Основні принципи побудови схем автоматизації

1. АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Тема: Основні принципи побудови схем автоматизації
Укладач:

2. Схема автоматизації (функціональна)

Схема автоматизації (функціональна) є
одним з найбільш важливих документів для
проектування автоматизації підприємства,
цеху або будь-який інший одиниці
виробництва. На ній в найдрібніших деталях
описано абсолютно все, що буде включати в
себе автоматизація, в тому числі
технологічне обладнання, органи управління
цим обладнанням, комунікації та зв'язку між
елементами і так далі.
Функціональна схема автоматизації має
загальноприйнятий формат, так що
більшість позначень є стандартизованими.

3. Основні принципи побудови схем автоматизації

Схема автоматизації є технологічною схемою з нанесеними на неї
позначеннями
контрольно-вимірювальних
приладів.
Технологічне
обладнання креслиться звичайними лініями, контрольно-вимірювальне
тонкими.
При цьому первинні перетворювачі (датчики) ХЕ (для спрощення буквою Х
позначено довільний технологічний параметр; замість нього може бути будьяке позначення з прийнятих: температура Т, витрата F і т.д.), що показують
прилади, встановлені за місцем XI (TI, LI , FQI, PI і т.д.) та виконавчі
пристрої (клапани, засувки та ін) показуються безпосередньо на схемі. Інші
прилади зносяться в таблицю, яка розташована нижче за схему і має як
мінімум два рядки, позначені «За місцем» і «На щиті».

4.

Існує кілька найпоширеніших варіантів схем автоматизації.
а)
б)
в)
г)
д)
е)

5. Варіант 1

Варіант 1. Вимірювання та індикація технологічного
параметра за місцем (XI). Зазвичай ця функція
покладається на один прилад, конструкцію якого входять
датчик, перетворювач і шкала (індикатор). Прилад
відображає значення виміряного параметра безпосередньо
у місці вимірювання і часто не має змоги виводити сигнал
на щит. До таких приладів відносяться градусники, скляні
рівнеміри, витратоміри-лічильники тощо.
Прилад позначається одним колом (див. рис. а).

6. Варіант 2

Варіант 2. Вимірювання з індикацією на щиті оператора
(XI, рис. б). Оскільки щит оператора, як правило,
розташовується на відстані від декількох метрів до кількох
десятків кілометрів від місця вимірювання технологічного
параметра, а сам технологічний параметр неможливо вивести
на щит (наприклад, температуру неможливо передавати на
відстань), то використовується система з трьох приладів:
первинного перетворювача (датчика ХЕ), вторинного
перетворювача (ХТ) та індикатора (XI).
Ланцюжок передачі сигналу: XE - [XT] - XI (квадратні дужки
показують, що вторинний перетворювач може бути відсутнім).

7. Варіант 3

Варіант 3. Вимірювання з індикацією та
реєстрацією (XIR або XR, рисунок в). Принцип дії
схеми аналогічний попередньому варіанту, але замість
приладу на щиті встановлюється реєструючий. Як
правило, реєструючі прилади одночасно показують на
шкалі або індикаторі поточний параметр, що
реєструється, тобто. виконують одночасно функцію
індикації.
Ланцюжок передачі сигналу: XE - [XT] - XIR.

8. Варіант 4

Варіант 4. Сигналізація технологічного параметра
(XIA, рисунок г). Існують показують прилади, які
дозволяють сигналізувати звуковим або світловим
сигналом факт виходу контрольованого параметра за
допустимі межі. Схема у разі буде аналогічна
варіанту 2, але з виведенням сигналу на лампочку чи
звуковий сигнал.
Ланцюжок передачі сигналу: XE - [XT] - XIА лампочка.

9. Варіант 5

Варіант 5. Вимірювання з індикацією,
реєстрацією та сигналізацією на щиті
(XIRA, малюнки д та е). Для реалізації
перерахованих функцій або на щит
встановлюється прилад, який одночасно
виконує їх, або використовується комбінація
схем з варіантів 3 і 4.
У першому випадку ланцюжок передачі
впливів: XE - [XT] - XIRА - лампочка.
У другому виробляється розгалуження
сигналу з первинного або вторинного
перетворювача на два прилади: на реєстратор
(XIR) та на прилад із сигналізацією (XIA): XE
- [XT] - XIR - XIА - лампочка.

10. Варіант 6

Варіант 6. Регулювання (XIC). Регулювання має
на увазі наявність регулятора та керуючого впливу
на об'єкт. На підприємствах нафтопереробної,
газової та хімічної промисловості для реалізації
керуючих впливів на об'єкт управління переважно
використовуються засувки, клапани та інші
пристрої дросельного типу.
Принципи побудови сучасних систем управління
вимагають
при
регулюванні
відображення
регульованого параметра контролю за процесом
регулювання, тому додатково реалізується функція
індикації: XE - [XT] - XIС - засувка.

11. Варіант 7

Варіант
7.
Регулювання,
реєстрація,
індикація та сигналізація технологічного
параметра
(XIRCA).
Функції
також
реалізуються за допомогою єдиного пристрою,
який дозволяє це зробити (наприклад, за
допомогою пишучого потенціометра КСП-4 з
будовеними
блоками
регулювання
та
сигналізації), або за допомогою кількох
пристроїв, встановлених на щиті та реалізують
кожну свою функцію. Розгалуження сигналу
йде після первинного або вторинного
перетворювача.

12. Типові приклади елементарних схем автоматизації

13. Індикація і реєстрація температури

14. Індикація, реєстрація і регулювання температури

15. Індикація і регулювання температури за допомогою мікропроцесорного регулятора

16. Індикація, реєстрація, сигналізація і регулювання температури

17. Індикація тиску

18. Індикація, реєстрація і регулювання тиску

19. Індикація і реєстрація тиску

20. Індикація, реєстрація, регулювання і сигналізація тиску

21. Схеми контролю витрати

22. Індикація і реєстрація витрати

23. Індикація, реєстрація і регулювання витрати

24. Багатоконтурне регулювання витрати з корекцією по рівню

25. Елементи схеми автоматизації

Індикація, реєстрація (TIR) та регулювання (ТС) температури
Термоелектричний перетворювач типу ТХА
Марка ТХАУ Метран 271
Запірно-регулюючий клапан
з електричним виконавчим пристроєм

26. Схема контролю тиску

Індикація, реєстрація та регулювання тиску
(PIRK, PC)
Пневматичний
первинний
перетворювач
тиску, марка МСП-2
(манометр
сильфонний
з
пневмовиходом)
Пневматичний
пристрій, що регулює
пропорційноінтегральний, марка
ПР3.31
Пневматичний
виконавчий
пристрій

27. Схема контролю та регулювання витрати

Індикація, реєстрація та регулювання витрати (FIRK, FC)
Діафрагма камерна марки ДКС
(звужуючий пристрій)
13ДД11
Сапфир-22ДД
Передавальний перетворювач витрати

28. Схема керування електродвигуном

Управління електродвигуном, що є
приводом відцентрового насоса

29. Екзаменаційне завдання з навчальної дисципліни “Системи автоматизованого управління”

1.
Виконати проєктування схеми автоматизації відповідно до індивідуального
завдання, наведеного в презентаційному матеріалі “Автоматизація технологічних
процесів. Вимоги нормативної документації”. Варіант співпадає з порядковим
номером в журналі групи.
2. Надати пояснення до спроєктованої схеми в частині функціонального призначення
приладів автоматизації.
3. Дати визначення основним елементам схеми автоматизації: регулятор, виконавчий
механізм, регулюючий орган, первинний вимірювальний перетворювач (датчик).
Схему автоматизації виконати відповідно ДСТУ Б А,2.4-16:2008
Результати виконання екзаменаційного завдання оформити у вигляді прикріпленого
текстового файлу (з позначенням групи та прізвища) та надіслати за адресою:
[email protected]

30. Перелік посилань

1. ДСТУ Б А.2.4-16:2008
2. Схема автоматизації функціональна. Для чого вона потрібна?[Електронний
ресурс]. – Режим доступу: https://uk.drunkentengu.com/funktsionalnaya-shemaavtomatizatsii-dlya-chego-ona-nujna-2a40e8d
3. Системы управления технологическими процессами и информационные
технологии / [Електронний ресурс] – Режим доступу:

31. ДЯКУЄМО ЗА УВАГУ !