I РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

Лабораторный практикум

для студентов специальности 1-53 01 01 -

Автоматизация технологических процессов и производств

Могилев 2008

УДК 65.5

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры АТПП

Протокол № 3 от 23.11.07 г.

Составитель

к.т.н, доцент Г.М.Айрапетьянц

Рецензент

Доктор технических наук, профессор УО МГУП

Н.Н. Дорогов

Методические указания по выполнению лабораторных работ №1, №2,№3,№4,№5,№6,№7,№8 «Проектирование систем автоматизации» составлены в соответствии с программой по дисциплине «Проектирование систем автоматизации технологических процессов и производств» для студентов специальности 1-53 01 01 – АТПП дневной и заочной форм обучения.

©УО «Могилевский государственный университет продовольствия», 2008

Введение

Данный лабораторный практикум по дисциплине проектирование систем автоматизации технологических процессов и производств предназначен для студентов специальности 1-53 01 01 – Автоматизация технологических процессов и производств. В учебном пособии изложены требования по содержанию и оформлению лабораторных работ, к выбору и обоснованию средств автоматизации, а также контрольные вопросы по курсу изучаемой дисциплины

Учебное пособие раскрывает особенности разработки и оформления функциональных схем автоматизации технологических процессов. Такая особенность позволит студентам успешно подойти к этапу оформления дипломного проекта и навыков защиты своей квалификационной работы.

Характерной особенностью сегодняшней автоматизации производства является то, что она должна опираться на современные технические и программные средства автоматизации, использовать рабочие станции, автоматизированные рабочие места (АРМ), микропроцессорную технику и опираться на революционное развитие робототехники и гибких производственных систем.

Применение современных средств и систем автоматизации позволяет решать следующие задачи :

- вести процесс с производительностью, максимально достижимой для данных производительных сил, автоматически учитывая изменения технологических параметров, свойств и исходных материалов и полуфабрикатов, изменений в окружающей среде, ошибки параметров;

- управлять процессом, постоянно учитывая динамику производительного плана для номенклатуры выпускаемой продукции путем оперативной перестройки режимов технологического оборудования, перераспределения работ на однотипном оборудовании и т.п.;

- автоматически управлять процессом в условиях, вредных или опасных для человека.

I РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

Функциональные схемы автоматизации являются основными проектными документами, определяющими структуру и уровень автоматизации технологического процесса проектируемого объекта и оснащения его приборами и средствами автоматизации, в том числе вычислительной техникой.

Функциональные схемы представляют собой чертежи, на которых при помощи условных изображений показывают технологическое оборудование, коммуникации, органы управления, приборы и средства автоматизации,

средства вычислительной техники и другие агрегатные комплексы с указанием связей между приборами и средствами автоматизации, параметрами процесса, условными обозначениями и пояснения к схеме. Схема является основанием для выполнения остальных чертежей проекта, а также для составления ведомостей и заказных спецификаций приборов и средств автоматизации.

При выполнении функциональной схемы поле чертежа графически делится на 2 зоны. В верхней части чертежа (примерно две трети по высоте схемы) изображается технологическая схема, а в нижней части под технологической схемой с некоторым разрывом вычерчивают прямоугольники, условно изображающие установку местных приборов, приборов на щитах, пультах, контроллеров, ЭВМ.

Работу по разработке принципиальной схемы автоматизации начинают с вычеркивания технологической схемы. Графическое построение технологической схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности технологического процесса. Технологическую схему вычеркивают с упрощенным изображением оборудования, масштабы при этом не соблюдаются.

Условные изображения технологического оборудования не регламентированы, однако общепринятым являются контурные изображения, соответствующие по форме и пропорциям отдельных частей своим реальным прототипам. Основное технологическое оборудование изображается в разрезе, что необходимо для пояснения взаимосвязи системы автоматизации с особенностями конструкции применяемого оборудования. На технологических трубопроводах показываются только те вентили, задвижки, заслонки, клапаны, которые участвуют в системе контроля и управления процессами. Не рекомендуется показывать детали вспомогательного назначения (фильтры, отстойники и т.д.), которые не имеют значения в понимании функциональной схемы автоматизации.

На линиях трубопроводов должны быть указаны стрелками направления потока вещества, согласно технологической схеме. Название технологического оборудования вписывается либо в контуры их условных изображений или рядом, либо позиционное обозначение, если такое принято на технологической схеме. Условные изображения трубопроводов, применяемые на принципиальных схемах регламентированы ГОСТ 2411-72. Для сред, не предусмотренных ГОСТом, должны быть использованы другие цифры с обязательным пояснением принятых условных обозначений на поле чертежа (в левом нижнем углу).

На функциональной схеме изображаются все приборы, средства автоматизации и управления, необходимые для оснащения проектируемого объекта. Условные изображения приборов и средств автоматизации на функциональной схеме должны соответствовать ГОСТ 21.404–85 «Обозначения условные приборов и средств автоматизации. Автоматизация технологических процессов».

Схемы автоматизации выполняются на листах формата, установленного Г0СТ 2.301- 68, ГОСТ 21.408-93. При выполнении схемы автоматизации на нескольких листах все пояснения, таблицы выполняются на первом листе схемы в

соответствии с ГОСТ 2.316–68. Основную надпись заполняют по

ГОСТ 2.104–63. Наименование схемы выполняют по ГОСТ 2.701–76.

Текстовая часть выполняется в соответствии с СТП 15-06.2004.

Линии связи между приборами и средствами автоматизации на функциональной схеме изображают однолинейно тонкими сплошными линиями, не зависимо от фактического количества проложенных приборов или труб. Подвод линии связи к силовому прибору осуществляется в любой точке окружности и выполняется по возможно кратчайшему расстоянию с минимальным числом изгибов и пересечений. Линии связи должны четко отображать функциональные связи от начала прохождения сигнала до конца. При необходимости указания направления сигнала на линиях связи допускается наносить стрелки. Допускается разрывать линии связи при большом их количестве и в местах разрыва оба конца линии связи нумеруются одной и той же арабской цифрой. На линиях связи под условной линией «приборы местные» указываются значения контролируемых величин. Условные изображения аппаратуры контроля и управления размещают на схеме следующим образом:

а) датчики, исполнительные механизмы, регулирующие органы, преобразователи и другие приборы, устанавливаемые вблизи технологического оборудования, размещают в прямоугольнике под условной линией «приборы местные»;

б) приборы и другая аппаратура, устанавливаемая на щитах контроля и пультах управления, размещается в прямоугольнике под условной линией «приборы на щитах»;

в) контроллеры, ЭВМ размещаются в прямоугольниках, расположенных под прямоугольником «приборы на щите».

Позиции приборов и средств автоматизации, изображенных на функциональной схеме, состоят из двух частей: цифрового обозначения, присваиваемого комплекту (функциональной группе) и буквенных индексов строчных букв русского алфавита, входящих в комплект.

Электроаппаратура (электроизмерительные приборы, сигнальные лампы, табло, гудки, звонки, ключи управления, кнопки, магнитные пускатели и т.д.), изображенная на функциональных схемах, должна иметь буквенно-цифровое позиционное обозначение, принятые в принципиальных схемах и составленные из буквенного обозначения и порядкового номера, проставляемого после буквенного обозначения. Позиции приборов и средств автоматизации и позиционное обозначение электроаппаратуры проставляют в нижней части окружности, а если позиция или позиционное обозначение не помещается в окружности, то допускается проставлять его вне пределов окружности с правой стороны условного обозначения или над ним.

Для выполнения функциональных схем используют линии следующей толщины:

Для цифр и букв позиций, позиционных обозначений и надписей принимают следующие размеры шифра:

От элементов технологической схемы до линии «приборы местные» – не менее 60 мм между нижней линией щитов и границей поля чертежа не менее 20мм . Расстояние между параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм.