1423-80

1423-80

1423-80

1423-80

3.3. Функциональные схемы

Функциональные схемы (рис. 3.1, 3.5) являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации. Функциональные схемы автоматизации разъясняют процессы, протекающие в системе, определяют уровень автоматизации, организацию пунктов контроля, управления и защиты, оснащение средствами сбора, обработки и передачи информации и др.).

Объектом управления в системах автоматизации технологических процессов является совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами, также энергии, сырья и других материалов, определяемых технологией производства. На функциональной схеме условными обозначениями показывают технологическое оборудование, коммутации, органы управления и средства автоматизации с указанием связей между технологическим оборудованием и средствами автоматизации.

При составлении функциональных схем автоматизации необходимо учитывать:

• уровень (объем) автоматизации технологического процесса;
• технологические параметры, подлежащие автоматическому регулированию и контролю, пределы их измерений и выбор метода измерения;
• автоматическое или дистанционное управление технологическим оборудованием (приведением механизмов, рабочих органов и т.п.);
• автоматическую защиту и блокировку технологических агрегатов и установок;
• выбор основных технических средств автоматизации;
• размещение приборов и аппаратуры на щитах и пультах управления.

Функциональная схема автоматизации технологического объекта или процесса содержит:

• упрощенное изображение объекта управления, группы объектов или полностью технологического процесса, подлежащих автоматизации; все объекты показывают с принадлежащими им коммуникациями, на которых должны быть изображены основные рабочие органы (клапаны, краны, заслонки, шиберы и т. п.); трубопроводы жидкости, пара, газа при однолинейном исполнении изображают условными обозначениями;
• обозначения мест установки датчиков автоматических устройств для отбора управляющих воздействий;
• обозначения мест установки регулирующих и запорных рабочих органов автоматических устройств;
• обозначения технических средств управления автоматического и операторного управления, принятых для управления отдельными объектами и процессом в целом, с указанием их расположения по месту (на объектах или коммуникациях) и на щитах и пультах управления;
• функциональные цепи – линии связи как между отдельными элементами автоматического устройства (комплекса), так и между комплексами автоматических устройств, объединенных общей цепью управления.

Технологическое оборудование на функциональной схеме изображают упрощенно (без масштаба и второстепенных деталей), но, как правило, в соответствии с действительной конфигурацией. Коммуникации, органы управления, средства измерения и автоматизации показывают схематически условными обозначениями. Технологическое оборудование и коммуникации должны показывать взаимное расположение и взаимодействие со средствами измерения и автоматизации.

Элементы и детали, расположенные внутри объекта автоматизации, изображают на функциональной схеме только в том случае, если они соединяются или взаимодействуют со средствами измерения и автоматизации. Трубопроводы показывают в соответствии с технологической схемой или только те части, где они взаимодействуют или соединяются со средствами измерения и автоматизации. Рядом с трубопроводами показывают стрелками направление потока среды в соответствии с технологической схемой.

Применительно к теплоэнергетическим установкам функциональные схемы составляются для: котлов; турбоагрегатов; вспомогательного оборудования машинного зала (подогревателей, деаэраторов, питательных и других насосов и т.п.), вместе для всего оборудования или раздельно; химической водоочистки; других частей установки, оборудуемых отдельными оперативными постами управления с элементами устройств автоматизации.

Функциональные схемы для сложных агрегатов, в частности для котлов большой паропроизводительности, обычно составляют раздельно: для устройств автоматического регулирования и дистанционного управления и для устройств теплотехнического контроля и технологической сигнализации. Устройства автоматического управления и технологической защиты отражаются в одной из этих схем или на самостоятельных схемах.

В некоторых случаях оборудование показывают отраслевыми условными изображениями, если имеется принятая система условных изображений, как, например, в теплоэнергетике, электротехнике и других отраслях.

Однородные трубопроводы, например продуктовые и водяные, которые различаются по роду протекающего продукта или параметрами среды (холодная, горячая вода и т. п.), должны обозначаться однотипно согласно стандартам.

При проектировании схем автоматизации учитывают современные требования к автоматизации технологического процесса; условия пожаро- и взрывоопасности; агрессивность и токсичность окружающей среды; параметры и физико-химические свойства измеряемой среды; расстояние от мест установки датчиков, вспомогательных устройств, исполнительных механизмов, приводов машин и запорных органов до пунктов управления и контроля; требуемую точность и быстродействие средств автоматизации.

Систему автоматизации следует проектировать на базе серийно выпускаемых средств автоматизации и вычислительной техники; необходимо применять однотипные средства автоматизации и унифицированные системы, характеризующиеся простотой сочетания отдельных блоков, их взаимозаменяемостью. Средства сбора и накопления первичной информации (датчики), вторичные приборы, регулирующие и исполнительные устройства должны соответствовать государственной системе приборов (ГСП).

Средства автоматизации, использующие вспомогательную энергию (электрическую, пневматическую и гидравлическую), выбирают, руководствуясь условиями пожаро- и взрывобезопасности автоматизируемого объекта, агрессивности окружающей среды, быстродействием, дальностью подачи сигнала информации и управления и т.п. Количество приборов, аппаратуры управления и сигнализации, устанавливаемой на щитах и пультах, должно быть ограничено. Приборы и средства автоматизации вспомогательного назначения целесообразнее размещать на отдельных щитах в производственных помещениях вблизи технологического оборудования.

В связи с развитием автоматизированных систем управления возникает необходимость передачи информации о ходе технологического процесса в автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП) и автоматизированные системы управления предприятием (АСУП), поэтому на схеме автоматизации необходимо показать средства передачи информации в эти системы.

Схема автоматизации служит основанием для разработки других чертежей проекта. Условное изображение элементов на схемах автоматизации должно соответствовать действующим стандартам.

Технологическое оборудование и трубопроводы автоматизируемого объекта на схемах автоматизации изображают упрощенно, показывая их функциональную связь и взаимодействие с приборами и средствами автоматизации. Оборудование и трубопроводы вспомогательного назначения, дополнительные узлы оборудования и средства автоматизации показывают в том случае, если они механически соединяются и взаимодействуют с приборами и средствами автоматизации.

На схемах автоматизации изображают те заслонки, вентили, клапаны и прочие регулирующие и запорные органы, которые участвуют в системе контроля и управления процессами или имеют принципиальное значение для автоматизации. На всех коммуникациях в соответствующих точках указывают места установки запорных органов ручного управления. Исполнительные механизмы и рабочие органы автоматических устройств (регулирующие и электромагнитные клапаны, краны, шиберы, заслонки и т. п.) также указывают в соответствующих местах.

Приемные устройства (датчики) обозначают непосредственно на техническом объекте или соответствующих коммуникациях. На технологических коммуникациях изображают запорные и регулирующие органы, необходимые для определения относительного расположения мест отбора импульсов или поясняющие необходимость измерений.

В отдельных случаях некоторые части технологического объекта можно изображать на схеме в виде прямоугольников с указанием только наименований этих элементов.

На схемах автоматизации допускается вообще не показывать технологическое оборудование. Однако около датчиков, отборных, приемных и других подобных устройств следует указывать наименование того технологического оборудования, к которому они относятся.

Технологические коммуникации и трубопроводы для газа и жидкости изображают в соответствии с действующим стандартом при их однолинейном изображении (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Условные цифровые обозначения трубопроводов для жидкостей и газов

по ГОСТ 2.784-70

Для более детального указания характера среды к цифровому обозначению может быть добавлен буквенный индекс, например: вода чистая – 1ч, пар перегретый – 2п, пар насыщенный – 2н и т. п.

Если та или иная жидкость либо газ преобладают в данной схеме, то линию связи, транспортирующую это вещество, символом среды не обозначают. Иногда в проектах среду указывают на линии связи словами «Вода», «Пар» и т.д.

На технологических трубопроводах изображают только основную регулирующую и запорную арматуру, которая относится к работе и обслуживанию системы автоматизации и которая необходима для определения относительного расположения отборных устройств и средств получения информации. Трубопроводы, входящие или выходящие из объекта автоматизации, на схеме обрывают и заканчивают стрелкой, показывающей направление потока, и надписью: «К деаэратору», «От котла» и т.д.

Для придания большей наглядности и выразительности контуры оборудования вычерчивают тонкими линями (до 0,5 мм), а коммуникации – более толстыми (до 1 ÷ 2 мм).

На линиях пересечения трубопроводов, изображающих их соединение, ставят точку. Отсутствие точки означает отсутствие соединения трубопроводов. Знак обвода (в виде полуокружности) не применяют.

Приборы и средства автоматизации, вмонтированные в технологическое оборудование и коммуникации или механически с ними связанные, изображают на схемах автоматизации в непосредственной близости к технологическому оборудованию. К ним относятся: отборные устройства; приборы измерения давления, уровня, состава вещества; приемные устройства, воспринимающие воздействие измеряемых и регулируемых величин (суживающие устройства, ротаметры, термометры сопротивления, термопары и т.п.); исполнительные устройства, регулирующие и запорные органы.

В левой части каждого прямоугольника располагают надпись, характеризующую назначение: «Приборы местные», «Щит управления» и «Пульт управления», «Стойка преобразователей» и т.д.

В прямоугольнике «Приборы местные» указывают все нещитовые приборы (манометры, вакуумметры, дифманометры, емкостные электронные и поплавковые сигнализаторы уровня и т.п.), которые по своей конструкции или специальным требованиям располагаются непосредственно на объектах или их коммуникациях. Вспомогательную аппаратуру и устройства (источники питания, фильтры и редукторы пневмопитания, предохранители и т.п.), а также датчики и исполнительные механизмы со своими рабочими органами, вмонтированные непосредственно в технологические объекты или коммуникации, в прямоугольнике «Приборы местные» не указывают. Исключение составляют магнитные пускатели, используемые в контурах регулирования для управления исполнительными устройствами.

Приборы и средства автоматизации изображают в соответствии с требованиями выполнения конструкторской документации.

К приборам и средствам автоматизации относят большую группу устройств, с помощью которых выполняют измерение, регулирование, управление и сигнализацию технологических процессов различных производств. Приборы и средства автоматизации подразделяют на измерительные и преобразующие приборы, регуляторы, вспомогательные устройства, регулирующие органы и исполнительные механизмы.

Измерительные приборы могут иметь различное функциональное назначение. Они могут быть показывающими, регистрирующими, самопишущими, печатающими, интегрирующими и т.п., иногда со встроенными различными регулирующими, преобразующими и сигнализирующими устройствами.

Изображение приборов и средств автоматизации основывается на функциональных признаках, выполняемых приборами в соответствии с табл. 3.4 – 3.6.

Независимо от применяемого стандарта методика построения графических условных обозначений на схемах автоматизации является общей для упрощенного и развернутого способов.

В верхней части окружности наносят буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора.

В нижней части окружности указывают позиционное обозначение (цифровое или буквенно-цифровое), служащее для нумерации комплекта измерения или регулирования (при упрощенном способе построения условных обозначений) или отдельных элементов комплекта (при развернутом способе построения условных обозначений).

Таблица 3.4

Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации

по ГОСТ 21.404-85 (21.408-93)

Окончание табл. 3.4

Таблица 3.5

Буквенные условные обозначения по ГОСТ 21.404-85 (21.408-93)

Продолжение табл.3.5

Окончание табл.3.5

Таблица 3.6

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие

функциональные признаки приборов по ГОСТ 21.404–85

Окончание табл.3.6

Рис. 3.4. Условное изображение прибора для измерения, регистрации

и автоматического регулирования перепада давления

В некоторых случаях для обозначения первичных преобразователей и приборов, позиционные обозначения которых состоят из большого числа знаков, применяют графические обозначения в виде эллипса. При составлении схем автоматизации с использованием условных обозначений по ГОСТ 21.404–85 можно воспользоваться табл. 3.7.

Для обозначения величин, не предусмотренных данным стандартом, могут быть использованы резервные буквы. При этом многократно применяемые величины следует обозначать одной и той же резервной буквой. Для одноразового или редкого применения можно использовать букву X. Если применяют резервные буквы, то на схеме их необходимо расшифровать. Не допускается в одной и той же документации применение одной резервной буквы для обозначения разных величин. Условные обозначения с применением дополнительных букв составляют следующим образом: на первом месте ставят букву, обозначающую измеряемую величину; на втором – одну из букв, уточняющих величину: Е; D, К; Y.

Таблица 3.7

Примеры построения условных обозначений по ГОСТ 21.404–85

Продолжение табл. 3.7

Окончание табл. 3.7

Например, первичные измерительные преобразователи температуры (термометры термоэлектрические, термометры сопротивления и др.) обозначают ТЕ, первичные измерительные преобразователи расхода (сужающие устройства расходомеров, датчики индукционных расходомеров) – FЕ, бесшкальные манометры с дистанционной передачей показаний – РТ, бесшкальные расходомеры с дистанционной передачей – FТ.

Первая буква в обозначении каждого прибора, входящего в комплект средств автоматизации, – это наименование измеряемой комплектом величины. Например, для измерения и регулирования температуры первичный измерительный преобразователь следует обозначать ТЕ, вторичный регистрирующий прибор – ТК, регулирующий блок – ТС.

Запорную и регулирующую арматуру (задвижки, заслонки, шиберы), применяемую в системах автоматизации и заказываемую по технической части проекта, изображают в соответствии с действующими стандартами. Подвод линий связи к символу прибора допускается изображать в любой точке окружности (сверху, снизу, сбоку).

Если необходимо показать передачу сигнала, на линии связи можно нанести стрелки. Условные или графические обозначения выполняют линиями толщиной 0,5 ÷ 0,6 мм, а горизонтальную разделительную черту внутри обозначения и линии связи – толщиной 0,2 ÷ 0,3 мм.

Всем приборам и средствам автоматизации, изображенным на схемах автоматизации, присваивают позиционные обозначения (позиции), сохраняющиеся во всех материалах проекта.

Позиционное обозначение – условное обозначение каждого элемента или устройства, входящего в состав изделия. Оно содержит информацию о виде элемента (устройства), его порядковый номер среди элементов (устройств) данного вида и при необходимости указание функции, выполняемой данным элементом (устройством) в изделии.

Каждому комплекту средств автоматизации присваивают порядковый номер. Комплектом считают функционально связанные устройства, выполняющие определенную задачу. Каждому элементу комплекта дают цифро-цифровое обозначение (позицию), состоящее из порядкового номера и цифрового индекса. Позиции приборам и средствам автоматизации на функциональных схемах присваивают в последовательности прохождения сигнала, начиная от отборных и приемных устройств и кончая исполнительными механизмами, включая все элементы данной цепи, изображенные на схеме.

Например, комплекту присваивают порядковый номер 7, отдельным элементам и устройствам (за исключением электроаппаратуры управления и сигнализации), соединенным линиями связи и входящим в измерительный, регулирующий или управляющий комплект (приемным устройствам, датчикам, преобразователям, вторичным измерительным приборам, регулирующим устройствам, исполнительным механизмам, регулирующим органам и т. п.), дополнительно присваивают индекс из букв русского алфавита или цифр, например: 7-1, 7-2, 7-3 и т.д.

Отборные устройства, являющиеся готовыми изделиями (газоотборное устройство газоанализатора, отборное устройство с разделительной мембраной для измерения давления вязкой среды и т. д.), получают первый номер комплекта, в который они входят, например 3-1.

Бобышкам, кранам для установки термометров, отборным устройствам и другим аналогичным приспособлениям, входящим в комплекты технологического оборудования и трубопроводов, или монтажно-установочным приспособлениям, изготовляемым при монтаже, позиционные обозначения не присваивают.

Позиционные обозначения для всех схем автоматизации проекта должны соответствовать спецификации. Она является исходным материалом для составления заявочной ведомости и заказной спецификации. В спецификацию включают все устройства с позиционными обозначениями. Позиционные обозначения в схемах автоматизации проставляют в нижней части окружности, обозначающей прибор, или рядом с условными графическими обозначениями приборов и средств автоматизации с правой стороны или над ними.

Функциональную схему автоматизации (ФСА) выполняют в виде чертежа, на котором схематически условными обозначениями показывают технологическое оборудование, коммуникации, органы управления и средства автоматизации; технологическое оборудование и средства автоматизации соединены линиями связи.

Схемы оформляются развернутым способом, т.е. щиты и пульты управления изображают в виде прямоугольника (в верхней или нижней части чертежа), в котором показывают аппаратуру контроля, регулирования, сигнализации и управления. Показывают все приборы и средства автоматизации проектируемого узла и месторасположение аппаратуры.

При большом объеме автоматизации технологического процесса схемы автоматизации выполняют раздельно (отдельно автоматическое управление, отдельно контроль и сигнализация и т.п.).

При наличии однотипных технологических объектов (цехов, отделений, установок, агрегатов, аппаратов), не связанных между собой и одинаково оснащенных приборами и средствами автоматизации, схему автоматизации выполняют для одного из них, при этом на чертеже делается пояснение, например: «Схема составлена для агрегата 1; для агрегатов 2 – 4 схемы аналогичны». Пояснения дают соответственно особенностям позиционных обозначений (маркировки) и спецификации, например: «В спецификации учтена аппаратура для четырех агрегатов. Маркировка приборов и средств автоматизации для агрегатов аналогична приведенной для агрегата 1 с изменением цифрового индекса соответственно номеру агрегата». На функциональной схеме автоматизации рекомендуется указать основные функции управляющего вычислительного комплекса (УВК), как, например, на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Пример изображения функциональной схемы автоматизации

Для однотипных технологических объектов или их частей, имеющих щиты, пульты, стенды и т.п., с одинаковой аппаратурой приборы на схемах автоматизации с целью упрощения показывают только для одного объекта или его части, а на общих щитах или пультах – приборы и средства автоматизации для всех однотипных объектов. При этом около линий связи, соединяющих приборы и средства автоматизации с объектом, технологическое оборудование которого не показано, дают необходимые пояснения.

Следует выполнять экспликацию основного оборудования и возле каждого элемента технологической схемы делать надписи, определяющие наименование оборудования.

В прямоугольнике, отображающем УВК, наносят горизонтальные линии с надписями, обозначающими функции, выполняемые машиной (рис. 3.5). К этой линии присоединяют линии от преобразователей и аппаратуры, подключаемых к машине. На линиях, соединяющих первичные преобразователи с прямоугольниками щитов, проставляют рабочие значения измеряемых величин, которые служат основанием для выбора диапазонов измерения приборов и измерительных преобразователей.

Линии связи на схеме автоматизации изображают одной линией независимо от числа проводов или труб и наносят с наименьшим количеством изломов и пересечений. Линии должны четко отображать функциональные связи между элементами схемы от начала до конца прохождения сигнала (воздействия). Допускается объединять в одну линию блокировочные линии связи.

В сложных схемах автоматизации допускается обрывать линии функциональных цепей, при этом каждый конец разорванной линии нумеруют одной и той же арабской цифрой. Номера линий связи располагают в горизонтальных рядах в возрастающем порядке.

Существующую механическую связь датчиков приборов, указывающих положения регулирующих органов, исполнительных устройств и т.п., обязательно показывают на схемах автоматизации.

Приборы (указатели) для однотипных измерений показывают один раз, при этом под позиционным обозначением прибора указывают число одинаковых приборов.

На первом листе чертежа схемы автоматизации над основной надписью располагают таблицу не предусмотренных стандартом условных обозначений, принятых в этой схеме. Сначала в таблицу заносят, располагая сверху вниз, условные обозначения трубопроводов. Стандартные обозначения в таблицу не включают. При необходимости таблицы нестандартных условных обозначений выполняют на отдельных листах формата А4; на поле чертежа помещают диаграммы, таблицы, тексты и надписи, поясняющие характер и последовательность работы устройств.

Схемы автоматизации графически оформляют линиями толщиной (мм): контуры технологического оборудования – 0,6 ÷ 1,5; трубопроводные коммуникации – 0,6 ÷ 1,5; приборы и средства автоматизации – 0,5 ÷ 0,6; линии связи – 0,2 ÷ 0,3; прямоугольники, изображающие приборы местные, щиты, пульты, – 0,6 ÷ 1,5.

3. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ

3.1. Общие положения

Основным видом конструкторских документов в различных областях электротехники являются схемы.

Правила выполнения и оформления схем регламентируют Государственные стандарты Единой системы конструкторской документации (ЕСКД):

ГОСТ 2.701-84 «ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению».

ГОСТ 2.702-75 «ЕСКД. Правила выполнения электрических схем».

Схемы выполняют без соблюдения масштаба и действительного пространственного расположения составных частей изделия.

Необходимое количество типов схем, разрабатываемых на проектируемое изделие, а также количество схем каждого типа определяется разработчиком в зависимости от особенностей изделия. Комплект схем должен быть по возможности минимальным, но содержать сведения в объеме, достаточном для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия. Между схемами одного комплекта конструкторских документов на изделие должна быть установлена однозначная связь, обеспечивающая возможность быстрого получения необходимой информации об элементах, устройствах и соединениях на всех схемах данного комплекта.

Разрешается выполнять схему на нескольких листах (объединенную или комбинированную схему).

На схемах, как правило, используют стандартные условные графические обозначения. Если необходимо использовать не стандартизованные обозначения некоторых элементов, то на схеме делают соответствующие пояснения.

При выполнении схем следует добиваться наименьшего числа изломов и пересечений линий связи, сохраняя между параллельными линиями расстояние не менее 3 мм.

На схемах допускается помещать различные технические данные, характеризующие схему в целом и отдельные ее элементы. Эти сведения помещают либо около графических обозначений, либо на свободном поле схемы, как правило, над основной надписью.

Все листы должны иметь основную надпись по ГОСТ 2.104.68 ЕСКД и обозначение документа. Обозначение документа является единым как для графической части проекта, так и для расчетно-пояснительной записки и прилагаемых к ней схем, эскизов, чертежей и другой документации. Пример оформления листа графического материала представлен на рис. 3.1.

ГОСТ 2.201-80 устанавливает единую систему обозначения изделий основного и вспомогательного производства и их конструкторских документов. Обозначение присваивают каждому изделию. Обозначение изделия является одновременно и обозначением его основного конструкторского документа (чертежа, детали, спецификации). Обозначение изделия и его конструкторского документа должно быть уникальным (не повторяться).

Рис. 3.1. Пример оформления графического материала

(фрагмент функциональной схемы) курсового проекта

Предлагается следующая структура обозначения документа:

АТПП.АТ0100.0ХХ ХХ

                Номер группы

Номер зачетной книжки

Шифр (код) документа

В конце обозначения документа проставляется шифр (код). Шифр схемы или чертежа состоит из букв, определяющих ее вид, и цифры, определяющей тип документа согласно ГОСТ 2.102-68 ЕСКД. Чертежи имеют шифр: СБ - сборочный чертеж; ВО - чертеж общего вида; ТЧ - теоретический чертеж; МЧ - монтажный чертеж; ПЗ - пояснительная записка; РР - расчеты и т.д. Виды схем в зависимости от элементов обозначаются следующими буквами: Э - электрическая; Г - гидравлическая; К - кинематическая; С - комбинированная. Типы схем по основному назначению обозначаются цифрами: 1 - структурная; 2 - функциональная; 3 - принципиальная; 4 - схема соединений; 5 - схемы подключений; 6 - общая; 7 - схема расположения; 0 - прочие схемы. Обозначению деталей и спецификаций шифр не присваивается.

        Шифр (код) схемы состоит из буквы, определяющей вид схемы, и цифры, обозначающей тип схемы, например, Э3 - схема электрическая принципиальная, Э4 - схема электрическая соединений, Г2 - схема гидравлическая функциональная.

        Если имеется несколько схем одинакового вида и типа, то к шифру добавляется через знак дефис (тире) порядковый номер схемы.

В левом верхнем углу листа располагается дополнительная графа - обозначение документа, повернутое на 180° (для формата А4 и форматов больше А4 при расположении основной надписи вдоль длинной стороны листа) или на 90° (для форматов больше А4 при расположении основной надписи вдоль короткой стороны листа). Эта дополнительная графа является обязательной только для чертежей и схем.

4.3. Заявочные ведомости и заказные спецификации на приборы

и средства автоматизации и монтажные материалы

Заявочные ведомости оформляют в виде укрупненного перечня оборудования и монтажных материалов с указанием их основных технических характеристик [4]. На основании заявочных ведомостей составляют сметный расчет стоимости на приобретение и монтаж технических средств автоматизации. Заявочные ведомости должны как можно полнее и точнее определять оборудование и монтажные материалы, необходимые для создания систем автоматизации.

Заявочные ведомости составляют на основании типовых чертежей, типовых проектов, аналогов, проектов повторного использования.

Заказные спецификации составляются на следующее оборудование и монтажные материалы [4]:

• приборы и средства автоматизации;
• средства вычислительной техники;
• электроаппаратуру;
• щиты и пульты;
• трубопроводную арматуру;
• кабели и провода;
• основные монтажные материалы и изделия (трубы, металлы, монтажные изделия);
• нестандартизированное оборудование.

В отличие от заявочных ведомостей в заказных спецификациях должны указываться исчерпывающие сведения, необходимые для заказа оборудования и материалов.

Заказную спецификацию на приборы и средства автоматизации составляют на основании функциональных и принципиальных схем. При этом приборы и средства автоматизации рекомендуется перечислять сгруппированными в следующие параметрические группы, температура, давление и разрежение, расход, количество и. уровень, состав и качество вещества, прочие приборы, регуляторы и комплектные устройства.

Позиционные обозначения, присвоенные приборам и средствам автоматизации в функциональных и принципиальных схемах в спецификации необходимо сохранять без изменения.

Спецификацию приборов и средств автоматизации составляется в определенной форме (табл. П1.4 приложения), состоящей из следующих граф.

1. Номера позиции. Указывают номера позиции, присвоенные данному прибору и аппаратуре по функциональной схеме. Вспомогательная аппаратура, не показанная на функциональной схеме, может быть добавлена либо в комплекте соответствующего прибора с последующим цифровым индексом, либо в конце спецификации с новым последующим номером позиции.

2. Наименование измеряемого (или регулируемого) параметра, среды и место отбора импульса. Указываются наименование параметра (температура, давление, расход, концентрация), среды (пар, вода, масло, дымовые газы) и место отбора импульса. Запись может иметь следующий вид: “Температура пара перед подогревателем № 3” или “Уровень мазута в емкости Е - 1”.

247695644. Характеристика измеряемой (или регулируемой) среды. Указывают предельные рабочие значения параметров, необходимых для выбора шкал приборов, или заданные значения параметров и их допустимые отклонения - для выбора типа регулятора, а также особые свойства среды (вязкость, агрессивность по отношению к каким - либо материалам, взрывоопасность и т.п.), влияющие на выбор соответствующей аппаратуры. Размерности величин параметров в этой графе должны иметь четкое стандартное написание, например: для температуры - 240° С; для давления - 32 МПа; для расхода - 80 м3/ч и т.д., а для электрических величин - 150 Ом, 220 В, 2 А и т.п.
247695645. Место установки приборов и аппаратуры. Указывают конкретное место установки первичного прибора, регулятора или вспомогательного оборудования, приводят размеры трубопроводов, каналов, а для сужающих устройств расходомеров - действительный внутренний диаметр труб и т.п., указывают также, на каком щите или пульте установлен прибор, уточняют его расположение (например, внутри щита).
247695646. Наименование и характеристика приборов и аппаратуры. Это важнейшая графа спецификации. Она должна быть составлена с полнотой, достаточной для оформления заказа снабженческими и сбытовыми организациями. Если, например, специфицируется термоэлектрический преобразователь, то помимо его типа, отмеченного в графе 6, обязательно записывается материал термоэлектродов, указывается глубина погружения, материал защитного чехла и его форма. Запись в графе 5 может выглядеть примерно так: “Термоэлектрический преобразователь хромель - алюмелевый, без штуцера, рабочая длина 800 мм, в составном сваренном защитном чехле без муфты, с наконечником из стали 1Х18Н9Т”.

Так же подробно специфицируются и другие приборы. При этом, если для термопреобразователя сопротивления достаточно указать “Термопреобразователь сопротивления платиновый, с неподвижным штуцером, в защитной наружной арматуре из стали 1Х18Н9Т, с максимальной глубиной погружения 200 мм, на условное давление 4 МПа, со средней инерционностью, градуировка гр. П100”, то для других приборов указывают подробно такие данные: полное название, способ отсчета (показывающий, самопишущий и т.п.), размеры корпуса, пределы измерений (с размерностью), основная погрешность и другие специфические данные. Например, для манометра: “Манометр технический обыкновенный с трубчатой пружиной, показывающий, в корпусе диаметром 160 мм, расположение штуцера радиальное, на пределы измерения 25 МПа, класс точности 1.5”.

6.Тип или шифр прибора указывают по каталогу. Например, для термоэлектрического преобразователя необходимо указать в графе 6 “ТХА - ХШ”. Полное наименование в графе 5 контролируется обозначением типа в графе 6, что исключает случайные ошибки.

7, 8. Количество приборов и аппаратуры. Так как функциональная схема часто составляется на один агрегат, установку или участок, то сначала необходимо указать в графе 7 число приборов на один агрегат, а затем в зависимости от числа параллельно работающих агрегатов необходимо указать в графе 8 число строго одинаковых во всем совпадающих приборов на все агрегаты.

9.Указывают завод-изготовитель или его код ОКПУ приборов и аппаратуры.

10. Примечание. Указываются условия поставки или изготовления, например, “изготовить по специальному заказу” и т.п.

Заказную спецификацию на электроаппаратуру составляют в двух разделах: электроаппаратура, устанавливаемая на щитах и пультах, и электроаппаратура, устанавливаемая вне щитов и пультов.

В спецификацию на щиты и пульты включают все щиты и пульты и их вспомогательные элементы, предусмотренные проектом автоматизация. Щиты и пульты, поставляемые комплектно с технологическим оборудованием, включаются в спецификацию с примечанием «Имеется у заказчика» или «Поставляется комплектно с ...» (указывается оборудование).

В заказную спецификацию трубопроводной арматуры в сводном виде включают следующие виды трубопроводной арматуры: регулирующие органы, поставляемые арматурными заводами; запорную арматуру с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводами; запорную арматуру с ручным приводом.

В заказную спецификацию кабелей и проводов включают все кабели и линии связи, прокладываемые вне щитов и пультов. Провода и кабели включают в спецификацию следующими разделами: силовые кабели, контрольные кабели, экранированные провода и кабели, кабели и провода связи, установочные провода, компенсационные провода. Кабели и провода включают в спецификацию в соответствии с указанными разделами в порядке возрастания числа жил и сечения.

Сведения о капитальных затратах на создание системы автоматизации и ее экономической эффективности составляют содержание следующего раздела пояснительной записки. Приводится общая стоимость системы, в том числе стоимость технических средств и оборудования, монтажа и разработки проекта.

Стоимость оборудования и материалов в смете определяется по действующим прейскурантам, а стоимость монтажных работ – по ценникам на монтаж оборудования. Основанием для разработки сметы являются заказные спецификации на оборудование и монтажные материалы.

Исходя из сводного сметного расчета стоимости технических средств автоматизации и их монтажа делают вывод об эффективности внедрения данного проекта.

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение  «Казанский нефтехимический колледж им. В.П. Лушникова»

2023

 Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение  «Казанский нефтехимический колледж им. В.П. Лушникова»

2023

Специальное задание: Составить технологический процесс контроля параметров в колонне первой стадии дистилляции.

Содержание

Введение ……….……………………………………...…….………………. 4

1. Анализ исходных данных………………………………………………… 6

1.1 Описание объекта управления………….…………………..….……….. 6

1.2. Контролируемые и регулируемые параметры………………………… 6

2 Описание функциональной схемы……………………………………….. 8

3. Выбор приборов из справочника………………………………………...  8

3.1. Выбор приборов для контроля…………………………………………  8

3.1.1. Контроль расхода отделённой фазы…………………………………  8

3.1.2. Контроль содержания …………………………………………..   8

3.1.3. Контроль содержания …………………………………………..    8

3.1.4. Контроль газа из сепаратора…………………………………………  8

3.1.5. Контроль температуры газа из сепаратора………………………….  9

3.1.6. Контроль температуры плава карбамида на входе в колонну…….   9

3.1.7. Контроль расхода плава карбамида на входе в колонну…………..   9

3.2. Выбор приборов регулирования……………………………………….  10

3.2.1. Регулирование давления в колонне.…………………………………  10

3.2.2. Регулирование температуры плава карбамида.…………………….   10

4. Расчёт погрешностей контроля и регулирования.……………………...  11

4.1. Расчёт среднеквадратичной погрешности…………………………….  11

4.2. Расчёт абсолютной погрешности………………………………………  12

4.3. Расчёт относительной погрешности…………………………………… 13

5. Определение устойчивости системы…………………………………….  14

5.1. Таблица регулируемых параметров……………………………………  14

5.1.1. Регулирование давления в колонне………………………………….  14

5.1.2. Регулирование температуры плава карбамида……………………...  14

5.2. Расчёт нормируемых значений………………………………………… 15

5.2.1. Расчёт нормируемых значений регулирования давления в колонне 15

5.2.2. Расчёт нормируемых значений регулирования температуры плава  карбамида…………………………………………………………………….. 15

5.3. Анализ выбранного метода…………………………………………….. 16

5.3.1. Анализ выбранного метода для регулирования давления в колонне 16

5.3.2. Анализ выбранного метода для регулирования температуры плава карбамида…………………………………………………………………….. 16

5.4. Определение устойчивости системы…………………………………..  17

5.4.1. Определение устойчивости системы регулирования давления в колонне……………………………………………………………………….. 17

5.4.2. Определение устойчивости системы регулирования температуры плава карбамида……………………………………………………………..  17

6. Определение показателей качества……………………………………… 18

6.1. Анализ переходного процесса…………………………………………. 18

6.1.1. Анализ переходного процесса регулирования давления в колонне  18

6.1.2. Анализ переходного процесса температуры плава карбамида……. 19

6.2. Определение показателей качества……………………………………. 20

6.2.1. Определение показателей качества регулирования давления в колонне……………………………………………………………………….. 20

6.2.2. Определение показателей качества регулирования температуры плава карбамида……………………………………………………………..  20

7. Описание структурной схемы……………………………………………. 21

7.1. Описание схемы КТС……..…………………………………………….. 21

7.2. Анализ структурной схемы …….……………………………………… 21

7.3. Описание выбранных протоколов……………………………………..  21

8. Компоновка щитов………………………………………………………..  23

8.1. Назначение щитов………………………………………………………. 23

8.2. Описание компоновки щитов…………………………………………... 23

9. Описание рабочего места оператора…………………………………….. 24

Технологический процесс…………………………………………………. 25

Заключение …………………………………..…………………………….. 26

Список литературы ……………….………………………………………. 27