУ 2, 3,4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 2, 3,4,6,8. 9, 10, 11, 12, 15 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 Ч, 2, 3. 4, 6, 8, '9, 10, И, 12, 15 12, 15 12, 15 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 4, 0, 8, 9, 10, 11, 12, 15 ПНП6Х1 ПНП8х1,6 ПНП6Х1 ПНП8х1,5 ПНП6х1 ¦ПНП8х1,6 ПНП6Х1 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 ПНП8Х1.6 ПНП8х1,6 ПНП8Х1.6 О—Ц—15 1,5 10 1,5 10 1,5 21 1,5 21 15 15 25 25 10 ТМ... ТМ... тм... тм...
которым проходит тот или иной кабель или труба. Таблица подключений для чертежа расположения на рис. 7.24 аналогична табл. 7.7 (для чертежа расположения на рис. 7.20), Технические требования. На первом чертеже расположения приводят технические требования, которые в общем случае содержат: ссылки на строительные и технологические чертежи, где реализованы задания на размещение элементов авто- Таблица 7.10. Перечень составных частей к чертежу расположения проекта автоматизации приточных камер 3400.1—204—A—0G8 (рис. 7.20) позиции 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Обозначение ТК4—3201— 71 ТК4—3218—71 ТК4—3201—71 Наименование Короб ПГ100 ТК4-2900-74 Короб ПГ150 ТК4—2900—74 Угольник У Г100 ТК4-2918-*74 Угольник УГ150 ТК4—2918—74 Угольник УП00 TK4—2912—74 Тройник ТГ150 ТК4-2928-74 Переходник П100—150 ТК4—2913—74 Заглушка 100 ТК4—2956—74 Полоса ППЗО ТК4—2229—74 1,0x1000x2000 ГОСТ 19904—74 ЛЖЛ I-IVCT3 КПГОСТ 14637—70 Уголок VII 35X35 ТК4— 2218—74 Крепление 1 Крепление 2 Крепление 5 Коли- 1 Примеча- чество j ние 20 25 7 10 7 3 1 1 20 12 10 10 6' 20 I 276 матизации, закладные конструкции, туннели, каналы, проемы и т. п. с указанием обозначений этих чертежей и предприятия-разработчика; указания о совместной прокладке электрических проводок; ссылки на схемы соединений внешних проводок, на основании которых выполнялись чертежи расположения; ссылки на строительные нормы и правила, на основании которых необходимо вести монтаж приборов и средств автоматизации, и т.п. Например, в технических требованиях чертежа расположения внешних проводок и оборудования проекта автоматизации приточных камер (см. рис. 7.20) указано, что: при совместной прокладке в коробе полиэтиленовых труб, цепей управления и измерительных цепей необходимо отделить их друг от друга разделителями; позиции монтируемых приборов и аппаратуры, а также нумерация и типы кабелей и труб соответствуют таблице соединений 3400.1—204—37—049; под полкой линии-выноски позиций монтажных материалов и изделий в прямоугольниках указаны номера кабелей и труб; монтаж приборов и средств автоматизации выполнен согласно СНиП 3.05.07—85. Перечень составных частей. На чертеже расположения приводится перечень составных частей, который включает: мосты, короба, лотки; кабельные конструкции; трубные блоки; проходы проводок через стены и перекрытия зданий и сооружений; чертежи установки и крепления конструкций для прокладки проводок; монтажные изделия, материалы и т. п. Перечень составных частей дается на чертеже расположения в виде таблицы. Например, для чертежа расположения внешних проводок и оборудования (см. рис. 7.20) перечень составных частей имеет вид табл. 7.10. Контрольные вопросы 7.1. Сколько резервных жил имеет кабель 13 на рис. 7.1? 7.2. Какую информацию можно получить из изображения соединительной коробки КСК-16 № 2 на рис. 7.1? 7.3. Какие документы проекта следует смотреть для подключения кабелей 13, 18 и 21 на рис. 7.1 со стороны щита контроля? 7.4. Какую информацию можно получить из рис. 7.2 по комплекту 277
измерения температуры с поз. 9 и в каких документах следует искать сведения о типах и технических характеристиках входящих в комплект приборов, где и как их устанавливать? 7.5. Какую информацию можно получить из рис 7.2 в части проводок П—02 и П—03 на рис. 7.1? 7.6. Почему в таблице с поясняющими надписями на рис. 7.2 не указан чертеж ТМ... поз. ВЗ клапана на обратном теплоносителе? 7.7. Как выполнено защитное зануление электрооборудования на рис 7.2? 7.8. Что означают римские цифры III и IV в таблице с поясняющими надписями на рис. 7.5? 7.9. Какую информацию содержит изображение коробки соединительной КС—7 № / на рис. 7.5? 7.10. Что означает цифра 74 в разрыве линии обозначения 30, 31, 32 на рис. 7.6? 7.11. Как расшифровать надписи на линии изображения жгута проводов 38 на рис. 7.6? 7.12. Где найти пояснения нестандартизированных условных обозначений на рис. 7.9? 7.13. Почему изображения части вентилей на рис. 7.9 залиты черным и их нет в перечне элементов? 7.14. Куда идут трубные проводки ПЗ—08 и ПЗ—04 от клапана ВЗ на рис. 7.20? 7.15. Куда идут проводки потока 27 от щита оператора на рис, 7.21? 7.16. Куда идут проводки от щита У1 на рис. 7.22? Г л а в а 8 ТЕХНИКА ЧТЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ ЩИТОВ И ПУЛЬТОВ 8.1. Общие сведения Чертежи щитов и пультов отражают компоновку и взаимосвязи приборов и СА, расположенных на щитах, пультах и стативах. Монтажные чертежи и схемы выполняют в объеме, позволяющем установить приборы СА и смонтировать электрические и трубные проводки внутри щита, пульта, ста- тива. В общем случае на них показывают: развернутые в одну плоскость стенки щита или пульта с монтажной стороны с изображениями на них приборов, аппаратов и установочных изделий; 278 компоновку аппаратуры в щите, пульте, стативе; присоединение электрических проводок к приборам, аппаратам и монтажным изделиям; присоединение трубных проводок к приборам, аппаратуре и монтажным изделиям; присоединение внешних проводок к сборкам зажимов и переборочным соединителям; перечень приборов и аппаратуры, устанавливаемых в щите, пульте, стативе; спецификацию монтажных изделий и материалов; таблицы применимости; таблицы состава сборок зажимов; таблицы надписей в рамках; технологические требования и пояснения. В настоящее время в практике проектирования, монтажа и эксплуатации щитовых конструкций применяют два основных способа выполнения чертежей щитов, пультов и стативов. Один способ предусмативает разработку таблиц соединений, второй — монтажные схемы. Наличие двух способов связано с тем, что наряду с конструкциями каркасных щитов, изготовляемых по ОСТ 36.13—76 и ОСТ 36.ЭД1.13—79 и широко применяемых практически всеми проектными организациями страны, комплектно с технологическим оборудованием, установкой, агрегатом и т. п. поставляют щиты, изготовляемые по другим нормативным документам (ГОСТ, ТУ). Эти щиты, попадая на строящийся объект, монтируют и эксплуатируют наравне с первыми. Объем информации, заложенной в документах, в обоих случаях одинаков, разница — в форме их исполнения. Единственным, принципиальным различием этих способов является то, что таблица соединений предусматривает определенный, заранее заданный способ монга- жа проводок — по приоритету аппаратов, цепей или непрерывности последних, а монтажная схема дает возможность использовать любой из принятых на разных заводах-изготовителях способ монтажа проводок. Таким образом, применение того или иного способа выполнения монтажной документации в значительной степени определяется конструкцией щита, пульта, статива и расположением в них аппаратуры. Прежде чем приступить к рассмотрению собственно монтажных схем и таблиц соединений, необходимо ознакомиться с основными типами щитов и пультов, особенностями их конструкций и чертежами общих видов. 279
1 UJKUf/ 1 Шит „ шнасрнои Наркасы 1 I /Id н ель ^каркасом 1 ilium панельный, с каркасом 1 Стойка ¦ ( Стати б 1 Корпус пульта 1 Лульт Рис 8.1 Структурная схема щитовых конструкций по ОСТ 36.13—76 и ОСТ 36.ЭД1—13—79 Основные типы и конструктивные особенности щитов и пультов, применяемых при автоматизации технологических процессов. Одно из основных преимуществ щитовых конструкций, изготавливаемых по ОСТ 36.13—76 и ОСТ 36.ЭД1—13—79, состоит в том, что все они построены на единой базе — каркасе. Различные модификации щитов и пультов получают путем установки на каркасе определенных плоских элементов: панелей, стенок, дверей и др. На рис. 8.1 показана структурная схема каркасных щитовых конструкций. Каждый из элементов щитовых конструкций имеет определенное назначение. Каркас — жесткий, несущий, объемный или плоский металлический остов, предназначенный для установки на нем панелей, стенок, дверей, крышек, поворотных или стационарных рам, унифицированных монтажных конструкций и монтажа приборов, аппаратов, арматуры, установочных изделий, электрической и трубной проводок. Шкаф — объемный каркас на опорной раме с установленными на нем панелью, стенками, дверьми, крышкой. Панель с каркасом — объемный каркас на опорной раме с установленной на нем панелью. Стойка — объемный или плоский каркас на опорной раме. Корпус пульта — объемный каркас с установленными наклонной столешницей, стенками, дверьми. Щит шкафной — шкаф с установленными на унифицированных монтажных конструкциях, поворотной или стационарной раме аппаратурой, арматурой, установочными изделиями и с электрической и трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, монтируемых на объекте. С тат и в — стойка с объемным каркасом с установлен- 280 ьыми на унифицированных монтажных конструкциях аппаратурой, арматурой, установочными изделиями и с электрической и трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, монтируемых на объекте. Щит панельный с каркасом — панель с каркасом с установленными на унифицированных монтажных конструкциях, поворотной или стационарной раме аппаратурой, арматурой, установочными изделиями и с электрической и трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, монтируемых на объекте. Статив плоский — стойка с плоским каркасом с установленными на унифицированных монтажных конструкциях аппаратурой, арматурой, установочными изделиями и с электрической и трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, монтируемых на объекте. Пульт — корпус с установленными на унифицированных монтажных конструкциях аппаратурой, арматурой, установочными изделиями и с электрической и трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, монтируемых на объекте. Панель вспомогательная и панель вспомогательная с дверью — панели, предназначенные для оформления многопанельных каркасных щитов. Панель декоративная — панель, предназначенная для декоративного оформления верхней части щитов панельных с каркасом, а также для монтажа элементов мнемосхемы. Вставка угловая — элемент, предназначенный для соединения двух смежных щитов или пультов, устанавливаемых под углом друг к другу. Основным несущим элементом щитовых конструкций является каркас, собираемый с помощью болтов из двух одинаковых рам и четырех одинаковых швеллерообразных стоек (рис. 8.2). В полках стоек имеется ряд круглых отверстий, шаг между которыми составляет 25 мм. Используя эти отверстия,, можно создать в каркасе объемную координатную сетку из специальных деталей —¦ реек, угольников, скоб, кронштейнов, позволяющую установить аппарат или закрепить проводку практически в любой точке объема (рис. 8.3). Фронтальная плоскость щита разбита на две (исполнение I) или три (исполнение II) панели. На рис. 8.2,6 показано исполнение I. Нижняя панель (см. рис. 8.2) 281
Рис. 8.2. Щитовые конструкции по ОСТ 36.13—76 и ОСТ. ЭД1—13—79: а — каркас; б — шкафной щит; в — малогабаритный щит; / — стойка; 2 — рама; 3 — боковая стенка; 4 — фасадные панели; 5 — крышка; 6 — дверь; 7 — корпус малогабаритного щита выполняет декоративные функции. На других панелях фронтальной плоскости щита устанавливают приборы и аппаратуру. Верхнюю малую панель в исполнении II применяют, когда целесообразно выделить какую-либо функциональную группу приборов или аппаратов, а также для размещения световых табло или мнемосхемы. 282 Рис. 8.3. Детали для монтажа аппаратуры и проводок в щитах: / — С-образная рейка; 2—перфорированные угольники; 3 — пластмассовый держатель жгутов прОЕОдов: 4, 5 — кронштейны; € — рамка для надписей внутри щитов, устанавливаемая на полку угольника; 7 — формирователь пучков пластмассовых труб В сварных щитах фронтальная панель представляет собой цельную конструкцию. Чертежи общих видов щитов, стативов и пультов разрабатывают на единичные и составные щиты. Под единичным понимают щит, статив или пульт по номенклатуре, предусмотренный ОСТ 36.13—76 или ОСТ 36.ЭД 1—13—79, включая двух- и трехсекционные конструкции. Составной щит включает в себя несколько единичных щитов и вспомогательных элементов. 8.2. Чертежи общих видов щитов, статмвов и пультов Прочитать чертеж общего вида щита или пульта — это значит установить назначение данного щита или пульта, технические характеристики и назначение отдельных контрольно-измерительных приборов, аппаратуры управления и сигнализации, с помощью которых оператор должен вести технологический процесс, тип и технические требования к изготовлению щита или пульта, перечень относящихся чертежей. 283
Чертеж общего вида единичного щита содержит: вид спереди (фронтальная плоскость), вид на внутренние плоскости, технические требования, таблицу надписей на табло и в рамках, перечень составных частей, основную надпись и дополнительные графы. В состав чертежа общего вида щита иногда также включают таблицы соединений и подключений. При необходимости для облегчения чтения документов, входящих в чертеж общего вида, выполняют дополнительно разрезы, сечения, выносные узлы и т. п., а также таблицы условных обозначений, символов мнемосхем. Чертежи общего вида составного щита выполняют с учетом того, что этот щит составлен из единичных, на каждый из которых уже есть чертежи общего вида. Поэтому чертеж составного щита содержит: вид спереди (фронтальная плоскость); перечень составных частей; основную надпись и дополнительные графы. Приборы, СА и установочные конструкции на чертежах общих видов изображают сплошными основными линиями упрощенно в виде внешних очертаний, в основном простыми геометрическими фигурами — прямоугольниками, квадратами, окружностями и т. я. Следует отметить, что, как правило, общий вид состоит из нескольких листов и является фактически комплектом технических документов, содержащих перечисленный выше объем данных. Рассмотрим информацию, заложенную в чертеж общего вида щита, пульта или статива. Вид спереди (фронтальная плоскость). Рассмотрим технику чтения щита вида спереди. Пример 8.1. Рисунок 8.4 и перечень элементов к нему (табл. 8.1) типичны для чертежей общего вида. На рис. 8.4 показаны только размеры по осям, арматуры и приборов. По вертикали отсчет размеров идет снизу вверх, по горизонтали— от центральной линии, чтобы обеспечить симметрию. Рассмотрим совместно перечень элементов и чертеж. Читая первую строку перечня элементов, узнаем, что 75-А — 80-А — это приборы типа М-760, их шесть и устанавливают их по типовому монтажному чертежу (см. гл. 9) ТМ4—953—78. Найдя эти же позиционные обозначения на чертеже, узнаем места установки приборов на щите. Аналогично следует прочитать и остальные строки. На рис. 8.5 показан вид спереди шкафного щита исполнения II по ОСТ 36.13—76 и ОСТ 36.ЭД1—13—79. Гори- 284 SOO 1-76-SBi; i- HI z bo-sbi', eo-ssz\ BO-SB3 Z-73SB2 77-S81 -,77-SBZ 79SB1;rs-SB2. Рис. 8.4. Общий вид шкафного щита: / — шкафной щит типа ЩШ-ЗД-2200Х600Х600; 2 — рамка для надписей типа РПМ-55, ТУ 36.П30-85; 3 — кабельные вводы зонтальные линии вверху и внизу показывают соответственно верхнюю и нижнюю рамы, с которыми щит поставляют заводы-изготовители. Горизонтальные линии в середине делят фронтальную плоскость на три части, что, как отмечалось ранее, соответствует исполнению II. На верхней панели показаны световые табло 5 —информационное поле щита. На средней (основной) панели установлен мост самопишущий 4, кнопки управления 2 и рамки для надписей 3. Чтобы подробно показать вырезы для установки моста, вынесен узел /. Установку световых табло и кнопок управления производят на основании типовых 285
Таблица 8.1. Позиция 75-А—80-А HL HL1-HL9 SB 75-SB1, 75-SB2, 77-SB1, 77-SB2 79-SB1, 79-SB2 76-SB1, 76-SB2. 76-SB3 1-78-SB1, 1-78-SB2, 1-78-SB3 2-78-SB1, 2-78-SB2, 2-78-SB3 80-SB1, 80-SB2, ла С1 ТУ О оО-ооо 75-SA, 77-SA, 79-SA Перечень элементов к рис. 8.4 Наименование и техническая характеристика Прибор Арматура сигнальная Табло световое Пост управления кнопочный То же Переключатель универсальный Тип М-760 АС-220 тем ПКЕ-112-1 ПКЕ-112-2 ПКЕ-112-3 УП5313-С322 ' О рЛ 6 1 9 1 3 4 3 № установочного чертежа ТМ4-953-78 ТМ4-1117—83 ТМ4-1123—83 ТМ4-1159—83 ТМ4-1160-83 ТМ4-1161—83 ТМ4-1215-83 монтажных чертежей ТМ4-1124—83 и ТМ4-1148—83, обозначенных под полками линий-выносок. Над полками указаны номера позиций приборов и СА, которые заносят в перечень чертежа общего вида. В некоторых случаях для удобства чтения чертежа обозначения табло указывают не на полке линии-выноски1, а внутри контура. Все обозначения аппаратуры и номера позиций приборов располагают параллельно основной надписи чертежа. Если обозначения аппаратуры нельзя поместить около ее изображения, то линии-выноски могут быть вынесены за пределы изображения фронтальной плоскости щита (см. рис. 8.4). Для пояснения назначения прибора или аппарата, установленных на фронтальной плоскости щита или рабочей плоскости пульта, вблизи этого прибора или аппарата помещают рамку для надписи. В зависимости от размеров 1 В книге из-за ограниченных размеров иллюстраций некоторые полки-выноски опущены, 286 Рис 8.5. Вид спереди шкафного щита исполнения II, изготавливаемого по ОСТ 36,13—76 и ОСТ 36.ЭД1—13—79 надписи могут быть применены рамки разных типов, например РПМЗО, РПМ55, РПМ66 C0, 55 и 66 — ширина рамки в миллиметрах). Кроме надписей около приборов и аппаратов может выполняться общая надпись, поясняющая назначение щита (единичный или составной). В каркасных щитах надпись располагают около верхней кромки щита. Необходимо обратить внимание на особенность указания размеров, привязывающих горизонтальные оси приборов и СА. Базой для этих размеров всегда является нижний край данной панели, который в свою очередь привязан к нижней кромке щита, т.е. к уровню пола помещения. Поскольку чертеж вида спереди единичного щита вы- 287
Pa3ffep/t(//rro ft 5 6 /4. 7 / г Схема сочетания ft J в tz i L JO Рис, 8.6. Составной щит (вид спереди): 1—4 — 1«иты 1—4; 5—8 — мнемосхемы 1—4; 9 — панель ПнВ-Д; 10 — панель ПнВ-1000; 11 — панель ПнД-ЩПК-1000; 12 — панель ПнТД-ЩПК; 13 — вставка угловая ВУ-45; 14 — вставка угловая ВУ-Д-ЩПК-45 полняют подробно, как это было показано ранее, чертеж вида спереди составного щита оформляют упрощенно (рис. 8.6). На нем, в частности, уже не показывают приборы и СА, расположеиные на фронтальных плоскостях единичных щитов, а также габаритные размеры единичных щитов. Составной щит сложной (изломанной в плане) конфигурации на виде спереди «спрямляют», т. е. все единичные щиты условно разворачивают в одну плоскость. В этом случае над изображением выполняют надпись «Развернуто». Чтобы знать истинную конфигурацию составного щита, на поле чертежа помещают схему сочетания единичных щитов, отражающую их фактическое взаимное расположение. Это изображение так и называют—«схема сочетания». Пример 8.2. На рис. 8.7 представлен фрагмент чертежа общего вида пульта. На нем имеются различия в обозначении позиций приборов: поз. / не содержит буквы, так как прибор (в данном примере это вольтметр) относится к общим цепям; поз. 15ж содержит букву, указывающую, что это вторичный прибор, измеряющий определенный параметр среды. Наклонная плоскость пульта — столешница — изображена на виде А. На рабочих плоскостях щитов и пультов управления 580 soo 500 ВаЗ А Вытяжные системы Shi SAZ SA3 SA4- SA5 SAB SA7 SAB SA9 SAW SAT7 ТйТВ SAT9 SAZD SAZ7[sAZ? Ш Пригочные састгмы hi f HPts.I—I his~Wis~HWl /I¦Гп'вНМПМйШп SAZ3 \S№t\SAZ5\SAZ6 SAZ7 SA2B \SAZ9\SA3B SA3I SASZ WOO Рис. 8.7. Пример выполнения чертежа общего вида пульта 288 .19—679 289
А, (поВернуто) зео во еео 610 500 405 гоо too soo 6S0 Рис. 8.8. Пример выполнения чертежа общего вида пульта с мнемосхемой: / — корпус пульта; 2 — рамка для надписей; 3 — символ стрелки; 4 — насос; 5 — емкость; 6 — трубопровод (полоса 6 мм); SB1. SB2 — кнопки опробования сигна. лизации; SA27—SA31 — ключи управления; 8105/1—8105/5 — технологические обозначения насосов; HL5 — сигнальное табло; HL1, HL26, HL2S, HL30, HL32, HL34 — сигнальная арматура красного цвета: I1L2, HL25, HL27, HL29, HL31, HL33 — то же зеленого цвета; HL3, HL6—HL10 — то же желтого цвета; / — включено — выключено; // — опробование сигнализации; III —съем сигнала сложными технологическими процессами могут при необходимости размещаться мнемосхемы. Лучше для этих целей использовать верхнюю панель щитов исполнения II по ОСТ 36.13—76 и ОСТ 36.ЭД1—13—79. На мнемосхеме в виде символов изображают технологическое оборудование и трубопроводы, на которых установлены дистанционно управляемые регулирующие клапаны, заслонки, задвижки, шиберы, насосы, вентиляторы и т. п. В символы мнемосхем, изображающих технологическое оборудование, встраивают органы управления и световую сигнальную арматуру. Оборудование изображают упрощенными контурами, технологические трубопроводы и другие линии связи — полосами. В сложных мнемосхемах линии связи (трубопроводы) различного назначения окрашивают. в разные цвета. На рис. 8.8 дан пример мнемонической схемы, расположенной на пульте. Значения надписей ясны из подписи к рисунку, за исключением надписей 13 на изображении трубопроводов. Эти надписи условно указывают цвет, в который надлежит окрасить символы линий связи — полосы. Пояснения о том, какому цвету соответствуют те или иные числа, помещают на свободном поле чертежа (здесь не приведены). В последнее время стали применять динамические мнемосхемы. На них засвечиваются целиком символы действующего оборудования, трубопроводов, протекающего в динамике технологического процесса. Конструктивно такая мнемосхема представляет собой блок, собранный из засвечиваемых лампами световодов. Фасадную плоскость такой мнемосхемы образует фотомаска технологической установки, расцвеченная требуемыми цветами. На чертежах общего вида щита и пульта могут быть показаны разрезы, сечения, а также виды на соответствующую плоскость с указанием места ввода электрических и трубных проводок. Устройствами для ввода могут быть сальники, втулки, переборочные соединители и т. гг. Эти 290 19* 291
устройства показывают на чертеже общего вида в упрощенном изображении и координируют. При выполнении чертежей общего вида пультов появляется необходимость в изображении дополнительного вида на рабочую плоскость пульта: вида сверху. На общем виде изображают стрелку (см. рис. 8.7), а затем дают вид по стрелке. Надпись над изображением рабочей плоскости пульта поясняет, что изображение повернуто. Если масштабы изображения основного вида и рабочей плоскости пульта различны, то над изображением рабочей плоскости пульта указывают, в каком масштабе оно выполнено. Для пультов с приборными приставками помимо изображения рабочей плоскости пульта показывают фронтальную плоскость пульта и бокового вида. Кроме указанных выше видов, разрезов, сечений на чертеже общего вида щита и пульта могут быть даны другие виды, разрезы и сечения. Например, дают установку вновь применяемых или мало распространенных типов приборов и аппаратуры, вырезы под них в панелях, а .также узлы их крепления. Вид на внутренние плоскости щита. Все плоскости (стенки) щитов, пультов и стативов, включая и поворотные рамы, изображают развернутыми в плоскости чертежа. Над изображением указывают заголовок «Вид на внутренние плоскости (развернуто)». Когда на чертеже изображают составной щит, отдельные части удобнее показать смещенными, В этом случае у смещенного изображения делают соответствующую надпись, например «Поворотная рама секции I смещена». На виде на внутренние плоскости двух- или трехсекционного щита раму секции / (/ и 2) всегда изображают смещенной. Надпись над каждой стенкой щита указывает, какая именно эта стенка: «левая», «передняя», «правая». Как указывалось выше, стойки каркаса щита имеют сплошной ряд вертикально расположенных круглых перфорационных отверстий с шагом 25 мм, образующих своего рода дециметровую шкалу. На чертеже вида на внутренние плоскости щита в изображениях стоек наносят эти дециметровые шкалы, где каждая черточка соответствует перфорационному отверстию в стойке каркаса (рис. 8.9). Это создает удобства при координации аппаратуры и установочных конструкций на чертеже, а впоследствии и при выполнении монтажных работ. Для координации аппаратуры 292 Вид на fff/ympe/wue плоскости щита (разберму/по) JJeffa.0 стенна Лередтя с/пета Правая стема \ 41 ZS3 Z7 15 41 '-11 .у 58 55 54 5J5Z 51 J О О О О О О 600' Рис. 8.9. Вид на внутренние плоскости щита: / —С-образная рейка; 2 — упор; 3 — блок зажимов; 4 — угольник для установки переборочных соединителей; 5 — переборочный соединитель; 6 — щиток пневмопитания; 7 — кронштейн для крепления воздушного коллектора 293
НК1 f и 6) XJi — —¦ Г b 7\ / Tl XTZ XT3 0) а к 15 -10 Рис. 8.10. Условные изображения электрических и трубных проводок, позиционных обозначений приборов и аппаратов на внутренних плоскостях щита: а — жгуты электропроводок (общий случай); б — жгуты экранированных электропроводок; в — ЖГуты измерительных цепей, требующих отдельной прокладки; г — потоки трубных проводок; д — обозначения приборов, аппаратов, арматуры, установочных изделий; 1 — позиционное обозначение; 2 — номер монтажной единицы аппарата; 3 — позиция соединителя, устанавливаемого в вентиле; 4 -г позиция вентиля по горизонтали на чертеже проставляют размеры обычным порядком. На всех стенках щита упрощенно показывают установочные конструкции (рейки, кронштейны, угольники, скобы) с размещенными на них аппаратами, установочными изделиями и потоками электрических и трубных проводок, Для прокладки электрических и трубных проводок обычно используют стойки каркаса щита (в щитах каркасной конструкции). Поскольку их четыре, удается обеспечить раздельную прокладку несовместимых цепей и удобно распределить проводки в объеме щита. При таком размещении проводок на чертежах вертикальные потоки не показывают, а горизонтальные изображают в виде линий, отходящих от стоек. Потоки электрических и трубных проводок обозначают стандартными символами (рис. 8.10). Следует различать такие понятия, как позиция, позиционное обозначение и номер монтажной единицы. Позиция— это порядковый номер по перечню составных частей чертежа общего вида. Позиционные обозначения, которые наносят внутри обозначения прибора (аппарата) либо над ним, либо справа от него (рис. 8.10), применяют: для приборов — по заказной спецификации; для электро- и пнев- моаппаратуры — по принципиальным электрическим или пневматическим схемам; для блоков зажимов — в соответствии с ГОСТ 2.710—81 (обозначение XT с добавлением порядкового номера ряда блоков либо каждого блока в ряду); сборкам переборочных соединителей командных трубных проводок присваивают букву П и порядковый номер, 294 присвоенный сборке на чертеже. Каждому переборочному соединителю дают свой порядковый номер слева направо, начиная с номера 1. Номера зажимов указывают в блокач на центральной планке. Аппаратуру внутри щитов обозначают либо в порядке возрастания или убывания цифр в позиционном обозначении, например КК1, КК2, ККЗ и т. д., либо по порядку монтажных единиц. В случае применения номеров монтажных единиц последние проставляют в числителе дроби, знаменатель которой — позиционное обозначение по принципиальной схеме. Номера монтажным единицам присваивают по порядку слева направо и сверху вниз для каждой плоскости щита. Учитывая малые размеры и плотное расположение на платах таких элементов, как диоды, триоды, резисторы и т. п., порядковый номер присваивают всей плате, а позиционные обозначения указывают вблизи элементов. Технические требования. Технические требования к чертежам общего вида щита, пульта, статива выполняют согласно ГОСТ 2. 316—68 и помещают над основной надписью на листе с изображением вида спереди. В общем случае в технических требованиях указывают, какие размеры являются справочными, вариант антикоррозионного и декоративного покрытия данной щитовой конструкции, а также на основании каких принципиальных схем выполнены схемы или таблицы соединений и соответственно таблицы подключения. Таблица надписей на табло и в рамках. Таблица надписей имеет вверху тематический заголовок «Надписи на табло и в рамках». Поясняющие надписи выполняют под приборами и аппаратами, установленными как на фасадных панелях, так и внутри щита, пульта, статива. Для размещения поясняющих надписей существуют специальные рамки, в которые можно вложить транспарант или табличку с надписью. Транспаранты выполняют из бумаги, пластмассы, металла. При отсутствии стандартных рамок для размещения поясняющих надписей внутри щитов для этой цели используют упоры, предназначенные для маркировки сборок зажимов. Упоры, так же как и рамки, позволяют установить в них транспаранты с надписью. Для обозначения надписей на чертеже общего вида внутри контура табло и рамок записывают порядковые номера, как правило, слева направо и сверху вниз. В таблицу вначале записывают надписи в световых 295
табло, а затем в рамках и упорах. Для исключения возможных ошибок делают заголовки, в которых указывают конкретный тип табло или рамки, например «Табло ТСМ», «Рамка 66X26» и т. п. При наличии на щите нескольких рамок с одинаковыми надписями текст надписи записывают в таблицу один раз, но указывают число таких надписей и номера рамок, чтобы знать, где эти надписи размещаются: на щите, пульте или стативе. Перечень составных частей. В соответствии с ГОСТ 2.108—68 составные части щита записывают в перечень по разделам с соответствующими наименованиями и заполнением граф. Перечень единичного щита, как правило, содержит разделы: «Детали», «Стандартные изделия», «Прочие изделия», «Материалы». В раздел «Детали» включают нестандартные (нетиповые) детали для установки приборов, СА и проводки внутри щитов. В настоящее время наличие такого раздела в перечне — явление редкое, так как приборы, СА и проводки внутри щитов, как правило, монтируют на типовых конструкциях (деталях). Раздел «Стандарные изделия» в свою очередь состоит из двух подразделов: «Щитовые конструкции» — шкафы, панели с каркасом, стойки, корпуса пульта, декоративной панели; «Другие стандартные изделия» —- приборы, электроаппаратура и т.п. Следует упомянуть об особенностях заполнения этого раздела перечня. Графа «Обозначение» при записи щитовых конструкций не заполняется, а в графе «Наименование» указывают условное наименование щитовой конструкции, например «Шкаф щита ШШ-ЗД- 800X600 У4-1Р30, ОСТ 36.13—76». Раздел «Прочие изделия» содержит приборы, аппаратуру и монтажные изделия, записываемые по группам. Сначала записывают приборы и СА в порядке включения их в заказные спецификации, т.е. по возрастанию номеров позиций, затем электроаппаратуру по следующим функциональным группам: аппаратура управления (ключи, переключатели, кнопки),сигнальная арматура, реле, аппаратура питания (трансформаторы, выпрямители, автоматы, выключатели, предохранители), затем монтажные изделия также в определенной последовательности: изделия для электромонтажа (щитки питания, блоки зажимов, упоры, перемычки для зажимов), изделия для монтажа трубных проводок (щитки пневмопитания, трубопроводная арматура, 296 соединители проходные, переборочные, тройниковые, для подключения к приборам и т.п.); рамки для надписей. При этом для приборов и СА указывают тип, модификацию и обозначение технических условий прибора, аппарата и т.д., например «Мост самопишущий КСМ4, мод. 211 ТУ 25.05.1290—78». Для всей аппаратуры, являющейся элементом электрической принципиальной схемы, в графе «Обозначение» проставляют позиционное обозначение по схеме. Кроме того, в графе «Примечание» для всех приборов, аппаратуры, щитков питания, трубопроводной арматуры указывают обозначение типового монтажного чертежа (ТМ), по которому должен осуществляться монтаж. При нестандартном варианте установки в перечне указывают обозначение разработанного в проекте монтажного чертежа. В перечень не включают изделия для оконцевания и маркировки проводок (оконцеватели, манжетки, наконечники, бирки маркировочные, полоски-пряжки и т.п.). Эти изделия выбирает завод — изготовитель щитов. Раздел «Материалы» включает в себя электрические провода и трубы. Перечень составного щита содержит входящие в него единичные щиты и вспомогательные элементы. Состоит такой перечень из двух разделов: «Сборные единицы» и «Стандартные изделия». В первый записывают единичные щиты и декоративные панели, входящие в составной щит, во второй — вспомогательные элементы щитовых конструкций. Всем составным частям, внесенным в перечень, присваивают номера позиции по порядку в пределах всего перечня. Основная надпись и дополнительные графы. Поскольку перечень составных частей приводится на первом листе чертежа общего вида щита, пульта или статива, на нем и располагают основную надпись, выполненную по ГОСТ 21.103—78. 'Основную надпись на последующих листах чертежа общего вида (вид спереди, вид с внутренней стороны) выполняют в соответствии с ГОСТ 2.104—68 (форма 2а). Дополнительные графы во всех случаях выполняют по ГОСТ 21.103—78. Наименование чертежа составного щита либо единичного, не входящего в составной, всегда начинают со слова «Щит». Затем приводят либо функциональное наименование щита (диспетчера, оператора и т.п.), либо наименование обслуживаемой щитом технологической установки (аппарата). Под наименованием щита или рядом указыва- 297
ют наименование данного документа: «Общий вид», например «Щит диспетчера водоснабжения. Общий вид» или «Щит насосной установки. Общий вид». Наименование чертежей единичных щитов, входящих в составные, также всегда начинают со слова «Щит», затем проставляют условный номер, присвоенный данному единичному щиту в чертеже общего вида составного щита, например «Щ 1. Общий вид». Декоративные панели с мнемосхемами в этом случае именуют аналогично, например «Мнемосхема 1. Общий вид». 8.3. Монтажные схемы щтов и пультов Монтажную схему выполняют без масштаба на один щит, пульт или статнв. Обычно электрические проводки показывают на одной схеме, трубные — на другой, но встречаются комбинированные схемы, сочетающие оба вида проводок. Монтажная схема должна точно соответствовать принципиальной схеме: все типы аппаратов, приборов и арматуры, предусмотренные принципиальной схемой, должны быть полностью отражены на монтажной схеме; позиционные обозначения приборов, аппаратов и арматуры, а также маркировка участков цепей, принятые в принципиальной схеме, должны сохраняться в монтажной схеме. Кроме того, на монтажной схеме изображают и нумеруют зажимы для внешних соединений, выводы приборов и аппаратов, выполненные заводами-изготовителями, изображают потоки проводов, кабелей, труб и т.п. Монтажные схемы выполняют несколькими способами: графическим (см. пример 8.3), адресным (см. пример 8.4), табличным. Последний в настоящее время получил наиболее широкое распространение и поэтому рассмотрен отдельно в § 8.4. Однако незазисимо от способа выполнения схемы в любом случае приходится изображать изделия и обозначать соединяемые выводы. Эти изображения и обозначения для всех способов одинаковы. 8.3.1. Электрические монтажные схемы Приборы и аппараты изображают упрощенно в виде прямоугольников. Над прямоугольником или рядом с ним помещают окружность, разделенную горизонтальной чер- 298 Рис. 8.11. Обозначение аппаратов, плат, зажимов, разъемов и проводов на монтажных схемах шитов и пультов той. Цифры в числителе указывают порядковый номер изделия (по монтажной схеме). Порядковые номера присваивают попанельно, обычно слева направо, сверху вниз. В знаменателе записывают позиционное обозначение по принципиальной схеме, например, на рис. 8.11, а: 18 — порядковый номер изделия; 2ПР — позиционное обозначение; на рис. 8.11,6: 21— порядковый номер изделия; 5ж — позиция по принципиальной схеме; 299
2HL — сигнальная лампа, имеющая порядковый номер 5. В некоторых случаях показывают внутреннюю схему аппаратов (приборов). Чаще всего таким способом изображают на монтажных схемах реле (рис. 8.11,а). При этом для реле, расположенных в одном ряду и имеющих одну и ту'же схему, ее показывают только 1 раз. Чтобы не затемнять и не усложнять монтажную схему, иногда внутреннюю схему одного реле или группы располагают на свободном поле чертежа. Для присоединения жил проводов и кабелей к аппаратам и приборам необходимо знать расположение их выводных зажимов. Последние условно изображают на схемах окружностями в соответствии с их действительным расположением. В большинстве случаев выводные зажимы приборов имеют заводскую маркировку. В этих случаях ее вписывают в окружности (рис. 8.11,а). Если выводные зажимы аппаратов заводской маркировки не имеют, их маркируют на монтажных схемах условно арабскими цифрами в порядке возрастания, что оговаривается в поясняющей надписи. На рис. 8.11,а показано присоединение проводов к за- жлмам. Над линиями, изображающими провода, проставлены их маркировки {290, 15, 84, 462, 67, 77) по принципиальной схеме. Маркировки проводов и обозначения зажимов независимы. Диоды, триоды, конденсаторы, резисторы и другие изделия размещают, как правило, на отдельных платах, которым присваивают порядковые номера (в числителе, знаменатель в окружности не заполняют). Вблизи диодов, триодов и других изделий, расположенных на плате, указывают их позиционные обозначения по принципиальной схеме. Например, на рис. 8Л1,г показана плата № 4, на которой размещены диоды VD6 — VD9, резисторы R15 и R28, конденсаторы С41 и С42. Выключатели цепей электропитания маркируют, как показано на рис. 8.11,д; в числителе записывают порядковый номер B5), а в знаменателе — позиционное обозначение (SA). Сборки зажимов (рис. 8.1 \,е) имеют порядковые номера с добавлением буквы К (в данном примере ЗК). Прямоугольники с крестиками — это маркировочные колодки. Цифры 1, б, 10 в прямоугольниках, изображающих зажимы, — их порядковые номера. Над линиями, подходящими к зажимам, указывают маркировки D70, 721, 95, 90, 97, 100) 300 участков цепей по принципиальной схеме. Между зажимами 3 и 4, 8 и 9 черточками показаны перемычки. Маркировки 75 указаны со стороны подходящих кабелей 5 и 36, а не со стороны щита, так как это — транзитные соединения (переход из одного кабеля в другой без захода в схему щита). При изображении переключателей номера выводов указывают вблизи их изображений. Галетные переключатели изображают на монтажных схемах отдельными галетами. Для этого используют свободное поле чертежа, на котором показывают галеты переключателя с маркировкой их Ёыводных зажимов. Пример изображения переключателя цепей управления дан на рис. 8Л\,ж. Расположение выводных контактов разъемов и их маркировка на монтажных схемах всегда соответствуют их действительному расположению и маркировке на разъеме. Провода, прокладываемые по щиту, пульту, стативу, изображают штрихпунктирными или сплошными линиями (рис. 8.11,з). Сплошная линия — проводки измерительных цепей, требующих отдельной прокладки; штрихпунктир- ная — проводки цепей питания, сигнализации и управления. Чтение монтажных схем имеет целью: 1) получить сведения, необходимые для выполнения соединений в пределах щита (пульта), а нередко и для присоединения внешних кабелей, проводов, труб, т. е. установить, какие приборы, аппараты, арматура, ряды зажимов и другие изделия установлены на щите (пульте), как обозначены их выводы, что с чем следует соединить, проводами (трубами) каких марок, какую выполнить маркировку и т. п.; 2) сравнить монтажную схему с принципиальной, чтобы проверить, не вкралась ли ошибка в монтажную схему. Связано это с тем, что монтажные схемы содержат сотни, а иногда и тысячи соединений, поэтому при их выполнении легко ошибиться (возможны пропуски или неправильные соединения). Монтажные схемы обычно выполняют на нескольких листах. В рассматриваемых ниже примерах приведены типичные фрагменты схем. Проверка электрических монтажных схем. Монтажные схемы щитов, пультов, стативов достаточно сложны и содержат множество надписей. Поэтому при выполнении мон- 301
тажной схемы легко ошибиться, например что-нибудь пропустить, показать лишнюю перемычку и т.д.; проверить монтажную схему путем внешнего осмотра практически невозможно. Ошибка обнаружится при проверке выполненного монтажа. Поэтому монтажная схема должна быть сверена с принципиальной. Перечислим ряд признаков, по которым можно предположить, что в схеме допущена ошибка: 1) число жил с одного конца жгута (кабеля) не равно числу жил с другого конца; 2) на щите (пульте, стативе) одно и то же позиционное обозначение встретилось 2 или 3 раза. В этом случае необходимо удостовериться по надписям в рамках, что на данном щите установлено оборудование к нескольким однотипным устройствам: если к одному — значит, допущена ошибка; 3) на монтажной схеме могут несколько раз повторяться одинаковые цифры, обозначающие порядковые номера изделий, маркировку проводов и труб, позиции спецификации, номера выводов и т. п. Надо убедиться в том, что значение каждой цифры правильно истолковано. Особенно часты ошибки из-за того, что путают номера выводов разъемов с номерами (маркировкой) жил. Встречаются также отдельные описки, особенно в маркировке жил; 4) если к одному выводу присоединено более двух проводов, то это, вероятно, ошибка. Необходимо подчеркнуть, что при наладке, принимая необходимые меры предосторожности, вкравшуюся ошибку выявляют путем поочередной проверки всех цепей. Пример 8.3. На рис. 8,12, а показано выполнение схем графическим способом. Рассматривая схему слева направо и сверху вниз, устанавливаем, что на ней изображены следующие изделия: ряд зажимов 1К; зажимы для заземляющих проводников (см. знак заземления); лампы с порядковыми номерами по монтажной схеме 82—84 и позиционными обозначениями 10HL, 9HL и 8HL соответственно; приборы 87 и 88, имеющие позиционные обозначения 246 и 286, приборы 92—94, обозначенные одинаково ПС1-КУ; ряд зажимов 2К. Рассматривая каждое изделие, выясняем, что написано на его выводах; на рядах зажимов даны их порядковые номера 1, 5, 10, 15. Номера 2—4, 6—9, 11—14 пропущены, чтобы не затемнить чертеж; у изделий 87 и 88 изображены выводы /—19 и вывод в правом нижнем углу без номера, а в изделиях 92—94 изображены и пронумерованы выводы. Зажимы, около которых изображен символ «Земля», служат для присоединения заземляющих проводников корпусов приборов. 302 Находим маркировки проводов, указанные на монтажной схеме, и на основании принципиальной электрической схемы. Маркировки ставят у изображения проводов: например 406, 823 и т. д. — у проводов, подходящих к зажимам IK; С236, С226, С216 — у ламп; 823, 824, 210 и т. д. — у изделия 87; 403, 405, С1 — у изделия 94 и т. д. Поочередно, начиная с левого верхнего вывода, прослеживаем все соединения. Левым верхним выводом в рассматриваемом случае является зажим 1 в ряду 1К. Провод, присоединенный к нему, имеет маркировку 406 и уходит в поток. Этот поток разветвляется: часть его уходит на лампы 82—84, часть — на изделия 87 и 55, часть — на изделия 92—94. Находим в каждом ответвлении провод с маркировкой 406. В верхнем ответвлении провод 406 присоединен к лампе 82 и имеется перемычка к лампе 83, от нее к лампе 84, затем провод 406 уходит в поток проводов на релейную панель, что следует из надписи на чертеже. Далее прослеживаем провод 823 в ряду 1К. В верхнем и нижнем потоках его нет, а в среднем потоке маркировка 823 встречается дважды: у приборов 87 и 55, вывод //. Это означает, что провод 823 подходит либо к каждому из приборов 87 и 88 от /К, либо к прибору 87, а от него на прибор 88. Соединения 824 аналогичны соединениям 823. Затем прослеживают провод ПС1-17. В верхней и средней частях потока его нет, из нижней части он подходит к выводу 2 изделия 92. Так прослеживают все провода, идущие от 1К. Затем переходят к чтению соединений следующего изделия. Провода заземления корпусов не маркируют. Сверху на чертеже расположены лампы. Провод 406 уже прослежен: он приходит с 1К и уходит на релейную панель. Полезно для контроля проследить его еще раз, но не от 1К, а от лампы. Самая левая лампа 82, поэтому надо начинать с нее. Провод С236 уходит на релейную панель. Аналогично нужно проследить провод С226, а затем С216. От изделия 87 провода 210, 211, 209 и 208 идут к зажимам ряда 2К: 7, 8, 6 в 5 соответственно. Продолжая рассмотрение схемы в той же очередности, проверяем остальные соединения, обратив внимание на следующее: между выводами 3 и 14 изделий 92 и 93 сделана перемычка; перемычками соединены зажимы 2кЗ,а также 4 и 5 в ряду Ж. Благодаря этим перемычкам провода 823 и 824. разветвляются: из кабеля приходит одна жила, в жгут уходят две. Рассмотрев внутренние соединения, обратимся к внешним, идя в том же порядке: слева направо и сверху вниз. Верхний левый кабель имеет маркировку 15, его жилы присоединены к зажимам 1, 2 и 4 ряда 1К; присоединения остальных кабелей и их направления ясны из чертежа. Пример 8.4. На рис. 8.12,6 изображена схема того же щита, что и на рис. 8.12,о, но выполненная адресным способом. Порядковые но- 303
Ha релвй.чую панель 200 Z01 207. Z03 ZOif- 205 ПО Z11 >< 7 70 X И а панель Ж о I __ 7 5 1д~ 15 8Z3 8Z3 8Z4- BZ4- ПС1-17 ПС'7-33 ПС1-35 ПС1-39 ПЕ1-41 77 С1-45 С7 т 7Х На панель Y ПСГ-4-5 ,200 \zai В8 < 20Z \Z03 (ш 37 < Z10 к \pL 1 s -— ><; Ha панель II Рис. 8.12. Пример выполнения монтажной схемы щита графическим (а) и адресным (б) способами
мера изделия используются для обозначения адреса. Рассмотрим рис. 8.12,в в том же порядке, в каком рассматривался рис. 8.12, а. Провод, присоединенный к зажиму / в ряду 1К, имеет маркировку . 406, но он никуда не присоединен; написан адрес, в данном случае 82. Находим элемент 82— это лампа 10HL. Провод от нее имеет ту же маркировку 406, и возле него написан обратный адрес 1К. Соединения между лампами 10HL—8HL показаны непосредствен-! но, так как лампы на щите расположены рядом. От лампы 8HL провод 406 уходит к элементу 124 (на рис. 8.12,6 не показан). Следующим в ряду 1К является провод 823, присоединенный к зажиму 2. Адрес 87 указывает на прибор 87. Находим среди его выводов тот, к которому присоединен провод 823, — это вывод //. Чтобы убедиться в правильности решения, обращаемся к обратному адресу. Между зажимами 2 я 3 показана перемычка, следовательно, провода, присоединенные к ним, должны иметь одну и ту же маркировку, в данном случае 823. Но провода идут к разным приборам, поэтому адреса различны: от зажима 2 адрес (как уже выяснено) 87, от зажима 3 адрес 88. Легко убедиться в том, что провод 823 подходит к выводу 11 прибора 88, прочитав обратный адрес ГК. Провод с маркировкой ПС1-17 имеет адрес 92. У прибора 92 он присоединен к выводу 2, у которого указаны та же маркировка (ПС1-17) и обратный адрес 1К. Кроме того, на схеме показаны перемычки внутри прибора 92 и между расположенными рядом приборами 92 и 93. Внешние соединения выполнены так же, как на рис. 8.12, а, и пояснений не требуют. Пример 8.5. Схемы, показанные на рис. 8.12 и аналогичные им, выполнены по отраслевым руководящим и нормативным документам. Но схемы соединений (монтажные) выполняют и по стандартам Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). На рис. 8.13 дан фрагмент схемы соединений, выполненной по ЕСКД, на котором изображены посты А и Б. Пост А состоит из приборов М, Н, Р, С. Прибор Е смонтирован в посту Б. Приборы М и Е имеют соединители (разъемы), которые показаны разными способами. Так, в контуре прибора М изображена штыревая (штепсельная) часть соединителя с номерами 1—6, а рядом с контуром прибора показана гнездовая часть соединителя с теми же номерами. Надпись АБВГ.ХХХ.01 — тип соединителя. К соединителю подходит кабель 2 (цифра в кружочке) марки РШМ. Число жил восемь, сечение каждой жилы 1 мм2 (8X1). Занято шесть жил (цифра 6 в квадрате), две жилы свободны. К соединителю X прибора Е присоединен кабель 3. Соединитель имеет 18 контактов, их номера записаны в левом столбце таблицы. Прибор М V/ V? Vj V* \/^ s/g у Y2 Y* Y* YgY^ Пост В I AS8r.XXX.0B Л* контакта 1 Z 3 Ч- 5 В 7 В 9 Провод 1 11 13 1Z 2 3 5 «¦ Жа контакта 10 11 1Z 13 1? 15 16 17 18 . Провод В 8 7 № 9 10 1В IS Рис. 8.13. Пример выполнения монтажной схемы по ЕСКД В правом столбце записаны номера жил, присоединенных к выводам плат П1 и П2. Прибор Н для внешних соединений имеет две платы (П1 и /72). 306 20* 307
В каждой из них по десять контактов, над их изображениями записаны порядковые номера /—10. У прибора С одна плата, поэтому она не имеет позиционного обозначения. Рассмотрим подробнее кабель 3. Он соединяет X с П1 (жилы /—10) и П2 (жилы //—16). Следует обратить внимание на то, что порядковые номера выводов плат и нумерация проводов обычно не совпадают. Например, на плате П2 к выводам 1—6 присоединены провода 11—16. Выясним, какой вывод П2 соединен с выводом 17 соединителя X. Для этого нужно сначала определить номер провода, присоединенного к выводу 17 соединителя X A6), затем найти этот номер над изображением провода, присоединенного к П2, и, наконец, определить номер вывода. В данном примере это вывод 6. Номера кабелей /—3 вписаны в окружности, номера жгутов — на полках выносок (в данном примере жгут 1 идет от П1 до прибора С). Соединитель прибора Р круглый, на его штыревой и гнездовой частях указаны номера выводов A и 2). Что же обозначают цифры 9 и 10, написанные вблизи изображения гнездовой части соединителя? Это номера выводов П1, т. е. адреса. 8,3.2. Монтажные схемы трубных проводок Монтажные схемы трубных проводок щитов, пультов и стативов во многом аналогичны схемам электрических проводок, однако имеется и ряд отличий. Для трубных проводок щитов и пультов применяют пластмассовые, стальные и медные трубы. Питающие и дренажные коллекторы всегда выполняют из стальных труб. Сортамент труб внутренней обвязки щитов обычно совпадает с сортаментом труб внешних проводок, присоединяемых к данному щиту, за исключением случаев, когда на щитах, устанавливаемых в щитовом помещении, по условиям окружающей среды возможно применить трубы, более удобные в монтаже, чем трубы внешних проводок. Импульсные трубы, как правило, окрашивают в цвет технологического трубопровода; в технических требованиях к монтажной схеме указывают материал и цвет покрытий импульсных труб. Присоединение трубных проводок к приборам, арматуре и внешним проводкам, а также соединение труб в щитах между собой выполняют с помощью разъемных соединителей. Тип и материал соединителей зависят от материала и сортамента труб, а также от условий эксплуатации. Типы и количество соединителей, необходимых для монтажа трубных проводок данного щита, указывают в специфика- 308 I ции монтажных изделий и материалов, размещаемой на чертеже монтажной схемы. Соединение внутрищитовых трубных проводок с внеш- -ними проводками выполняют при помощи переборочных соединителей. Это позволяет выполнять трубные проводки в щите в процессе его изготовления на заводе. Место размещения на схеме переборочных соединителей — это одновременно и место ввода в щит внешних трубных проводок. Табличные и текстовые материалы, размещаемые на монтажной схеме трубных проводок, практически не отличаются от рассмотренных в схемах электрических проводок. Монтажные схемы трубных проводок в щитах и пультах выполняют графическим, адресным и табличным способами. Техника их чтения аналогична технике чтения монтажных схем электрических проводок. Если на щите или пульте установлены электрические и пневматические приборы и аппараты, то выполняют комбинированные монтажные схемы. На выполнение комбинированных схем распространяются все рассмотренные выше требования. Приборы и аппараты изображают в виде упрощенных контуров и маркируют в окружностях, в которых в числителе указан порядковый номер прибора по монтажной схеме, а в знаменателе — позиционное обозначение по принципиальной схеме. На рис. 8.14, а даны примеры изображения приборов 12, 16, 17, имеющих соответственно позиционные обозначения ЭПКЗ, М2, Р2. Расположение выводов штуцеров приборов на схеме, как правило, соответствует их действительному расположению на приборах. Если выводные штуцера приборов не имеют заводской маркировки, то на схеме приводится условная маркировка с соответствующей записью в технических требованиях. Пример изображения сборки переборочных соединителей дан на рис. 8.14,6. Маркировка сборки обозначена в окружности в числителе и состоит из арабской цифры с добавлением буквы П. Знаменатель не заполняют. В данном примере сборка переборочных соединителей обозначена 1П, сам соединитель обозначен условно 2, конструкция, на которой соединители установлены, — /. Трубные проводки, прокладываемые внутри щитов, пультов, стативов, на монтажных схемах показывают пунктирными линиями. Если линия связи идет на сборку соединителей, то для выделения из числа других ее изобража- 309
Рис. 8.14. Обозначение арматуры и трубных проводок на монтажных схемах щитов, пультов и стативов ют утолщенной. Все перемычки между приборами и аппаратурой изображают основной пунктирной линией. Маркировку внешних труб вписывают в окружности (на рис. 8.14,0 показана труба с маркировкой 6-09). Маркировку внутренних труб проставляют над изображением ли: нии (рис. 8.14, г) в соответствии с принципиальной пневматической схемой. Адреса трубным линиям связи дают встречно, используя порядковые номера приборов, установленных на щите. Пример приведен на рис. 8Л4, г, где панель дистанционного управления 4 соединена с прибором, имеющим порядковый номер 11, и сборкой переборочных соединителей 117. Вентили и другую арматуру изображают, как показано на рис. 8.14,(9, и присваивают им номера по спецификации данной схемы. Поэтому эти номера указаны на полках линий-выносок; вентиль на рис. 8.14, д имеет номер 19. Техника проверки монтажных схем трубных проводок аналогична проверке монтажных электрических схем. Пример 8.6. На монтажной схеме трубных проводок щита (рис. 8.15) изображены приборы и арматура с соответствующими монтажными номерами (числитель в окружности) и позиционными обозначе- 310 ниями (знаменатель в окружности) ; а также сборка переборочных соединителей 1П, к которой подходят трубы с маркировками 6-01—6-08 (обозначения в окружностях). Направление прокладки этих труб нужно искать в схеме внешних соединений, что следует из надписи «См. схему внешних соединений, черт. №...». В сборке переборочных соединителей номера 15 и 16 на полках линий-выносок — позиции изделий по перечню чертежа общего вида щита (не приведен, в данном случае — это соответственно конструкции для . установки сборки переборочных соединителей и сами соединители). Обозначения на полках линий-выносок, например 14 у прибора 12 или 12 у прибора 4, относятся к ввертным соединителям для присоединения труб к приборам и аппаратам, сами трубы имеют номера 20, 22, 23. Рассмотрим на примере наиболее сложного прибора 11 содержание надписей. БС — позиционное обозначение прибора. Внутри контура изображения показано пять кружков — штуцеров прибора для присоединения пневматических труб питания, задания выходного сигнала и т. п. Цифры 1, 2—1, 2—2, 2—3, 4 — маркировка штуцеров. Значения цифр известны из инструкции завода — изготовителя прибора. Трубы показаны пунктирными линиями. Маркировка труб указана над их изображениями, напротив мест обрыва написаны С и. гхщ Внешних собШйыши,' чврт№ Рис. 8.15. Монтажная схема трубных проводок щита 311
адреса. Так, к штуцеру 1 прибора 11 присоединена труба 6-05, идущая к 117, на что указывает адрес. К штуцеру 2—2 присоединен один конец трубы С; по адресу 12 находим другой ее конец, у каждого конца указан обратный адрес 6-04. К штуцеру 2—1 подходит труба 6-03, другой ее конец отыскиваем по адресу 1П, и действительно — у трубы с маркировкой 6-03 написан обратный адрес 11. 8.4. Таблицы соединений и подключения В настоящее время широко распространен монтаж электрических и частично трубных проводок щитов, пультов и стативов с помощью таблиц соединений. Табличный способ удобен при машинном проектировании, повышает, производительность труда при изготовлении щитов, позволяет использовать для этих целей специалистов менее высокой квалификации. При правильном чтении таблиц, несмотря на отсутствие наглядной схемы, можно отчетливо представить себе все. имеющиеся в щите соединения. Таблицу соединений рассматривают совместно с чертежом компоновки приборов и аппаратуры. Поступают для этого следующим образом. Адреса приборов и средств автоматизации (СА), указанных в таблице, отыскивают на чертеже компоновки и между ними мысленно прокладывают рассматриваемые линии связи. Этому способствует то, что на чертеже компоновки нанесены места прокладки основных потоков электрических проводок. Последовательно переходя от одной линии связи к другой, прочитывают всю таблицу. В табличных монтажных схемах могут .отсутствовать изображения внешних цепей кабелей и проводов, подходящих к щиту и связывающих его с другими СА объекта. Внешние цепи в таких случаях отыскивают на схеме внешних соединений, на которых щиты и пульты изображают в виде сборок зажимов с отходящими кабелями и проводами (см. рис. 7.3). Практика выполнения монтажных работ в щитовых конструкциях показала, что необходимо выполнять два вида таблиц: соединений — для прокладки линий связи и подключений — для присоединения проводников к приборам и СА. Соответственно таблицы имеют заголовки: «Соединения проводок», «Подключения проводок». Каждую таблицу начинают с нового листа, включая таблицы на каждую секцию щита. Для секционных щитов делается заголовок «Секция...» (с указанием номера). 312 Любую таблицу заполняют, начиная с электрических проводок и кончая трубными. Проводки, подключаемые непосредственно к приборам, минуя сборки зажимов (например, термоэлектродные провода), в таблицы не записывают. Эти проводки отражают в схемах внешних соединений. Ранее указывалось, что конкретный способ запол- нения таблиц соединений определяет и метод прокладки проводов. Существует несколько способов заполнения таблиц соединений. Наиболее распространен в практике проектирования и монтажа щитовых конструкций способ, предусмотренный руководящим материалом по проектированию щитов, пультов и стативов, разработанный Главмон- тажавтоматикой Минмонтажспецстроя СССР. По этому способу предусматривается непрерывная прокладка проводов по каркасу щита. Для этого проводки вписывают в таблицу, как правило, по возрастанию номеров маркировки цепей в электрической или пневматической принципиальной схеме. Учитывая расположение приборов и аппаратуры в щите, на виде с внутренней стороны, проводникам задают наикратчайшее расстояние. При этом стараются сделать так, чтобы начало каждого последующего проводника было на том аппарате, где окончился предыдущий проводник. Следует отметить, что электрические проводники также вписывают в таблицу в определенной последовательности. Сначала вписывают проводники согласно электрической принципиальной схеме, затем проводники измерительных цепей. Последними указывают проводники заземления приборов, аппаратов и конструкций, на которых эти приборы и аппараты установлены. Существует условность в записи электрических проводников, подлежащих прокладке на поворотных рамах, дверях малогабаритных щитов, столешницах пультов. Все проводки, отходящие от этих поворотных элементов щитовых конструкций, выводят на сборки коммутационных зажимов щита (пульта). Это позволяет коммутировать поворотные рамы, двери малогабаритных щитов и столешницы пульта отдельно от основной части щитовой конструкции, а затем в смонтированном виде устанавливать их на щит или пульт и присоединять жгут проводов к сборке коммутационных зажимов. По установившимся правилам на каждый из этих элементов таблицу соединений начинают с нового листа с соответствующим заголовком «Поворотная рама», «Дверь», «Столешница», 313
Таблица 8.2. Фрагмент таблицы соединений электрических проводок щита Соединения проводок Проводник 1 1 2 3 3 4 4 6 5 5 5 Е» 5 5 8 8 U 12 12 Откуда идет ХТЗ/1 SA1/1 SA1/2 SB1/12 SB1/13 ХТЗ/8 SB1/14 К2/13 К1/23 К1/41 КЗ/13 К4/13 К4/23 SA1/4 ХТЗ/3 К1/31 КТ1/А К1/А К1/14 Куда поступает SA1/1 SA1/3 SB1/11 $61/13 ХТЗ/7 SB1/14 К2/13 К1/24 К1/41 КЗ/13 К4/13 К4/23 SA1/4 ХГЗ/2 К1/31 КТ1/13 К1/32 К1/14 КТ1/14 Данные провода ПВ1Х0.75 Примечание П П П П П В табл. 8.2 показан фрагмент таблицы соединений. В графе «Проводник» записаны маркировки проводов согласно электрической принципиальной схеме (или схеме внешних соединений). В графах «Откуда идет» и «Куда поступает» указаны адреса (направления) прокладки проводов. Как видно, адреса указаны в виде дроби, в числителе которой приведены позиционные обозначения приборов или аппаратов, а в знаменателе -— номер зажима прибора, аппарата или набора зажимов, например в адресе ХТЗ/1— первый зажим в третьей сборке коммутационных зажимов; SA1/2 — второй контакт первого ключа и f. п. Когда в графе «Откуда идет» требуется записать общие цепи, т. е. несколько раз повторить один и тот же адрес, поступают так. Адрес записывают только один раз и больше его не повторяют. В графе «Данные провода» указывают марку провода, сечение, а при необходимости цвет и марку, а также диаметр трубы. В примере, изображенном в табл. 8.2, соединения приборов СА на щите должны быть выполнены проводом марки ПВ сечением 0,75 мм2. Для более четкого распознавания проводников принято 314 условное дополнительное обозначение, записываемое для ряда цепей в графе «Примечание». Против цепей, требующих отдельной прокладки, указывают их функциональное назначение, например «измерительные цепи» или «36 В» (для цепей питания электрифицированного инструмента и освещения щитов напряжением до 36 В). Перемычки, выполняемые на аппарате, обозначают буквой «п» (табл. 8.2), В случае присоединения трубной проводки через тройник делается запись «Тр». Номера зажимов (штуцеров) приборов и аппаратов проставляют в соответствии с технической документацией завода-изготовителя (ТУ, инструкции по монтажу и эксплуатации и т.п.). При отсутствии у аппарата (например, реле) заводской нумерации контактов им присваивают условную маркировку, которую поясняют на развернутой внутренней схеме с действительным расположением контактов. Развернутые схемы аппаратов размещают на листе с изображением вида на внутренние плоскости или на последующих листах. Методика присвоения условной маркировки выходным зажимам аппаратов, не имеющим заводской нумерации, принята в соответетвии с руководящим материалом «Системы автоматизации технологических процессов. Электроаппаратура, поставляемая комплектно со щитами и пультами по ОСТ 36.13—76. Монтажные символы», РМ4-184-80 НПО «Монтажавтоматика» Минмонтажспецстроя СССР. Зажимы аппаратов маркируют двузначными числами, в которых первая цифра обозначает порядковый номер контакта в пределах аппарата (подряд независимо от вида контакта), а вторая отражает вид контакта. Для обозначения вида контакта принята следующая нумерация: 1—2 — размыкающий контакт; 3—4 — замыкающий контакт; 1— 2—3 — переключающий контакт; 5—6 — контакт размыкающий особый; 7—8 — контакт замыкающий особый; 5— 6—7 — контакт переключающий особый. На рис. 8.16, а показан аппарат с числом контактов менее 10. Если аппарат имеет число контактов более 10, то порядковые номера контактам присваивают по группам: в пределах группы замыкающих контактов —начиная с единицы, в пределах группы размыкающих контактов — также начиная с единицы (рис. 8.16,6). Выводы зажимов катушек маркируют прописными буквами латинского алфавита: А — В — включающая; С — D — отключающая; О—Н — защелка. 315
Рис. 8.16. Примеры присвоения условной маркировки выходных зажимов электрических аппаратов, не имеющих заводской нумерации Развернутые схемы для аппаратуры, имеющей не более двух зажимов, для подключения проводов не разрабатывают (например, лампы сигнальные, звонки, предохранители, конденсаторы, диоды, штепсельные розетки). В проектной документации номера зажимов для таких аппаратов маркируют условно однозначными числами 1, 2 сверху вниз," слева направо (рис. 8.16, в). Номера зажимов у диодов маркируют условно знаками « + », «—» (рис. 8.16,г). Таблицу подключения проводок выполняют в порядке, соответствующем расположению приборов и аппаратуры в щите, на виде с внутренней стороны, слева направо, сверху вниз, последовательно по стенкам: левая, передняя, правая. При установке аппаратуры на поворотной раме щита (секции), двери малогабаритного щита, столешнице пульта таблицу подключения начинают с нового листа с заголовком: «Поворотная рама (секции...)», «Дверь», «Столешница». Проследим порядок заполнения и чтения таблицы подключения щита (табл. 8.3). В графе «Вид контакта» для каждого прибора или аппарата проставляют его позиционное обозначение и под- 316 Таблица 8.3. Таблица подключения проводок Проводник Вывод Вид контакта Вывод Проводник К2 20 19 34 37 7 22* 27 39 41 13 21 31 41 А 13 21 ЗЗп А р р р к КЗ 3 р 3 к п14 п22 32 п42 пВ 14 22 34 пВ 18* 18* 5 39* 39 25 31 37 39* К4 11 17 47 58 5,8* 11 21 23 31п Ап р р 3 р к 12 22 32 В 16 25* 61 20 черкивают. Для приборов при необходимости кроме позиционного обозначения указывают номер колодки или номер штепсельного разъема. Далее для реле указывают условные обозначения видов контактов и условное обозначение катушки. Принимают следующие условные обозначения видов контактов и катушки: з — замыкающий контакт; р — размыкающий контакт; к — катушка реле. Переключающий контакт записывают в двух разных строках — как контакт замыкающий и размыкающий. При этом общий вывод записывают один раз в той же строке, что и размыкающий контакт (в табл. 8.3 пример записи контактов реле К4). В графах «Вывод» для каждого прибора или аппарата перечисляют номера его выводов (штуцеров), для перемычек, выполняемых на аппарате, приводят сокращенное обозначение «п». В графах «Проводник» против соответствующих номеров выводов (штуцеров) прибора или аппарата указывают номера проводок, подключаемых к данному 317
выводу (штуцеру). Если два проводника подводятся к одному выводу, то около обозначения проводника ставят знак «* ». Для возможной последующей корректировки таблиц допускается оставлять в них свободные строки: в таблицах соединения проводок — между различными группами проводов, например питающими, измерительными, заземляющими; в таблицах подключения проводок — между соседними приборами и аппаратами. Таблицы'соединений и подключения каждого единичного щита, передаваемые заводу-изготовителю, брошюруют в отдельные тетради. 8,5. Заказная спецификация щитов и пультов Заказная спецификация входит в состав документации на щиты и пульты и состоит из двух разделов: 1. Щиты и пульты. 2. Приборы и аппаратура, поставляемые комплектно со щитами и пультами. В раздел 1 включают щиты, стативы, пульты и вспомогательные элементы. В графе «Наименование и техническая характеристика оборудования...» для составного щита указывают: его наименование из графы 1 основной надписи чертежа общего вида, слова «состоящий из щитов по ОСТ 36.13—76»; наименование единичных щитов, входящих в данный составной щит, в порядке их записи в перечне составных частей данного щита и условное наименование щита по ОСТ 36.13—76, например «Щит диспетчера, состоящий из щитов по ОСТ 36.13—76: щита 1 ЩПК-3-1 -F00+800+600) -У4-1Р00; щита 2 ЩПК-2-1-(800+800)-У4-1Р00; вставки угловой ВУ-Д-ЩПК-У4». Для щитов, имеющих одинаковые обозначения исполнений, это обозначение указывается в заголовке перед обозначением стандарта, например «Щит оператора, состоящий из щитов У4-1Р30 по ОСТ 36.13—76: щита 1 ЩШ-2-0-(800+800); щита 2 ЩШ-2-0 Л- F00+1000)»; в этой же графе для единичных щитов, используемых в качестве самостоятельных оперативных и местных щитов '§ контроля, регулирования и управления, запись производится по типу: «Щит насосный, состоящий из щита шкафного трехсек- ционного ЩШЗ-П-F00+100+800)-У4-1Р30 по ОСТ 36.13—76». В графе «Тип...» напротив наименований всех щитов (как составных, так и единичных) проставляют обозначение чертежа общего вида щита. В греф «Количество» указывается количество щитов в виде дроби, в числителе которой дано фактическое количество единичных щитов, а в знаменателе — количество в физических единицах. В раздел 2 включают приборы и аппаратуру (электроаппаратуру, трубопроводную арматуру, монтажные изделия и т.п.), поставляемые заводом-изготовителем, комплектно со щитами и пультами. Для удобства обработки заказных спецификаций на заводах-изготовителях раздел 2 начинают с нового листа. Приборы и аппаратуру записывают в раздел 2 следующими группами: а) приборы (манометры МТ, импульсные прерыватели, балансные реле, переключатели щеточные ПМТ, панели дистанционного управления, фильтры, редукторы, блоки питания, клапаны электропневматические, краны-переключатели) ; б) электроаппаратура; в) трубопроводная арматура; г) изделия разные (блоки зажимов, щитки электро- и пневмопитания, соединители для трубных проводок и т.п.). Материалы, необходимые для изготовления щитов (прокат черных металлов, детали крепления внутрищитовой аппаратуры, электрические провода, изделия для маркировки, оконцевания и крепления проводок и т.п.), в заказные спецификации не включают. Контрольные вопросы 8.1. Вопросы по рис. 8.4. 8.1.1. Как определить расстояние между горизонтальными осями амперметров 75-А и 76-А? 8.1.2. К какому документу следует обратиться, чтобы расшифровать обозначение типа рамки для надписей? 8.1.3V Как расшифровать позиционные обозначения, например 1-78-SB1, 1-78-SB2, 1-78-SB3? 318 319
8.1.4. Чем различаются кнопки типов КУ—121—1, КУ—121—2, КУ—121—3, ПКЕ—112—1, ПКЕ—112-2, ПКЕ—112-3? Можно ли ответить на этот вопрос, не прибегая к каталогу? 8.1.5. Почему на общем виде щита не показаны размеры приборов, аппаратов, арматуры? 8.2. Где найти тексты надписей в рамках 2 и на табло HL1 — HL9 (рис. 8.5)? 8.3. Для чего нужны на чертежах щитов общие надписи «Вытяжные системы», «Кондиционеры», «Приточные системы»? 8.4. Вопросы по рис. 8.7. 8.4.1. Почему среди номеров надписей в рамках есть пропуски A—7 и 15—50) ? 8.4.2. Сколько рамок с одинаковыми надписями имеется на столешнице пульта? 8.4.3. Что обозначают надписи SA1 — SA41? где можно найти их расшифровку? 8.4.4. Почему некоторые рамки для надписей значатся под разными номерами: поз. 2 и 4? 8.5. Вопросы по рис. 8.12. 8.5.1. На рис. 8.12 имеются три прибора 92, 94 с одинаковыми позиционными обозначениями ПС1-КУ. Но в одной принципиальной схеме разные элементы не могут иметь одинаковые позиционные обозначения. Если' это не ошибка, то как выяснить, к чему относится каждый элемент ПС1-КУ? 8.5.2. Что в изображении ряда зажимов обозначают: прямоугольники с крестиком, цифры /, 5, 10, 15 в прямоугольниках, черточки между зажимами 2 и 3, 4 и 5 в ряду 1К? 8.5.3. Чем может, например, являться изделие на поз. 246? 8.5.4. Что в обозначении приборов 87 и 88 изображает окружность без номера в правом нижнем углу? 8.5.5. На монтажной схеме одна и та же маркировка проводов, например 523, встречается 4 раза. Не указывает ли это на явную ошибку? -8.5.6. Почему после провода 406 перешли к рассмотрению 823? 8.5.7. Как доказать, что от 1К до изделий 87 и 85 идут раздельные провода? 8.5.8. Проследите соединения с маркировками 824. 8.5.9. Сколько проводов идет на релейную панель? 8.5.10. Почему линии, изображающие соединения с релейной панелью, имеют разную толщину? 8.5.11. Проследите, куда идут провода от изделия 55. 8.5.12. Куда идут кабели 246 и 249? 8.5.13. Может ли с одного конца потока быть 10 жил, а с другого 9 или 11? 320 8.5.14. Сопоставьте номера выводов приборов 87 и 88 с номерами зажимов 2К, к которым они присоединены. 8.5.15. Сопоставляя рис. 8.12 и 8.13, определите, сколько проводов идет на релейную панель и каковы их маркировки. 8.5.16. Можно ли демонтировать прибор 87, не нарушая присоединения к прибору 55? 8.6. Вопросы по рис. 8.13. 8.6.1. Что обозначают буквы а и б, вписанные в окружности на жилах жгута? 8.6.2. Что означают пустые клетки в таблице, относящейся к разъему X? 8.6.3. Сколько резервных жил в кабеле 3 ? 8.6.4. Жилы кабеля не имеют номеров, что это значит? 8.7. Вопросы по рис. 8.15. 8.7.1. С чем соединен прибор // на схеме на рис. 8.17? 8.7.2. Что обозначают надписи у проводов (сплошные линии), отходящих от прибора 12 (электропневматический клапан)? 8.7.3. На схеме поз. 17 повторяется четырежды, не ошибка ли это? Глава 9 ТИПОВЫЕ МОНТАЖНЫЕ ЧЕРТЕЖИ, КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ 9.1. Общие сведения Рассматривая в гл. 7 монтажные схемы электрических и трубных проводок, читатели обратили внимание на: неоднократные ссылки на номера чертежей типовых конструкций; упрощенное изображение заземлений щитов, пультов, брони кабелей, труб, экранирующих оболочек; указания на необходимость уплотнения трубных и электрических проводок во взрыво- и пожароопасных установках; перечни особых условий прокладки тех электрических проводок, для которых недопустимо влияние со стороны других электрических цепей. Все эти ссылки и указания либо даны на монтажных чертежах сугубо схематически, либо просто сформулированы в виде перечисления технических требований. Для конкретизации конструктивных решений и реализации специальных требований пользуются чертежами, выполненными независимо от монтажных схем, что не случайно, так как показ конструктивных элементов на монтажных схемах сильно усложняет 21-679 321
схемы, делает их громоздкими и неудобными в работе и требует больших затрат труда. Но главное состоит в том, что показ конструктивных элементов на монтажных схемах не нужен, так как по технологии сначала подготавливают отборные устройства, закладные и поддерживающие конструкции для монтажа приборов, СА, электрических и трубных проводок, а затем приступают к монтажу проводок. Однако читателям совершенно необходимо научиться читать конструктивные чертежи, чтобы, усвоив систему их обозначений, найти нужные, проверить правильность их применения в конкретных случаях, а также получить сведения, которые могут потребоваться при монтаже, например привязочные размеры. В ряде случаев необходимо изготовить некоторые конструкции или внести в них по месту небольшие изменения. По этим причинам в § 9.1 и 9.2 даны основные сведения о типовых конструкциях и чертежах, особенностях монтажа приборов измерения, контроля и регулирования различных параметров, а также о прокладке трубных и электрических проводок. Следующий весьма важный вопрос, разбираемый в этой, главе, посвящен правильному выполнению заземлений. В зависимости от заземляемого объекта (щит, пульт, труба, экран и т. д.) и способа его установки заземление выполняют по-разному. Основные конструктивные приемы, а также нормируемые величины, например минимальные сечения заземляющих проводников, приведены § 9.3. Большое значение для правильной работы измерительных цепей, а также цепей с малыми рабочими токами имеет исключение взаимного влияния цепей. Взаимное, влияние исключают путем раздельной прокладки некоторых проводов и кабелей, соблюдения нормируемых расстояний, экранирования и т. п. Уметь найти необходимые сведения в каждом конкретном случае — одна из довольно сложных задач чтения схем. Недооценка этого вопроса может привести к опасным последствиям и вынудить переделывать выполненные монтажные работы. Комплекс вопросов, связанных с оценкой степени влияния наводок в конкретных случаях, рассмотрен в § 9.4 и приложениях. Там же даны нормируемые величины. Приборы и средства автоматизации широко применяют во взрыво- и пожароопасных зонах. Прокладка трубных и электрических проводок, а также проходы между помещениями разных классов имеют особенности. Основные све- 322 ¦ дения о прокладке трубных и электрических проводок в этих условиях, а также типичные примеры конструктивного исполнения проходов приведены в § 9.5. Из сказанного выше ясно, что монтажные схемы только в простейших случаях дают исчерпывающие сведения, а в большинстве случаев кроме прочтения собственно монтажной схемы надо уметь оценить конкретные условия монтажа и, исходя из них, воспользоваться конструктивными чертежами, которые рассмотрены в следующих параграфах. 9.2. Назначение в классификациях типовых чертежей Типовые чертежи являются нормативно-техническими документами, определяющими в зависимости от назначения типы и основные параметры (размеры) узла или изделия, сортамент материалов, конструкцию узлов и деталей, способ установки средств автоматизации и монтажных изделий, общие технические требования и т. п. Применение типовых чертежей позволяет сократить объем проектной документации, так как появляется возможность многократного использования чертежей. Внедрение типовых чертежей создало предпосылки для индустриализации монтажных работ. В настоящее время по типовым чертежам на промышленных предприятиях и монтажно-заготовительных участках (МЗУ) изготавливают большую номенклатуру различных узлов и изделий, которые используют при монтаже систем автоматизации. Вынос изготовления таких узлов изделий за пределы строительно-монтажной площадки в ближайшем будущем даст возможность завершить внедрение нового прогрессивного метода монтажа, получившего название полносборный монтаж. Его внедрение позволит свести строительно-монтажные работы к выполнению сборочных операций, что в значительной мере повысит качество монтажных работ и производительность труда монтажников. По назначению типовые чертежи могут быть подразделены на монтажные (ТМ), типовых конструкций (ТК) и закладных конструкций (ЗК). За буквами следуют три группы цифр: первая группа — индекс организации, разработавшей данный чертеж; вторая группа — порядковый номер чертежа; третья группа — год разработки; например ТМ4-168-87 означает: ТМ — типовой монтажный чертеж, 4 — индекс организации, разработавшей чертеж, 168 — порядковый номер, 87 — год разработки A987). 21" 323
Типовые чертежи разрабатывают организации Минмон- тажспецстроя СССР. Индексы организаций разработчиков: ГПКИ «Проектмонтажавтоматика» — 4; Ростовское-на-До- ну ПКБ НПО «Монтажавтоматика» — 3; УШИ «Метал- лургавтоматика» — 2. Типовые чертежи в состав проекта автоматизации не входят. К проекту прикладывают только перечень нормалей, в который включают все используемые в проекте монтажные чертежи (ТМ) и чертежи типовых конструкций (ТК). Чертежи закладных конструкций ЗК в перечень нормалей не включают, так как они являются промежуточными чертежами и передаются генпроектировщику или заказчику в процессе проектирования для учета требований проекта автоматизации при изготовлении технологического оборудования. Монтажные чертежи предусматривают типовые способы установки приборов, средств автоматизации и монтажных изделий. В монтажных чертежах указывают сведения, определяющие: способ установки; область применения; номер чертежей типовых или закладных конструкций, по которым могут быть изготовлены отдельные узлы и детали, а также необходимые поясняющие указания, примечания и спецификации используемых изделий с указанием их типа, количества и т. п. Способ установки приборов и средств автоматизации, а также прокладки электрических и трубных проводок определяют в соответствии с техническими требованиями на автоматизацию, а также в зависимости от конструктивных особенностей технологического оборудования, трубопроводов, зданий и сооружений. Указания о принятом способе установки приводят на схемах соединений и подключения внешних проводок и чертежах расположения оборудования и проводок (см. § 7.2 и 7.6). ¦ Чертежи типовых конструкций определяют конструкции узлов или изделий, предназначенных для установки на них приборов, средств автоматизации, электрических и трубных проводок и т. д., и служат основанием для разработки рабочей документации при серийном производстве этих узлов и изделий в заводских условиях или для их изготовления в условиях МЗУ. Чертежи закладных конструкций -являются строительным заданием генпроектировщику или заказчику и предназначены для организаций, изготавливающих 324 ПИП -*>j Tf'I т ЗК П Н1 ни ^гк | ["г У j [Г^?Т тк ту \гаст \сиа\ зк L Рис. 9.1. Схемы комплектации изделиями при монтаже: а — первичных измерительных преобразователей, встраиваемых в технологические трубопроводы и оборудование; б — средств измерения и автоматизации, не требующих закладных конструкций; в — при крупноблочном монтаже СИА и монтирующих технологические трубопроводы и оборудование. По этим чертежам заводы — поставщики технологических трубопроводов и оборудования изготавливают и монтируют закладные конструкции для последующего монтажа на них приборов и средств автоматизации. Сборники типовых чертежей. Типовые, чертежи группируются по сборникам в зависимости от измеряемого параметра, вида средств автоматизации, места и способа установки и других признаков. В соответствии с этими признаками разработаны и нашли применение в системе НПО «Монтажавтоматика» Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР следующие основные сборники типовых чертежей: 1. Сборники с типовыми чертежами на установку приборов и средств автоматизации. 2. Установка, электрические схемы и подключение исполнительных механизмов. 3. Установка щитов, пультов и стативов. 4. Способы прокладки электрических и трубных проводок. 325
Таблица 9.1. Классификация сборников типовых чертежей по принципу их назначения Область применения чертежей сборников Назначение чертежей I Место установки технических средств Виды технических средств автоматизации Номера сборников ТМ ТК Приборы для измерения температуры 51 16 На трубопроводах и аппаратах ¦ Отборные устройства 54, 79 6, 79 Приборы для измерения давления, расхода, уровня, состава вещества 24, 73, 52, 69 24, 73 Приборы для измерения температуры 70 Установка приборов и средств автоматизации На полу и стене Групповая установка манометров, дифманометров, датчиков ГСП 27 35 Одиночная установка манометров, дифманометров, датчиков ГСП 34 34, 49 В утепленных шкафах Установка и обвязка одиночных приборов и средств автоматизации 62, 55 47, 55, 94 То же, но групповая установка 71 74, 25, 68 Установка, электрические схемы и подключение исполнительных механизмов Установка щитов, пультов и стати- вов В щитах На полу, технологическом оборудовании и трубопроводах В операторских помещениях и в цехах Приборы и СА на фасадах щитов То же, но с монтажной стороны Электроаппаратура Пневмоаппарату- ра Приборы и СА на унифицированных стативах Изделия для крепления аппаратуры Электрические исполнительные механизмы Щиты и пульты по ОСТ 36.13—76 Вводы проводок в щиты Оборудование комплектных операторских помещений и пунктов датчиков 30—33, 36—39 40 58, 65 — — 59 80 72 88 — 41, 44 58, 11 42 2 60 85 — 87 — — — — — 59 86 — - —
ffl о Ьй К о. о ю и S. со § S к о. тежей о. sr 1 в X р- с л в СО о го н гизации S 03 в их сред s Виды тех! ffl новк сред Место хничес; н ю „ о. CD робах о X а Проводки 1 " СО ю* " фориро- S н о ные, л ю Мосты кг ванные 1 00 ^_, ^й С7^ t ¦ »¦¦"" ю ~" та 00 ~* — - в1 со ю б и ка- >, с X в соедин Изделия белей 1 00 <м а> оо Я 33 ю Блоки тр5 к ?*» вз аз CJ ПОМ ружн: вках га о Ш х х к Й о Я « й Ч о ° О Р" G CLS Я S ш ОС' О i- м с s о S Ч 1 00 00 грубных S я к ч о со я о ч в а) S Обогрев проводок го 00 _ 00 CN 00 i а. к CD D. С ЕЗ Я з стен а) о. CU В1 Проходы 1 со 1 1 епления а. Е ш 5 о 4 ч О ч- W К ° I е" ¦S а) Изделия труб, кабе 328 Классификация сборников типовых чертежей по их назначению приведена в табл. 9.1. В настоящее время разрабатывается новая система стандартизации типовых чертежей. Основные принципы ее построения даны в приложении 5. При большой потребности в типовых изделиях по ТК заводами-изготовителями разрабатываются собственные технические условия (ТУ) на их изготовление и поставку. Взаимосвязь изделий и работ по типовым чертежам ТМ, ЗК и ТК указана на рис. 9.1. Схему на рис. 9.1, а применяют при выполнении комплекса работ по врезке закладных частей отборных устройств в технологические аппараты и трубопроводы и установке на них первичных измерительных преобразователей (ПИП). В этом случае по чертежам ТК изготавливают типовые конструкции. По чертежам ЗК монтажные организации собирают закладные конструкции с использованием изделий по ТК и ТУ, изделий, выпускаемых заводами промышленных министерств по государственным стандартам (напри1- мер, болты, гайки и т. п.), и нестандартизированных изделий (НИ), изготавливаемых на производственных базах монтажных управлений. В последнем случае в проекте должны быть разработаны конструктивные чертежи на нё- стандартизированные изделия. Изготовленную закладную конструкцию механомонтаж- ные организации врезают (устанавливают) в технологический аппарат или трубопровод. После испытания технологического оборудования на прочность и плотность при монтаже средств измерений и автоматизации с ЗК снимают пробку-заглушку и устанавливают ПИП в соответствии с типовым монтажным чертежом ТМ. Если ТМ разработан на узел проекта автоматизации, не имеющий закладной конструкции [статив для установки первичных измерительных приборов (СИА), стоек с исполнительными механизмами и т. п.], то техническую документацию проекта, автоматизацию на эти узлы разрабатывают с учетом схемы на рис. 9.1, б. Сложные типовые монтажные решения с применением крупноблочного монтажа (КБМ) в проектах автоматизации разрабатывают по схеме на рис. 9.1, в. В этом случае в про- 329
г) D ж) Рис. 9.2. Способы установки первичных измерительных преобразователей температуры, встраиваемых в технологические трубопроводы и оборудование: а — при Д>76 mm, i. = 100-н800 мм; б — Z>=45-t-57 мм, L = 80-t-100 мм; в — Д«=14-т-: --38 мм, 1=160-;-250 мм; г — ?> = 76-И60 мм, L=250-f-400 мм; д — ?>=45-Ь76 мм, 1 = 160ч-200 мм; е — D>76 мм, i.— 120ч-1000 мм; яс — D>530 mm, L-400-ИООО мм; з — поверхностный термометр сопротивления или термоэлектрический термометр с резьбой; и — то же без резьбы ектах автоматизации предусматривается укрупнение отдельных частей сборочного чертежа ТМ на производственных базах монтажных организаций в виде укрупненных нестан- дартизированных блоков (УНБ). ' Типовые чертежи для установки приборов измерения и регулирования температуры. В соответствии с табл. 9.1 типовые чертежи для установки тех или иных приборов измерения и регулирования температуры следует искать в сборниках № 16, 50, 51 и 70. В настоящее время практически полностью унифицированы технические решения по способам установки прибо- 330 ficmaSu/ne /гуту Рис. 9.3. Типовой чертеж ТМ4-147-87 на установку термопреобразователя сопротивления: / — закладная конструкция ЗК4-1-87; 2 — легкоснимаемый слой теплоизоляции; 3 — термопреобразователь сопротивления; 4 — прокладка; 5 —пробка ров измерения и регулирования температуры, встраиваемых в технологические трубопроводы и оборудование (рис. 9.2). На рис. 9.3, а приведен типовой монтажный чертеж ТМ4-147-87 (по способу установки на рис. 9.2, а) термопреобразователя сопротивления и преобразователя термоэлектрического. В зависимости от диаметра технологического трубопровода D, длины преобразователя L и резьбы его штуцера по ТМ4-147-87 выбирают проектом 58 вариантов установки. Эти варианты приводят в виде таблицы к ТМ4-147-87. Каждому варианту в ТМ4-147-87 присваивают условное наименование: Установка 1, Установка 2, ..., Установка 58. Варианты установок преобразователей по ТМ4-147-87 приведены в табл. 9.2. Пример условного обозначения в проекте автоматизации установки термопреобразователя сопротивления ТСП-0879 с резьбой М20Х1.5, L = 120mm, толщина изоляции 5 до 100 мм: Термопреобразователь сопротивления ТСП-0879 ТМ4-147-87. Установка 6. Резьба штуцера и толщина изоляции S определяют тип необходимой бобышки закладной конструкции ЗК4-1-87 331
еее 8 о СП СЛ |—> Ср СЛ О со о ело СП со о со to о *. СО to ~-а СО ^J со to tO--J СП СО ) 00 -J 3 ЮС0 о о ю о coco 4» СО СЛ О СЛ СП С1 ос to — СЛ СЛ СЛ 00 ю о ¦? 4 -~J СО СЛ О со с осе to со СП СЛ coco о о *» СО СО -J СО to о to СП о СО Ю to-4 СП СО со о coco оо 8 СП о о 00 to о СО СЛ её to СП о СО N3 СЛ СО to to со со о о to о О 00--J 00 СО СО to о to so о о § со СО о 8 СЛ СЛ ф* обо СП О СЛ сл СО о со to о со с ^ t ю to со со СП — to СО to 8 to СО 8 о сое ОС > О 00 -~J > 00 СО СО со о СП о S о СО сл СО 00 ОСП to о 00 о о to to о со оо to о СЛ СП .f* to — --) СЛ СЛ СЛ со со о СЛ Со о со со СЛ *» спел ел 4ь со to о со со 8 со со to -J to м ->1 СП СО to о о со со о О О 00 С» ~-1 CD O1 to о СП со 00 8 со со о со to о со со to -^ Ю --) —) СЛ СО to S to со СО СО О 00 -^ ООООСОО) 8 Условное наименование установки ТМ4-147-87 Условное наименование установки ЗК4-1-87 Условное наименование установки ТМ4-147-87 Условное наименование установки ЗК4-1-87 Условное наименование установки ТМ4-147-87 Условное наименование установки ЗК4-1-87 Условное наименование установки ТМ4-147-87 Условное наименована е установки ЗК4-1-87 гее
1 СП о j6 ГО >» Н О 5 JM ' см X 00 щ с X о г» С С СО 5 ю ю X 00 с 00 X 00 с 0> 3 а U X 00 со ю X С X см со X X S с са со с; X > X a о ю см X X см см X со X со CN X > X см см с X см С^ > см X см X > X 8 см СО (М X <м X со со с CN X > X S 8 00 со см X со СО S, Рис. 9.4. Типовой чертеж ТМ4-153-87 на установку термопреобразователя: У —закладная конструкция ЗК4-17-87; 2 — термопреобразователь; 3 — труба закладная; 4 — бобышка с фланцем; 5 — прокладка; 6 — пробка (рис. 9.3,6). В зависимости от типа бобышки закладная конструкция ЗК4-1-87 имеет 10 вариантов, приведенных в табл. 9.3. Пример условного обозначения установки бобышки с резьбой М20Х1.5, толщина изоляции S до 100 мм: Бобышка ЗК4-1-87. Установка 3. На рис. 9.4, а представлен типовой чертеж ТМ4-153-87 335
установки термопреобразователя по рис. 9.2, ж на трубопроводе D>530 мм или на металлической стенке с внутренней кирпичной кладкой. Установка по ТМ4-153-87 имеет 14 вариантов, представленных в табл. 9.4. Таблица 9.4. Вариант установки термопреобразователей no TM4-153-87 ф М 41 Условнс нование ки ТМ4 1 2 3 4 5 6 7 •Sfe Условно нование ки ЗК4- 1 И 15 2 И 16 3 И 17 4 и 18 5 и 19 6 и 20 7 и 21 Размеры, мм L 400 500 630 800 1000 500 600 1 350 470 540 700 930 470 540 i й а|й Условно нование ки ТЛИ , 8 9 10 11 12 13 14 Я 2 е наи устаь 17-87 Условнс нование ки ЗК4- 8 и 22 9 и 23 10 и 24 11 и 25 12 и 26 13 и 27 14 и 28 Размеры, мм L 800 1000 400 500 630 800 1000 700 930 350 470 540 700 930 Пример условного обозначения установки термопреобразователя сопротивления ТСП-0879 с резьбой М20Х1Д L=400 мм: Термопреобразователь сопротивления ТСП-0879 ТМ4-153-87. Установка 1. На рис. 9.4, б представлен чертеж закладной конструкции ЗК4-17-87. Она имеет 28 вариантов, приведенных в табл. 9.5. Пример условного обозначения установки трубы закладной с бобышкой М20Х1Д L=470 мм для температуры измеряемой среды до 450 °С: Труба закладная ЗК4-17-87. Установка 2. Монтажные работы по установке термопреобразователей в соответствии с типовыми чертежами на рис. 9.3, 9.4 выполняют с использованием комплектующих изделий (см. рис. 9.1,а), изготавливаемых заводами НПО «Монтажав- томатика». (см. табл. 9.3 и 9.5). При других способах установки изделия, не выпускающиеся заводами НПО «Монтажавтоматика» и не входящие в комплект закладных конструкций ЗК, изготавливают монтажными организациями средств измерений и автоматиза- .дии по чертежам типовых конструкций ТК- Изделия, на 336 ¦« *5 S Я > С. « еа к ч \о то ll Cm S I т 22-679 со ю. X С х о © и и о и и см см cn см (Л —' СО О CD О СО ч*< Ю СО 00 СО X с с Ю СМ ¦* со СО Ю CD — СО СО о о о со ¦* ю ю X —1 СМ СО см X >> ч см X CN CM CM CM о о и и CN CN OJ CS СО О CD О) >* Ю СО 00 S X 00 см СО Ю Ю см см" со" о о о о N » О П ¦* Ю С^. С1 см X см X со ЗЗХ IN И (N О) ет и и и и о CM CN CM CM CSI - П О Ю О) СО rt4 Ю СО 00 X 00 те X со с 2.". см см ем со CD CD 00 Ю о о о Ю t^ т^ со п< ю СМ X ем со Tf 337
и g Ф О Ура рат me ,2 0» S3 «• 1 s 1 ГО % а ё & те ур 5 ¦ >> га я go °? 138- V 36.1 Si кла i.ll( О ^ 8." 1 i Я а 35 Pas 5 а> та s«i ?Э О ЕЯ ГГ 1 енова! S ш эонас I см X SIS ,25 см о ю со ю см X 432. ,64 1М о «5 СО ю X о С X  X о ц & см X ¦sos см со X >—1 с с f- 00 см о ю ю X см (^ см X 662. ю СО со о 00 см X 892- « о СП СП см X 432- <5 см р о СО см X см С см X X S 4 ю см см X X см см о to Ю (О см X см X 00 см с с О 00 О) СО см со о о ¦ф О с-з X см — CN см X 892- •ф ¦ф о о СО см X 312- см СО см о ю СО см X 432- -. см о со см X 8 с см X О) X СО ч см см X X 502- 662- см X 00 X СО С С см со о о тр О ем X со со ¦?. см см см X 892- 00 те S о 00 338 75 Оставить лунку 7S Л S а) Л На трубопроводе cffe/iamb Mictct/ шириной 12мм Рис. 9.5. Установка на трубопроводе преобразователя термоэлектрического поверхностного по ТМ4-168-87: 1 ~ легкоснимаемый слой изоляции; 2 — преобразователь; 3 — закладная конструкция ЗК4-9-87; 4 — прижим ЗК.4-20-87; 5 — легкоснимаемый слой изоляции которые не разработаны ТК, изготовляются заказчиками как нестандартизированное оборудование. Так как закладная конструкция монтируется механо- монтажными организациями, то ее изготовление и монтаж должны предусматриваться в технологической части проекта. Если при изготовлении ЗК используются изделия, выпускающиеся заводами НПО «Монтажавтоматика», то эти изделия по договоренности могут передаваться механомон- тажным организациям монтажными организациями НПО «Монтажавтоматика». В остальном все вопросы, связанные с изготовлением закладных конструкций и их врезкой (установкой) на технологических трубопроводах и оборудовании, решают монтажные организации. В связи с этим в типовых чертежах Закладных конструкций разработаны сборочные и деталировочные чертежи для изготовления той или иной закладной конструкции. На рис. 9.5, а дан типовой монтажный чертеж ТМ4-168-87 на 22* 339
1 Z 3 16 *= .-Ф- w I I I V | а * UN J «^— -&• ^е . зв. 4 Рис. 9.6. Прижим ЗК4-20-87: / — колодка; 2 — планка; 3 — болт М8 — 8дХ20.46.019; 4 — гайка М8 — 7н.5.019 установку термопреобразователя поверхностного на технологическом трубопроводе или металлической стенке (на оборудовании) по способу, приведенному на рис. 9.2, и. Соответствующая закладная конструкция ЗК4-9-87 приведена на рис. 9.5, б. Сборочный чертеж на прижим (а) для ЗК-4-9-87 и детализированные чертежи (б и в) выполнены в виде самостоятельного типового чертежа ЗК4-20-87 (рис. 9.6). Типовые чертежи для установки манометров, дифманометров и датчиков ГСП. В соответствии с табл. 9.1 типовые чертежи для установки манометров, дифманометров и датчиков ГСП помещены в сборниках № 27, 34, 35 и 49. Типовые чертежи, определяющие способы установки дифманометров, манометров и датчиков ГСП, разработаны с учетом возможности установки на типовых конструкциях как отдельно стоящих приборов (одиночная установка) на полу или стене, так и группы приборов (групповая установка) на полу или стене, 340 Таблица 9.6. Схемы обвязки дифманометров, манометров, мановакуумметров Расположение прибора и подвод импульсных труб Измеряемая среда Схема обвязки Дифманометр ниже места отбора; подвод импульсных труб сверху Жидкость, пар газ Дифманометр ниже места отбора; подвод импульсных труб сверху Газ влажный или загрязненный Слив Дифманометр выше места отбора; подвод импульсных труб сверху Газ сухой и чистый Дифманометр выше места отбора; подвод импульсных труб снизу Жидкость, пар 341
Продолжение табл. 9.6 Расположение прибора и подвод импульсных труб Мансьчетр выше или ниже места отбора Мановакуумметр или вакуумметр выше или ниже места отбора Измеряемая среда Жидкость, пар, газ Схема обвязки Манометр ниже места отбора; подвод импульсной трубы сверху Жидкость, газ пар. Манометр выше места отбора; подвод импульсной трубы снизу Жидкость, пар, газ 'Слив Слив Примечание, В таблице приняты обозначения: 1 — дифманометр или манометр; 2— импульсная труба; 3 — влагоотделительный сосуд; 4 — запорный Дифференциальные манометры и датчики ГСП широко применяют в схемах измерения и регулирования расхода, давления, разрежения и уровня. Типовые монтажные чертежи для установки манометров, дифманометров и датчиков ГСП разработаны с учетом схем обвязки приборов, приведенных в табл. 9.6. На рис. 9.7 показан типовой монтажный чертеж ТМ4-68-83 на установку одиночных дифманометров ДСП и ДСС, измеряемая среда — газ, жидкость или пар. На рис. 9.8 показана групповая установка дифманометров ДСП 342 Импульсные тпруЗы Рис. 9.7. Одиночная установка дифманометров ДСП и ДСС на полу (а) или стене (б) по ТМ4-68-83: / — рамка РПМ55Х15УЗ по ТУ 36.1130—85; 2 —болт М8Х 16.46.01; 3 — гайка М8.5.019; 4 — шайба 8.01.099; 5 — скоба СО—14 по ТУ 36.1088—76; в — винт В М4—8ДХ 16.46.019; 7 — гайка М4-5.019; « — шайба 4.01.099; 9 — обвязка ОП—105 по ТК4-3550-83; 10 — стойка СП—1 по ТК4-550-83; И — дифманометр; 12 — подставка ДП по ТК4-541-83; 13 — кронштейн ЮТ-68 по ТК4-3421-83, // = 1825 мм, h= 5 1 6 / 513 ф Р 63 Д ; 1025 мм, 1 = 467 мм, /.! = 513 мм 16 МПа; Я = 1790 мм, ft = 990 mm, перепадом Р„"=6,3 МПа для дифманометров с перепадами Р =6,3 и = 460 mm, L, = 506 мм — для дифманометра с и ДСС на полу, измеряемая среда — газ, жидкость или пар. На рис. 9.9 показана групповая установка манометров и ма- новакуумметров МП или МТИ на полу по ТМ4-412 86. В связи с наличием типовых монтажных и конструктивных чертежей на групповую установку дифманометров, манометров и мановакуумметров в проектах автоматизации чертежи на их установку разрабатывают схематично, но с позиционным обозначением элементов конструкции. Перечень элементов, их обозначение, число и указание типовых чертежей на их установку (при необходимости) приводятся 343
Импульсные I Рис. 9.8. Групповая установка дифманометров ДСП и ДСС по ТМ4-398-86: 1 — рама РПП-1 или РПП-2 по ТК4-546-86; 2 — коллектор КС—7УХЛ2 по ТМ4-417-86; 3 — коробка соединительная КС—7УХЛ2 по ТУ 36.1232—84- 4 — рамка РПМ 55Х15УЗ по ТУ 36.1130—85; 5 — обвязка ОП—105 по ТК4-3550—83; 6 — скоба СО—14 по ТУ 36.1086—76; 7 — винт ВМ4—8дХ 16.46.019; « — гайка М4—7н.6.019; S — шайба 4.01.019; 10 — подставка ДП по ТК4-541-83; //— болт М8—8дХ 16.46.019; 12 — гайка М8—7Н.5.019; 13 — шайба 8.01.019; 14 — дифманометр; А — минимальный размер до оси крепления рядом стоящего прибора по ТМ4-25-86; 1 = 700-в -MI00 мм (в зависимости от количества устанавливаемых приборов); А,=302, 351 или 375 мм (в зависимости от модификации прибора) на поле чертежа в виде таблицы по форме 2. Так как расстояния между осями крепления приборов в типовых чертежах не указываются (они зависят от конкретных типов устанавливаемых приборов, см. размер А на рис. 9.9), то 344 ей a, s а с с ь. fb& Зка 345
iff- 1600 150 300 too 300 300 Рис. 9.10. Пример выполнения в проекте чертежа на групповую установку трех дифманометров, датчика ГСП и манометра: 01—ОН — номера импульсных труб; № 1—№ 5 —рамки для надписей РПМ 55Х Х15УЗ по ТУ 3S.1130-85; 1—16 — см. табл. 9.7 в проектном чертеже групповой установки приборов это расстояние указывается. Так же дают установочные размеры, определяющие угол наклона коллектора (размещения коллектора сжатого воздуха и т. п.). На рис. 9.10 приведен чертеж проекта автоматизации на групповую установку трех дифманометров ДСП-71, ДСС-711 и ДСП-71Сг, датчика давления ППДМ и манометра МТ2С-711. Перечень элементов групповой установки дан в табл. 9.7. На поле чертежа проекта также приводится таблица надписей в рамках (№ 1—№ 5), определяющих, какой параметр или параметры измеряет соответствующий прибор (например, расход газа, давление воды в трубопроводе и т. п.). С учетом изложенного техника чтения проекта автоматизации с использованием типовых чертежей, например, на монтаж первичных измерительных преобразователей, встраиваемых в технологические трубопроводы и оборудо- 346 Табл Позиция на рис. 9.10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 16 ица 9.7. Перечень элементов на рис. 9.10 Обозначение ТУ 25.02.100259— 83 ТУ 25.02.100259- 83 ТУ 25.05.2110—76 ТУ 25.02.100259- 83 ТУ 25.02.101962— 79 ТК4-546-86 ГОСТ 10348—80 ГОСТ 10348-80 ТУ 36.2568—83 ТК4-507-86 ТК4-507-86 ТК4-505-86 ТУ 36.1124—83 ТУ 36.1232—84 ГОСТ 617—72 ТК4-546-86 Наименование Дифманометр ДСП-71 Дифманометр ДСС-711 Преобразователь ППДМ, модель 23014 Дифманометр ДСП-71Сг Манометр МТ2С-711 Рама РПП-2 Кабель МКЭШ7Х0.75 Кабель МКЭШ5Х0.75 Коробка КС- 20У2 Коллектор КС-1100 Коллектор КС-700 Коллектор KB-1 Соединитель ПСМ8Х8УЗ Коробка КС-7УХЛ2 Труба М2-М-8Х1 Рама РПП-1 Число 1 1 1 1 1 1 1,5 3 1 1 1 1 2 1 1,5 1 Масса, кг Примечание ТМ4-400-86 ТМ4-400-86 ТМ4-390-86 . ТМ4-398-86 ТМ4-405-86 — м м ТМ4-416-86 ТМ4-419-86 ТМ4-419-86 ТМ4-418-86 — ТМ4-417-86 м — 347
вание, при подготовке и производстве монтажных работ сводится к следующему: 1. По схемам соединений внешних проводок (см. § 7.2) определяют, по каким типовым монтажным чертежам ТМ предусматривается проектом установка первичных измерительных преобразователей. 2. По чертежам ТМ определяют, по каким чертежам типовых конструкций ТК следует изготовить комплектующие изделия, какие закладные конструкции ЗК должны бить установлены механомонтажными организациями; устанавливают потребность в комплектующих изделиях заводского изготовления. 3. По чертежам расположения проводок и оборудования (см. § 7.6) и пояснениям на схемах соединений внешних проводок (см. § 7.2) определяют места установки первичных преобразователей. 4. Проверяют наличие в технологической части проекта чертежей на установку закладных конструкций. 5. Заказывают изготовление комплектующих изделий по чертежам ТК. на монтажно-заготовительных участках. 6. Укомплектовывают объект монтажа изделиями заводской поставки. 7. При необходимости передают механомонтажным организациям изделия поставки заводов НПО «Монтажав- томатика» для использования при установке закладных конструкций. 8. Выбирают из РМ чертежи на нестандартизированные изделия и передают их заказчику для изготовления. При возможности их изготовления силами монтажных организаций по договоренности с заказчиком оформляют договор на их изготовление. . 9.3. Типовые решения по занулению (заземлению) в проектах автоматизации Зануление (заземление) элементов АСУ ТП имеет исключительно важное значение как для обеспечения электробезопасности эксплуатационного персонала, так и для обеспечения надежности и правильности функционирования средств автоматизации и системы в целом. Для зануления (заземления) элементов систем автоматизации в проектах, как правило, используют заземляющую сеть (заземляющее устройство) системы электроснабжения и силового электрооборудования автоматизируемого объек- 348 та. Исключение могут составить лишь некоторые специальные системы автоматического контроля и управления, которые по специфическим условиям работы или требованиям заводов-изготовителей не допускается объединять на общую с другими электроустановками систему заземления. Для таких систем предусматривается отдельное заземляющее устройство, которое должно отвечать всем требованиям, предъявляемым к защитному заземлению. Части (элементы) электроустановок систем автоматизации, подлежащие занулению или заземлению, присоединяют к заземляющей сети (заземляющему устройству) автоматизируемого объекта с помощью нулевых 'защитных или заземляющих проводников, обеспечивающих надежное металлическое соединение этих элементов с заземляющим устройством электроустановки, от которой питается система автоматизации. Зануление (заземление) в электроустановках систем автоматизации для общего случая показано на рис. 9.11. Щит питания системы автоматизации по этой схеме соединяется нулевым защитным (заземляющим) проводником с магистралью зануления 5 (заземления) у источника питания; все другие элементы электроустановок систем автоматизации, подлежащие занулению (заземлению), соединяются нулевыми защитными (заземляющими) проводниками со щитом питания. Если питающая сеть системы автоматизации выполнена по схеме питания от двух независимых источников питания или от одного с двусторонним питанием, то нулевые защитные (заземляющие) проводники к щиту питания должны быть проложены с каждой из питающих линий." Занулению (заземлению) подлежат металлические части электроустановок, которые не находятся под напряжением, но на которых может появиться опасное для жизни напряжение при повреждении электрической изоляции токоведу- щих частей (проводов, обмоток и т. п.), в том числе: а) корпуса контрольно-измерительных приборов, регулирующих устройств, аппаратов управления, защиты, сигнализации, освещения, корпуса электродвигателей исполнительных механизмов и электроприводов задвижек (вентилей) и т. д.; б) щиты и пульты всех назначений, на которых устанавливаются электрические приборы, аппараты и другие средства автоматизации; съемные или открывающиеся части щитов и пультов, если на них установлена электроаппара- 349
Рис. 9.11. Пример выполнения зануления в электроустановке системы автоматизации: 7 — заземлитель; 2 —понижающая трансформаторная подстанция автоматизируемого объекта; 3 ~~ нулевой рабочий проводник, используемый в качестве магистрали зануления; 4 — промежуточный щит электроснабжения; 5 — распределительный щит электроснабжения, питающий систему автоматизации; 6 — нулевой рабочий проводник, используемый в качестве нулевого защитного проводника, зануляющего сборку питания задвижек, пускатель, электропривод; 7 — сборка питания за'движек; 8 — повторное зануление; 9— электропривод задвижки; 10 — магнитный пускатель; // —местный щит контроля и управления; 12 — нулевой проводник; 13 — нулевой рабочий проводник; 14 — панель питания системы автоматизации; /5 — щит контроля и управления в операторной; 16 — контактные металлические соединения панелей щита; 17 — рама щита; И —датчики, первичные приборы; 19 — отдельно стоящий прибор тура; вспомогательные металлические конструкции для установки электроприемников аппаратов управления; в) оболочки, броня и муфты контрольных и силовых кабелей, металлорукава, металлические оболочки проводов и кабелей, стальные трубы электропроводок, коробки, металлические короба, лотки, кабельные конструкции, кронштейны и другие металлические элементы крепления электропроводок; г) оболочки кабелей и проводов, броня кабелей с цепями электробезопасного напряжения, но проложенные на 350 общих металлических конструкциях с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат за- нулению (заземлению); д) приборы и аппараты, размещенные на движущихся частях технологического оборудования; е) стационарные металлические защитные ограждения открытых токоведущих частей электроустановок. Не требуется зануление (заземление): а) отдельными проводниками приборов, аппаратов и средств автоматизации, устанавливаемых на зануленных (заземленных) щитах и пультах или вспомогательных конструкциях, если обеспечивается надежный металлический контакт между корпусами электроприемников и металлоконструкциями щитов и пультов; б) корпусов электроприемников, изготовленных полностью из изоляционных материалов, например пластмассовых корпусов; в) открывающихся и съемных частей зануленных (заземленных) металлических щитов, пультов, ограждений и т. п., если на этих открывающихся и съемных частях установлена электроаппаратура с напряжением, не опасным для жизни; г) отдельно стоящих щитов и пультов, предназначенных для установки неэлектрических приборов и средств автоматизации, например пневматических приборов и регуляторов (без электропитания), манометров (без электрических цепей) и т. п.; электрическая проводка стационарного освещения таких щитов (если оно требуется) должна выполняться в занулённой (заземленной) стальной трубе (вплоть до ввода в осветительную арматуру); если указанные щиты и пульты устанавливаются в помещениях и наружных установках, в которых применено зануление (заземление) электрооборудования, то их следует с целью уравнивания потенциалов также присоединить к сети зануления (заземления); д) корпусов электроприемников с двойной изоляцией и корпусов электроприемников, подключаемых к сети через разделительные трансформаторы; е) металлических скоб, закрепов, отрезков стальных защитных труб в местах прохода кабелей через стены и перекрытия. Выбор нулевых защитных и заземляющих проводников. В качестве нулевых защитных (заземляющих) проводников 351
в электроустановках систем автоматизации следует, как правило,использовать: а) нулевые рабочие проводники в электроустановках, питающихся от систем с глухозаземленной нейтралью, кроме ответвлений к однофазным электроприемникам, для за- нуления которых должен использоваться отдельный третий нулевой защитный проводник; б) специально предусмотренные для этой цели проводники (жилы кабелей, проводов, стальные полосы и т. п.); в) стальные трубы электропроводок; г) алюминиевые оболочки кабелей; д) металлические короба и лотки, предназначенные для прокладки проводов и кабелей. Допускается в качестве нулевых защитных (заземляющих) проводников в электроустановках систем автоматизации использовать: металлические конструкции зданий (фермы, колонны и т. п.); металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути, каркасы распределительных устройств, галереи, площадки, шахты лифтов, подъемников, элеваторов, обрамление каналов и т. п.); металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализации и центрального отопления. При этом должно быть обеспечено надежное соединение указанных конструкций и трубопроводов с заземляющим устройством объекта; проводимость этих конструкций и трубопроводов должна отвечать предъявляемым к нулевым защитным (заземляющим) проводникам требованиям; должна быть обеспечена непрерывность электрической цепи по указанным конструкциям и трубопроводам по всей длине их использования в качестве нулевых защитных (заземляющих) проводников. При использовании в качестве нулевых защитных (заземляющих) проводников алюминиевых оболочек кабелей соединение с зануляемыми (заземляемыми) элементами должно выполняться с помощью гибких медных проводников сечением 6 мм2 при сечении жил кабелей до 10 мм2 и сечением 10 мм2 при сечении жил кабелей 16—35 мм2. При установке приборов, аппаратов и средств автоматизации на зануленных (заземленных) щитах, пультах и вспомогательных конструкциях, а также при соединении между собой отдельных щитов и пультов в многосекционные щи- tbi (пульты) в местах соединений должен быть обеспечен Надежный металлический контакт (без краски, лака и т. п.). 352 Зануление (заземление) составных щитов и пультов, у которых обеспечен надлежащий контакт отдельных панелей (шкафов, пультов) между собой и установочной металлической рамой, допускается выполнять в одном месте. Зануление (заземление) приборов, аппаратов и средств автоматизации, подвергающихся вибрации, частому демонтажу или установленных на движущихся частях, должно выполняться с помощью гибких медных проводников; в местах соединений должны быть приняты меры против ослабления контактов (контргайки, пружинные шайбы и т. п.). Каждый элемент электроустановки, подлежащий зану- лению (заземлению), должен быть присоединен к сети за- нуления (заземления) отдельным проводником (ответвлением); не допускается последовательное включение в нулевой защитный (заземляющий) проводник зануляемых (заземляемых) элементов. В проектах автоматизации специальные проводники сети зануления (заземления) показывают на схемах соединений внешних проводок (см. § 7.2) и чертежах расположения проводок и оборудования. 8 Рис. 9.12. Примеры выполнения узлов зануления (заземления) по ТИ4.25088.17001: а — соединение заземляющим гибким медным проводником корпуса оборудования со стальной защитной трубой и соединение труб между собой; б — соединение заземляющим проводником двух участков стальных защитных труб; / — корпус оборудования; 2 — узел заземления; 3 — гибкий проводник (перемычка); 4 — перфолента с кнопкой; 5 —муфта МС; « — флажок с заземляющим болтом; 7 стальная труба; 8— стальная полоса; 9 — металлорукав; 10 — кабель 23-679 353
Рис. 9.13. Заземление отдельно стоящих щитов: а, 6 ~ жилой кабеля или проводом; в — заземляющим проводником из полосовой стали; 1 — узел заземления «под винт»; 2 — заземляющая жила кабеля или провода; 3 — флажок с заземляющим болтом; 4 — заземляющий проводник из полосовой стали, соединение «под сварку» При использовании в качестве проводников зануления (заземления) стальных труб электропроводок, коробов, лотков и т. д. об этом дают соответствующие указания в технических требованиях на полях чертежа. Конструктивные чертежи по присоединению проводников зануления (заземления) к приборам и оборудованию, соединению проводников и их прокладке в проекте не разрабатывают, так как на эти работы имеются соответствующие инструктивные и руководящие материалы. По этим работам на поле чертежей проводок и расположения оборудования даются указания в технических требованиях, например: Сети заземления выполнить в соответствии с «Инструкцией по проектированию электроустановок систем автоматизации технологических процессов ВСН 205—841'Минмонтажспецстроя СССР» и технологической инструкцией ТИ4.25088.17001 «Монтаж зануления и защитного заземления». На рис. 9.12 показаны конструктивные решения узлов эануления (заземления) при прокладке электрических про- 354 водок в стальных защитных трубах и использовании труб в качестве зануляющих (заземляющих) цепей. Соединения металлорукава с трубой не гарантируют надежного электрического контакта, поэтому непрерывная электрическая цепь зануления (заземления) обеспечивается с помощью заземляющего проводника. На рис. 9.13 показаны наиболее распространенные варианты зануления (заземления) отдельно стоящих щитов (см. гл. 8). 9.4. Типовые технические решения С целью снижения стоимости проектирования АСУ ТП с учетом практического опыта монтажных организаций и эксплуатации средств автоматизации, кроме типовых чертежей ТМ, ТК и 'ЗК, организациями Минмонтажспецстроя СССР разработаны руководящие материалы РМ, технологические инструкции ТИ, типовые технологические процессы ОТТ и другие документы, унифицирующие технические решения при реализации проектов автоматизации. Эти документы согласованы в установленном порядке и входят в состав нормативно-технической документации (НТД), обязательной к руководству при разработке проектов автоматизации, производству монтажных работ и приемке АСУ ТП в эксплуатацию. Перечень действующих нормативно-технических документов периодически обновляется и издается ГПКИ «Про- ектмонтажавтоматика» в виде руководящего материала РМ4-18-... Так, по состоянию на 1 марта 1987 г. действует РМ4-18-87 «Системы автоматизации технологических процессов и средств связи. Указатель нормативно-технических документов». Этот Указатель содержит кроме обязательных также рекомендуемые и справочные документы. В связи с этим проектные организации по типовым решениям, обязательным к применению в проектах автоматизации, не делают детальной конструктивной проработки; в ряде случаев ограничиваются только соответствующими указаниями в технических требованиях на поле чертежа или вообще в чертежах не приводится никаких сведений, а учитываются только стоимость выполняемых по НТД работ в смете и в необходимых случаях потребность материалов в спецификациях проекта. Это обстоятельство следует учитывать при чтении проекта автоматизации и пользовании им. . I 23* 355
Рассмотрим конкретные виды работ проекта автоматизации с использованием НТД. Прокладка электрических проводок с учетом взаимовлияния электрических цепей. Для обеспечения надежной работы схем измерения и регулирования, исключения ложных срабатываний исполнительных элементов, появления дополнительных погрешностей измерения от электрических наводок в проектах автоматизации при выборе мест и способов прокладки электрических цепей должны учитываться рекомендации по условиям допустимости их совместной прокладки. При этом проектом должны учитываться рекомендуемые расстояния между силовыми и измерительными цепями, допустимость прохода в одном кабеле жил к различным первичным измерительным преобразователям, экранизация жил кабеля и т. д. При этом должны также учитываться указания заводов — изготовителей средств измерений и автоматизации. Однако чтение проекта автоматизации, например, на предмет подготовки производства монтажных работ неизменно имеет дополнительную цель — выявление возможности снижения трудозатрат и стоимости работ по реализации проекта. В этом случае могут быть приняты ошибочные решения по объединению кабельных проводок, изменению мест их прохода, расположению кабелей на полках кабельных конструкций, способу прокладки (например, замена прокладки кабелей в защитных коробах на прокладку в лотках), и т. д. С учетом изложенного при чтении проектов автоматизации следует знать НТД по условиям взаимовлияния электрических цепей и уметь пользоваться ею. Разделка кабелей, оконцевание и подключение жил кабеля. По этим видам работ имеется исчерпывающая НТД, подробные инструкции по способам разделки кабелей различных марок, оконцевания их жил и подключения, а в проекте даются только маркировка и схемы подключения жил кабелей. При получении конкретной к данному случаю информации по вопросу оконцевания и подключения жил по НТД следует также учитывать сечение жил кабеля, материал жилы (медь, алюминий), местные особенности объекта (например, наличие вибрации), диаметр прохода сальника — ввода в прибор, тип соединительных коммутационных зажимов аппаратуры (на предмет определения способа подключения: под винт, под штырь, пайка). При этом обязательно следует обратить внимание на возможные указания 356 1 по этим вопросам в технических требованиях на поле чертежа схем соединений электрических проводок проекта автоматизации. Сварка конструкций из углеродистых сталей. На эти виды работ также разработаны НТД. В проектах автоматизации по этому вопросу приводятся только необходимые указания в технических требованиях, например: сварные швы не должны иметь подрезов, прожогов, трещин как по шву, так и по основному металлу. После сварки швы должны быть зачищены; сварку выполняют по технологической инструкции ТИ4.25290.П10]. Лакокрасочные покрытия монтажных изделий и металлоконструкций. По этим работам в проекте автоматизации даются указания в технических требованиях, например лакокрасочные покрытия выполнить в соответствии с технологической инструкцией ТИ4.25373.14000. Если покрытие предусматривается в типовых чертежах ТМ, ТК или 3К на ту или иную конструкцию, то в проекте автоматизации вообще никаких указаний по этому вопросу не дается. Поэтому, чтобы получить информацию о характере покрытия, следует смотреть типовые чертежи, шифры которых приводятся в проекте автоматизации. Проекты автоматизации для взрыво- и пожароопасных зон. Основное требование к проекту автоматизации для взрыво- и пожароопасных зон состоит в том, чтобы примененные средства измерения и автоматизации, а также электрические проводки к ним не были потенциальным источником возникновения взрывов и пожаров. В требованиях обеспечения взрыво- и пожаробезопасно- сти имеются четкие нормативно-технические документы, нормы и правила. С учетом этого в проектах автоматизации для взрыво- и пожароопасных зон решаются следующие вопросы: 1. Выбор средств измерения и автоматизации во взрыво- и пожаробезопасном исполнении с учетом классов взрыво- и пожароопасности объекта. 2. Выбор марки кабеля, проводов, мест и способов их прокладки. 3. Выбор типов проходных и соединительных коробок, ящиков для электропроводок с учетом их степени защиты. Типы коробок обязательно указывают в таблицах перечня элементов на схемах соединений внешних проводок. 4. Выбор исполнения разделительных уплотнений и про- 357
ходов электрических проводок из взрыво- или пожароопасной зоны одного класса в зону другого класса. 5. Разработка технических решений по герметизации операторских помещений, пунктов размещения местных щитов и приборов. Конструктивные решения и исполнения, имеющиеся в нормативно-технических документах, как правило, в проекте автоматизации не приводятся. Для использования при чтении чертежей соответствующих материалов НТД в проекте обязательно указывается класс зон (помещений, установок) по условиям взрыво- и пожароопасности. Указания в части использования НТД при чтении проекта приводятся в технических требованиях на схемах соединений внешних проводок и чертежах размещения проводок и оборудования. Контрольные вопросы 9.1. Как конструктивно реализуется установка первичного измерительного преобразователя температуры по поз. За на рис. 7.1? 9.2. Где найти конструктивные чертежи на установку приборов изг мерения расхода с позициями 328а и 354а на рис. 7.5? 9.3. Какую функцию выполняет коллектор на рис. 9.8 и 9.9? 9.4. Для каких размеров трубопроводов D и L преобразователя используются типовые чертежи «Установка 38 ТМ4-147-87» и «Установка 39 ТМ4-147-87»? 9.5. Чем отличается «Установка 4 ТМ4-147-87» с />=1220мм и 1= = 630 мм (табл. 9.2) от «Установки 14 ТМ4-147-87» с 23=1220 мм и L = = 630 мм? 9.6. Чем отличается «Установка 29 ТМ4-147-87» с ?>=377 мм и L = = 250 мм (табл. 9.2) от «Установки 57 ТМ4-147-87» с Z)=377 мм и L = = 250 мм? Г л а в а 10 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИКИ ЧТЕНИЯ СХЕМ НА БАЗЕ ПРОЕКТНО-КОМПОНУЕМЫХ КОМПЛЕКСОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ, МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ И ВОЛОКОННОЙ оптики 10.1. Общие сведения Электронные вычислительные машины давно применяют в проектах автоматизации верхнего уровня управления. Техника чтения проектов АСУ ТП с ЭВМ не представляет особых затруднений. Их особенностью является в основном наличие в большинстве случаев устройств сопряжения с объектом (УСО) комплекса технических средств с ЭВМ. При этом ЭВМ с комплексом периферийных устройств и УСО размещают в машинном помещении (пункте управления объектом). Связь внешних проводок от объекта управления (к объекту управления) с КТС ЭВМ осуществляется в УСО согласно таблице подключения, выполняемой в соответствии с § 7.5. Электронные вычислительные машины и другие свободно программирующие устройства предусматривают разработку в проекте математического обеспечения (МО) на языках АССЕМБЛЕР или др. При производстве наладочных работ, даже если используется программное математическое обеспечение (пакет прикладных программ), требуется выполнение сложной и длительной работы по отладке программ за заданный технологический процесс. Для видоизменения, совершенствования или развития системы управления необходимо вновь обращаться к услугам квалифицированных программистов. Отечественной приборостроительной промышленностью освоен выпуск микропроцессорных устройств (контроллеров) управления, структура которых оптимизирована для решения задач автоматического регулирования технологическими процессами. В проектах автоматизации наиболее широко применяют: регулирующие микропроцессорные контроллеры — Реми- конты: Р-110, Р-112, Р-120, Р-122; логические микропроцессорные контроллеры — Ломиконты- Л-110, Л-112, Л-120, 359
Р-122; дисплейные микропроцессорные контроллеры — Ди- миконты Д-ПО, Д-112, Д-120, Д-122. Микропроцессорные контроллеры поставляют с завода- изготовителя полностью готовыми к работе, быстро и просто программируют (настраивают) непосредственно на объекте наладочным или эксплуатационным персоналом, от которого не требуется знаний в области вычислительной техники и математического программирования. В современных сложных технологических процессах требуется контролировать и управлять огромным числом параметров. При этом для передачи информации и сигналов управления традиционными методами требуется большое количество кабельно-проводниковой продукции. Электрические трассы превращаются в технически сложные дорогостоящие сооружения, переборочные соединительные кроссы, шкафы, коробки и т. п. являются источником возникновения неисправностей, помех и т. д. В последние годы в проектах автоматизации используют волоконную оптику. Термин «волоконная оптика» появился в 50-х. годах этого столетия, когда в Англии и Голландии был создан гибкий эндоскоп — волоконно-оптическое устройство, позволяющее рассматривать внутренние органы человека. Волоконно-оптические линии позволяют по одному волоконному световоду теоретически передавать несколько тысяч каналов связи (передачи сигналов информации, управления и т. д.). Волоконно-оптические линии связи выполняют волоконно-оптическими кабелями. Оптическое волокно кабеля со скачкообразным изменением показателя преломления изготовляют из кварцевой нити диаметром 200 мкм. Кварцевую нить покрывают пластиковой оболочкой с внешним защитным покрытием. Наружный диаметр такого волоконно- оптического кабеля 500 мкм. Типовая конструкция волоконно-оптического кабеля в разрезе состоит из оптического волокна, силиконового покрытия, внутренней (буферной) оболочки, упрочняющего элемента (например, упрочняющих нитей) и внешней оболочки из полимера. Волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) по каналам передачи информации состоит из традиционных датчиков, аппаратуры преобразования сигналов датчиков в эквивалентные модулированные световые сигналы и ввода информации в оптическое волокно, оптического волокна, аппа- 360 ратуры приемника модулированных световых сигналов и преобразования их в унифицированные сигналы напряжения или тока, традиционных средств отображения информации. Аналогично построены каналы ВОЛС передачи сигналов управления. На ВОЛС могут быть реализованы как аналоговые, так и цифровые системы передачи информации и сигналов управления. 10.2. Проектная компоновка Ремикоктов Рассмотрим особенности проектной компоновки микропроцессорных контроллеров для решения задач АСУ ТП на примере Ремиконтов. Ремиконты: Р-110, Р-112, Р-120, Р-122 решают те же задачи, что и комплексы технических средств АКЭСР, «Каскад», «Контур», СУПС, регулирующие приборы РП-4 и т. п. Ремиконты состоят из набора модулей, основных блоков, дополнительных блоков и конструктивных элементов. На модулях смонтированы электронные компоненты, обеспечивающие преобразование и обработку сигналов управления и команд оператора. Основные блоки входят з состав каждого Ремиконта. Дополнительные блоки — это конструктивно и функционально законченные изделия, которыми при необходимости может укомплектовываться Ремиконт. Конструктивные элементы объединяют модули, блоки и дополнительные устройства в единую конструкцию. Модули делят на следующие группы: модули микропроцессорного вычислителя, модули связи с объектом управления, модуль связи с оператором, модуль интерфейсной связи. В состав микропроцессорного вычислителя входят три модуля: процессор ПРЦ5, постоянное запоминающее устройство ПЗУ2, оперативное запоминающее устройство ОЗУ4. Модуль ПРЦ5 обрабатывает информацию в соответствии с заданной программой. Процессор построен на базе микропроцессора серии К580. Модуль ПЗУ2 реализует программное обеспечение контроллера, включающее программу, организующую процесс вычислений, программу всех алгоритмов управления, программу обслуживания панели оператора и интерфейсных каналов, программу тестирования и самодиагностики. В модуле ОЗУ4 хранятся параметры, которые можег изменять оператор: информация о выбранных алгоритмах 361
управления, об установленной конфигурации, коэффициентах, режимах, задании, времени цикла. В ОЗУ4 хранится также накапливающая информация, формирующаяся в процессе выполнения динамических алгоритмов. Для сохранения запрограммированной и накапливающейся информации при отключении питания используется батарея сухих элементов. В моделях Р-110, Р-120 модуль ОЗУ4 дублирован. Устройства связи с объектом состоят из семи модулей: аналого-цифрового преобразователя АЦП2, цифроаналого- вого преобразователя ЦАП2, дискретно-цифрового -преобразователя ДЦП2, цифродискретного преобразователя ЦДП2, цифроимпульсного преобразователя ЦИП2, разделителей гальванических РГ12 и РГ22. Модуль АЦП2 осуществляет преобразование входных аналоговых сигналов в цифровую форму, модуль ЦАП2 — преобразование цифровых сигналов в аналоговые выходные сигналы, модули ДЦП2 и ЦДП2 — соответственно дискретно-цифровое и цифродискретное преобразование сигналов. Модуль ЦАП2 применяется в комплекте с исполнительным механизмом постоянной скорости. Он лишь усиливает сигналы по мощности: широтно-импульсная модуляция выходного сигнала выполняется программно. Модули ДЦП2, ЦДП2 и ЦИП2 содержат узлы гальванической развязки: модули АЦП2 и ЦАП2 такой развязки не имеют. Для гальванического разделения аналоговых входных и выходных цепей используются соответственно модули РП2 и РГ22. Функции связи с оператором выполняет модуль управления и сигнализации МУС2, который содержит светодио- ды, сигнализирующие о неисправности блока стабилизированного питания, об ошибках, связанных с выполнением программы, о неисправности резервной батареи. Модуль имеет также два дискретных выхода «отказ» и «ошибка», на которых формируется обобщенная информация о неисправностях как аппаратуры, так и программного обеспечения контроллера. Кроме того, модуль содержит один канал интерфейсной связи ИРПС. Модуль интерфейсной связи МИС2 содержит четыре интерфейсных канала радиальной последовательной связи ИРПС (из них в Ремиконтах Р-110, Р-112, Р-120, Р-122 используются лишь три канала). Основные блоки включают в себя панель оператора 1; ПО-2, блок питания стабилизированный БПС-5, батарею сухих элементов, блок вентиляторов. Панель оператора ПО-2 содержит набор функциональных клавиш, цифровых и светодиодных индикаторов, с помощью которых ведется программирование Ремиконта и контролируется его работа. Блок питания БПС-5 вырабатывает стабилизированные напряжения, необходимые для питания модулей. Батарея сухих элементов БСЭл на напряжение 4,5 В автоматически подключается к ОЗУ4 при отключении сетевого питания и используется для сохранения запрограммированной информации при перерывах питания. Блок вентиляторов используется для охлаждения модулей и блока питания. Дополнительные блоки состоят из блока преобразования напряжения БПН-24 и блока переключения БПР-5. Блок преобразования напряжения БПН-24 вырабатывает нестабилизированное напряжение постоянного тока 24 В, используемое для питания дискретных входных и импульсных выходных цепей. Блок БПР-5 по дискретной команде (обычно поступающей с выхода «отказ» Ремиконта) переключает выходные цепи контроллера. Этот блок, как правило, используется в дублированных моделях Ремиконтов Р-112 и Р-122. Физическая структура. Физическая структура Ремиконта характеризует электрические связи его отдельных элементов. Все модули, между которыми производится обмен цифровой информацией, объединены системой параллельных шин (внутренним интерфейсом). К этим модулям относятся ПРЦ5, ПЗУ2, ОЗУ4, АЦП2, ЦАП2, ДЦП2, ЦДП2, ЦИП2, МУС2 и МИС2 (рис. 10.1). Модули гальванической развязки — входной РГ12 и выходной РГ22 — не связаны с внутренним интерфейсом и сопрягаются с соответствующими преобразователями АЦП2 и ЦАП2 с помощью обычного кабельного соединителя, по которому передается аналоговая информация. Панель оператора ПО2, хотя и использует цифровую информацию, непосредственно к интерфейсу не подключается: между ПО2 и интерфейсом включены буферные элементы, расположенные в модуле ПРЦ5. В связи с этим панель оператора ПО2 подключается через разъем, установленный на лицевой панели модуля ПРЦ5. Блок питания БПС-5 и батарея сухих элементов БСЭл подключены к входящим в интерфейс специальным ши- 362 363
Входы- выходы Аналоговые Дискретные Импульс- . Ss ч . Л НЫВ РГ22 АП2\ \ДЦП2\ \ЦДПг\ \ЦИП2\ j i Интерфейс ИРПС ПРЦ5\ I ПЗУ21 \03Ш\ 10jW 111 /702 I \МУС211 .T-J I т Отказ Ошибка: Рис. 10.1. Физическая структура Ремиконта: / — устройство связи с объектом; 2 — модуль интерфейсной связи; 3 — устройства питания и переключения; 4 — внутриблочиая цифровая шина; 5 — устройства связи с оператором; 6 — микропроцессорный вычислитель нам, к которым подключаются соответствующие модули Ремиконта. Логика работы внутреннего интерфейса Ремиконта соответствует интерфейсу И-41 (использующемуся, например, в микроЭВМ СМ1803). Особенности конструктивного исполнения. Ремиконты Р-110, Р-112, Р-120, Р-122 имеют три конструктивных исполнения — шкафное, приборное и каркасное. При шкафном исполнении конструктивно законченным изделием является напольный компоновочный шкаф (рис. 10.2,а), в котором размещают четыре каркаса с модулями (т.е. он имеет четыре «этажа), или настенный (Н) компоновочный шкаф (рис. 10.2, б) с одним каркасом. В приборном (П) исполнении каждый каркас (рис. 10.2, в) размещается в приборном кожухе, являющемся конструктивно законченным изделием. При каркасном (К) исполнении в состав Ремиконтов (г) не входит ни шкаф, ни кожух. Обычно ремиконт в каркасном исполнении устанавливают в шкаф с другими Ремиконтами или аналогичными; по конструкции изделиями. Большинство конструктивных элементов для всех вариантов конструкции являются общими, поэтому дальнейшее описание в равной мере относится ко всем исполнениям. Исключение составляют шкафы, напольный или настен- 364 7га А «) Рис. .10.2. Габаритные размеры Ремиконтов: О:— шкафное напольное исполнение; б — шкафное настенное исполнение; в — приборное исполнение; г — каркасное исполнение ный, применяемые только в шкафном исполнении, и приборный кожух, используемый лишь в приборном исполнении. Различные модели Ремиконта базируются на одной 365
3 / о D ? DDQ -HJ- // if 5B78 5 67 7 9 / 7 1 г Сеть *) Основной, г комплект о ооо п ста D DPD Резервный, комплект 7/7/ а п ° 0 а Q У -'IО 7/7/ 7 / 7 / ¦+9- / -м- / 0 567 Сеть?. б) Сеть а odd * 5 6 73 Э 1 ///// / / Первый комплект Сеть Второй ^| комплект а 9 Г i -W- / / ПО О ? а h и / / у у ' / 7 / /7 о о g / •+*- Сеть Z о ооо а а а пап Оснобнай Комплект резервный 366 Рис. ЮЗ. Компоновка РеминконтовР-ПО (в), Р-П2 (б), Р-120 (в) и Р-122 (г): / — каркас; 2— блок стабилизированного питания БПС-5; 3 — панель оператора ПО-2; 4 — модуль ПРЦ5; 5 — модуль МУС2; б — модуль ПЗУ2; 7 — модуль ОЗУ4 (основной); 8 — модуль ОЗУ4 (резервный); 9 — место для установки модулей проектно-компонуемого комплекта; 10 — интерфейсная связь между основным и резервным комплектами конструкции. Однако компоновка различных моделей имеет свои особенности, которые в основном определяются числом каркасов, источников питания и панелей оператора. Ремиконт Р-110 размещают в одном каркасе, комплектуют одним блоком стабилизированного питания и одной панелью оператора (рис. 10.3,а). Ремиконт Р-112 размещают в двух каркасах, каждый из которых комплектуется индивидуальным блоком стабилизированного питания. Один из каркасов (совместно с блоком питания) образует основной комплект, другой каркас (со своим блоком питания)—резервный комплект. Оба комплекта связываются между собой с помощью интерфейсного канала ИРПС. Ремиконт Р-112 комплектуют одной панелью оператора, которую подключают к основному комплекту (рис. 10.3,6). Ремиконт Р-120 размещают в одном каркасе, в каждой половине которого находятся два независимых комплекта, имеющих индивидуальный набор модулей, индивидуальные блоки стабилизированного питания и панели оператора. Таким образом, модель Р-120 состоит из двух самостоятельных, независимых в электрическом и логическом отношении комплектов Ремиконтов. Общим у этих комплектов является лишь каркас, механически объединяющий модули двух комплектов (рис. 10.3, в). Ремиконт Р-122 размещают в одном каркасе, при этом одну половину каркаса занимает основной, другую — резервный комплект. Каждый комплект имеет индивидуальный блок стабилизированного питания. Оба комплекта связаны между собой с помощью интерфейсного канала ИРПС. Ремиконт Р-122 комплектуют одной панелью оператора, которую подключают к основному комплекту (рис. 10.3, г). Базовый и проектно-компонуемый комплекты. Ремикон* ты Р-110, Р-112, Р-120, Р-122 являются проектно- компонуемыми изделиями. Их состав жестко не фиксирован и определяется спецификой и объемом решаемой за- 367
дачи. Проектная компоновка позволяет минимизировать затраты потребителя, сократив до минимума цену, которую приходится платить за неиспользуемые возможности. Весь набор конструктивно законченных элементов Ре- миконтов образует два комплекта: базовый и проектно-ком- понуемый. Базовый комплект является минимальной единицей заказа. Проектно-компонуемый комплект формируется заказчиком. Элементы этого комплекта добавляют к базовому комплекту и в сочетании с ним придают ремиконтам требуемые свойства. В базовый комплект Ремиконтов входит набор элементов, необходимый для решения любой задачи — от элементарной до самой сложной. Базовый комплект состоит из каркаса, блока" стабилизированного питания, панели оператора, четырех (для Р-112, Р-122) или пяти (для Р-110, Р-120) модулей, блока вентиляторов и батарей сухих элементов, шкафа (для шкафного исполнения) или кожуха (для приборного исполнения). . Модули базового комплекта —- это процессор ПРЦ5, постоянная память ПЗУ2, оперативная память ОЗУ4 и модуль управления и сигнализации МУС2. В одиночных моделях Р-110, Р-120 в базовый комплекг входят два модуля ОЗУ4, включеных по схеме дублирования. Такое решение значительно повышает надежность хранения информации и позволяет проводить ремонт ОЗУ4 без необходимости заново вводить запрограммированную информацию. В дублированных моделях Р-112, Р-122 информация, записанная в ОЗУ4 одиночного комплекта, продублирована в ОЗУ4 резервного комплекта, поэтому в составе каждого комплекта эти модули не дублируются. Размещение модулей в каркасе Ремиконта. Так как Ре- миконт позволяет легко модифицировать систему регулирования, то, естественно, изменения и дополнения в проект будут вноситься чаще обычного. В связи с этим в проекте автоматизации при размещении модулей в каркасе придерживаются определенных мест. Модули базового и про- ектно-компонуемого комплекта устанавливают в общем каркасе типа К2КБ343, который имеет 23 посадочных места. Все модули конструктивно унифицированы. С задней стороны каркаса в два ряда по вертикали установлены 46 (для Р-110, Р-112) или 44 (для Р-120, Р-122) разъема РПП-72. Разъемы эти объединены системой параллельных 368 Рвмиконт Р-А/В-ппп.пппп.п — ттп Модель: 110 для Р-110 11Z Яля P-11Z 1ZZ 9ля P-1ZZ Конструктивное исполнение: к- л • н- Число блокад ——БПР-S ¦ БПИ-Zt Число модулей ifftez przz цлпг цдпг ципг AUnz AlitIZ рпг Рис. 10.4. Структура построения шифра условного обозначения Ремиконтов Р-110, Р-112, Р-122 нормального исполнения: к — каркасное конструктивное исполиение; п — приборное; н — напольное шин, которые образуют внутренний цифровой интерфейс контроллеров. В моделях Р-110, Р-112 на первое место в проектах, как правило, устанавливают модуль ПРЦ5 для улучшения охлаждения, на третье место — модуль ПЗУ2. В моделях Р-120, Р-122 расположение модулей в двух комплектах симметрично относительно середины каркаса A2-е посадочное место). Модуль ПРЦ5 соответственно устанавливают на 1-е и 23-е места, а модули МУС2 — на 11-е и 13-е места. Для всех моделей (кроме Р-120) между ПЗУ2 и ОЗУ2 и между базовой и проектно-компонуемои частями всегда должен быть просвет в одно посадочное место. В модели Р-120 просвет оставляют только в том случае, если в проектно-компонуемои части меньше шести модулей. Если есть возможность, то свободное место оставляют между модулями входных и выходных УСО. В модели Р-122 2-е и 22-е (соединение с ПРЦ5) места оставляют свободными. Модули проектно-компонуемои части устанавливают в том порядке, который указан в шифре обозначения (формуле) Ремиконта. На рис. 10.4 приведена структура, по которой составляется шифр условного обозначения Ремиконтов Р-110, Р-112, Р-122 нормального исполнения, т. е. когда условия эксплуатации соответствуют умеренному и холодному климату УХЛ4, напряжение питания 220 В частотой 50 Гц. В случаях, когда климатическое исполнение Ремиконта отличается от исполнения УХЛ4 (для умеренного и холодного климата), напряжение питания отличается от 220 В, 24-679 369
частота питающего напряжения отличается от 50 Гц, к шифру Ремиконта добавляются эти сведения. Пример условного обозначения компонуемого ремиконта Р-112 каркасного исполнения, климатического исполнения УХЛ4 для напряжения питания 220 В частотой 50 Гц, предназначенного для установки в шкаф: Ремиконт Р-112/К—321.2111.1-24. Условное обозначение Ремиконта Р-120: Ремиконт Р-120/Б- ппп. пппп. п ппп. пппп. п = тт. Значения позиций Б, п, т в шифре аналогичны их значениям в Ремиконтах Р-110, Р-112, Р-122 с той разницей, что позиции п указывают как для первого, так и для второго комплекта Ремиконта. Размещение модулей базового комплекта в каркасе Ремиконтов приведено на рис. 10.5. Панели клеммных колодок Ремиконта. Заднюю стенку Ремиконта образует панель клеммных колодок. На панели в четыре ряда по вертикали устанавливаются до 76 клеммных колодок. Обозначение клеммной колодки выражается двумя цифрами: 1.1. ... 19.1. — 1-й ряд; 1.2. ... 19.2. — 2-й ряд; 1.3 ...19.3. — 3-й ряд; 1.4 ... 19.4. — 4-й ряд Первая цифра обозначает порядковый номер клеммной колодки в ряду, вторая цифра — номер ряда. Все клеммные колодки унифицированы и имеют по 8 винтовых зажимов, к которым подключены внешние кабельные связи. При наличии на объекте промышленных помех проектом предусматриваются экранированные кабели. Сама клеммная колодка закреплена в одном из гнезд панели клеммных колодок. Отсюда назначение данной колодки зависит от того, в какой разъем модуля будет вставлена вилка клеммно-модульного соединителя. После установки разъема схема подключения внешних цепей к данной колодке однозначно фиксируется и определяется схемой внешних соединений соответствующего модуля. Когда модули соединяются не с клеммными колодками, а друг с другом, то для связей используется межмодульный соединитель — восьмижильный плоский кабель, который с обеих сторон оканчивается вилками разъема. Он соединяет два модуля через гнезда разъемов, расположенных на лицевой панели модулей. 370 7 1 Z 3 * "a ca P-770 S I 6 N 1 7 3 ¦ в • 7 2 J 1 Сз 5 В • ев Р-720 Л 72 • * • 7? N f° •* Л •4-  Сз N 1 7 Z Посадочные места 2,7 нв занимают 7 3 Посадочное место 1Z не занимают 7 1 Ф 15 •* Р-772 5 N 7 • • » 7 I 2 N Сз 3 1 5 N 1 5 ... /°-722 77 72 13 • во 75 75 215 27 п N гз Посадочные места 3, б не занимают 7 5 Посадочные места 3,1Z,Z7 не занимают 7 ! Z 8 3 \ Р-123 5 N 6 7 в • в гз Посадочные места 3,6 не занимают Ряс. 10.5. Размещение модулей базового и проектно-компонуемого комплектов в каркасах Ремиконтов Р-110, Р-112, Р-120 и Р-122: / — модули базового комплекта; 2 — посадочные места проектно-компонуемых модулей; 3, 5 —посадочные места шести проектно-компонуемых модулей первого и второго и основного и резервного комплектов соответственно; 4, 6 — поса« дочные места 16 проектно-компонуемых модулей основного и резервного комплектов 10.3. Функциональная схема Ремиконтов В регулирующих микропроцессорных контроллерах есть такое понятие, как виртуальная (кажущаяся) структура, она позволяет абстрагироваться от понятия физической структуры и представляет свойства контроллера как звена системы управления. Виртуальная структура Ремиконтов Р-110, Р-112, Р-120, Р-122 одинакова. В схематическое изображение структуры (рис. 10.6) входят: алгоблоки, библиотека алгоритмов, средства ввода-вывода информации, средства настройки и контроля. Алгоблок является базовым элементом виртуальной 24* 37(
Срвдст ВВоВа аналоговых Входов Во 126 дискретных Вхоаав Hat- 9а Библиотека 1 г • \ 1.1 8.1 да алго1 Средства ' управления Настройка г алгоритмов ¦ • 64- глоков 1.8 8.8 isdcmBa вывода /до б* % са Вы 1 1 импульсных ВыхоВоВ ¦ ¦¦——» Во 6+ аналоговых выходов до 1Z6 дискретных Выходов 1— —.>. к СреВства связи < с оператором ' и контроль Рис. 10.6. Виртуальная структура Ремиконта структуры Ремиконтов. Он реализуется в процессе выполнения программы и по своим функциям похож на аналоговый прибор. Алгоблок обрабатывает информацию, поступающую на его вход; формирует управляющее воздействие; имеет собственные входы-выходы, через которые связывается с другими алгоблоками или с входами-выходами контроллера; имеет задатчик, переключатель режимов работы и узел ручного управления. Алгоблок включает в себя еще набор коэффициентов, с помощью которых осуществляется его динамическая и статическая настройка. Функциональная схема алгоблока приведена на рис. 10.7. В каждом из алгоблоков имеется набор из 15 коэффициентов, которые разделены на четыре группы: первая — 4 масштабирующих коэффициента (К2—К5); вторая — 5 коэффициентов, определяющих уровни ограничения или пороги срабатывания (HI— H5); третья—1 коэффициент пропорциональности (Кб); четвертая —5 коэффициентов, задающих значение постоянных времени (Т1—Т5). Конкретное назначение коэффициентов зависит от алгоритма, помещенного в алгоблок. Наряду с этим алгоблок имеет два важных свойства, 372 Задание от ПО от ВДЩ от УВМ Входы Переключение режима ПО Выход от ПО Конфигурация Входов 1-8 Конфигурация Выходов 17; 12 Аналоговый выхов Дискретные , выходы Коэтрцццентьп Рис. 10.7. Функциональная схема алгоблока Ремиконта: ЗДН — узел задания; РУЧН — узел ручного управления; ВДЩ —ведущий алгоблок в каскадной связи; ПО — панель оператора; РУЧН, АВТ, КАСК, УВМ — режимы ручного, автоматического, каскадного, супервизорного управления отличающих его от аналогового прибора. Во-первых, функции, реализуемые алгоблоком, жестко не фиксированы и могут изменяться путем простой замены алгоритма — алгоблок при этом может превратиться в ПИД-регулятор, интегратор, переключатель и т. д. Во-вторых, алгоблоки соединены между собой и с входами-выходами контроллера программным путем без использования кабельных связей. Каждый алгоблок имеет 8 входов и 3 выхода. Назначение входов определяется алгоритмом, который помещен в алгоблок, при этом часть входов могут быть аналоговыми, часть—дискретными. Назначение выходов тоже определяется алгоритмом. Из трех выходов один всегда аналоговый, а два—дискретных. Любой алгоритм из библиотеки алгоритмов может помещаться в любой алгоблок. Каждый алгоблок может работать в одном из семи режимов: КАСК — каскадном, АВТ —автоматическом, УВМ супервизорном, РУЧ — ручном, ДИСТ — дистанционном, ЗАПР — запрета, СЛЕЖ — слежения. Перечень режимов, в котором работает алгоблок, зависит от помещенного в него алгоритма и от конфигурации его входов и выходов. Изменение задания и выхода (рис. 10.7) от панели опе- 373
ратора осуществляется по принципу «прибавить —убавить». Библиотека алгоритмов — это перечень алгоритмов управления, которые в процессе настройки контроллера помещают в алгоблоки. Алгоритмы управления Ремиконта позволяют решать большинство задач автоматического регулирования технологических процессов. Ремиконты Р-110, Р-112, Р-120 и Р-122 имеют одинаковую библиотеку алгоритмов, насчитывающую до 45 наиболее применимых алгоритмов в автоматических системах регулирования. Каждый алгоритм имеет свой код (номер), под которым он хранится в библиотеке. Алгоритмы вызывают из библиотеки по двузначному десятичному коду. Первая цифра кода указывает на вид алгоритма, вторая цифра — на номер внутри данного вида; если в алгоблоке отсутствует алгоритм, то код будет 00. ч Алгоритм представляет собой законченную алгоритмическую единицу, в которой заложено большое число элементарных функций, например алгоритм ПИД-регулиро- вания позволяет помимо ПИД-преобразования суммировать и масштабировать входные сигналы, выделять и демпфировать сигнал рассогласования, вводить зону нечувствительности, ограничивать входной сигнал, контролировать пороговые значения сигнала рассогласования, балансировать алгоритм, переводить его в режим каскадной связи. 10.4. Схемы подключения внешних цепей и кодирование элементов Ремиконтов Ремиконты Р-110, Р-112, Р-120 и Р-122 имеют входные и выходные цепи, которые в исходном состоянии не связаны с входами и выходами алгоблоков. Внешние цепи Ремиконтов не являются однозначными, так как комплектность Ремиконтов переменная. Все указанные возможности по входам и выходам, допускаемые виртуальной структурой, одновременно не могут быть реализованы из-за ограниченных физических возможностей, связанных с числом посадочных мест в блочном каркасе, куда устанавливаются модули. Ремиконты Р-110, Р-112 имеют 16 свободных мест для установки этих модулей, а Р-120, Р-122 имеют 6 таких мест. Схемы подключения внешних цепей к клеммным колодкам Ремиконтов приведены на рис. 10.8—10.10. 374 Ремиконт Рис. 10.8. Схемы подключения аналоговых источников и нагрузок: а — вход гальванического разделителя РП2; б — выход гальванического разделителя РГ22; е — вход аналого-цифрового преобразователя АЦП2; г — выход цифроаналогового преобразователя ЦАП2 Кодирование входов Ремиконта. Ремиконты Р-110, Р-112, Р-120, Р-122 имеют идентичные возможности, но различное число каналов ввода-вывода информации. Кодирование выходов Ремиконтов выполняется в цифровой форме: 64 аналоговых входа контроллера делятся на 8 групп по 8 входов в каждой группе. Каждый вход обозначается двузначной цифрой: первая — номер группы, вторая—номер входа. Например, 1.2 расшифровывается так: первая группа, второй вход. 126 дискретных входа контроллера делятся на 8 групп по 8 входов в каждой группе, по две цепи в каждом входе (восьмой вход восьмой группы не используется, так как он служит для связи с внутренним опорным сигналом). Каждый вход обозначают трехзначной цифрой: первая цифра — номер группы, вторая цифра — номер входа, третья цифра, данная з скобках, — номер цепи. 375 iL.
Bxod_7,3,5 или? Г" 71 Цвпь 7 шконт \ ВхоЗ 1,3,5или 7 Г" ~~ ~\ Цвпь 7 Рвми«онп}\ Bxod 2,4,5 или 9 I Jl_#<?/7i 7 I -О2 о5 о* -05 выход 7,з, 5 или 7 I I I В So 50- 70- 80 Выход ,, 6 или В \Де/гб7(М)Г~~-] i \Цепь Z(B) j L-l. I 'ыход \ЦДГП(ЦИП2) Рис. 10.9. Схемы подключения дискретных источников и дискретных (импульсных) нагрузок: о, б — пассивный и активный источники; в, г — пассивная и активная нагрузка Например, 2.1 A) расшифровывается так: вторая группа, первый вход, первая цепь. Кодирование алгоблоков. В Ремиконте можно использовать до 64 алгоблоков (8 зон управления по 8 алгоблоков в каждой зоне). Каждый алгоблок обозначается двузначной цифрой: первая —номер зоны; вторая — номер алгоблока. Например, 3.7 расшифровывается так: третья зона, седьмой алгоблок. Каждый алгоблок имеет 8 входов, обозначающихся цифрами от 1 до 8, 376 ^Ремиконт >2ЬВ от БПН-Zb т- 1+ i i 1 1 1 1 1 -о; -о2 г-оЗ о* од 07 08 1 выход \-.1,0шиВ/са" l L, W чпн~2о- Вход РеэврВ" Рис. 10.10. Схемы подключения аналоговых нагрузок и цепей сигнализации: а — вход гальванического разделителя РГ22; б — выход гальванического разделителя РГ22; в — питание гальванического разделителя РГ22; г — сигнализация . МУС2; НЗ — нормально замкнутая цепь; HP — нормально разомкнутая цепь; СР — средняя точка Каждый алгоблок имеет 1 аналоговый выход, который обозначается цифрой 11, и 2 дискретных выхода, обозначающихся цифрами 12.1 и 12.2. 10,5. Конфигурация Ремиконтев Под конфигурацией Ремиконтов понимается проектная разработка его структуры, обеспечивающей заданное функционирование АСУ ТП. При конфигурации Ремиконтов выбирают нужный алгоблок. Для его входов назначают источники сигналов (пять). Любой вход любого алгоблока может подключаться к одному из следующих пяти источников сигналов: любому аналоговому входу контроллера; любой цепи любого дискретного входа контроллера; внутреннему опорному сигналу 100 % или логической «1»; 377
63 59- 1Nr-NBx 1 i-йалаоблок \^г.ПВш\ a) fZ5 1Z6 \Z.Nr.NBx.Nn\ (кроме 2.8.8)^ б) 63 6? 3.N3.NA в) 1Z5116 4.N3.NA.N4- г) 700% лиг.1 I Z.B.8 3) Аналоёодьш Ацпз.г Bxoff 13. Z Дискретный ВхаЗ ДИПВ.З 2 z В(з) цепь 1 -*\ ~7\—'——- цепь Z В) 1Z.Z 700% о- или «1» 378 Z.8.8 СО Аналоговый G) Выхов I (?)п-й Вхов @ Дискретный (д) Выход 63 64 б.Нг.НВых в) 63 ВЦ- 7.N3.NA ж) 63 61 8. N3.NA з) {кроме 8.8.8) 63 6Ц- {крамвЬВ.В) I ?¦*¦© \ffjfr. НВых\ I G) 2-*- 1\\1—_ 1 «) \ (кроме 9. В. 8) 1Z5126 9.В.8 л) 11 5.Z.Z u,nnz.z Импульсный Выход ЦАП2.8 11 6.Z.8 / / ж) АналобобыЗ Выход 4.1 11 ЗАЛ В) 11 7А.З ЗДИ АналоеоВый Выход 3.6 Выход „Отказ' 1 Рис. 10.11. Конфигурация Ремиконтов и схемы вариантов при различных подключениях: а — входов алгоблока к аналоговым входам Ремиконтов (8 групп, 8 ?ходов в группе); б — входа алгоблока к дискретным входам Ремиконта (8 групп, 8 входов в группе, 2 цепи во входе); в — входов алгоблока к аналоговым выходам алгоблока (8 зон, 8 алгоблоков в зоне); г — входов алгоблока к дискретным выходам алгоблока (8 зон, 8 алгоблоков в зоне, 2 цепи в алгоблоке); д —. входа алгоблока к опорному сигналу; е — аналогового выхода алгоблока к импульсному выходу Ремиконта [8 групп, 8 выходов (Б—М) в группе]; ж — аналогового выхода алгоблока к аналоговому выходу Ремиконта (8 групп, 8 выходов в группе); з—аналогового выхода алгоблока к задатчику алгоблока — каскадная связь (8 зон, 8 алгоблоков в зоне); и — аналогового выхода алгоблока с одним из аналоговых выходов Ремиконта и задатчиком одного из алгоблоков (8 зон-групп, 8 алгоблоков-выходов, 8 зон в группе); к —дискретных выходов алгоблока к дискретным выходам Ремиконта (8 групп, 8 выходов в группе, 2 цепи в выходе); л — дискретных выходов алгоблока к входу «Отказ»; г, з, Л, вх, вых, ц — номера соответственно группы, зоны, алгоблока, входа, выхода, цепи аналоговому выходу любого алгоблока; любой цепи дискретного выхода любого алгоблока. Для выходов алгоблоков назначают приемники сигналов. Аналоговый выход любого алгоблока может подаваться на один из следующих приемников сигнала: любой импульсный выход контроллера; любой аналоговый выход контроллера; задатчик любого алгоблока (каскадная связь). Дискретный выход любого алгоблока может подаваться на один из следующих приемников сигнала: любой дискретный выход контроллера; выход «отказ». В обобщенной форме конфигурационные возможности Ремиконта приведены на рис. 10.11 (сверху). Схематично эти варианты подключений показаны на рис. 10.11, а—л. Для того чтобы указать, с каким источником соединяется вход алгоблока, применяют специальную систему кодирования. Коды расшифровываются так: коды, начинающиеся с цифры 1: цифра 1 обозначает соединение с одним из аналоговых входов контроллера; вторая цифра указывает номер группы; третья цифра — номер входа, с которым осуществляется соединение. Например, код 1.3.2 обозначает: данный вход алгоблока соединяется с аналоговым входом контроллера, а именно, с третьей группой, входом вторым; коды, начинающиеся с цифры 2: цифра 2 обозначает соединение с одним из дискретных входов контроллера; вторая цифра указывает номер группы; третья цифра — номер входа; четвертая цифра в скобках — номер цепи, с которой осуществляется соединение. Например, код 2.2.6C) расшифровывается так: данный вход алгобло- 379
ка соединяется с дискретным входом контроллера, а именно, с группой два, входом шесть, цепью три; коды, начинающиеся с цифры 3: цифра 3 обозначает соединение с аналоговым выходом одного из алгоблоков; вторая цифра указывает номер зоны; третья цифра — номер алгоблока, с которым осуществляется соединение. Например, код 3.4.1 расшифровывается так: данный вход данного алгоблока соединяется с аналогов-ым выходом алгоблока, а именно, с зоной четыре, алгоблоком первым; коды, начинающиеся, с цифры 4: цифра 4 обозначает соединение с дискретным выходом одного из алгоблоков; вторая цифра указывает номер зоны; третья цифра— номер алгоблока и четвертая цифра в скобках — номер цепи, с которой осуществляется соединение. Например, код 4.4.1 B) расшифровывается так: данный вход алгоблока соединяется с дискретным выходом алгоблока, а именно, с зоной четыре, алгоблоком первым, цепью два. Для связи с внутренним опорным сигналом используется специальный код 2.8.8. Для того чтобы указать, с каким приемником соединяется выход алгоблока, используется следующая система кодировки: коды, начинающиеся с. цифры 5: цифра 5 обозначает соединение аналогового выхода алгоблока с одним из импульсных выходов контроллера; вторая цифра указывает номер группы; третья цифра — номер выхода, с которым осуществляется соединение. Например, код 5.2,2 расшифровывается так: аналоговый выход данного алгоблока соединяется с импульсным выходом, с группой два, выходом вторым; коды, начинающиеся с цифры 6: цифра 6 обозначает соединение аналогового выхода алгоблока с одним из аналоговых выходов контроллера; вторая цифра указывает номер группы; третья цифра — номер выхода, с которым осуществляется соединение. Например, код 6.2.8 расшифровывается так: аналоговый выход данного алгоблока соединяется с аналоговым выходом контроллера, с группой два, выходом восьмым; '; коды, начинающиеся с цифры 7: цифра 7 обозначает соединение аналогового выхода алгоблока с за- датчиком одного из алгоблоков; вторая цифра указывает номер зоны: третья цифра — номер алгоблока, с которым осуществляется соединение. Например, код 7.4.3 расшифро- 380 вывается так: аналоговый выход данного алгоблока соединяется с задатчиком алгоблока, с зоной четыре, алгоблоком третьим. В процессе такого соединения данный алгоблок становится ведущим по отношению к алгоблоку 4.3, который становится ведомым; коды, начинающиеся с цифры 8: цифра 8 обозначает одновременное соединение аналогового выхода алгоблока с одним из аналоговых выходов контроллера и задатчиком одного из алгоблоков. В этом случае номер выхода и номер алгоблока должны совпадать. Например, код 8.3.6 расшифровывается так: аналоговый выход данного алгоблока одновременно соединяется с аналоговым выходом контроллера, с группой три, выходом шестым и задатчиком алгоблока, зоной три, алгоблоком шесть. При таком соединении данный алгоблок становится ведущим по отношению к алгоблоку 3.6, который становится ведомым; коды, начинающиеся с цифры 9: цифра 9 обозначает соединение дискретного выхода алгоблока с одним из дискретных выходов контроллера; вторая цифра указывает номер группы; третья цифра —номер выхода, с которым осуществляется соединение. При соединении дискретного выхода алгоблока с дискретным выходом контроллера номер цепи не указывается, так как конфигурируются одновременно обе цепи. Например, код 9.2.2 расшифровывается так: дискретный выход данного алгоблока сб- единяется с дискретным выходом контроллера, с группой два, выходом вторым. Для связи с выходом «Отказ» используется специальный код 9.8.8. 10.6. Структурные, функциональные и принципиальные схемы АСУ на базе регулирующих микроконтроллеров В проектах автоматизации при разработке структурных, функциональных и принципиальных схем АСУ на базе регулирующих микроконтроллеров применяют некоторые специфические графические изображения элементов схем, приведенные в табл. 10.1. 10.6.1. Структурные схемы Структура системы, выполненная на базе Ремиконтов (рис. 10.12), похожа на структуру обычной аналоговой си- 3§1
Таблица 10.1. Специфические графические изображения элементов на структурных функциональных и принципиальных схемах АСУ на базе регулирующих микроконтроллеров Наименование элемента Дифференциатор Интегратор Демпфер Регулятор: аналоговый импульсный Сумматор Умножитель Делитель Коренатор (элемент извлечения корня) Условное графическое изображение S |/ VL У Л Е X • • V Наименование элемента Ограничитель Разделитель гальванический (РГ12, РГ22) Схема сравнения: с зоной нечувствительности с изменением направления срабатывания с зоной нечувствительности без изменения направления срабатывания при неизменном знаке отклонения входного сигнала с зоной нечувствительности и зоной возврата Задатчик Исполнительный механизм Коммутационное устройство: с переключающим контактом с замыкающим контактом Условное графическое изображение / л Я рг\ о > ) 332 Продолжение табл. 10.1 Наименова нне элемента Услогное графическое изображение Наименование элемента Условное графическое изображение с размыкающим контактом Тиристорные пускатели Магнитные тели пуска- Преобразователь (общее обозначение) Элементы, реализующие логические операции ИЛИ Элементы, реализующие логические операции И Аналого-цифровой преобразователь (АЦП2) Дискретно-цифровой преобразователь (ДЦП2) Цифроимпульсный преобразователь (ЦИП2) Цифродискретный преобразователь (ЦДП2) Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП2) Преобразователь сигналов стемы автоматического регулирования и управления, где приборы и регулирующие устройства заменяют одним или несколькими Ремиконтами. С Ремиконтами могут работать любые датчики с унифицированным токовым сигналом, преобразователи термоэлектрические, термопреобразователи сопротивления, дифференциально-трансформаторные датчики. Аналоговые входы имеют гальваническую развязку, осуществляемую модулем РТ12. На вход Ремиконта могут подаваться дискретные сигналы в виде напряжения 383
ж о Отказ От резервного ремиконта Аналоговые, импуяьаные, \ дискретные выходы Рис. 10.12. Структурная схема АСР на базе Ремиконта: .'-, 4 — токовые датчики и задатчики; 2, 3 — датчики с естественным сигналом и нормирующими преобразователями; 5 —дискретные датчики; 6 — блок питания 24 В для дискретных и импульсных цепей; 7 — Ремиконт; 8 — панель оператора; 9 — блоки переключения; 10 — индикаторы; //, И — магнитные и тиристорные пускатели; 12 — клапаны; 13, 17 — блоки ручного управления ймпульсногр и аналогового типов; 15 — исполнительные механизмы; 16 — указатель выхода; 18 — преобразователи; 19 — канал интерфейсной связи 24 В постоянного тока. Если в качестве датчика используется «сухой» контакт, то последовательно с ним включается источник напряжения 24 В. Дискретные входы имеют также гальваническую развязку. Поступающие на вход Ремиконта сигналы с помощью аналого-цифровых (АЦП2) и дискретно-цифровых преобразователей (ДЦП2) преобразуются в цифровую форму и в таком виде поступают на Ремиконт, где обрабатываются программно в алгоблоках. На вход Ремикон- 1 -ч 4 та могут подаваться не только сигналы датчиков, но и выходные аналоговые и дискретные сигналы других Ремиконтов. Выходные сигналы алгоблоков с помощью соответствующих преобразователей преобразуют выходной сигнал в аналоговую импульсную или дискретную форму и затем поступают на выходные цепи Ремиконтов. Выходные цепи, так же как и входные, имеют гальваническую развязку, осуществляемую модулем РГ22. Аналоговые выходы Ремиконтов могут использоваться для управления пропорциональным пневматическим исполнительным механизмом. В этом случае между выходными цепями и механизмами включают блоки ручного управления, индикаторы выхода и электропневмопреобразо- ватели. Выходные аналоговые и дискретные сигналы Ремиконта не обязательно поступают на исполнительные устройства, они могут подаваться на входы других Ремиконтов или в другие подсистемы. Сигналы с импульсных выходов Ремиконта нельзя подавать на дискретные входы других Ремиконтов. Импульсные выходы Ремиконтов управляют электрическими исполнительными механизмами постоянной скорости. Между выходными цепями и механизмами включены блоки ручного управления и пускатели. Дискретные выходы Ремиконтов могут управлять электромагнитными клапанами. При управлении мощными клапанами используют промежуточные пускатели или реле. Выходные дискретные цепи Ремиконтов пассивны, поэтому последовательно с реле или пускателем включают источник напряжения 24 В, например блоки БПН-24. Все типы Ремиконтов имеют специальный дискретный выход «Отказ», к которому подключены схемы сигнализации, такие как стандартные ламповые индикаторы, звуковые сирены или блоки переключения резерва (блок БПР-5), которые входят в комплект Ремиконта. Выход «Отказ» пассивен, как и дискретный выход, поэтому последовательно с ним включается БПН-24 или любой источник напряжения, дающий 24 В. Оперативно управлять Ремиконтом можно тремя способами: с помощью стандартных токовых задатчиков и стандартных блоков ручного управления, дисплейного пульта оператора (Димиконт), панели оператора. В последнем случае имеется ряд ограничений: панель должна находиться от контроллера не далее 1,5 м; управ- 384 25-679 385
Вид регулиро вин и я Ладдержа ние за данной, температуры Регулирование соатно ш.ения расходоЗ газ—8аздух Щатчики^а датчики и r?t ренлнз чателъ Газ Воздух Задатчи, /~Ч /~ч ••zrv coom (ЛГ) \FE Функциональные /?ре - 'БразоВания (Ремиконт) Оперативное улра. Зле ft ив доказывающие исигна- 'изирующие приборы ©ЗРукаЗая или сЗето- дая сигнализа.- ИМ эвм Рис. 10.13. Функциональная схема АСР регулирования температуры и соотношения газ — воздух на базе Ремиконта Р-110 ление с панели ведется избирательно; приг отказе Ремиконта управление от панели становится невозможным. Учитывая эти особенности, в проектах используют одновременно все способы управления: менее ответственные каналы управления — от панели оператора, а более ответственные— с помощью внешних блоков ручного управления (стандартные блоки оперативного управления). Редко изменяющиеся сигналы задания могут устанавливаться в цифровом виде с панели оператора, а при чае- 386 Источники информации ТВ И FE FE H дона конфигурации Исполнительные устройства №1 I | эегуля, HMZ Название регулятора Регулятор температуры Регулятор соотношения расхода В еаз-воздух ЭВМ Рис. 10.14. Схема компонуемого Ремиконта Р-110 к рис. 10.13 25* 387
Зона монтажа Зона конфигурации Зона монтажа. Регулятор температуры ТЕ Н Mil Регулятор саотна шения расходов ТЕ И FE 1. 1 L 1 1 1 11XTZ.Z 1UPZ.Z 7FriZ izxsz.z /JXPZ.Z ицпг 11XT3.Z JJ т\г 1JXP3.Z zpnz 1ZXS3.Z 3ff 13XP3.Z u 7 213 * .ш ¦U ?l? 13.1 J? 1Л2 13.3 3d T.Z 1\?\з\$\5\б\7\в 32.УМН n \iz.i\iz.z 5\5\7\8 IB ПСИ 11 UZ.1 7Z.Z, 3B z.z 5 В 16 ПСИ 11 \iZ.i\iZ.Z 1 I щипг TSXSZA S.I. 7 i\z ф 5.1.8 S\6\j\e I I Г К ИМ1 I I I К HMZ Рис. 10.15. Принципиальная схема Ремиконта Р-110 к рис. 10.13 том изменении применяются внешние аналоговые задат- чики. Выносные стандартные блоки оперативного управления подключают к Ремиконту через его входы и выходы, тем самым занимая часть аналоговых входов-выходов контроллера, поэтому эти цепи должны быть учтены при решении конкретных задач автоматического регулирования. Дисплейный пульт оператора (Димиконт) подключают к Ремиконту через канал интерфейсной связи. С помощью 388 этого пульта можно избирательно изменять режимы управления, сигналы задания и выходные сигналы при ручном режиме. Можно контролировать оперативные параметры: входные и выходные сигналы, сигналы задания и рассогласования, режим работы. 10.6.2. Функциональные и принципиальные схемы Функциональные схемы АСУ на базе регулирующих микроконтроллеров в проектах автоматизации разрабатывают по каналам передачи информации и управляющих воздействий средств отображения информации и исполнительных механизмов. На рис. 10.13 приведена функциональная схема АСУ регулирования температуры и соотношения газ —воздух на базе Ремиконта Р-110. В проектах автоматизации в дополнение к функциональным схемам приводят схему конфигурации компонуемого Ремиконта (рис. 10.14) и его принципиальную схему (рис. 10.16). 10.7. Особенности техники чтения схем на базе средств волоконной ©птши Особенности техники чтения схем, разработанных с использованием средств волоконной оптики, определяются принципами передачи и преобразования информации и сигналов управления в волоконно-оптических системах связи, технологического контроля и управления. Принципиальная схема волоконно-оптической системы технологического контроля и управления представлена на рис. 10.16. В каналах передачи информации сигнал (например электрический) от датчиков / поступает на передатчик 2, состоящий из модулятора 3 и источника света 4, например светодиода. Изучение светодиода через устройство излучения 5 (типа «линзы») поступает в световод 6. Аппаратура передатчика и устройства ввода излучения в'световод выполняют функцию электрооптического преобразователя (ЭОП). По световоду оптический сигнал, эквивалентный электрическому сигналу датчика /, передается к приемнику информации, на который оптический сигнал из световода подается через устройство вывода излучения 7. Приемник 8 состоит из фотодетектора 10 и усилителя 9. В фотодетекторе оптический сигнал преобразуется в эквивалентный 38-9
№=9} ю Рис. 10.16. Принципиальная схема волоконно-оптической системы технологического контроля и управления электрический сигнал, который после усиления поступает на устройство отображения информации 11 (вторичный показывающий прибор, дисплей и т. п.). Приемник выполняет функцию оптико-электронного преобразователя (ОЭП). Аналогично работает канал передачи сигналов управления. В этом случае устройство / является источником передачи управляющего сигнала, а устройство 11 является исполнительным органом, воздействующим на объект управления. В качестве ОЭП используют, например, светодиоды. Конструкция светодиода-излучателя для волоконно-оптической связи представлена на рис. 10.17, а. В качестве ОЭП в настоящее время широко применяют полупроводниковые (инжекционные) лазеры, так как они формируют более направленный световой луч, который имеет меньшее затухание в светодиоде. Моделированный ток Падающий Свет свет а К \ ЧУч R\\J Рис. 10.17. Конструкции светодиода-излучателя для волоконно-оптической связи (а) и приемники оптического излучения (бив): 1 — металлическая поверхность; 2 — изолирующий слой из окиси кремния; 3 — излучающая область E0 мкм); 4 —¦ область рекомбинации электронов и дырок 390 2 3 Рис. 10.18. Типичная конструкция волоконно-оптического кабеля (а) и пример распространения света в оптических волокнах (б): / — внешняя оболочка кабеля из полимера; 2 — упрочняющий элемент; 3 — внутренняя (буферная) оболочка; 4 — силиконовое покрытие; 5 — оболочка из пластика; 6 — кварцевая сердцевина Кольцевая структура ДуБлирующие сЗязи Рис. 10.19. Пример выполнения кольцевой структуры волоконно-оптической системы с дублирующими связями: Д — датчики; ИМ — исполнительные механизмы; УУС — управляющее устройство системы; ЕС — ЭВМ серии ЕС; СМ — ЭВМ серии СМ; ПЭВМ — персональные ЭВМ; ДС — дисплеи: ТС — транспортные станции В качестве ОЭП используются фотодиоды (рис. 10.17,6) или фототранзисторы (рис. 10.17, б). В качестве световодов используются оптические кабели (ОК). Типовая конструкция оптического кабеля представлена на рис. 10.18, а. Рабочей частью ОК является сердцевина из кварца 6, образующая с оболочкой 5 оптическое волокно. На рис. 10.18,6 показан пример распро- • странения света в оптическом волокне. Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) применяют в системах с большим объемом передачи и переработки 391
управляющих воздействий и информации, в которых целесообразно использовать электронные вычислительные машины и управляющие комплексы. При этом для повышения надежности линий связи в проектах АСУ ТП часто используют кольцевую структуру ВОЛС с дублирующими радиальными линиями (рис. 10.19). Так как при прохождении оптического сигнала в оптическом кабеле происходит его затухание, то при протяженных ВОЛС в проекте предусматривают устройства регенерации— усиления оптического сигнала. Контрольные вопросы 10.1. Как прочитать канал регулирования от токового датчика / на рис. 10.12? 10.2. Расшифровать элемент 3 на рис. 10.12 10.3. Что означают буквы D и Ц в изображении преобразователя в канале от дискретного датчика 5 на рис. 10.12? 10.4. Как прочитать функциональную схему на рис. 10.3 в части регулирования соотношения расходов газ — воздух? 10.5. Из какого чертежа можно получить дополнительную информацию о работе Ремиконта в части регулирования соотношения расходов газ — воздух по функциональной схеме на рис. 10.13 (см. вопрос 10.4)? 10.6. Что обозначает запись а'У\Ь в одном из прямоугольников схемы Ремиконта на рис. 10.14? 10.7. Как расшифровать запись «32.УМН» в конфигурации Ремиконта на рис. 10.14? 10.8. Как расшифровать запись «16.ПСИ» в конфигурации Ремиконта на рис. 10.15? ПРИЛОЖЕНИЯ В настоящее время практически все буквенные условные обозначения в схемах автоматического управления и технологического контроля строят на основе букв латинского алфавита, который и приведен в приложении 1. Это сделано для того, чтобы при чтении условных буквенных обозначений правильно произносились названия букв. Условные графические обозначения контактов различных коммутационных устройств по ГОСТ 2.755—87 даны в приложениях 2 и 3. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Латинский алфавит Печатные прописные буквы А В С D Е F G Н I J К Ь М Название буквы а бе це ДЭ е эф ге аш и йот ка эль эм Печатные прописные буквы N О р Q R S Т и V W X Y Z Название буквы ЭН О пэ ку эр эс тэ У ве дубль-ве икс игрек зет ш
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Условные графические обозначения контактов коммутационных устройств по ГОСТ 2.755—87 Продолжение прил. 2 Наименование Контакт коммутационного устройства: переключающий без размыкания цепи (мостовой) с двойным замыканием с двойным размыканием Контакт импульсный замыкающий: при срабатывании при возврате при срабатывании и возврате Контакт импульсный размыкающий: при срабатывании Обозначение ч 1 Y Наименование при возврате при срабатывании и возврате Контакт в контактной группе, срабатывающий раньше по отношению к другим контактам группы: замыкающий размыкающий Контакт в контактной группе, срабатывающий позже по отношению к другим контактам группы: замыкающий размыкающий Контакт без самовозврата: замыкающий размыкающий Обозначение Y Y Y ила 394 395
Наименование Контакт с самовозвратом: замыкающий размыкающий Контакт переключающий с нейтральным центральным положением с самовозвратом из левого положения и без возврата из правого положения Контакт контактора: замыкающий размыкающий замыкающий дугогасительный размыкающий дугогасительный Продолжение прил. 2 Обозначение U<! или |у и i 396 Продолжение прил. 2 Наименование замыкающий с автоматическим срабатыванием Контакт выключателя Контакт разъединителя Контакт выключателя-разъединителя Контакт концевого выключателя: замыкающий размыкающий Контакт, чувствительный к температуре (термоконтакт) : замыкающий размыкающий Обозначение i { • of г 1 Г 397
Продолжение прил. 2 Наименование Обозначение Контакт замыкающий с замедлением (замедление происходит при движении в направлении от дуги к ее центру), действующим: при срабатывании при возврате при срабатывании и возврате Контакт размыкающий с замедлением (замедление присходит при движении в направлении ог дуги к ее центру), действующим: при срабатывании при возврате при срабатывании и возврате 4 или I J или эА или Nf3C t или или или ь ПРИЛОЖЕНИЕ S Условные графические обозначения контактов позиционных коммутационных устройств по ГОСТ 2.755—87 Наименование Двухпозиционные коммутационные устройства Контакт замыкающий выключателя: однополюсный трехполюсный (однолинейное или многолинейное обозначение) Контакт замыкающий выключателя трех- полюсного с автоматическим срабатыванием максимального тока Контакт замыкающий нажимного кнопочного выключателя без самовозврата с размыканием и возвратом элемента управления: автоматически посредством вторичного нажатия кнопки посредством вытягивания кнопки посредством отдельного привода (пример нажатия кнопки сброс) Обозначение i | - ttt ела 398 399
Продолжение прил. 3 Продолжение прил. 3 Наименование Разъединитель трехполюсный Выключатель-разъединитель трехполюсный Выключатель ручной Выключатель электромагнитный (реле) Выключатель концевой с двумя отдельными цепями Выключатель термический саморегулирующий Контакт термореле Выключатель инерционный Переключатель ртутный трехконечный > Обозначение Hi или \. Ж и л' Наименование Многопозиционные коммутационные устройства Переключатель однополюсный многопозиционный (пример шестипозиционного) Примечание. Позиции переключателя, в которых отсутствуют коммутируемые цепи, или позиции, соединенные между собой, обозначают короткими штрихами (пример шестипозиционного переключателя, не коммутирующего электрическую цепь в первой позиции и коммутирующего одну и ту же цепь в четвертой и шестой позициях) Переключатель однополюсный, шестипо- зиционный с безобрывным переключателем Переключатель однополюсный, многопозиционный с подвижным контактом, замыкающим три соседние цепи в каждой позиции Переключатель однополюсный, многопозиционный с подвижным контактом, замыкающим три цепи, исключая одну промежуточную Переключатель однополюсный, многопозиционный с подвижным контактом, который в каждой последующей позиции подключает параллельную цепь к цепям, замкнутым в предыдущей позиции Обозначение IIIM IrH гТ- IIIII мним 400 26-679 401
Продолжение прил. 3 Наименование Обозначение Переключатель однополюсный, шестипо- зиционный с подвижным контактом, не размыкающим цепь при переходе его из третьей в четвертую позицию U Переключатель двухполюсный, четырех- лозиционный 4- Переключатель двухполюсный шестипо- зиционный, в котором третий контакт верхнего полюса срабатывает раньше, а пятый контакт — позже, чем соответствующие контакты нижнего полюса Гг4 IIJ I LI -гт Переключатель многопозиционный независимых цепей (пример шести цепей) Примечания: 1. При необходимости указания ограничения движения привода переключателя применяют диаграмму положения, например: привод обеспечивает переход подвижного контакта переключателя от поз, / к поз. и обратно Mil L.__ МММ 1 К ? 1 402 Продолжение прил. 3 Наименование Обозначение привод обеспечивает переход подвижного контакта от поз. / к поз. 4 и далее в поз. /; обратное движение возможно только от поз. 3 к.поз. 1 2. Диаграмму положения связывают с подвижным контактом переключателя линией механической связи 1 2 3 Ц- ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Квалифицирующие символы на контакт-деталях графических обозначений коммутационных устройств по ГОСТ 2.755—87 Наименование функции 1. Функция контактора 2. Функция выключателя 3. Функция разъединителя 4. Функция выключателя-разъединителя 5. Автоматическое срабатывание 6. Функция путевого или концевого выключателя 7. Самовозврат Обозначение а а < 26* 403
Продолжение прил. 4 Наименование функции 8, Отсутствие самовозврата 9. Дугогашение Обозначение О Примечания: 1. Квалифицирующие символы при необходимости изображаются на контакт-деталях коммутационных устройств для пояснения принципа их работы. 2. Обозначения, приведенные в пп. 1—4, 7—9 настоящей таблицы, помещают на неподвижных контакт-деталях, а обозначения в пп. б и 6 — на подвижных контакт-деталях. ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Перспективы перестройки системы стандартизации по автоматизации -. Действующая система стандартизации, сложившаяся в условиях экстенсивного развития экономики, не соответствует принципам перестройки управления народным хозяйством, в ряде случаев чрезмерно регламентирует деятельность предприятий и конструкторских организаций, снижает роль потребителей в установлении требований к качеству продукции, излишне нормирует ее конкретные параметры, связывает конструкторов и технологов. Работа по перестройке государственной системы стандартизации должна быть сосредоточена на устранении излишней регламентация правил и процедур создания новой техники, расширения творческой инициативы, повышения самостоятельности, на усиление роли и ответственности конструкторов и технологов и на этой основе сокращения средств разработки и повышения эффективности производства. Государственному комитету СССР по стандартам совместно с министерствами и ведомствами было поручено: пересмотреть фонд основополагающих и общетехнических стандартов, упростить порядок и правила их разработки, согласования и утверждения, устранить неоправданную регламентацию, значительно сократить количество организационно-технических документов, повысить оперативность работ по стандартизации; 404 обеспечить на практике право предприятий (объединений) самостоятельно утверждать по согласованию с потребителем технические условия, технические описания, образцы-эталоны и другую аналогичную документацию, необходимую для выпуска продукции; упростить порядок аттестации продукции и осуществить поэтапный переход к ее сертификации как одному из важнейших направлений дальнейшего развития государственного контроля качества продукции. Государственным комитетом СССР по стандартам издано постановление «Об основных направлениях перестройки системы стандартизации, метрологии и контроля качества продукции», в котором ставятся определенные задачи перед министерствами и ведомствами СССР. На основании этого постановления и указаний Минмонтажспец- строя СССР организации НПО «Монтажавтоматика» до 1993 г. будут пересматривать действующие НТД. Отраслевые стандарты будут отменены и при необходимости переведены в государственные стандарты или технические условия". В основном это касается НТД по монтажу и монтажным изделиям (табл. П5),
Таблица П5 Разрабатываемая структура типовых чертежей по группам средств автоматизации Группа технических средств Приборы и средства автоматизации Место установки На технологическом оборудовании и трубопроводах На полу и стене Вид технических средств Преобразователи температуры Отборные устройства давления и уровня Сужающие устройства Счетчики, ротаметры и датчики расходомеров Датчики уровнемеров и сигнализаторов уровня Датчики концентратомеров и газоанализаторов Регулирующие оргаяы Приборы для измерения температуры Манометры и дифманометры, установка: одиночная групповая Датчики, преобразователи сигнализаторы, аппаратура, управления, соединительные коробки Обозначение сборников чертежей ТМ СТМ4-1-87 E1) — — — СТМ4-2-...G2) — —— СТМ4-3-...G0) СТМ4-4-...B7) СТМ4-5-...B7) СТМ4-6-... (новый сборник) тк — — — — — -— _ СТК4-1-...C5, 49, 70 — частично 94) — — зк РТМ36 E0) РТМ36 F, 25, 52, 54, 4) РТМ36 РТМ36 B4 и 52 — частично, 66, 69) РТМ36 B4 — частично, 74) РТМ36 РТМ36 Типовые черте жи Госстроя СССР G0) — — В утепленных шкафах На полу и на стене В щитах: на фасадах с монтажной стороны То же Приборы температуры Манометры и дифманометры, установка: одиночная групповая Исполнительные механизмы Приборы для измерения технологических параметров Электроаппаратура Пневмоаппаратура СТМ8-7-... (новый сборник) СТМ8-8-...D7, 62) СТМ8-9-...G1) СТМ4-10-...E9, 61) СТМ4-15-...C0, 31, 32, 33, 36, 37, 38, 39) СТМЗ-16-...D0) СТМ4-17-...E8, 65) СТК4-2-...F0) СТКЗ-9-...D1, 44) СТК4-10-...E8, И) Линия связи На строительных конструкциях Электрические и командные трубные проводки Детали соединения и подключения электрических проводок Трубные импульсные проводки Устройства обогрева и теплоизоляция СТМ4-11-...G, 56, 53, ч. 2) СТМ18-12-... (89) СТМ8-13-... G8) СТК4-3-...B, 3, 4, 8, 10, 48, 53, ч. 1) СТК4-4-...F) СТК18-5-...B8) СТКЗ-6-G8)
чер го о и рни сбо CJ !Е чен: § * н CQ Н среде X К S 5* К Вид техн Место установки и Группа технк ческих среде 1 1 ш н оо ,: оо 1 лю- it О С к к к и .Я Е2 ш Детали coi об Е- О СО О, О со <и а, CU сг « s о s >=( =f О М CQ >> о а. :ния Проходы п зющие коне и е чер строя (86) р5 ^.' оо i н о о" оо ¦18-.. 19-.. со со О U со to со о О м Я н д ч >i Щиты и п 6 Вводы В комплектных помещениях Щиты и пульты 00 со Н и оо" 00 20-.. со :> о ати- н ТО ства S о. о я Приборы : зции СО 1 со со" ¦21-.. 00 ^^ I Ha локонструкции, стене и колонне Аппарат рай издел промышле ной связи О аз § и к ш Q* О Е к» З1 get IS as «I il "8 О «J в В1 О я 0 к о Я о в в к п о в о X 1 о о М S в а, С 408 ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Изложенный в гл. 3—10 материал сопровождается контрольными вопросами. Читателям рекомендуется разобраться в них самостоятельно, а затем для самопроверки обратиться к ответам, приведенным ниже. В этих ответах содержатся также дополнительные сведения, т. е. они являются не просто ответами, а продолжением изложения основного материала книги. 3.1. На рис. 3.12, а до слияния группы чередуются: /, 2, 3 (счет сверху вниз), после разветвления — 2, 3, 1. В группу 3 входят 10 линий. 3.2. Линии на рис. 3.12,6 экранированы, на рис. 3.12, в не имеют экрана. 3.3. На рис. 3.12, г сверху дано многолинейное обозначение шести линий в общем экране, снизу — однолинейное. 3.4. На рис. 3.12, д слева изображена группа электрических линий связи, три из которых имеют общий экран, справа — группа линий электрической связи, три из которых выполнены кабелем. 3.5. На рис. 3.12, е конденсатор С и соединенный последовательно с ним резистор R имеют общий экран, экран заземлен. 3.6. На рис. 3.13, е показана обмотка пятиобмоточного E) реле; на рис. 3.13, ж изображены две параллельные обмотки реле напряжения (контактора, пускателя и т.п.). На рис. 3.13.3 показана обмотка теплового реле. 3.7. На рис. 3.13, в слева — токовая обмотка (две дужки), а на рис. 3.13, и слева — обмотка напряжения (три дужки). На рис. 3.13, г изображено реле максимального тока, на рис. 3.13, и справа—реле минимального напряжения. 3.8. Нельзя. Эти обозначения применяют только для тех электромагнитных реле, замедление в которых достигается за счет вихревых токов, возникающих в успокоительной- обмотке (медная гильза, набор шайб на сердечнике), например в телефонных, кодовых реле, в реле серии РЭ—800 и т. п. Если замедление достигается «не на обмотке», а например, с помощью часового или пневматического механизма или 409
редуктора и т. п., эти обозначения применять нельзя. Надо пользоваться общим обозначением обмотки (прямоугольник или дужки), а замедление показывать только в изображении контактов (см. рис. 3.14, н). 3.9. Реле, как правило, имеют самовозврат, поэтому подчеркивать его не нужно. ЗЛО. Искрогасительный контур RC не относится к аппарату, поэтому в обозначении контактов дугогашение показывать не надо. 3.11. Нужно однополюсное обозначение повторить требуемое число раз. В таких аппаратах, как рубильник, автоматический выключатель и др., полученные обозначения обычно располагают рядом и соединяют двумя параллельными линиями, изображающими механическую связь. При разнесенном обозначении линию механической связи показать невозможно, но в этом случае ее заменяют одинаковыми позиционными обозначениями у всех полюсов. 3.12. На рис. 3.14, с показан трехполюсный выключатель. Изображение составлено из обозначений выключателя и линий механической связи. 3.13. На рис. 3.14, г показан двухполюсный выключатель, замыкающий одну цепь (на схеме слева) раньше замыкания другой. Изображение составлено из обозначений, которые показаны на рис. 3.14, л и к сверху, а также линии механической связи. 3.14. На рис. 3.14, у слева показан импульсный размыкающий контакт при срабатывании и возврате, справа — только при возврате. 3.15. В приложении 3 показаны кнопочные выключатели с самовозвратом (п. 6) и без самовозврата (п. 7). В обозначениях подчеркнут вид привода: нажимной, вытяжной, поворотный и т.п. 3.16. В обозначениях на рис. 3.15, г принята условность: позиции переключателя, в которых отсутствуют коммутируемые цепи, или позиции, соединенные между собой, обозначают короткими черточками. Исходя из этого, видим, что на рис. 3.15, в показан пятипозиционный переключатель, не коммутирующий электрическую цепь в первой позиции и коммутирующий одну и ту же цепь в четвертой и пятой позициях. На рис. 3.15, с? показан однополюсный переключатель с безобрывным переключением. Подвижный контакт переключателя на рис. 3.15, е в каждой позиции замыкает три соседние цепи. Подвижный контакт на рис. 3.15, ж замыкает три цепи, исключая одну промежуточную. Шестипозиционный переключатель на рис. 3.15, з коммутирует шесть независимых цепей. Пунктирная линия указывает на механическую связь с приводом. Привод обеспечивает переход подвижного контакта от первой позиции к шестой и далее в первую позицию, обратное движение возможно только от пятой позиции к первой. 3.17. Во-первых, в таблице на рис. 3.16,6 в клетках, соответствую* щих. позициям +45 и —45, нет крестов, во-вторых, в схемах (рис, 410 3.16, в) на пунктирных линиях +45 и —45 в цепи В (между выводами 3 и 4) нет зачерненных точек. 3.18. Сопоставление расположения мест зачерненных точек на схемах с крестами в таблице переключателей показывает соответствие между таблицей и схемой. 3.19. На рис. 3.16,6 и в пронумерованы выводы переключателя, а на рис. 3.16, г и д — цепи. На рис. 3.16,6 и в число контактных положений C) соответствует числу позиций рукоятки C), и рукоятка не имеет самовозврата. На рис. 3.16, г и д число контактных положений D) больше числа позиций рукоятки C). Кроме того, стрелки указывают на пружинный возврат. 3.20. Отличить рабочие обмотки от управляющих можно по обозначениям рода тока: переменный ток подводится к рабочей обмотке, а постоянный — к управляющей. При разнесенном способе изображения управляющую обмотку обозначают тремя полуокружностями, рабочую— двумя. 3.21. Определяют способ соединения обмоток по расположению зачерненных точек, которые указывают начало обмоток. Если начала разных обмоток расположены рядом, значит, включение встречное, если изображения обмоток по одну и ту же сторону — то соединение последовательное. 3.22. Дроссель с ферромагнитным сердечником. 3.23. Изображение составлено из обозначений обмотки, магнитоди- электрического сердечника н знака подстроечного регулирования. 3.24. На рис. 3.19,6 изображен термометр сопротивления, на рис, 3.19, в — терморезистор (термистор) по ГОСТ 2.728—74. Знаки регулирования расставлены верно, именно по этим знакам можно судить, где термометр сопротивления (линейное саморегулирование) и где терморезистор (нелинейное саморегулирование). 3.25. Двухобмоточный. На нижнем рисунке линия электрической связи подвижного контакта показана только на одной обмотке, это допустимо. 3.26. Потенциометр имеет два отвода. На левом рисунке подвижные контакты механически не связаны, на правом связаны, на что указывают пунктирные линии. 3.27. На рис. 3.19,з изображение составлено из обозначений конденсатора, экрана и электрического соединения (точка). На рис. 3.19,к показано обозначение конденсатора с нелинейным саморегулированием в зависимости от напряжения. 3.28. Слева показан конденсатор электролитический полярный, справа — неполярный. По ГОСТ 2.728—74 полярный электролитический конденсатор обозначается иначе — так, как показано на рис. 3.19, л. Неполярный конденсатор по ГОСТ 2.728—68 и ГОСТ 2.728—74 обозначается одинаково (рис. 3.19, и справа). 411
3.29. Знаки, вписанные в обозначения резисторов на рис. 3.19, а, обозначают номинально допустимую рассеиваемую мощность в ваттах: 5 Вт (V). 2 Вт (II), 1 Вт (I), 0,5 Вт (—), 0,25 Вт(\), 0,125 Вт (\\), 0,05 Вт (%). Наибольшую номинальную мощность имеет резистор на 5Bt(V). 4.1. Щит фильтровально-сушильного отделения на рис. 4.4 решает задачи К, С, ДУ, АР и ДС. 4.2. К и С — в сторону щита; ДУ и АР — в сторону технологического оборудования. 4.3. Управление осуществляется со щита цеха обогащения: при управлении складом реагентов — К, С, ДС, ДУ; при управлении оборудованием реагентного хозяйства — К, С, ДУ, АР, ТВ. Передача сигналов К, С, ТВ происходит в сторону щита; ДУ, АР — в сторону технологического оборудования; ДС — в обе стороны. 5.1. Прибор выполняет функции автоматического регулирования и регистрации расхода вещества. 5.2. Поз. 3—/ — первичный преобразователь для измерения расхода, установленный по месту (диафрагма, сопло и т. п.); поз. З-г-2 — прибор для измерения расхода, бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (например, бесшкальный диф- манометр); поз. 3—3 и 3—4 — комплект приборов для измерения расхода, регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный на щите (например, вторичный прибор и регулирующий блок системы «Старт»). 5.3. Функциональный признак прибора «самопишущий» обозначает буква С. Исполнительный механизм мембранный (см. табл. 5.1, поз. 35). Условное обозначение прибора с помощью окружности, вписанной в квадрат, свидетельствует о том, что прибор выполняет функции измерения и регулирования (см. табл. 5.1, поз. 35); установить, что данному прибору принадлежит функциональный признак «самопишущий», невозможно. 5.4. Поз. 7—/ — первичный преобразователь для измерения расхода (например, диафрагма); поз. 7—2— прибор для измерения расхода бесшкальный, с дистанционной передачей показаний (например, бесшкальный дифманометр); поз. 7—3 и 7—4 — комплект приборов для измерения расхода, регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления (например, вторичный прибор и регулирующий блок системы «Старт»); поз. 7—5 — исполнительный механизм с регулирующим органом. Функции приборов аналогичны функциям приборов из предыдущего примера, за исключением прибора (поз. 8—/), который в данном случае является первичным измерительным преобразователем для из- 412 мерения уровня (например, датчик электрического или емкостного уровнемера). 5.5. Регулируется расход продукта, корректирующим параметром является качество или концентрация продукта. 5.6. Комплект аппаратуры с поз. 8 на рис. 5.5 регулирует уровень жидкости в колонне. 6.1. Ответы на вопросы но рис. 6.8 и 6.4 даны ниже. 6.1.1. Фаза, h — Al, h — 1, U — 2, 13 — 3, U — 18, h—16, 1,-14, h — 15, 13 — 9, нуль. 6.1.2. h — 14, 13 —17, h — 3. Контакт 13— KM1 шунтирует кнопку только до тех пор, пока замкнут контакт 13— SQ4, но этого достаточно. Обмотка реле U — КА включена в цепь питания электродвигателя, поэтому реле может сработать от пускового тока. В этом случае, если его контакт был бы введен непосредственно после кнопок «Стоп», произошло бы недопустимое явление: включение двигателя, срабатывание реле, отключение двигателя и т. д. до тех пор, пока нажата кнопка. Значит, контакт реле 13 — КА нельзя вводить в цепь пуска| контакт должен быть введен только в ту цепь питания обмотки магнитного пускателя, которая замыкается после его срабатывания, что ft сделано в рассматриваемой схеме. 6.1.3. Реле /3 — KV притянуто, когда задвижка закрыта, и отпускает, как только привод начинает работу. Это следует из совместного рассмотрения схемы работы и диаграммы работы конечных включателей. 6.1.4. Кнопки местного управления U — SB3 и h—SB5 «Пуск» действуют только в положении М, кнопки дистанционного управления 13 — SB4 и h — SB6 — только в положении Д переключателя 13 — SA. 6.1.5. Как следует из типа магнитного пускателя (ПМЕ—114), указанного в перечне элементов, реле тепловой защиты входит в комплект магнитного пускателя и поэтому отдельно не упоминается (подробную расшифровку типа нужно посмотреть в каталоге). Если бы реле тепловой защиты были однофазными, то, во-первых, у них были бы различные позиционные обозначения и, во-вторых, в схеме были бы изображены контакты обоих реле. 6.1.6. Хотя уставка реле 13 — КА, как следует из его типа (РТ—40/6), указанного в перечне элементов, составляет 6 А, а номинальный ток автоматического выключателя 13—QF меньше B,5 А), реле срабатывает мгновенно, а автомат при небольших перегрузках имеет довольно большую выдержку времени. Мгновенное же срабатывание автоматического выключателя 'происходит только при токе отсечки, который в данном примере равен 7X2,5=17,5 А, что значительно больше тока уставки реле F А). 6.1.7. Назначение нулевой защиты состоит в том, чтобы при исчезновении напряжения привести пусковую аппаратуру в исходное поло- 418
жение, после чего операция управления может быть повторена только путем сознательного действия. В данном примере после отпускания кнопки «Пуск» обмотка магнитного пускателя продолжает получать питание только через собственный блок-контакт. Значит, даже при кратковременном исчезновении напряжения пускатель отпускает и его замыкающий контакт в цепи обмотки размыкается. Чтобы повторить действие, нужно еще раз нажать кнопку. 6.1.8. В любом промежуточном положении привод можно остановить любой кнопкой h—SBl или h — SB2 «Стоп». Кнопка h — SB2 установлена по месту, т. е. непосредственно у привода, кнопка /3—SB1— на щите управления. Места установок кнопок определяют, читая перечень элементов (см. подпись к рис. 6.3). 6.1.9. Цифры 1—4 — нумерация выводов переключателя h — SA, что следует из рис. 6.4, б. 6.1.10. После срабатывания реле тепловой защиты надо немного подождать, чтобы остыла биметаллическая пластина теплового реле, затем деблокировать ее кнопкой и нажать кнопку «Пуск». 6.1.11. Из схемы видно, что при срабатывании 13—КМ2 или h—КМ1 соответственно изменяется порядок присоединения фаз к обмотке электродвигателя, а это и есть условие реверсирования. 6.1.12. Отключить h—QF, Если бы реле h—KA сработало, оно все равно не могло бы устранить короткое замыкание, так как по условию якоря U — КМ2 и /3 — КМ1 нажаты механически. Но реле h — КА просто сработать не может, так как его обмотка включена «ниже» короткого замыкания, и, следовательно, ток короткого замыкания через нее не протекает. 6.1.13. Продолжительность включения магнитного пускателя определяется работой задвижки, так как пускатель отключается автоматически контактом конечного выключателя. Секунды более чем достаточно, чтобы обмотка начала получать питание, минуя кнопку. Следовательно, привод завершит работу. Если держать кнопку нажатой после окончания работы привода, то ничего не произойдет, так как конечный выключатель своевременно отсоединит кнопку от питающего провода U — 3. 6.1.14. В предельном положении задвижки горит одна лампа (назовем ее первой). Когда привод начинает работать, загорается вторая лампа и обе лампы горят до достижения другого предельного положения. Затем первая лампа гаснет, вторая продолжает гореть. Все это можно определить по рис. 6.3, а и 6.4, а. 6.1.15. Достаточно переключатель h— SA перевести в положение 0. В этом можно убедиться и по схеме (на пунктирной линии, соответствующей положению 0, нет зачерненных точек), и по диаграмме '(рис. 6.4,6). 414 6.1.16. Ошибки нет, что следует из п. 3 примечания, которое помещено в подписи к рис. 6.3 и диаграмме на рис. 6.4, а. 6.1.17. Верно, так как в промежуточном положении задвижки контакты замкнуты (см. диаграмму на рис. 6.4,а). 6.1.18. Как следует из диаграммы работы конечных выключателей (см. рис. 6.4, а), контакт выключателя h—SQl останется замкнутым при закрытой задвижке и при ее промежуточном положении. Контакт la — SQ3 размыкается при положении, близком к полному закрытию задвижки. Такая настройка конечного выключателя наиболее полно отвечает принципу сигнализации состояния задвижки в крайних положениях, т.е. пока задвижка полностью не открылась (закрылась), она считается закрытой (открытой). Аналогично работает конечный выключатель ]3 — SQ3, сигнализирующий полностью открытое положение задвижки. 6.1.19. Эти элементы входят в устройство А2. 6.2. Ответы на вопросы по рис. 6.5 даны ниже. 6.2.1. Фаза С, QF2, FU2, SB2, SB4, контакты 5—6 переключателя SA2, КМ2, КК2, нуль. После срабатывания КМ2 параллельно кнопке SB4 включается контакт КМ2. Электродвигатель включается по цепи —• А— В —С — КМ2 - КК2 - М2. 6.2.2. Переключатель SA1 служит для назначения первого (второго) насоса рабочим, а второго (первого) резервным. Зачерненные точки в цепях, управляемых контактами реле KV1 и KV2, относятся к рабочему насосу, а точки в цепях, управляемых контактами реле KV3, — к резервному. Например, если рабочим назначен насос № /, то замкнуты контакты //—12, 9—10, 3—4 (SA1 в положении /). Если рабочим назначен насос № 2, то замкнуты контакты 5—6, 7—8, 1—2 (SA1 в положении //). Контакты 11—12 и 5—6 нужны, чтобы иметь возможность отключать цепи автоматического управления, устанавливая SA1 в положение 0. 6.2.3. Нулевой защиты нет. При исчезновении напряжения насос, если он работал, остановится, а когда напряжение восстановится, он включится, если к этому времени уровень достигнет отметки 2У. Другими словами, схема продолжит работу в нормальном автоматическом режиме. Такие схемы в отличие от схем с нулевой защитой обладают свойством самозапуска. Во многих случаях (дутьевые вентиляторы, насосы питательной воды, дренажные насосы и т. п.) самозапуск совершенно необходим. 6.2.4. Переключатель SA2 исключает одновременное автоматическое и местное управление. Перевести один насос в автоматический режим, оставив другой на местном управлении, нельзя: это отчетливо видно из расположения зачерненных точек на изображении SA2. 6.2.5. Цепи местного управления питаются от соответствующих си- 415
ловых цепей, чтобы иметь возможность один насос полностью отключить, например, для ревизии. Такая схема не может привести к короткому замыканию, так как цепи разделены контактами SA2. 6.2.6. На рис. 6.5, а опущена маркировка цепей. 6.3. Пускатель отключается в трех случаях: кнопкой SB1, при срабатывании тепловой защиты и при перерыве питания. Чтобы пускатель вновь включить, надо нажать кнопку SB2. Но если отключение произошло от тепловой защиты, то следует немного подождать, чтобы остыла биметаллическая пластинка, деблокировать защиту (см. изображение кнопки вблизи обозначений контактов реле КК1 и КК2), а затем нажать кнопку SB2. 6.4. Схема на рис. 6.6, г проще — в ней меньше использовано контактов реле KV, но схема на рис. 6.6, в лучше, так как в ней контролируется реле KV: если оно неисправно, то пускатель отключается. В схеме на рис. 6.6, г пускатель может быть включен, а реле KV отпущено, это приведет к неправильной сигнализации и неправильной работе автоматики, если в ее схеме для сигнализации использованы контакты реле KV. 6.5. Ответы на вопросы по схеме на рис. 6.7, а даны ниже. 6.5.1. Одна схема относится к разным механизмам, но имеет общий элемент — кнопку SB. Если бы каждая лампа получала питание от своей цепи, то кнопка SB должна была бы иметь столько контактов, сколько имеется ламп. Такое решение сильно усложняет монтаж и резко ухудшает условия эксплуатации, так как для снятия напряжения с кнопки пришлось бы отключать цепи нескольких механизмов. 6.5.2. Диоды разделяют («развязывают») цепи ламп. Чтобы убедиться в том, что диоды действительно нужны, заменим их мысленно перемычками и тогда увидим, что цепи всех ламп оказались соединенными. Параметры диодов определяются напряжением питания и номинальным током лампы. 6.5.3. На первый взгляд, схема, содержащая элементы с односторонней проводимостью, работать на переменном токе не может. Но, изобразив схему по-другому (см. рис. 6.7,6), т.е. так, чтобы ясно прослеживались направления проводимости диодов, видим, что через кнопку SB ток протекает в обе лампы, что и требовалось, а между лампами связи нет ни в положительный, ни в отрицательный полупериод, так как в любом случае направления проводимостей диодов противоположны. 6.5.4. При проверке лампы светятся тускло, так как питаются од- нополупериодным током через диоды VD1 — VD4. 6.6. Ответы на вопросы по рис. 6.7, виг даны ниже. 6.6.1. Лампа HL5 через контакты 3—4 переключателя SA1 окажется присоединенной к шине ШМС и поэтому будет мигать. Чтобы переключить ее на ровный свет, надо «подтвердить отключение», т. е. пере- i вести SA1 в положение 00, после чего пружина возвратит его в поло» жение 0. В результате лампа HL5 будет отсоединена от ШМС и через контакты /—2 переключателя S1 присоединится к шине ШРС. 6.6.2. Лампа HL5 погаснет, дампа HL6 будет мигать. 6.6.3. Схема на рис. 6.7, г проще, так как не требует прерывистого тока, но схема на рис. 6.7, в четче, так как по миганию легче выделить сигнал. В схеме на рис. 6.7, г лампы вновь появившихся сигналов горят ярче (они включаются, минуя добавочное сопротивление). Кроме того, лампы, сигнализирующие нормальный режим работы, горят неполным накалом, благодаря чему срок их службы во много раз возрастает. 6.6.4. Название «квитирование» происходит от слова «квитация» — подтверждение. 6.7. Ответы на вопросы по рис. 6.8 даны ниже. 6.7.1. Контакт KV1 отсоединяет реле KV после приема первого сигнала от замкнувшегося контакта SK.1, т.е. подготавливает KV к приему следующих сигналов. Это необходимо потому, что реле КУ для всех сигналов общее, и если его «не освободить», то следующие сигналы будут потеряны. Диод lVDn имеет другое назначение: совместно с диодами 1VD1, 1VD2, ...он разделяет контакты датчиков. 6.7.2. Этот контакт и аналогичные разделяют цепи ламп. Контакты могут быть успешно заменены диодами, как это сделано в нижней части схемы (см. диоды 2VD1, 2VD2,...,2VDn). 6.7.3. Один контакт кнопки SB1 служит для проверки ламп, другой— для проверки реле KV и звонка (рис. 6.8,6, точки 24 и 25). 6.7.4. Диаграммы взаимодействия показывают динамику работы схемы. Они дают возможность оценить, что происходит в любой момент, проверить согласование времен срабатывания и возврата аппаратов, заряда и разряда конденсаторов и т. п. Построение диаграммы занимает ничтожное время, но значительно облегчает труд — ничего не надо запоминать. Наклонные линии отражают процессы нарастания и спада тока в обмотках, конденсаторах, индуктивностях. Чем круче линия, тем процесс протекает быстрее, чем положе — тем медленнее. Отражение скорости протекания процессов важно при согласовании времен. На первом этапе работы по наклонам линий определяют только качественную сторону (больше — меньше, хватает времени — не хватает), на втором этапе переходят к количественным оценкам и корректируют диаграмму. 6.8. Ответы на вопросы по рис. 6.9 даны ниже. 6.8.1. Ничего не изменится, если на обратное изменить направление проводимости всех диодов, присоединенных к одной точке (IVD1, 1VD2 IVDn). 6.8.2. Номинальное напряжение обмотки реле KV должно быть значительно меньше 220 В, для данного режима подходит стандартное 416 27—679 417
напряжение 110 В постоянного тока. Если реле KV настолько чувствительно, что при однополупериодном токе его якорь будет работать как зуммер, то обмотку надо зашунтировать резистором или диодом, включив его так, чтобы не было короткого замыкания, т. е. встречно диоду 1VD1. 6.9. Ответы на вопросы по рис. 6.10 даны ниже. 6.9.1. Диоды VD1 — VD4 образуют выпрямитель, так как пульс- пара собрана из реле постоянного тока. 6.9.2. Кресты обозначают, что это реле с электромагнитным замедлением при срабатывании. 6.9.3. Верхние четыре строки соответствуют четырем реле: KV, KV1, KV2, KV3. Нижняя строка предназначена для изображения импульсов, поступающих на шину ШМС. По горизонтали отсчитывают время. Ординаты трапеций (KV1, KV2, KV3)—это номинальные токи обмоток, выраженные в относительных единицах (применять относительные единицы удобно, так как высота всех трапеций получается одинаковой). Стрелками указывают направление процесса. Пусть реле KV включено в течение некоторого времени (от точки 1 до точки 14). До включения KV контакт RV1 в цепи обмотки KV2 был замкнут, остальные контакты разомкнуты. Поэтому при срабатывании реле KV (точка /) включится KV2, сработает (точка 2) и включит KV1. Реле KV1 сработает (точка 3), отключит обмотку KV2 (точки 4—13) и т.д. Так будет происходить до тех пор, пока реле KV притянуто. Реле KV3 является повторителем реле KV1, следовательно, оно включается в точках 3, 7, 11, а отключается в точках 5, 9 и 13. Контакт реле KV3, через который подается питание на ШМС, замыкается при срабатывании KV3 (точки 15, 17 и 19) и размыкается при его отпускании (точки 16, 18, 20). Обратите внимание на технический прием построения диаграмм. Во-первых, делают заготовку: рисуют необходимое число строк. Во-вторых, задают условия: в данном примере реле KV было отпущено, затем сработало (точка 1) и спустя некоторое время отпустило (точка 14). В-третьих, рассматривают и записывают только один процесс: в данном примере — работу пульс-пары. В-четвертых, закончив с первым процессом, переходят к поочередному изображению его следствий. В данном примере следствие одно—переключение реле KV3. В-пятых, закончив с переключениями KV3, изображают работу его контактов (точки 15— 16, 17—18, 19—20). Предупреждение. Ни в коем случае нельзя рассматривать все процессы сразу, даже в самых простых случаях. Надо идти от причины к следствию — это самый быстрый и верный путь. 6.10. Ответы на вопросы по рис. 6.11 даны ниже. 6.10.1. Для обозначения реле КР использованы стандартные обо- 418 значения: Р — поляризованное, 7 — число обмоток. Две обмотки изображены в схеме, но это не значит, что пять обмоток свободны, так как для подбора необходимых параметров, в данном случае достаточной чувствительности реле, могло потребоваться соединение нескольких обмоток. На принципиальной электрической схеме эти подробности не нужны, и поэтому их в ней не отражают, но в перечне элементов или примечаниях способ соединения обмоток указывают, если возможны различные варианты. 6.10.2. Перемещая движок переменного резистора Rx, изменяют соотношения плеч RP1 и RP2 моста. 6.10.3. Если контакт датчика технологического контроля уже замкнут, то лампа горит, следовательно, импульс тока (который образуется при включении лампы) не возникает и реле срабатывает. 6.11. Ответы на вопросы по рис. 6.13 даны ниже. 6.11.1. Диаграмма построена на рис. 6.13,6 приемами, аналогичными приемам, рассмотренным в примере 6.8. 6.11.2. Контакт реле KV4 в цепи реле KV3 присоединен неправильно, в этом легко убедиться, построив диаграмму, изображенную на рис. 6.13,6. Из диаграммы видно, что в результате допущенной ошибки реле KV3 и KV4 образовали пульс-пару. Чтобы исправить ошибку, надо размыкающий контакт реле KV4 включить так же, как включен аналогичный контакт реле KV6. 6.12. Ответы на вопросы по рис. 6.13 даны ниже. 6.12.1. В схему введен замыкающий контакт 6—10 реле KV1, а реле KV1 является повторителем магнитного пускателя приточного вентилятора. Это ясно из надписи вблизи изображения контакта 6—10 магнитного пускателя КМ. 6.12.2. Автоматический периодический прогрев калорифера позволяет включить систему приточной вентиляции без предварительной подготовки. 6.12.3. Переключатель SA1 переводят в положение Р «Ручное», а затем с помощью ключа SA2 управляют исполнительным механизмом, который закрывает регулирующий клапан (SA2 в положении Б — Больше) или открывает его (SA2 в положении М—Меньше). 6.12.4. Подобного рода вопросы решают следующим образом: по схеме выясняют, как соединены контакты, а по диаграмме переключений — при каких условиях каждый из них замыкается и при каких размыкается. Рассмотрим реле KV2. В его цепь (см. рис. 6.17) последовательно включены контакты терморегуляторов РТ1 и РТ2. Следовательно, реле KV2 будет включено, если оба контакта замкнуты, и отключится, если хотя бы один из них разомкнётся. Предположим, что температура наружного воздуха, контролируемая терморегулятором ТР1, выше 5 °С, а температура теплоносителя после калорифера, контролируемая тер- 27* 419
морегулятором РТ2, выше 60 °С. При таких условиях оба контакта в цепи реле KV2 разомкнуты. Пусть температура наружного воздуха снизится до + 3°С, останется на том же уровне или будет еще больше снижаться. Согласно рис. 6.17, г, при этих условиях контакт РТ1 замкнется и останется замкнутым. Если температура теплоносителя после калорифера снизится до 40 °С и будет еше снижаться, то замкнется контакт РТ2. В результате совместного замыкания контактов РТ1 и РТ2 реле KV2 сработает. Реле KV2 отпустит при любом из следующих условий: если температура наружного воздуха повысится до 5°С (разомкнётся контакт РТ1) либо если температура теплоносителя после калорифера повысится до 60 °С (разомкнётся контакт РТ2). Рассуждая аналогичным образом, легко понять, что реле KV3 включится, если температура наружного воздуха понизится до 3 °С, а температура теплоносителя после калорифера понизится до 20 "С. Реле KV3 отпустит либо при повышении температуры наружного воздуха до 5 "С, либо при повышении температуры теплоносителя после калорифера до 40 "С. 6.12.5. Цепи ТС: 6—65—64—66—7 и 6—61—64—66—7; цепь СИП: 6—70—71—7; цепи одной обмотки ИМ: 6—70—71—82—67—6; 5—72— 73—67—5; 6—74—67—5; цепи другой обмотки ИМ: 6—70—71—69—5; 6—72—73—69—5; 6—74—69—5. 6.13. Ответы на вопросы по рис. 6.21 даны ниже. 6.13.1. Питание электроинструмента осуществляется через выключатель SA6, защита — предохранителями FU7 и FU14, внутреннее освещение щита питается через выключатель SA5 и предохранитель FU6. Обратите внимание: фаза присоединена до вводного выключателя SA1, чтобы иметь возможность освещать щит и работать в нем при снятом с шин напряжении. 6.13.2. Мощность прибора типа ЭВМ2—09 составляет 50 В-А. 6.13.3. Прибор 46 установлен на щите газоанализатора. 6.14. Ответы на вопросы по рис. 6.22 даны ниже. 6.14.1. Питающая сеть магистральная, двухпроводная. 6.14.2. Пакетные выключатели двухполюсные, они одновременно отключают и фазный, и нулевой провод. Поскольку фазный провод отключен, нулевой провод отключать неопасно, 7.1. Кабель 13 на рис. 7.1 марки КРВБГ 10X1 имеет 10 жил. На кабеле в прямоугольнике указана цифра 7, т. е. кабель имеет 7 рабочих жил. Таким образом, в кабеле имеется 3 резервные жилы. 7.2. Коробка КСК—16 № 2 на рис. 7.1 имеет 16 зажимов. В нее входят четыре кабеля A0—13) через сальники типов С-12 (два сальника), С-16и С-22. 7.3. Для подключения кабелей 13, IS и 21 на рис. 7.1 со стороны щита контроля следует смотреть схему на чертеже 3200.1—204—А—^..,. 420 (номер этого чертежа указан на условном обозначении щита контроля рис. 7.1). 7.4. Из рис. 7.2 следует, что комплект измерения температуры: с поз. 9 состоит из первичного измерительного преобразователя (датчика) для измерения температуры (буквы ТЕ в условном изображении датчика, см. рис. 3.8, а) и вторичного прибора для измерения температуры, бесшкального с дистанционной передачей показаний, установлен- нрго по месту (буквы 77) в условном изображении прибора, см. рис. 3.8, б): Дистанционная передача — пневматическая, так как к прибору подводятся трубные проводки П—02 и П—03. Прибор измеряет температуру воздуха в зоне калорифера. Для получения конкретных данных о месте установки приборов следует смотреть чертеж расположения внешних проводок и оборудования (см. рис. 7.20). Данные по типам приборов и их подробные характеристики приводятся в спецификации проекта (см. поз. 9), Из таблицы с поясняющими надписями рис. 7.2 следует, что приборы устанавливаются по типовому монтажному чертежу ТМ... Чертеж должен быть в составе проекта. Закладные конструкции для установки прибора, где и как они устанавливаются, указываются в техническом проекте и утверждаются механомонтажными организациями. 7.5. От прибора ТТ (поз. 9) отходят полиэтиленовые трубы ПнП 6X1 длиной 1,5 м. Далее с помощью переборочных соединителей типов ПСП 8X6 трубы 6X1 соединяются с трубами ПнП 8X1,6, которые идут к щиту контроля и управления (длина труб 16 м). 7.6. Монтажные чертежи установки этого клапана не типизированы. Они разрабатываются в проекте применительно к конкретным особенностям технологического объекта. 7.7. Защитное зануление выполнено с помощью полосовой стали 14X4. Сеть защитного зануления средств автоматизации подключается к магистрали зануления технологического объекта, которая проектируется смежной проектной организацией, наименование которой указывается на схеме соединений внешних проводок («Проектирует...). 7.8. Цифры /// и IV на рис. 7.3 обозначают категории трубопроводов (см. табл. 7.1 и 7.2). 7.9. Коробка КС—7 предназначена для расключения семитрубного пневмокабеля. На рис. 7.3 в коробку через сальник С—12 входит пнев- мокабель ТПББбг 7X8/1,6. В коробке его разделывают и его трубки подключают к переборочным соединителям 8МХ8П. От переборочных соединителей проводки выполнены медными трубами марок М2—Т8ХЗ. 7.10. Электрические проводки на рис. 7.6 выполнены адресным методом. Цифры 74 в разрывах жгутов проводов 30, 31 и 32, идущих от приборов к щиту, означают, что со стороны щита эти жгуты входят в жгут 74. Соответственно в разрывах жгута 74 со стороны щита указаны цифры 30, 31 и 32, 421
7.11. Жгут 38 на рис. 7.6 выполнен из четырех термоэлектродных проводов марки ПКВ 2X2,5 м (два провода сечением 2,5 мм2 каждый, градуировка «М» — для термоэлектрического термометра медь — константан), проложен жгут в защитной водогазопроводной трубе 47X2, длина 12 м. 7.12. Пояснения о нестандартизированных условных обозначениях на схемах подключений внешних проводок приводятся в технических требованиях (условиях) на этом же поле чертежа над основной надписью (для схемы на рис. 7.9). 7.13. Вентили, изображения которых на рис. 7.9 залиты черным, поставляются комплектно с оборудованием и не включаются в спецификацию проекта. В данном случае эти вентили поставляются комплектно с дифманометрами поз. 116 и 126. 7.14. От клапана ВЗ на рис. 7.20 трубные проводки ПЗ-08 и ПЗ-09 ,идут в короб. Справа от места входа в короб этих труб в нумерации проводок нет. Следовательно, они идут влево, что и подтверждается соответствующей нумерацией проводок. Проводки ПЗ-08 и ПЗ-09 выходят из короба к щиту контроля и управления ШКУ-3 системы ПЗ. 7.15. Проводки потока 27 от щита оператора на рис. 7.21 идут в кабельный канал по металлическим лоткам, верхней полке слева (см. сечение А—А). Далее уходят по каналу в составе 1. 7.16. Кабели 155, 161, 165, 185 идут от щита VI на рис. 7.22 в поток 4. Кабели 164, 166 идут к щиту // (перемычки между щитами). Кабели 167, 562—564 идут к другим щитам щита диспетчера в соответствии со схемой чертежа проекта 3300.1—201—А—... (на рис. 7.22 показаны номера кабелей только в потоках щитов И и VI и потоке 4). 8.1. Ответы на вопросы по рис. 8.4 приведены ниже. 8.1.1. Расстояние между амперметрами узнают, вычитая из большего размера меньший, в данном примере 1925—1650=275 мм. 8.1.2. В подписи к рис. 8.4, заменяющему в книге спецификацию, указано: рамка РПМ—55, ТУ 36.1130—85. Следовательно, расшифровать тип рамки можно по спецификации чертежа. 8.1.3. Позиционные обозначения 1—78—SB1, 1—78—SB2, 1—78— SB3 присвоены кнопке управления типа КУ—121—3, что ясно из перечня элементов. Со щита, вероятно, управляют двумя одинаковыми приводами 78, и для их отличия, введены цифры 1 и 2. Маркировка 1—78 относится к одному приводу, 2—78 — к другому. Этот вывод сделан по смыслу, но прямых указаний на. значение позиционных обозначений схема не дает, так как в книге приведены не все пояснения и таблицы, относящиеся к ней. 8.1.4. Кнопки типов КУ—121—1, КУ—121—2, КУ—121—3, ПКЕ-112-1, ПКЕ-112-2, ПКЕ-112-3 различаются числом штифтов: один, 422 два и три соответственно. Не прибегая к каталогу (справочнику), об этом узнать можно, так как последняя цифра указывает на число штифтов. 8.1.5. Размеры приборов, аппаратов и арматуры даны в устано» вочных чертежах типовых конструкций (ТК...), на общем виде повто* рять эти размеры не следует. Нужны только размеры до осей, они и даны. 8.2. Тексты надписей в рамках и на табло дают в таблице надписей, в книге она не приведена. 8.3. Общие надписи к группе приборов и аппаратов хорошо видна и облегчают ориентировку, что способствует повышению оперативности и исключению ошибок. Кроме того, благодаря обобщающим надписям упрощаются индивидуальные надписи на табличках. 8.4. Ответы на вопросы по рис. 8.7 приведены ниже. 8.4.1. Номера надписей 1—7 относятся к рамкам на вертикальной панели пульта, номера 8—14 ¦— резервные. Оставление резервных номеров общепринято, так как при необходимости дополнений не нарушается принятая система обозначений. 8.4.2. Рамки с одинаковыми надписями имеют одинаковые номера, В данном примере семь рамок 49 и двенадцать рамок 50. 8.4.3. Надписи SA1 — SA41—позиционные обозначения. Их рас шифровку можно найти в перечнях элементов к тем принципиальным схемам, на основании которых спроектирован пульт. 8.4.4. Разные номера позиций указывают на различия в рамках, например рамки поз. 2 имеют одни размеры, рамки поз. 4 — другие. Подробные сведения о рамках даны в спецификации (в книге не приведена). 8.5. Ответы на вопросы по рис. 8.12 приведены ниже. 8.5.1. Надо обратиться к надписям в рамках, на них должны быть разные надписи, например «Насос № 1» над одним изделием ПС1—КУ, «Насос № 2» над другим и т. д. 8.5.2. Прямоугольники с крестиками — маркировочные колодки; цифры 1, 5, 10, 15 — порядковые номера зажимов; черточки между зажимами 2 и 3, 5 и 5 — перемычки. Следует обратить внимание на то, что маркировки проводок, присоединенных к зажимам, между которыми имеется перемычка, одинаковы. 8.5.3. Изделие 246 может быть, например, измерительным прибором. Заключение сделано по смыслу. Ответа на этот вопрос не дает рис. 8.12,6, так как перечень элементов к нему в книге не приведен. 8.5.4. Кружок изображает присоединение заземляющего проводника. 8.5.5. Ошибки нет, так как провода присоединены к четырем зажимам, имеющим одинаковый потенциал (зажимы 2 и 3 в ряду 1К, выводы 11 у приборов 87 и 88). 423
8.5.6. Чтобы ничего не пропустить, так как схемы обычно рассматривают в определенном порядке, например слева направо и сверху вниз. Следуя этому приему, рассмотрение начинают с самого верхнего провода, каким в данном примере является провод 406. Затем переходят к следующему по порядку проводу — 823. 8.5.7. К каждому выводу 11 присоединен один провод, следовательно, между приборами перемычки нет (в противном случае к зажи-> му одного из приборов были бы присоединены два провода: от 1К и перемычка). А если к каждому прибору идет самостоятельный провод, то к зажимам 1К должны быть присоединены два провода с той же маркировкой. Именно так и сделано. 8.5.8. От сборки контактных зажимов 1К в поток уходят два провода 824: один идет к выводу 12 прибора 87, другой —к выводу 12 прибора 88. Выяснить, идет ли провод от зажима 4 к прибору 87 или 88 по схеме, выполненной графическим способом, невозможно. В схемах, выполненных адресным способом (см. пример 8.4), это совершенно ясно. 8.5.9. На релейную панель идут шесть проводов: С236, С226, С216, 406, 403 и 405. 8.5.10. Линия, объединяющая четыре провода (С236, С226, С216, 406), является групповой линией'связи, поэтому она толще. 8.5.11. Провода от прибора 88 идут; 823 и 824 — на сборку 1К, а 200 и 203 — на сборку 2К, к корпусу прибора присоединен заземляющий проводник. 8.5.12. На панель 11. 8.5.13. Нет. Число жил с обоих концов потока должно быть одинаковым. 8.5.14. Выводы 16—19 прибора 87 соединены с зажимами сборки 2К 7, 8, 5, 6 соответственно. Выходы 16—19 прибора 88 соединены с зажимами сборки 2К 3, 4, 2, 1 соответственно. Эти соединения определены, во-первых, по сопоставлению адресов (адрес 2К у группы проводов, отходящих от приборов 87 и 88, и обратные адреса 87 и 88 у проводов, присоединенных к 2К) и, во-вторых, по сопоставлению маркировок. 8.5.15. Все провода с адресами 124 и 131 (а таких проводов шесть: С236, С226, С216, 406, 403 и 405) уходят за пределы рассматриваемой части щита, это известно потому, что здесь нет адресов 124 и 131. Но ответа на вопрос, куда они уходят, рис. 8.14 не дает. Узнать это можно по чертежу компоновки, но такого чертежа нет. 8.5.16. Прибор 87 можно демонтировать, не нарушая работу прибора 88, гак как между ними нет перемычек. 8.6. Ответы на вопросы по рис. 8.13 приведены ниже. 8.6.1. Буквами а я б обозначены пояснения на чертеже, которые дают дополнительные сведения о проводах: сечении, расцветке и т. п. 424 8.6.2. Пустые клетки оставлены у неиспользованных выводов- соединителя (по старой терминологии — штепсельного разъема). 8.6.3. В кабеле 3 имеется четыре резервные жилы. Это можно определить, вычитая из общего числа жил B0) число рабочих жил A6). 8.6.4. Строго говоря, номера жил следует проставлять во всех случаях без исключения, чтобы не нарушать систему. Но в данном случае они опущены, так как номера выводов платы П1 и присоединенных к ней жил совпадают. 8.7. Ответы на вопросы по рис. 8.15 приведены ниже. 8.7.1. Прибор 11 соединен: выводами / и 2—/ —со сборкой переборочных соединителей; выводами 2—2 и 4 — с электропневматическими клапанами ЭПКЗ и ЭПК2 соответственно, выводом 2—3 — с панелью управления 4. 8.7.2. Надпись 1К — адрес, указывающий, что провода идут к сборке контактных зажимов 1К (на рис. 8.15 не показан). 8.7.3. Ошибки нет. Одинаковые номера у нескольких изделий показывают, что изделия одного типа; в данном примере поз. 17 — вентили. 9.1. По таблице с поясняющими надписями на рис. 7.1 определяем, что первый измерительный преобразователь с позицией За устанавливается по типовому монтажному чертежу РМ4-147-87. По табл. 9.1 находим, что чертеж РМ4-147-87 помещен в сборнике типовых чертежей 51 и имеет вид, представленный на рис. 9.3, а. Соответствующая закладная конструкция ЗК4-1-87 приведена на рис. 9.3, б по сборнику № 50. 9.2. Приборы измерения расхода с позициями 328а и 534а установлены на одном стативе. Следовательно, это групповая установка приборов расхода дифманометров. В соответствии с табл. 9.1 конструкцию на их установку надо искать в сборнике № 35. 9.3. Коллектор служит для сброса жидкости в дренаж при продув- вке импульсных линий. 9.4. По таблице вариантов установок по типовому монтажному чертежу ТМ4-147-87 (см. табл. 9.2) находим: а) для «Установки 38 ТМ4-147-87» ?>=273 мм, L=250 mm; D= =325 мм, L=250, мм; ?>=325 мм, L=261 мм; ?>=325 мм, L=265 мм; D=377 mm, L=250 mm; ?>=377 mm, L=261 mm; ?>=377 mm, Z.=265 мм; б) для «Установки 39 ТМ4-147-87» D = 325 mm, L=250 mm; D = =325 мм, L = 261 mm; D=325 mm, L=265 mm; D=377 мм, 1 = 250 мм; D = 377 мм, L=261 мм, D=377 мм, ?=265 мм. 9.5. «Установка 4 ТМ4-147-87» имеет закладную конструкцию ЗК4-1-97 «Установка Ь, а «Установка 14 ТМ4-147-87» — закладную конструкцию ЗК4-1-87 «Установка 5». Согласно табл. 9.3 указанные варианты установок отличаются только резьбой бобышки: «Установка 4 ТМ4-147-87» имеет бобышку с резьбой М18Х.2, а «Установка 14 ТМ4-147-87» — с резьбой 22X1,5. 425
9.6. «Установка 29 ТМ4-147-87» имеет ЗК4-1-87 «Установка 9», а «Установка 57 TM4-147-S7» — ЗК4-1-87 «Установка 10». Таким образом, в соответствии с табл. 9.3 «Установка 29 ТМ4-147-87» и «Установка 57 ТМ4-147-87» различаются только высотой бобышки (h = 55 мм, /1 = 100 мм). 10.1. Аналоговый токовый сигнал от датчика 1, пропорциональный значению регулируемого параметра, в Ремиконте преобразователем 1/U преобразуется в эквивалентный сигнал напряжения. Аналоговый сигнал напряжения аналого-цифровым преобразователем А/Ц преобразуется в цифровую форму. Цифровая информация в алгоблоке Реми- конта сравнивается с предписанным значением, и в соответствии с выбранным законом регулирования в алгоблоке формируется регулирующее воздействие при отклонении действительного значения параметра от предписанного. Закон регулируется в цифровой форме. На выходе алгоблока цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал напряжения, который затем преобразуется в эквивалентный токовый сигнал. Если переключатель блока ручного управления находится в положении Автоматическое, то регулирующий токовый сигнал в преобразователе 18 превращается в пневматический. От этого сигнала пневматический исполнительный механизм (клапан) 15 перемещает регулирующий механизм, восстанавливая заданное (предписанное) значение регулируемого параметра. При положении блока ручного управления 7 «Дистанционное» выход от Ремиконта отключается ¦ и управление исполнительным механизмом осуществляется оператором через блок 7. Значение управляющего сигнала на выходе блока 7 фиксируется указателем 13. 10.2. В соответствии с табл. 10.1 элемент 3 на рис. 10.12 является преобразователем. Буквы в элементе 3 указывают на то, что это нормирующий преобразователь, преобразующий естественный сигнал — термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя 3 — в эквивалентный унифицированный токовый сигнал I. 10.3. Это дискретно-цифровой преобразователь. 10.4. Сигнал, пропорциональный значениям расходов газа и воздух ха, от датчиков FE поступает на вход Ремиконта. С учетом расшифровки условных изображений в табл. 10.1, видим, что эти сигналы на входе Ремиконта демпфируются. Затем сигнал по расходу газа поступает непосредственно в сумматор, а сигнал по расходу воздуха предварительно корректируется (умножается на масштабирующий коэффициент), устанавливаемым ручным задатчиком Н. При несоответствии соотношения расходов заданному от сумматора подается сигнал на импульсное регулирующее устройство, управляющее исполнительным механизмом ИМ2, воздействующим на регулирующий орган подачи воздуха. 426 Через переключающее устройство исполнительным механизмом можно управлять от блока ручного управления. 10.5. Эту информацию можно получать из схемы конфигурации Ремиконта (см. рис. 10.14). 10.6. Буква о означает текущее значение расхода воздуха, в — масштабирующий коэффициент, устанавливаемый задатчиком Н. Величина аХа означает скорректированный сигнал по расходу воздуха, которая затем, суммируясь с разными знаками со значением расхода газа, определяет ошибку соотношения газов по отношению к заданному значению. 10.7. Ремиконт реализует операцию математического умножения. Код алгоритма 32. 10.8. Ремиконт реализует регулирование с импульсным выходным сигналом. Код алгоритма 16.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Волков В. В., Аутко Н. Г. Перечень действующих нормативно- технических документов, разработанных организациями Главмонтаж- автоматики и Укрглавэлектромонтажа (по состоянию на 1 марта 1986 г.)//Монтажные и специальные строительные работы. Сер. Монтаж и наладка средств автоматизации и связи. Экспресс-информация (ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР), 1986. Вып. 9. С. 25—31; Вып. 10. С. 24—34. 2. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. М.: Энерго- атомиздат, 1984. 3. Дубровский А. X. Устройство электрической части систем автоматизации. М.: Энергоатомиздат, 1984. 4. Дубровский А. X. О применении коробов и лотков в электропроводках систем автоматизации технологических процессов//Монтажные и специальные строительные работы. Сер. Монтаж и наладка средств автоматизации и связи. Экспресс-информация (ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР), 1987. Вып. 1. С. 1—3. 5. Каминский Е. А. Практические приемы чтения схем электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1988. 6. Каминский Е. А. Как добиться надежной работы электроустановок. Пояснения, вопросы, ответы. М.: Энергоатомиздат, 1986. 7. Клюев А. С, Глазов Б. В., Миндин М. Б. Техника чтения схем автоматического управления и контроля. М.: Энергоатомиздат, 1983. 8. Миндин М. Б. Особенности применения щитов по ОСТ 36.13—76 в проектной документации по автоматизации технологических проек- тов//Монтажные и специальные строительные работы. Сер. Монтаж и наладка средств автоматизации и связи. Экспресс-информация (ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР), 1986. Вып. 3. С. 8—10. 9. Монтаж средств измерений и автоматизации: Справочное пособие/Под ред. А. С. Клюева. М.: Энергоатомиздат, 1988. 10. Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию и применению автоматизированных систем управления технологическими процессами в отраслях промышленности (ОРММ-3 АСУ ТП). М.: Финансы и статистика, 1986. 11. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1 УоО. 12. Прангишвили И. В. Микропроцессоры и локальные сети микро- ЭВМ в распределительных системах управления. М.: Энергоатомиздат, 1985. 13. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие/Под ред. А. С. Клюева. М.: Энергоатомиздат, УУ 14. Прусенко В. С. Пневматические системы автоматического регулирования технологических процессов М.: Машиностроение, 1987. 15. Хакимов А. 3. Основные требования стандартов СПДС при проектировании систем автоматизации технологических процессов//Монтаж- ные и специальные строительные работы. Сер. Монтаж и наладка средств автоматизации и связи. Экспресс-информация (ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР), 1986. Вып. 2, С, 16—19, 423 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 3 Глава 1. Состав и содержание проектной документации , , 6 1.1. Общие сведения о проектной документации ... 6 1.2. Виды и типы схем . . 9 1.3. Типовые монтажные чертежи . ...•...'. 10 1.4. Нетиповые чертежи установки приборов, средств автоматизации и нестандартизированного оборудования . . 11 Глава 2. Особенности систем управления технологическими процессами И 2.1. Основные принципы построения локальных автоматических систем регулирования . . И 2.2. Системы технологического контроля и дистанционного управления 18 2.3. Автоматизированные системы управления технологическими процессами , 19 2.4. Типовые структуры систем управления 22 Глава 3. Условные обозначения основных элементов схем . 26 3.1. Общие сведения о графических и буквенно-цифровых условных обозначениях элементов схем 26 3.2. Приборы и средства автоматизации . . . . . . 33 3.3. Линии связи , 50 3.3.1. Линии связи, выполняемые трубопроводами . . 50 3.3.2. Линии электрических связей ...... 64 3.4. Вспомогательные обозначения . 73 3.5. Буквенно-цифровые обозначения элементов схем . . 83 Контрольные вопросы 93 Глава 4. Техника чтения структурных схем 96 4.1. Схемы организационной и функциональной структур автоматизированных систем управления S6 4.2. Конструктивные схемы комплексов технических средств АСУ ТП ЮО Контрольные вопросы . . ......... Ю5 Глава 5. Техника чтения функциональных схем автоматизации 105 5.1. Общие сведения Ю5 5.2. Изображение технологического оборудования и коммуникаций Ю6 5.3. Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации на схемах ....... 108 5.4. Позиционные обозначения приборов и средств автоматизации , i . » . , , > . • • ¦ » • • I" 429
5.5. Примеры выполнения функциональных схем автоматизации 112 5.6. Последовательность чтения функциональных схем автоматизации . , 117 Контрольные вопросы 118 Глава 6. Техника чтения принципиальных схем автоматизации 118 6.1. Назначение принципиальных схем 118 6.2. Электрические схемы 125 6.2.1. Способы изображения 125 6.2.2. Позиционные обозначения 129 6.2.3. Маркировка цепей 129 6.2.4. Перечни элементов, таблицы, примечания и пояснения 134 6.3. Схемы управления электроприводами технологических механизмов 138 6.4. Электрические схемы технологического контроля и сигнализации . 147 6.4.1. Схемы сигнализации положения ..... 149 6.4.2. Схемы технологической сигнализации 152 6.4.3. Схемы командной сигнализации ..... 162 6.5. Электрические схемы автоматического регулирования , 164 6.6. Электрические схемы питания 174 6.7. Пневматические схемы технологического контроля и автоматизации 181 6.7.1. Условные графические изображения и маркировка 185 6.7.2. Основные требования к пневматическим средствам автоматизации 187 6.7.3. Схемы контроля и автоматического регулирования 193 6.7.4. Чтение принципиальных пневматических схем . 206 6.7.5. Пневматические схемы питания 209 6.8. Комбинированные схемы 213 Контрольные вопросы 214 Глава 7. Техника чтения схем внешних электрических и трубных проводок 218 7.1. Общие сведения 218 7.2. Схемы соединений и подключения внешних проводок. 230 7.3. Схемы соединений внешних проводок 233 7.4. Схемы подключения внешних проводок 251 7.5. Таблицы соединений и подключения внешних проводок 252 7.6. Чертежи расположения оборудования и проводок . , 257 Контрольные вопросы , , 277 Глава 8. Техника чтения чертежей щитов и пультов . , , 278 8.1. Общие сведения ,278 8.2. Чертежи общих видов щитов, стативов и пультов , . 283 8.3. Монтажные схемы щитов и пультов ..... 298 8.3.1. Электрические монтажные схемы , . , 298 8.3.2. Монтажные схемы трубных проводок , . , 308 8.4. Таблицы соединений и подключения 312 8.5. Заказная спецификация щитов и пультов . . . , 318 Контрольные вопросы . . ......... 319 Глава 9. Типовые монтажные чертежи, конструкции и технические решения 321 9.1. Общие сведения ,321 9.2. Назначение в классификации типовых чертежей • . 323 430 9.3. Типовые решения по занулению (заземлению) в проектах автоматизации 348 9.4. Типовые технические решения 355 Контрольные вопросы 358 Глава 10. Особенности техники чтения схем на базе проектно- компонуемых комплексов технических средств вычислительной микропроцессорной техники, микроконтроллеров и волоконной оптики 359 10.1. Общие сведения 359 : 10.2. Проектная компоновка Ремиконтов 361 10.3. Функциональная схема Ремиконтов 371 10.4. Схемы подключения внешних цепей и кодирование элементов Ремиконтов 374 10.5. Конфигурация Ремиконтов 377 10.6. Структурные, функциональные и принципиальные схемы АСУ на базе регулирующих микроконтроллеров . , 381 10.6.1. Структурные схемы . , 381 10.6.2. Функциональные и принципиальные схемы . . 389 10.7. Особенности техники чтения схем на базе средств волоконной оптики , 389 Контрольные вопросы , 39,? Приложения , 393 Ответы на контрольные вопросы , 409 Список литературы , 428
Производственно-практическое издание Клюев Анатолий Степанович Глазов Борис Васильевич Миндин Михаил Борисович Клюев Сергей Анатольевич ТЕХНИКА ЧТЕНИЯ СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ Заведующий редакцией Я. А. Медведева Редактор В. И. Петухова Художественные редакторы Т. А. Дворецкова, А. А. Белоус Технический редактор Г. В. Преображенская Корректор Л, С. Тимохова ИБ № 3081 Г Сдано в набор 05.11.90. Подписано в печать 22.04.91. Формат 84Х108'/з2. Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 22,68. Усл. кр.-отт, 22,68. Уч.-изд. л. 24,29. Тираж 20 000 экз. Заказ № 679. Цена 3 р. Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10 Владимирская типография Госкомпечати СССР 600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7