Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
разд.матерТТ / Кн-ПАС / Отключить реклам3.doc
Скачиваний:
82
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
17.65 Mб
Скачать

http://ani-studio.narod.ru/BOX/Flash/Study/Automation/HTML-Themes/Theme15.htm

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Курс лекций

 

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

Введение

    Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов улучшения качества продукции, повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.

    Проектами наиболее сложных производств, особенно в черной металлургии, машиностроении, нефтепереработке, химии и нефтехимии, на объектах производства минеральных удобрений, энергетики и в других отраслях промышленности, предусматривается комплексная автоматизация ряда технологических процессов. Средства автоматизации применяются также на объектах жилищного строительства и социально-бытового назначения в системах кондиционирования воздуха, дымоудаления, энергоснабжения и т. п.

    Практически все проектные институты нашей страны занимаются разработкой проектов автоматизации.     За последнее время существенно изменилась система проектной документации для строительства (СПДС), многие нормы и стандарты устарели. Появились новые руководящие материалы в области проектирования, внедряются системы автоматизированного проектирования.

    Настоящий курс лекций содержит систематизированные и методически переработанные сведения и нормативные материалы, необходимые при разработке проектов автоматизации производственных процессов с учетом современных требований к проектной документации.

    Вопросы разработки проектов автоматизации технологических процессов рассматриваются в объеме требований, содержащихся в "Инструкции о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений" СНиП 1.02.01-85, СНиП 11-01-95 в ГОСТах систем ЕСКД, ЕСПД, ЕСТД,СПДС, а также в других нормативных документах.

    Наряду с нормативно-техническими требованиями и указаниями по проектированию систем автоматизации в курсе лекций изложены требования к содержанию и исполнению всей документации, входящей в состав проекта.

Темы

Тема 1. НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ, СТРУКТУРА, ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ПО СОЗДАНИЮ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (РД 50-680-88).

Тема 2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (ГОСТ 34.003 - 90).

Тема 3. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ПРОЕКТИРОВАНИИ И СОЗДАНИИ АСУ ТП.

Тема 4. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛННИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ.

Тема 5. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СОСТАВ ПРОЕКТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (ГОСТ 2.106 - 96, ГОСТ 34.601 - 90).

Тема 6. ВВЕДЕНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ.

Тема 7. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ.

Тема 8. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ.

Тема 9. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ.

Тема 10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ТРУБНЫХ ПРОВОДОК.

Тема 11. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ.

Тема 12. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АС.

Тема 13. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ.

Тема 14. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ДОКУМЕНТОВ, РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ПРИ СОЗДАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (РД 50 - 34.698 - 90).

Тема 15. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ.

Нормативные документы

ГОСТ 2.004-88

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНСТРУКТОРСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ НА ПЕЧАТАЮЩИХ И ГРАФИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ ВЫВОДА ЭВМ

ГОСТ 2.101-68

ВИДЫ ИЗДЕЛИЙ

ГОСТ 2.102-68

ВИДЫ И КОМПЛЕКТНОСТЬ КОНСТРУКТОРСКИХ ДОКУМЕНТОВ

ГОСТ 2.103-68

СТАДИИ РАЗРАБОТКИ

ГОСТ 2.104-68

ОСНОВНЫЕ НАДПИСИ

ГОСТ 2.105-95

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕКСТОВЫМ ДОКУМЕНТАМ

ГОСТ 2.106-96

ТЕКСТОВЫЕ ДОКУМЕНТЫ

ГОСТ 2.111-68

НОРМОКОНТРОЛЬ

ГОСТ 2.701-84

СХЕМЫ. ВИДЫ И ТИПЫ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

ГОСТ 2.702-75

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ

ГОСТ 2.710-81

ОБОЗНАЧЕНИЯ БУКВЕННО-ЦИФРОВЫЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ

ГОСТ 6.10.4-84

ПРИДАНИЕ ЮРИДИЧЕСКОЙ СИЛЫ ДОКУМЕНТАМ НА МАШИННОМ НОСИТЕЛЕ И МАШИНОГРАММЕ, СОЗДАВАЕМЫМ СРЕДСТВАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

ГОСТ 15.001-88

ПРОДУКЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО- ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

ГОСТ 19.001-77

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ГОСТ 19.004-78

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГОСТ 19.101-77

ВИДЫ ПРОГРАММ И ПРОГРАММНЫХ ДОКУМЕНТОВ

ГОСТ 19.102-77

СТАДИИ РАЗРАБОТКИ

ГОСТ 19.103-77

ОБОЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММ И ПРОГРАММНЫХ ДОКУМЕНТОВ

ГОСТ 19.104-78

ОСНОВНЫЕ НАДПИСИ

ГОСТ 19.105-78

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНЫМ ДОКУМЕНТАМ

ГОСТ 19.106-78

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНЫМ ДОКУМЕНТАМ, ВЫПОЛНЕННЫМ ПЕЧАТНЫМ СПОСОБОМ

ГОСТ 19.201-78

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ

ГОСТ 19.202-78

СПЕЦИФИКАЦИЯ, ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ

ГОСТ 19.301-79

ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ

ГОСТ 19.401-78

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ

ГОСТ 19.402-78

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

ГОСТ 19.403-79

ВЕДОМОСТЬ ДЕРЖАТЕЛЕЙ ПОДЛИННИКОВ

ГОСТ 19.404-79

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ

ГОСТ 19.506-79

ОПИСАНИЕ ЯЗЫКА. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ

ГОСТ 19.603-78

ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВНЕСЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ

ГОСТ 19.701-90

СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ, ПРОГРАММ. ДАННЫХ И СИСТЕМ

ГОСТ 21.101-97

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТНОЙ И РАБОЧЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ГОСТ 21.110-95

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ СПЕЦИФИКАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ, ИЗДЕЛИЙ И МАТЕРИАЛОВ

ГОСТ 21.113-88

ОБОЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТОЧНОСТИ

ГОСТ 21.404-85

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ПРИБОРОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ В СХЕМАХ

ГОСТ 21.408-93

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОЧЕЙ ДОКУМЕНТАЦИИ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ГОСТ 21.614-88

ИЗОБРАЖЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ПРОВОДОК НА ПЛАНАХ

ГОСТ 24.301-80

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕНТОВ

ГОСТ 24.302-80

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ СХЕМ

ГОСТ 24.303-80

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

ГОСТ 24.304-82

ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЧЕРТЕЖЕЙ

ГОСТ 34.003-90

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГОСТ 34.201-89

ВИДЫ, КОМПЛЕКТНОСТЬ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ ПРИ СОЗДАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

ГОСТ 34.601-90

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. СТАДИИ СОЗДАНИЯ.

ГОСТ 34.602-89

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА СОЗДАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

ГОСТ Р15.201-2000

ПРОДУКЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

РД 50-43.698-90

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ДОКУМЕНТОВ

РД 50-680-88

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

РД 50-682-89

КОМПЛЕКС СТАНДАРТОВ И РУКОВОДЯЩИХ ДОКУМЕНТОВ НА АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

СНиП 11.01-95

ИНСТРУКЦИЯ О ПОРЯДКЕ РАЗРАБОТКИ, СОГЛАСОВАНИЯ, УТВЕРЖДЕНИЯ И СОСТАВЕ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА СТРОИТЕЛЬСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ, ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

 

Вверх

 

 

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

1

 

НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ, СТРУКТУРА, ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ПО СОЗДАНИЮ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (РД 50-680-88)

1. Назначение автоматизированных систем

1.1. АС представляет собой организационно-техническую систему, обеспечивающую выработку решений на основе автоматизации информационных процессов в различных сферах деятельности (управление, проектирование, производство и т.д.) или их сочетаниях.

 

1.2. В зависимости от сферы автоматизируемой деятельности АС разделяют на:

  • автоматизированные система управления (ОАСУ, АСУП, АСУТП, АСУ ГПС и др.);

  • системы автоматизированного проектирования (САПР);

  • автоматизированные системы научных исследований (АСНИ);

  • АС обработки и передачи информации (АСОИ);

  • автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП);

  • автоматизированные системы контроля и испытаний (АСК);

  • системы, автоматизирующие сочетания различных видов деятельности.

1.3. АС реализуют информационную технологию в виде определенной последовательности информационно связанных функций, задач или процедур, выполняемых в автоматизированном (интерактивном) или автоматическом режимах.

1.4. Целесообразность создания и внедрения АС определяется социальным, научно-техническим и другими полезными эффектами, получаемыми в результате автоматизации.

 

2. Состав и виды структур автоматизированных систем

2.1. В процессе функционирования АС представляет собой совокупность:

  • комплекса средств автоматизации (КСА);

  • организационно-методических и технических документов;

  • специалистов, использующих их в процессе своей профессиональной деятельности.

2.2. В процессе проектирования АС (ее частей) разрабатывают, в общем случае, следующие виды обеспечений: техническое, программное, информационное, организационно-методическое, метрологическое, правовое, математическое, лингвистическое, эргономическое.

2.2.1. Комплекс средств автоматизации автоматизированной системы (КСА) - совокупность взаимосогласованных компонентов и комплексов программного, технического и информационного обеспечений, разрабатываемая, изготовляемая и поставляемая как продукция производственно-технического назначения.

2.2.2. Программное обеспечение автоматизированной системы - совокупность программ на носителях информации с программной документацией по ГОСТ 19.101-77.

2.2.3. Техническое обеспечение автоматизированной системы - совокупность средств реализации управляющих воздействий, средств получения, ввода, подготовки, преобразования, обработки, хранения, регистрации, вывода, отображения, использования и передачи данных с конструкторской документацией по ГОСТ 2.102-68 и эксплуатационной документацией по ГОСТ 2.601.

2.2.4. Информационное обеспечение автоматизированной системы - совокупность системно-ориентированных данных, описывающих принятый в системе словарь базовых описаний (классификаторы, типовые модели, элементы автоматизации, форматы документации и т. д.), и актуализируемых данных о состоянии информационной модели объекта автоматизации (объекта управления, объекта проектирования) на всех этапах его жизненного цикла.

2.2.5. Организационно-методическое обеспечение автоматизированной системы - совокупность документов, определяющих: организационную структуру объекта и системы автоматизации, необходимых для выполнения конкретных автоматизируемых функций; деятельность в условиях функционирования системы, а также формы представления результатов деятельности.

2.2.6. Правовое обеспечение автоматизированной системы - совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при функционировании автоматизированной системы, и юридический статус результатов ее функционирования.

2.2.7. Математическое обеспечение автоматизированной системы - совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при функционировании системы.

2.2.8. Лингвистическое обеспечение автоматизированной системы - совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц, используемых в АС при функционирование системы для общения с КСА.

2.2.9. Эргономическое обеспечение автоматизированной системы - совокупность взаимосвязанных требований, направленных на согласование психологических, психофизиологических, антропометрических, физиологических характеристик и возможностей человека-оператора, технических характеристик КСА, параметров рабочей среды на рабочем месте.

2.3. Проектные решения по программному, техническому и информационному обеспечениям реализуют как изделия в виде взаимоувязанной совокупности компонент и комплексов, входящих в состав АС (их частей) с необходимой документацией.

2.4. Проектные решения по остальным видам обеспечений входят в состав АС (их частей) в качестве организационно-методических и эксплуатационных документов или реализуют в компонентах программного, технического или информационного обеспечений.

Проектные решения математического обеспечения реализуют, как правило, через программное или, в отдельных случаях, техническое обеспечение, а лингвистическое обеспечение представляют и реализуют в информационном или программном обеспечении.

2.5. Внутреннее строение систем характеризуют при помощи структур, описывающих устойчивые связи между их элементами. При описании АС используют следующие виды структур, отличающиеся типами элементов и связей между ними:

  • функциональные (элементы - функции, задачи, процедуры; связи - информационные);

  • технические (элементы - устройства, компоненты и комплексы; связи - линии и каналы связи);

  • организационные (элементы - коллективы людей и отдельные исполнители; связи - информационные, соподчинения и взаимодействия);

  • документальные (элементы - неделимые составные части и документы АС; связи - взаимодействия, входимости и соподчинения);

  • алгоритмические (элементы - алгоритмы; связи - информационные);

  • программные (элементы - программные модули и изделия; связи - управляющие);

  • информационные (элементы - формы существования и представления информации в системе; связи - операции преобразования информации в системе).

 

3. Принципы создания автоматизированных систем

3.1. АС создают в соответствии с техническим заданием, являющимся основным исходным документом, на основании которого проводят создание АС и приемку ее заказчиком.

3.2. При создании АС необходимо руководствоваться принципами системности, развития (открытости), совместимости, стандартизации (унификации) и эффективности.

3.2.1. Принцип системности заключается в том, что при декомпозиции должны быть установлены такие связи между структурными элементами системы, которые обеспечивают цельность АС и ее взаимодействие с другими системами.

3.2.2. Принцип развития (открытости) заключается в том, что исходя из перспектив развития объекта автоматизации, АС должна создаваться с учетом возможности пополнения и обновления функций и состава АС без нарушения ее функционирования.

3.2.3. Принцип совместимости заключается в том, что при создании систем должны быть реализованы информационные интерфейсы, благодаря которым она может взаимодействовать с другими системами в соответствии с установленными правилами.

3.2.4. Принцип стандартизации (унификации) заключается в том, что при создании систем должны быть рационально применены типовые, унифицированные и стандартизованные элементы, проектные решения, пакеты прикладных программ, комплексы, компоненты.

3.2.5. Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АС и целевыми эффектами, включая конечные результаты, получаемые в результате автоматизации.

3.3. При создании (модернизации) объектов автоматизации должно быть предусмотрено проведение работ по созданию (модернизации) АС.

 

4. Основные рекомендуемые положения по созданию и функционированию автоматизированных систем

1. Создание АС осуществляют в плановом порядке в соответствии с действующими положениями и нормативными актами.

1.1. Для вновь строящихся, реконструируемых, расширяющихся, технически перевооружаемых и других объектов автоматизации, для которых предусматриваются работы по капитальному строительству, создание АС включают а планы и проекты по этому виду работ.

1.2. Работы по созданию АС на действующих объектах, как правило, выполняют на основании договоров.

2. Планирование и разработку АС осуществляют аналогично правилам, установленным для продукции единичного производства.

3. Техническое задание на создание АС является основным документом, определяющим порядок создания и требования к АС. Разработку АС и ее приемку при вводе в действие проводят в соответствии с ТЗ.

4. Создание АС осуществляют специализированные научно-исследовательские, проектные и конструкторские организации (далее - разработчик) в соответствии с техническим заданием (ТЗ), выдаваемым заказчиком. Возможно, создание АС непосредственно заказчиком при условии создания специализированного подразделения.

5. При создании АС следует обращать внимание на:

  • интеграцию экономических и информационных процессов, технических, программных и организационно-методических средств;

  • развитие системного и программно-целевого подхода в планировании, автоматизации работы объекта, в процессах получения и обработки информации на объекте автоматизации;

  • углубление взаимодействия человека и вычислительной техники на основе диалоговых методов и средств, автоматизированных рабочих мест и интеллектуальных терминалов;

  • построение сетей ЭВМ на базе неоднородных вычислительных средств;

  • индустриализацию процессов создания АС, развитие САПР и тиражирования типовых элементов АС;

  • построение информационного фонда в виде распределенной по объектам и уровням иерархии автоматизированной базы данных;

  • минимизацию документооборота, замену его передачей текущей информации по каналам связи и представление ее на устройствах отображения;

  • максимальную автоматизацию формирования первичных исходных сведений;

  • создание гибких систем управления, способных адаптироваться к изменяющимся условиям производства.

6. Создание АС требует, как правило изменения (совершенствования) организационной структуры объекта автоматизации. Принципы совершенствования структуры включают следующие основные положения:

  • выделение структурных звеньев на каждом организационном уровне должно осуществляться так, чтобы каждое звено работало на достижение определенной совокупности целей; требуемая при этом интеграция всех видов деятельности достигается созданием специализированных подразделений, полностью отвечающих за выполнение определенной группы функций;

  • организационная структура должна базироваться на интегрированных информационных потоках; потоки между звеньями должны быть сведены до минимума и идти кратчайшими маршрутами;

  • достижение единства организации процессов планирования, учета, анализа, регулирования, т. е. обеспечения координации и синхронизации действия всех служб и исполнителей должно быть получено за счет усиления непосредственного контакта с вычислительным комплексом.

7. АС, как правило, создают проектным путем с последующей комплектацией изделиями серийного и единичного производства и проведением строительных, монтажных, наладочных и пусковых работ, необходимых для ввода в действие комплекса средств автоматизации.

8. Комплекс средств автоматизации (КСА) автоматизированной системы представляет собой совокупность взаимосогласованных программно-технических (ПТК). Программно-методических комплексов (ПМК) и компонент программного, технического и информационного обеспечений, изготовляемых и поставляемых с необходимой эксплуатационной документацией, как продукция производственно-технического назначения

9. Необходимые ограничения на состав и компоненты видов обеспечений накладывают исходя из целей и задач конкретной АС.

10. Создание и эффективное функционирование автоматизированных систем в организациях, предприятиях и других объектах автоматизации требует специальной подготовки пользователей и обслуживающего персонала системы.

11. Функционирование подсистем и комплексов АС обеспечивается совокупностью организационно-методических документов, рассматриваемых в процессе создания как компоненты правового, методического, лингвистического, математического, организационного и других видов обеспечении.

12. Совместное функционирование и взаимодействие различных систем и комплексов автоматизации производства должно осуществляться на базе локальных сетей ЭВМ. Спецификации и соглашения, принятые для локальных сетей ЭВМ обязательны для обеспечения совместимости систем, комплексов и компонентов.

13. На объекте, на котором функционируют АС различных видов, следует осуществлять постепенное объединение их на основе единого банка данных. Автоматизированные системы, функционирующие на одном объекте, должны обладать способностью к интеграции и необходимой совместимостью, позволяющей осуществлять обмен информацией между ними.

14. Развитие АС представляет собой процесс расширения состава функций АС, базирующийся на результатах анализа функционирования АС и направленный на повышение эффективности выполнения автоматизированной деятельности.

 

Развитие АС, осуществляемое путем доработки программных и (или) технических средств, проводит организация-разработчик по заданию заказчика или сам заказчик, развитие АС, осуществляемое путем настройки имеющихся средств, проводит персонал АС.

 

Вверх

Меню

Тема 2

 

 

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

2

 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (ГОСТ 34.003 - 90)

 

Настоящий стандарт (ГОСТ 34.003 - 90) устанавливает термины и определения основных понятий в области автоматизированных систем (АС) и распространяется на АС, используемые в различных сферах деятельности (управление, исследования, проектирование и т.п., включая их сочетание), содержанием которых является переработка информации.

Настоящий стандарт не распространяется на системы, предназначенные для обработки (изготовления, сборки, транспортирования) любых изделий, материалов или энергии.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы по автоматизированным системам, входящих в сферу работ по стандартизации и использующих результаты этих работ, и рекомендуются для применения в научно-технической, справочной и учебной литературе.

Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 15971 и ГОСТ 16504.

 

1. Автоматизированные системы. Общие понятия

1.1 автоматизированная система; AC: Система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.

 

Примечания:

  • В зависимости от вида деятельности выделяют, например, следующие виды АС: автоматизированные системы управления (АСУ), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) и др.

  • В зависимости от вида управляемого объекта (процесса) АСУ делят, например, на АСУ технологическими процессами (АСУТП), АСУ предприятиями (АСУП) и т.д.

1.2 интегрированная автоматизированная система; ИАС: Совокупность двух или более взаимоувязанных АС, в которой функционирование одной из них зависит от результатов функционирования другой (других) так, что эту совокупность можно рассматривать как единую АС.

1.3 функция автоматизированной системы; функция АС: Совокупность действий АС, направленная на достижение определенной цели.

1.4 задача автоматизированной системы; задача АС: Функция или часть функции АС, представляющая собой формализованную совокупность автоматических действий, выполнение которых приводит к результату заданного вида.

1.5 алгоритм функционирования автоматизированной системы; алгоритм функционирования АС: Алгоритм, задающий условия и последовательность действий компонентов автоматизированной системы при выполнении ею своих функций.

1.6 научно-технический уровень автоматизированной системы; НТУ АС: Показатель или совокупность показателей, характеризующая степень соответствия технических и экономических характеристик АС современным достижениям науки и техники.

 

2. Основные компоненты автоматизированных систем

2.1 пользователь автоматизированной системы; пользователь АС: Лицо, участвующее в функционировании АС или использующее результаты ее функционирования.

2.2 эксплуатационный персонал автоматизированной системы; эксплуатационный персонал AC.

2.3 организационное обеспечение автоматизированной системы; организационное обеспечение АС: Совокупность документов, устанавливающих организационную структуру, права и обязанности пользователей и эксплуатационного персонала АС в условиях функционирования, проверки и обеспечения работоспособности АС.

2.4 методическое обеспечение автоматизированной системы; методическое обеспечение АС: Совокупность документов, описывающих технологию функционирования АС, методы выбора и применения пользователями технологических приемов для получения конкретных результатов при функционировании АС.

2.5 техническое обеспечение автоматизированной системы; техническое обеспечение АС: Совокупность всех технических средств, используемых при функционировании АС.

2.6 математическое обеспечение автоматизированной системы; математическое обеспечение АС: Совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, примененных в АС.

2.7 программное обеспечение автоматизированной системы; программное обеспечение АС: Совокупность программ на носителях данных и программных документов, предназначенная для отладки, функционирования и проверки работоспособности АС.

2.8 информационное обеспечение автоматизированной системы; информационное обеспечение АС: Совокупность форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в АС при ее функционировании.

2.9 лингвистическое обеспечение автоматизированной системы; лингвистическое обеспечение АС: Совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и эксплуатационного персонала АС с комплексом средств автоматизации при функционировании АС.

2.10 правовое обеспечение автоматизированной системы; правовое обеспечение АС: Совокупность правовых норм, регламентирующих правовые отношения при функционировании АС и юридический статус результатов ее функционирования.

Примечание.

Правовое обеспечение реализуют в организационном обеспечении АС.

2.11 эргономическое обеспечение автоматизированной системы; эргономическое обеспечение АС: Совокупность реализованных решений в АС по согласованию психологических, психофизиологических, антропометрических, физиологических характеристик и возможностей пользователей АС с техническими характеристиками комплекса средств автоматизации АС и параметрами рабочей среды на рабочих местах персонала АС.

2.12 комплекс средств автоматизации автоматизированной системы; КСА AC: Совокупность всех компонентов АС, за исключением людей.

2.13 компонент автоматизированной системы; компонент АС: Часть АС, выделенная по определенному признаку или совокупности признаков и рассматриваемая как единое целое.

2.14 комплектующее изделие в автоматизированной системе; комплектующее изделие АС: Изделие или единица научно-технической продукции, применяемое как составная часть АС в соответствии с техническими условиями или техническим заданием на него.

2.15 программное изделие в автоматизированной системе; программное изделие АС: Программное средство, изготовленное, прошедшее испытания установленного вида и поставляемое как продукция производственно-технического назначения для применения в АС.

2.16 информационное средство. Комплекс упорядоченной относительно постоянной информации на носителе данных, описывающей параметры и характеристики заданной области применения, и соответствующей документации, предназначенный для поставки пользователю.

Примечание.

Документация информационного средства может поставляться на носителе данных.

2.17 информационное изделие в автоматизированной системе; информационное изделие в АС: Информационное средство, изготовленное, прошедшее испытания установленного вида и поставляемое как продукция производственно-технического назначения для применения в АС.

2.18 программно-технический комплекс автоматизированной системы; ПТК АС: Продукция, представляющая собой совокупность средств вычислительной техники, программного обеспечения и средств создания и заполнения машинной информационной базы при вводе системы в действие достаточных для выполнения одной или более задач АС.

2.19 информационная база автоматизированной системы; информационная база АС: Совокупность упорядоченной информации, используемой при функционировании АС.

2.20 внемашинная информационная база автоматизированной системы; внемашинная информационная база АС: Часть информационной базы АС, представляющей собой совокупность документов, предназначенных для непосредственного восприятия человеком без применения средств вычислительной техники.

2.21 машинная информационная база автоматизированной системы; машинная информационная база АС: Часть информационной базы АС, представляющая собой совокупность используемой в АС информации на носителях данных.

2.22 автоматизированное рабочее место; АРМ: Программно-технический комплекс АС, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида.

Примечание.

Видами АРМ, например, являются АРМ оператора-технолога, АРМ инженера, АРМ проектировщика, АРМ бухгалтера и др.

 

3. Свойства и показатели автоматизированных систем

3.1 эффективность автоматизированной системы; эффективность АС: Свойство АС, характеризуемое степенью достижения целей, поставленных при ее создании.

Примечание.

К видам эффективности АС, например, относят экономическую, техническую, социальнуюи др.

3.2 показатель эффективности автоматизированной системы; показатель эффективности АС: Мера или характеристика для оценки эффективности АС.

3.3 совместимость автоматизированных систем; совместимость АС: Комплексное свойство двух или более АС, характеризуемое их способностью взаимодействовать при функционировании.

Примечание.

Совместимость АС включает техническую, программную, информационную, организационную, лингвистическую и, при необходимости, метрологическую совместимость.

3.4 техническая совместимость автоматизированных систем; техническая совместимость АС: Частная совместимость АС, характеризуемая возможностью взаимодействия технических средств этих систем.

3.5 программная совместимость автоматизированных систем; программная совместимость АС: Частная совместимость АС, характеризуемая возможностью работы программ одной системы в другой и обмена программами, необходимыми при взаимодействии АС.

3.6 информационная совместимость автоматизированных систем; информационная совместимость АС: Частная совместимость АС, характеризуемая возможностью использования в них одних и тех же данных и обмена данными между ними.

3.7 организационная совместимость автоматизированных систем; организационная совместимость АС: Частная совместимость АС, характеризуемая согласованностью правил действия их персонала, регламентирующих взаимодействие этих АС.

3.8 лингвистическая совместимость автоматизированных систем; лингвистическая. совместимость АС: Частная совместимость АС, характеризуемая возможностью использования одних и тех же языковых средств общения персонала с комплексом средств автоматизации этих АС.

3.9 метрологическая совместимость автоматизированных систем; метрологическая совместимость АС: Частная совместимость АС, характеризуемая тем, что точность результатов измерений, полученных в одной АС, позволяет использовать их в другой.

3.10 адаптивность автоматизированной системы; адаптивность АС: Способность АС изменяться для сохранения своих эксплуатационных показателей в заданных пределах при изменениях внешней среды.

3.11 надежность автоматизированной системы; надежность АС: Комплексное свойство АС сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность АС выполнять свои функции в заданных режимах и условиях эксплуатации.

Примечание.

Надежность АС включает свойства безотказности и ремонтопригодности AC, a в некоторых случаях и долговечности технических средств АС.

3.12 живучесть автоматизированной системы; живучесть АС: Свойство AC, характеризуемое способностью выполнять установленный объем функций в условиях воздействий внешней среды и отказов компонентов системы в заданных пределах

3.13 помехоустойчивость автоматизированной системы; помехоустойчивость AC: Свойство АС, характеризуемое способностью выполнять свои функции в условиях воздействия помех, в частности от электромагнитных полей.

 

4. Создание и функционирование автоматизированных систем

4.1 жизненный цикл автоматизированной системы; жизненный цикл АС: Совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния АС от формирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации и утилизации комплекса средств автоматизации АС.

4.2 процесс создания автоматизированной системы; процесс создания АС: Совокупность работ от формирования исходных требований к системе до ввода в действие.

4.3 стадия создания автоматизированной системы; стадия создания АС: Одна из частей процесса создания АС, установленная нормативными документами и заканчивающаяся выпуском документации на АС, содержащей описание полной, в рамках заданных требований, модели АС на заданном для данной стадии уровне, или изготовлением несерийных компонентов АС, или приемкой АС в промышленную эксплуатацию.

4.4 этап создания автоматизированной системы; этап создания АС: Часть стадии создания АС, выделенная по соображениям единства характера работ и (или) завершающего результата или специализации исполнителей.

4.5 очередь автоматизированной системы; очередь АС: Часть АС, для которой в техническом задании на создание АС в целом установлены отдельные сроки ввода и набор реализуемых функций.

4.6 развитие автоматизированной системы; развитие АС: Целенаправленное улучшение характеристик или расширение функций АС.

4.7 сопровождение автоматизированной системы; сопровождение АС: Деятельность по оказанию услуг, необходимых для обеспечения устойчивого функционирования или развития АС.

4.8 взаимодействие автоматизированных систем; взаимодействие АС: Обмен данными, командами и сигналами между функционирующими АС.

4.9 сообщение автоматизированной системы; сообщение АС: Сведения в виде законченного блока данных, передаваемые при функционировании АС.

4.10 унифицированная процедура в автоматизированной системе; унифицированная процедура АС: Общая часть различных автоматизированных функций или задач, представляющая собой формализованную совокупность их одинаковых действий.

4.11 диалоговый режим выполнения функции автоматизированной системы; диалоговый режим выполнения функции АС: Режим выполнения функции АС, при котором человек управляет решением задачи, изменяя ее условия и (или) порядок функционирования АС на основе оценки информации, представляемой ему техническими средствами АС.

4.12 неавтоматизированный режим выполнения функции автоматизированной системы; неавтоматизированный режим выполнения функции АС: Режим выполнения функции АС, при котором она выполняется только человеком.

 

5. Документация на автоматизированную систему

5.1 документация на автоматизированную систему; документация на АС: Комплект взаимоувязанных документов, полностью определяющих технические требования к АС, проектные и организационные решения по созданию и функционированию АС.

5.2 приемочная документация на автоматизированную систему; приемочная документация на АС: Документация, фиксирующая сведения, подтверждающие готовность АС к приемке ее в эксплуатацию, соответствие АС требованиям нормативных документов.

5.3 техническое задание на автоматизированную систему; ТЗ на АС: Документ, оформленный в установленном порядке и определяющий цели создания АС, требования к АС и основные исходные данные, необходимые для ее разработки, а также план - график создания АС.

5.4 технический проект автоматизированной системы; технический проект AC: Комплект проектных документов на АС, разрабатываемый на стадии «технический проект» утвержденный в установленном порядке, содержащий основные проектные решения по системе в целом, ее функциям и всем видам обеспечения АС и достаточный для разработки рабочей документации на АС.

5.5 рабочая документация на автоматизированную систему; рабочая документация на АС: Комплект проектных документов на АС, разрабатываемый на стадии «Рабочая документация», содержащий взаимоувязанные решения по системе в целом, ее функциям, всем видам обеспечения АС, достаточные для комплектации, монтажа, наладки и функционирования АС, ее проверки и обеспечения работоспособности.

5.6 эксплуатационная документация на автоматизированную систему; эксплуатационная документация на АС: Часть рабочей документации на АС, предназначенная для использования при эксплуатации системы, определяющая правила действия персонала и пользователей системы при ее функционировании, проверке и обеспечении ее работоспособности.

5.7 технорабочий проект автоматизированной системы; технорабочий проект АС: Комплект проектных документов АС, утвержденный в установленном порядке и содержащий решения в объеме технического проекта и рабочей документации на АС.

 

6. Элементы технического, программного и информационного обеспечения автоматизированной системы

6.1 устройство связи с объектом; УСО: Устройство, предназначенное для ввода сигналов с объекта в АС и вывода сигналов на объект.

6.2 общее программное обеспечение автоматизированной системы; ОПО AC: Часть программного обеспечения АС, представляющая собой совокупность программных средств, разработанных вне связи с созданием данной АС.

Примечание.

Обычно ОПО АС представляет собой совокупность программ общего назначения, предназначенных для организации вычислительного процесса и решения часто встречающихся задач обработки информации.

6.3 специальное программное обеспечение автоматизированной системы; СПО АС: Часть программного АС, представляющая собой совокупность программ, разработанных при создании данной АС.

6.4 входная информация автоматизированной системы; входная информация AC: Информация, поступающая в АС в виде документов, сообщений, данных, сигналов, необходимая для выполнения функций АС.

6.5 выходная информация автоматизированной системы; выходная информация АС: Информация, получаемая в результате выполнения функций АС и выдаваемая на объект ее деятельности, пользователю или в другие системы.

6.6 оперативная информация автоматизированной системы; оперативная информация АС: Информация, отражающая на данный момент времени состояние объекта, на который направлена деятельность АС.

6.7 нормативно-справочная информация автоматизированной системы; нормативно - справочная информация АС: Информация, заимствованная из нормативных документов и справочников и используемая при функционировании АС.

 

7. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Основные понятия

7.1 технологический объект управления; ТОУ: Объект управления, включающий технологическое оборудование и реализуемый в нем технологический процесс.

7.2 система локальной автоматики: Система устройств автоматики, автономно реализующая АС управления технологическим процессом функцию управления технологическим объектом управления или его частью, либо функцию контроля за ТОУ или его частью.

7.3 управляющая функция автоматизированной системы управления технологическим процессом; управляющая функция АСУТП: Функция АСУ технологическим процессом, включающая получение информации о состоянии технологического объекта управления, оценку информации, выбор управляющих воздействий и их реализацию.

7.4 информационная функция автоматизированной системы управления технологическим процессом; информационная функция АСУТП: Функция АСУ технологическим процессом, включающая получение информации, обработку и передачу информации персоналу АСУТП или во вне системы о состоянии технологического объекта управления или внешней среды.

7.5 вспомогательная функция автоматизированной системы управления технологическим процессом; вспомогательная функция АСУТП: Функция АСУ технологическим процессом, включающая сбор и обработку данных о состоянии АСУТП и либо представление этой информации персоналу системы или осуществление управляющих воздействий на соответствующие технические и/или программные средства АСУТП.

7.6 непрерывно выполняемая функция автоматизированной системы управления технологическим процессом; непрерывная функция АСУТП: Функция АСУ технологическим процессом, у которой в любой момент времени функционирования есть результат ее выполнения.

7.7 дискретно выполняемая функция автоматизированной системы управления технологическим процессом; дискретная функция АСУТП: Функция АСУ технологическим процессом, выполняемая по запросу или временному регламенту.

7.8 простая функция автоматизированной системы управления технологическим процессом; простая функция АСУТП: Функция АСУ технологическим процессом, не разложимая на другие функции системы.

7.9 составная функция автоматизированной системы управления технологическим процессом; составная функция АСУТП: Совокупность двух или более простых функций АС управления технологическим процессом.

Примечания:

  • Простые функции объединяются по общности цели, роли в процессе управления, используемой информации и другим признакам.

  • Совокупность всех функций АСУТП можно рассматривать как одну составную функцию.

 

8. Системы автоматизированного проектирования. Основные понятия

8.1 задание на проектирование в САПР: Первичное описание объекта проектирования в заданной форме.

8.2 проектное решение в САПР: Описание в заданной форме объекта проектирования или его части, необходимое и достаточное для определения дальнейшего направления проектирования.

8.3 типовое проектное решение в САПР: Проектное решение, предназначенное для повторного использования при проектировании.

8.4 результат проектирования в САПР: Проектное решение (совокупность проектных решений), удовлетворяющее заданным требованиям, необходимое для создания объекта проектирования.

8.5 проектный документ в САПР: Документ, выполненный по заданной форме, в котором представлено одно или несколько проектных решений

8.6 алгоритм проектирования в САПР: Совокупность предписаний, необходимых для выполнения проектирования.

8.7 язык проектирования в САПР: Язык, используемый в системе автоматизированного проектирования и предназначенный для представления и преобразования описаний при проектировании.

8.8 программно-методический комплекс системы автоматизированного проектирования; ПМК САПР: Взаимосвязанная совокупность компонентов программного, информационного и методического обеспечения системы автоматизированного проектирования, включая, при необходимости, компоненты математического и лингвистического обеспечения, необходимая для получения законченного проектного решения по объекту проектирования или выполнения унифицированной процедуры.

 

9. Общетехнические термины и пояснения, применяемые в области автоматизированных систем

9.1 Система; Совокупность элементов, объединенная связями между ними и обладающая определенной целостностью.

9.2 Автоматизированный процесс;Процесс, осуществляемый при совместном участии человека и средств автоматизации.

9.3 Автоматический процесс; Процесс, осуществляемый без участия человека.

9.4 Информационная технология; Приемы, способы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций сбора, хранения, обработки, передачи и использования данных.

9.5 Цель деятельности; Желаемый результат процесса деятельности.

9.6 Критерий эффективности деятельности; Соотношение, характеризующее степень достижения цели деятельности и принимающее различные числовые значения в зависимости от используемых воздействий на объект деятельности или конкретных результатов деятельности.

9.7 Объект деятельности; Объект (процесс), состояние которого определяется поступающими на него воздействиями человека (коллектива) и, возможно, внешней среды.

9.8 Алгоритм; Конечный набор предписаний для получения решения задачи посредством конечного количества операций.

9.9 Информационная модель; Модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путем подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.

9.10 Управление; Совокупность целенаправленных действий, включающая оценку ситуации и состояния объекта управления, выбор управляющих воздействий и их реализацию.

9.11 Автоматизированный производственный комплекс; Автоматизированный комплекс, согласованно осуществляющий автоматизированную подготовку производства, само производство и управление им.

 

 

Вверх

Тема 1

Меню

Тема 3

 

 

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

3

 

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ПРОЕКТИРОВАНИИ И СОЗДАНИИ АСУ ТП

Введение

Проектирование автоматизированных систем - это создание графических, текстовых, программных и других документов, достаточных для создания и эксплуатации проектируемой АС и оформленных на бумажных и электронных носителях.

В перечисленных документах проектирование АС должно быть выполнено с соблюдением соответствующих требований, норм и правил как к самой АС, так и к документам, отражающим проектное решение.

Подлежащая проектированию автоматизированная система обычно не является некой изолированной, а представляет собой часть более сложной системы. Проектное решение, касающееся разрабатываемой автоматизированной системы, должно быть оптимальным для всей системы в целом, а не только для разрабатываемой, что и обеспечивается, так называемым, системным подходом к проектированию АС.

Рассмотрим методологию системного подхода к проектированию применительно к АСУТП - автоматизированным системам управления технологическими процессами.

Процессы проектирования и создания АСУТП являются сложными процессами, в которые вовлекаются большие коллективы людей и привлекаются крупные финансовые средства.

Ответственность на руководителях проектирования весьма высокая. Системный подход к проектированию любого объекта и, в частности, к проектированию АСУТП, дает определенную гарантию получения качественного проектного решения.

Сложность Объекта проектирования приводит к тому, что и система создания АСУ ТП, и процесс ее проектирования также являются достаточно сложными.

В связи с этим методология проектирования АСУ ТП разделена на несколько частей, это: общесистемные вопросы и специальные вопросы математического и программного обеспечения, технического обеспечения и методология учета человеческих факторов в проектировании АСУ ТП.

Все виды обеспечения АСУ ТП необходимо разрабатывать с учетом системного подхода, экономической эффективности и надежности АСУ ТП.

 

1. Основная терминология

Система- комплекс элементов, находящихся во взаимодействии.

Системный подход- понятие, подчеркивающее значение комплексности, широты охвата и четкой организации в исследовании, проектировании и планировании.

Подсистема или часть системы- совокупность элементов (алгоритмов), объединенных единым процессом функционирования, которые, взаимодействуя, реализуют определенную операцию (программу), необходимую для достижения цели, поставленной перед системой в целом.

Сложная система- собирательное название систем, состоящих из большого числа взаимоувязанных элементов. Часто сложными системами называют системы, которые нельзя корректно описать математически либо потому, что в системе имеется очень большое число различных элементов, неизвестным образом связанных друг с другом (например, мозг), либо потому, что мы не знаем природы явлений, протекающих в системе и поэтому количественно не можем их описать.

Иногда сложными называют системы, для изучения которых необходимо решать задачи с непомерно большим объемом вычислений или перерабатывать такой большой объем информации, что для этого даже при использовании самых быстрых ЭВМ потребовалось бы много миллионов лет.

В некоторых случаях сложную систему определяют как систему, которую можно описать не менее чем на двух различных математических языках. В терминологическом словаре по автоматике, информатике и вычислительной технике (М. «Высшая школа», 1989 - стр.138) дается такое определение сложной системы: «Сложная система - это составной объект (система), состоящая из большого числа взаимосвязанных в соответствии с определенными причинами и отношениями элементов.»

Для сложных систем характерны:

  • трудности в математическом и количественном описании;

  • большой объем вычислений при их изучении.

Свойства сложных системопределяются свойствами составляющих их элементов, связями между ними, структурой, архитектурой, целями подсистем.

Сложная система, в свою очередь, может быть элементом (подсистемой) более крупной системы.

Примеры сложных систем: энергосистема, предприятия, ЭВМ, мозг человека, экономическая система страны, транспортная система города, САПР, АСУ ТП.

Существует еще понятие «Большая система» в том же терминологическом справочнике этому понятию дается такое определение.

Большая система- это совокупность множества взаимосвязанных элементов (подсистем), отличающаяся сложностью решаемых задач. Примеры: транспортные, энергетические, информационные системы, которые можно называть - инфраструктурами.

Наличие столь разнообразных способов определения сложной системы свидетельствует о том, что характерных черт "сложности" много и до сих пор еще нет общепринятого определения "сложная система".

Однако это не является сдерживающим фактором для рассмотрения и изучения т.н. понятия "сложных систем". Любая на первый взгляд "несложная система" может оказаться при ее глубоком рассмотрении системой, обладающей признаками сложной системы.

Открытая система- система, допускающая свое развитие, расширение на аппаратном и информационном уровнях.

Открытая система- система, к которой подводится или от которой отводится вещество или энергия.

Замкнутая система - система, к которой не подводится или от которой не отводится вещество или энергия.

Иерархическая система- система, имеющая многоуровневую структуру в функциональном, организационном и в каком-либо ином отношении.

Иерархическая система- система произвольной природы (технической, экономической, биологической, социальной) и назначения, имеющая многоуровневую структуру в функциональном, организационном или в каком-либо ином плане.

 

2. Сущность системного подхода

Системный подход отличается от традиционного предположением, что целое обладает такими качествами (свойствами), каких нет у его частей. Наличием этих качеств целое, собственно, и отличается от своих частей. Данная связь между целыми и его частями была положена в основу первых определений системы, например такого: «система - это совокупность связанных между собой частей».

Это, в общем-то, очевидный факт: целью объединения элементов в систему и является получение таких свойств и способностей в выполнении требуемых функций, каких нет у каждого отдельно взятого элемента:

- есть электромотор (простое вращение);

- есть программируемый контроллер (обработка информации).

Их соединение - программируемый электропривод (частотный привод).

При этом части системы могут, в свою очередь, представлять системы, тогда их называют подсистемами. Подсистема обладает свойством функциональной полноты, т.е. ей присущи все свойства системы.

Системный подход к проектированию АСУ ТП заключается в разбиении всей системы на подсистемы (декомпозиция системы) и учете при ее разработке не только свойств конкретных подсистем, но и связей между ними.

Например, при проектировании системы управления процессом приготовления бетонной смеси может быть поставлена задача максимизации производительности при заданных ограничениях на качество бетонной смеси. Однако данная система может быть подсистемой другой системы (например, домостроительного комбината). Если указанное повышение производительности бетоносмесительного узла не учтено при проектировании подсистем, потребляющих бетон, то показатели функционирования домостроительного комбината останутся на прежних уровнях.

Системный подход опирается на известный диалектический закон взаимосвязи и взаимообусловленности явлений в мире и в обществе и требует рассмотрения изучаемых явлений и объектов не только как самостоятельной системы, но и как подсистемы некоторой большей системы, по отношению к которой нельзя рассматривать данную систему как замкнутую. Системный подход требует прослеживания как можно большего числа связей - не только внутренних, но и внешних, чтобы не упустить действительно существенные связи и факторы и оценить их эффекты.

Системный подход к анализу и разработке систем находит применение в том или ином аспекте многими науками (системотехника, исследование операций, системный анализ и др.). Между этими науками нет четких границ, весьма часто в них используются одинаковые математические методы. Поэтому в настоящее время усилия специалистов направлены на разработку общей теории систем, использующей изоморфизм (аналогичность) процессов, протекающих в системах различного типа (технических, биологических, экономических, социальных). Общая теория систем должна стать теоретическим фундаментом системотехники и других, смежных с ней дисциплин. Остановимся кратко на сущности упомянутых теорий и их применении при проектировании АСУ ТП.

 

3. Научные направления исследования и проектирования систем

Общая теория систем. Это научное направление связано с разработкой совокупности философских, методологических, научных и прикладных проблем анализа и синтеза сложных систем произвольной природы. Считается, что общая теория систем должна представлять собой область научных знаний, позволяющую изучать поведение' систем любой сложности и любого назначения.

С философской точки зрения реальные системы неисчерпаемы в своих свойствах, и для познания действительности необходимы различные уровни абстрагирования. В данной теории используются следующие уровни: символический, или лингвистический; теоретико-множественный; абстрактно алгебраический; топологический; логико-математический; теоретико информационный; динамический; эвристический.

Формулировка термина «система» зависит от принятого уровня абстрагирования и не является единственной.

Рассмотрение задач на каком-либо одном уровне абстрагирования позволяет дать ответы на определенную группу вопросов, а для получения ответов на другие вопросы необходимо провести исследование уже на другом уровне абстракции.

В настоящее время общая теория систем еще далека от завершения. Однако ее полезность подтверждается практическими применениями, в частности, на ее основе развивается теория многоуровневых иерархических систем, к которым относится большинство АСУ ТП.

Системный подход реализуется в основном на следующих фундаментальных науках:

  • системотехника;

  • исследование операций;

  • системный анализ.

 

Системотехника

Данная наука представляет собой направление в кибернетике, изучающее вопросы планирования, проектирования и поведения сложных информационных систем. Это определение системотехники не является строгим. В настоящее время существует множество определений этой науки, что свидетельствует о ее развивающемся характере.

Нет единого определения и сложной системы. Р. Е. Макол сформулировал следующие семь признаков, которые, по его мнению, ограничивают класс систем, рассматриваемых в системотехнике:

  • система создается человеком из различного оборудования и сырья;

  • система обладает цельностью, все ее части служат достижению единой цели;

  • система является большой как с точки зрения разнообразия составляющих ее элементов, так и с точки зрения числа одинаковых частей, возможно, числа выполняемых функций и стоимости;

  • система является сложной, т. е. изменение какой-либо переменной влечет за собой изменение многих других переменных, причем математическая модель системы должна быть достаточно сложной;

  • система является полуавтоматической, т. е. часть функций системы всегда выполняется автоматами, а часть - человеком;

  • входные воздействия системы имеют стохастическую природу, отсюда следует невозможность предсказания поведения системы для любого момента времени;

  • большинство систем, и в первую очередь наиболее сложные системы, содержат элементы конкурентной ситуации.

Большинство АСУ ТП удовлетворяют указанным признакам, поэтому методология системотехники используется при их проектировании.

Процесс проектирования можно подразделить на ряд направлений. В частности, возможны следующие деления:

  • фазы (во времени) конструирования системы;

  • этапы (логические) конструирования системы;

  • аппарат (математический и научный) конструирования системы;

  • части (функциональные) системы;

  • подсистемы общей системы.

Первое направлениепредполагает, что конструирование системы проходит в хронологическом порядке ряд определенных фаз (например, начало работы, организация рабочей группы, предварительное конструирование, основное конструирование, создание макета экспериментальной проверки, обкатка и оценка испытаний). Следует отметить, что фазы работ в значительной степени зависят от проектируемой системы и не являются одинаковыми для всех систем.

Этапы конструирования системы - это логические этапы. Они не обязательно должны выполняться в заданном порядке. Например, прикладные программы для управляющей вычислительной машины можно разрабатывать одновременно с изготовлением опытного образца системы.

Важная группа этапов, позволяющая успешно разделять проблему на части для анализа, основана на предположении, что любое событие на одном каком-нибудь входе и реакцию системы на это событие можно изучать изолированно от того случая, когда подобные события имеют место на двух или более входах одновременно. Из этого следует, что этапами изучения могут быть разработка в предположении единичных воздействий, разработка в предположении многократных воздействий, совершающихся в известном порядке, и разработка с учетом конкретной ситуации.

Другая важная группа этапов связана с моделированием и заменой моделью реально работающей системы. Ввиду универсальности широко используется статистическое моделирование. Высокая степень, до которой доводится процесс разработки на основе анализа и моделирования, является одной из отличительных черт системотехники.

В качестве аппарата для инженера-системотехника может служить любая математическая дисциплина, но наибольшее значение имеет теория вероятностей и математическая статистика.

Составными частями могут быть локальные системы и системы более высокого иерархического уровня, системы связи, системы отображения информации и др.

Разбиение на подсистемы выполняется с учетом естественной структуры технологического процесса, удобства организации проектирования и других факторов. При этом следует стремиться обеспечить минимум связей между подсистемами.

Особое значение в системотехнике имеет системный подход, который проявляется в ряде принципов конструирования сложной системы.

Главным, фундаментальным принципом является принцип максимума эффективности, точнее, максимума ее математического ожидания. Критерием эффективности является отношение (или разность) показателей ценности результатов, полученных в процессе функционирования системы, к показателю затрат на ее создание. Сложность задачи определения показателя эффективности обусловливается, в частности, тем обстоятельством, что она вытекает из задач системы более высокого уровня и задается ими. Поэтому конструктор конкретной системы должен ориентироваться в проблеме более высокого ранга, чем рассматриваемая, правильно оценивать результаты выполняемой работы. На этапе формулирования критерия эффективности необходим тесный контакт с заказчиком.

При оценке эффективности можно использовать метод аналогии, метод экспертных оценок, метод прямых расчетов, метод математического моделирования и другие методы.

С помощью принципа эффективности можно сформулировать основной метод проектирования систем: единая система разделяется на части по функциональному признаку, устанавливаются возможные варианты реализации этих частей, связей между ними и на заданном множестве вариантов выбирается структура системы, отвечающая требованиям максимума математического ожидания эффективности.

Принцип согласования (субоптимизации) частных (локальных) критериевэффективности между собой и общим (глобальным) критерием гласит, что для оптимального функционирования системы в целом не требуется оптимизации работы каждой из ее подсистем. Для достижения общей цели должны быть согласованы между собой критерии эффективности каждой подсистемы (причем эти частные критерии могут не совпадать с частными оптимумами). В связи с этим улучшение работы одной из подсистем, не согласованное в общесистемном плане, может привести к снижению эффективности системы в целом.

Из принципа оптимума автоматизации вытекает, что не все задачи, особенно для частных случаев, должны решаться автоматически. Уровень автоматизации необходимо обосновать исходя из критериев эффективности.

Принцип централизации информациизаключается в том, что система управления и принятия решений эффективна только в том случае, когда информация собирается, хранится и обрабатывается на основе единых массивов, единого банка данных, который может быть и децентрализованным.

Принцип явлений с малой вероятностьюутверждает, что основную задачу системы пересматривать нельзя, а основные характеристики системы не должны значительно изменяться для того, чтобы система оказывалось пригодной также в ситуациях, имеющих малую вероятность наступления. В настоящей главе рассмотрены только основные принципы и методы системотехники.

Исследование операций

Это научное направление в исследовании и проектировании систем основано на математическом моделировании процессов и явлений. Различных определений науки об исследовании операций, так же как и системотехники, существует очень много. Более того, трудно провести четкое разделение между этими науками. Полагают, что специалист по исследованию операций имеет склонность к оптимизации операций в существующих системах, в то время как специалист по системотехнике склонен к созданию новых систем. Под операцией обычно понимают действие, осуществляемое некоторой организацией согласно определенным условиям и инструкциям, подразумевая под организацией систему, включающую в себя коллективы людей.

Часто операции являются малоэффективными из-за подмены целей в организации операций. Поэтому, как правило, работа исследователей операций начинается с анализа критерия эффективности операции. Классическим примером успешного применения исследований операций является решение вопроса о целесообразности установки зенитных орудий на торговых судах союзников во время второй мировой войны.

При исследовании операций широко используется системный подход и математическое моделирование.

Как показала практика, методы исследования операций наиболее пригодны для исследования и разработки организационных систем, однако их можно использовать и при проектировании систем управления технологическими процессами на этапе постановки целей, определения показателей эффективности составлении и исследовании математических моделей.

Пример.

Использование исследования операций при проектировании АСУ ТП. Комплекты железобетонных изделий домостроительного комбината (ДСК) доставляются со складов ДСК на объекты строительства специализированным транспортом (тягачами и отцепными полуприцепами). Управление транспортом осуществляется в реальном времени с помощью автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ ДСК).

Задача состояла в том, чтобы найти оптимальное количество заказываемого транспорта и оптимальное размещение отцепных полуприцепов на складах и объектах ДСК. В результате исследования транспортно-монтажный процесс ДСК был разбит на подсистемы: склад; транспорт; объект.

Критериями эффективности функционирования рассматриваемых подсистем служат простои кранов на складах, транспорта, монтажных бригад на объектах.

В качестве показателя эффективности системы в целом были выбраны суммарные убытки ДСК от указанных простоев.

Если не учитывать связи между подсистемами, то можно прийти к выводу, что с целью сокращения простоев транспорта следует сократить его количество. Однако в этом случае увеличится простой монтажных бригад на объектах строительства, т. е. лучшее решение для подсистемы "транспорт" не является лучшим для системы в целом.

В качестве математического аппарата при исследовании была выбрана теория массового обслуживания. В терминах этой теории была составлена математическая модель системы, которая в дальнейшем исследовалась на ЭВМ с использованием метода статистического моделирования.

В результате исследования предложена методика определения количества заказываемых транспортных средств и размещения отцепных полуприцепов, при которой математическое ожидание суммарных убытков от простоев кранов, транспортных средств и монтажных бригад принимает минимальное значение.

 

Системный анализ

Это научное направление является методологией исследования трудно наблюдаемых и трудно понимаемых свойств и отношений в объектах, заключающейся в представлении этих объектов в качестве целенаправленных систем и изучения свойств этих систем и взаимоотношений между целями и средствами их реализации.

Существует множество определений системного анализа (как и исследования операций или системотехники). В нем нет еще установившихся понятий, общепринятой терминологии и единства мнений специалистов по многим принципиальным вопросам. Системный анализ успешно используют при решении таких проблем, как оценка конкретных проектов сложных АСУ, промышленных систем, планов капитальных вложений, народнохозяйственных планов, а также в организации процессов народнохозяйственного планирования.

Исследование в системном анализеразбивается на несколько этапов.

Рассмотрим основные этапы системного анализа, используемые при проектировании организационных и технологических систем управления.

На первом этапедается постановка задачи, которая состоит из определения объекта исследования, постановки целей, а также задания критериев для улучшения объекта и управления им. Этот этап плохо формализуется, поэтому успех определяется прежде всего искусством и опытом исследователя, глубиной его понимания поставленной проблемы. Этот этап важен, поскольку неправильная или неполная постановка целей может свести на нет результаты последующего анализа.

На втором этапеочерчиваются границы изучаемой системы и ведется ее первичная структуризация. Совокупность объектов и процессов, имеющих отношение к поставленной цели, разбивается на два класса: изучаемую систему и внешнюю среду. Такое разделение происходит в результате последовательного перебора и включения в систему объектов и процессов, оказывающих заметное влияние на процесс достижения поставленных целей.

Окончание перебора может произойти прежде всего потому, что будут исчерпаны все существенные факторы. Систему в этом случае можно рассматривать как замкнутую, т. е. с известной степенью приближения, не зависящей от внешней среды.

Другая возможность ограничения системы от внешней среды основывается на том, что в ряде случаев при изучении системы можно ограничиться лишь влиянием внешней среды на систему и пренебречь (с точки зрения поставленных целей) влиянием системы на среду. При этом получаем открытую систему, поведение которой зависит от входных сигналов, поступающих из внешней среды.

Завершение процесса первичной структуризации состоит в том, что выделяются отдельные составные части - элементы изучаемой системы, а возможные внешние воздействия представляются в виде совокупности элементарных воздействий.

Третий важный этапзаключается в составлении математической модели изучаемой системы. Первым шагом в этом направлении является параметризация, т. е. описание выделенных элементов системы и элементарных воздействий на нее с помощью тех или иных параметров. Особую роль играют параметры, принимающие конечные множества значений. Эти параметры позволяют описать процессы и объекты, которые не могут быть охарактеризованы с помощью обычных числовых параметров, а различаются лишь косвенно.

Параметризация изучаемой системы представляет собой лишь первый шаг в построении ее математической модели, Второй важный шаг заключается в установлении различного рода зависимостей между введенными параметрами. Характер этих зависимостей может быть любым: для количественных (числовых) параметров зависимости обычно задают в виде систем уравнений (обыкновенных алгебраических или дифференциальных); для качественных параметров используют табличные способы задания зависимостей, основанные на перечислении всех возможных комбинаций значений параметров.

Наряду с вполне определенными функциональными зависимостями (задаваемыми однозначными функциями) в системном анализе используется различного рода вероятностные соотношения.

Зависимости между элементами обычно являются весьма сложными и разнообразными. Описание всех этих зависимостей также весьма сложно и громоздко. Поэтому при построении математической модели обычно стремятся, по возможности, сократить это описание. Одним из наиболее употребительных приемов является разбиение изучаемой системы на подсистемы выделение типовых подсистем, установление иерархии подсистем и стандартизации связей подсистем на одних уровнях с однотипными системами на других уровнях.

Выделение подсистем и установление их иерархии, помимо упрощения описания, преследует и другую цель: в процессе исследования уточняется первоначальная структура и параметры системы, а также окончательно определяются цели и критерии. В результате этого (третьего) этапа возникает законченная математическая модель системы описанная на формальном математическом языке.

Задачей следующих этапов является исследование построенной модели. В отличие от классического случая для сложных систем, как правило, не удается найти аналитического решений, позволяющего описать поведение системы в общем виде. Поэтому обычно при исследовании пользуются прямым (имитационным) моделированием изучаемой системы на ЭВМ.

В большинстве случаев применяют метод "проб и ошибок", который, в отличие от классического случая, при системном анализе является не только основным, но, как правило, и единственно возможным, поскольку известные аналитические приемы (вариационные методы, принцип максимума Понтрягина и др.), для сложных систем, как правило, непригодны.

Таким образом, системный анализ представляет собой методологию исследования весьма сложных и неопределенных проблем, которая может быть использована при проектировании весьма сложных АСУ ТП.

 

4. Методология проектирования иерархических АСУ ТП

АСУ ТП являются сложными системами управления. Как было указано ранее, существует множество определений сложной системы, которые подчеркивают тот или иной признак сложности. Не всякая АСУ ТП состоит из иерархически организованных подсистем. Но если эта система иерархически организована, ее, несомненно, следует считать сложной. Так как большинство АСУ ТП представляет собой системы комплексной автоматизации каких-либо процессов, состоящих из ряда подпроцессов со своими локальными системами управления, большинство из них является иерархическими в том или ином плане. Отсюда вытекает важность рассмотрения методов исследования и проектирования указанных систем.

Задачи проектированияиерархических АСУ ТП во многом зависят от признаков, которые положены в основу при подразделении сложной системы на соответствующие уровни иерархии.

Чаще всего используется организационный признак, который позволяет отображать фактически существующую субординацию (рис. 1). При этом каждый из уровней можно подразделить еще на ряд подуровней. Так, АСУ ТП первого уровня могут быть подразделены на локальные системы управления отдельными агрегатами и системы комплексного управления технологическими процессами (автоматическими линиями, участками производства и пр.).

В качестве признака часто используется избранный метод управления: регулирование, обучение и адаптация, самоорганизация.

На рис. 1, изображена схема, которая демонстрирует расчленение системы управления по указанным признакам.

а)

б)

Рис.1. Разбиение системы управления на иерархические уровни: a - по уровням и методам управления; б - по интервалам времени

Рис. 2. Двухуровневая система с нижестоящими управляющими системамии единственной вышестоящей управляющей системой

   

В ряде случаев подразделение на основные уровни или расчленение основных уровней на подуровни можно выполнять по признаку, характеризующему определенный аспект деятельности.

Систему можно разбить на иерархически связанные между собой уровни также по временному признаку. В этом случае при отнесении элементов к тому или иному уровню в основу кладется интервал времени, через который необходимо вмешательство последующего уровня в процесс управления нижестоящим уровнем для обеспечения нормального функционирования системы. На рис.1,б приведен пример разбиения задачи управления энергетической системой по временному признаку.

Иерархические системы управления образуются также в результате расчленения какой-либо сложной задачи на более простые подзадачи. В этом случае элементы иерархической структуры называют уровнями сложности принимаемого решения.

В АСУ ТП весьма распространены двухуровневые системы (рис.2), методы синтеза и анализа которых в настоящее время разработаны наиболее полно.

Ввиду того, что алгоритмы управления локальных подсистем С1-Сn не учитывают связей между отдельными подпроцессами, возникает проблема координации. Сущность этой проблемы заключается в следующем: требуется разработать систему более высокого иерархического уровня Со, которая управляла бы локальными подсистемами таким образом, чтобы они функционировали согласованно и были подчинены общей цели.

В теории иерархических систем разработаны несколько принципов, пригодных для синтеза алгоритма функционирования координатора Со, которые подобны принципу) обратной связи в теории автоматического регулирования и управления.

Принцип прогнозирования взаимодействийзаключается в том, что управляющие воздействия верхнего уровня распределяются между подсистемами нижнего уровня таким образом, что каждая из подсистем становится автономной относительно других подсистем этого же уровня.

В качестве примера на рис.3,a показано использование этого принципа для цели координации функционирования двух локальных подсистем управления. Подпроцессы Р1 и Р2 связаны между собой посредством связующих переменных U1 и U2. Локальные микро-УВК С1 и С2 выбирают управляющие воздействия ина основании сигналов обратной связиу1 и у2, прогнозируемых координатором C0 значений связующих переменных и.

Если пространство связующих переменных определено, то можно найти ошибку прогнозирования ,

где - вектор координирующих сигналов;U - вектор связующих переменных.

а)

б) Рис. 3. Структурные схемы использования принципов координации в цепи обратной связи второго уровня: а - принципа прогнозирования; б - принципа согласования

Синтез алгоритма координации заключается в нахождении итеративной процедуры , с помощью которой на основании значения ошибкипрогнозирования наi-м шаге находят значение вектора на (i+1)-м шаге управления:

Если на некотором шаге значение ошибки окажется равным нулю, то задача координации считается решенной. 

Принцип оценки взаимодействий в отличие от принципа прогнозирования взаимодействий утверждает, что задача координации решается всякий раз, когда ошибка прогнозирования е находится в заданной области.

Принцип согласования взаимодействий заключается в том, что элементы С1 и С2 трактуют связующий сигнал как дополнительную переменную решения. Этот принцип утверждает, что управляющее воздействие (вектор m) решает поставленную задачу, когда m является решением задач управления подсистемами С1 и С2 и связующие сигналы, выбранные нижестоящими элементами, совпадают с действительными значениями связующих переменных.

Ошибки управления при синтезе координатора с применением данного принципа (рис.3, б) можно найти согласно выражению:

, где - значение вектора связующих переменных, выбранного локальными системами правленияC1 и С2; U - вектор действительных значений связующих переменных. Новое значение координирующего сигнала на (i + 1)-м шаге итерации находится согласно выражению:

В теории иерархических систем рассмотрены вопросы применимости указанных принципов, синтеза процедур координации и анализа скорости их сходимости.

Наиболее часто в двухуровневой АСУ ТП используют линейную процедуру координации. При линейной координации координирующие сигналы подаются дискретно в некоторые последовательные моменты времени. В каждом цикле координации локальные решающие элементы (микро-УВК) осуществляют выбранное ими управление без дальнейшего вмешательства координатора.

Цикл координации определяет требования к производительности решающих элементов и временные соотношения процессов обмена информацией между ними. В связи со стохастическим характером большинства ТОУ и связанного с ним случайным во времени процессом выработки сигналов обратной связи локальными подсистемами длительность цикла координации также является случайной. Поэтому при синтезе алгоритма координации целесообразно использовать теорию массового обслуживания.

5. Пример использования системного подхода при проектировании АСУ ТП

Рассмотрим пример проектирования автоматизированной системы управления процессом приготовления бетонной смеси (АСУ ТП «Бетон»), причем опишем отдельные фрагменты этого процесса.

В соответствии с методологией системотехники работы по созданию АСУ ТП «Бетон» разобьем на стадии и этапы .

На стадии технического задания удобно использовать методологию системного анализа.

На первом этапесформулируем цель системы. АСУ ТП производства бетонных смесей предназначена для эффективного контроля и управления технологическим процессом, начиная от подачи материалов со складов и кончая выдачей бетонной смеси потребителям. Цель контроля - повышение экономичности, ритмичности и качества производства, своевременного обеспечения потребителей необходимым количеством смесей заданных параметров.

На втором этапе системного анализа очертим границы изучаемой системы. Определяем, что система должна включать управление следующими процессами: подачей материалов со складов в емкости надбункерного отделения, дозированием, смесеприготовлением, выдачей товарного бетона и доставкой на формовочные участки. Формовочные и другие участки, потребляющие бетон, а также железнодорожный и автомобильный транспорт, доставляющий компоненты бетонной смеси на склады, не входят в систему и могут быть отнесены к внешней среде. Предполагается, что в процессе функционирования в систему поступают заказы на бетонную смесь (с пунктов ее потребления) и компоненты бетонной смеси (со склада цемента и заполнителей).

Рис. 4. Многослойная иерархия задач управления АСУ ТП "Бетон":БС - бетонная смесь

 

Таким образом, внешняя среда влияет на систему. Влиянием системы на внешнюю среду пренебрегаем.

В результате первичной структуризации выделяются элементы технологического процесса, подлежащие автоматизированному управлению, а также входы и выходы, связывающие рассматриваемую систему и внешнюю среду.

На третьем этапесистемного анализа предварительно разрабатываем математическую модель системы. На этой стадии ограничиваемся графическим и словесным описанием подсистем и связующих функций.

Учитывая естественную структуру технологического процесса, проводим его декомпозицию на подпроцессы (рис. 4).

В соответствии с декомпозицией процесса на подпроцессы выполняем декомпозицию задачи управления на подзадачи (уровни сложности принимаемого решения).

Общая задача управления процессом в целом подразделяется на ряд последовательно решаемых более простых задач (рис. 4). Вначале на основании данных лабораторного анализа устанавливаются процентные содержания компонентов в бетонных смесях различных марок с учетом влажности и засоренности заполнителей, активности цемента и пр. Результаты решения этой задачи являются исходными данными для решения задачи координации работы подсистем в соответствии с заказами на бетонную смесь, поступающими из внешней среды. На основании данных очереди заказов и результатов решения задачи управления составом, определяются задания дозаторам и смесителям, выбирается цепочка транспортных средств, доставляющих готовую бетонную смесь потребителю, определяются расходные бункера, подлежащие загрузке.

На третьем уровне решаются задачи управления отдельными подпроцессами.

Далее проводится предварительная разработка и выбор комплекса технических средств системы управления (рис. 5).

На основании указанных этапов системного анализа работа распределяется между отдельными исполнителями, составляются планы-графики выполнения проектных и научно-исследовательских работ.

В дальнейшем для ряда подсистем составляются более детальные математические модели. При этом функции переходов, выходов, связующие функции описываются в виде математических выражений, что позволяет исследовать различные алгоритмы управления методом цифрового моделирования на ЭВМ.

Для координации процессов дозирования отдельных компонентов целесообразно использовать линейную процедуру итерации (рис. 6).

При поступлении компонента бетонной смеси в грузоприемное устройство ошибка слежения за изменением массы материала в бункере дозатора из-за наличия переходного процесса велика.

Рис. 5. Организация иерархии АСУ ТП "Бетон": БС - бетонная смесь

После окончания процесса дозирования и затухания переходных процессов масса каждого из компонентов может быть измерена с большей точностью. Если окажется, что вектор процентных отклонений компонентов выходит за пределы некоторой области допустимых значений, следует выбрать тип компонента и соответствующий ему дозатор для досыпки. После реализации выбранной досыпки процедура повторяется до тех пор, пока в соответствии с принципом оценки взаимодействий вектор процентных отклонений не будет находиться в заданной области.

Фазы и этапы проектирования АСУ ТП определены ГОСТ 20913 - 75.

Рис. 6. Схема алгоритма координации работы дозаторов циклического действия

 

Вверх

Тема 2

Меню

Тема 4

 

 

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

4

 

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

 

1. Основная терминология

Механизация пр. процесса- замена физического труда человека работой механизмов, получающих энергию от какого либо источника.

Автоматизация пр. процесса- замена физического труда человека, затрачиваемого на управление механизмами и машинами, работой специальных устройств, обеспечивающих это управление (СУ)

Автоматизация управления- замена физического и умственного труда человека, затрачиваемого на управление работой технических средств, обеспечивающих выполнение задач управления. За человеком остаются только функции наблюдения и подготовки этих технических средств.

Техническая система управления- совокупность технических средств, имеющих между собой электрические, пневматические, гидравлические или иные информационные связи, используемые для управления производственными или другими процессами.

Автоматизированная система управления(производством или технологическим процессом) - разновидность систем управления, включающая технические средства, которые обеспечивают замену физического и умственного труда человека, но требуют, однако, затрат труда для своего обслуживания и выполнения отдельных функций управления.

Автоматическая система управления- разновидность систем управления, включающая технические средства, которые обеспечивают автоматический сбор, обработку информации, в том числе принятие решения и реализацию принятого решения. Затраты труда человека необходимы только для контроля функционирования и обслуживания системы. Автоматическая система управления состоит из управляемого объекта и автоматического управляющего устройства, взаимодействующих между собой. Объектов и управляющих устройств в системе может быть несколько.

Автоматические системы управления уже давно широко применяют, особенно в военном деле, например для управления огнем, полетом ракет и самолетов (автопилот), наведения орудий, движения подводных лодок; а также в атомной энергетике при управлении режимами работы атомных котлов; в отраслях промышленности с непрерывными процессами производства; например, для управления процессами производства аммиака, метанола, главки металла.

В процессе внедрения автоматическая система управления технологическим процессом обычно используется вначале как автоматизированная система, работающая в информационном режиме, а после накопления опыта, проверки надежности системы и т. п. переводится в автоматический режим.

 

Автоматические системы управления подразделяются на:

  1. непрерывные системы (аналоговые) - системы, в которых входные сигналы действуют непрерывно в течение всего времени работы системы;

  2. дискретные системы (импульсные) - с прерывистым воздействием сигнала на входе.

 

2. Понятие об автоматизации управления производством

Научно-технический прогрессприводит к росту скорости производства. Если «скорость» управления при этом постоянна, то качество управления падает, ибо управление как бы «не успевает» за производством.

Одновременно научно-технический прогресс создает предпосылки для повышения качества управления за счет использования вычислительной техники, математических методов, теории управления и автоматизации управления. Все это концентрируется, находит конкретную реализацию в автоматизированных системах управления (АСУ).

Управление в простейшей форме заключается в сборе информации (данных о ходе технологического процесса), ее переработке и выводе управляющей информации для изменения хода процесса. Этот цикл происходит периодически или непрерывно и может осуществляться с помощью автоматизированной системы управления, которая выполняет все или некоторые из перечисленных операций.

Рис. 1. Схема автоматизированного управления технологическим процессом

В схеме, представленной на рис. 1, выбор оптимального хода технологического процесса обеспечивается АСУ ТП. Обратная связь проявляется в том, что изменения состояния процесса, возникшие в результате управляющих воздействий со стороны АСУ ТП и внешних случайных воздействий, в виде данных о ходе процесса снова поступают в АСУ ТП.

Данные о состоянии производства и аварийные сигналы применяются при оперативном управлении и частично накапливаются для статистических расчетов и анализа. Значительная часть этих данных может собираться в виде отклонений от плана, нормы, задания. Данные оперативного учета используются также при оперативном планировании.

Качество управленияопределяется тремя основными факторами: выбором эффективного решения, своевременностью его принятия и возможностью реализации этого решения.

Основным путем повышения качества управления является автоматизация управления производством, при которой перечисленные задачи решаются средствами вычислительной техники.

Приведем пример высокого качества управления. При реализации билетов на самолеты используются автоматизированные информационные системы, хранящие данные о свободных местах на все рейсы. По запросам пассажиров, вводимым в систему кассирами, система сообщает сведения о наличии мест и учитывает реализацию билетов. Это позволяет снизить число свободных мест в самолетах, своевременно вводить резервные рейсы.

Сложность управлениятехнологическим процессом определяется суммарными потоками информации, которые выявляются в процессе тщательного изучения и анализа, сложностью их обработки и использования результатов. Эти потоки определяют число датчиков, устанавливаемых в АСУ ТП, и устройств вывода информации, алгоритмы обработки информации, объемы памяти ЭВМ.

Стоимость управления является одним из важных показателей управления. Большую часть стоимости определяют затраты на оргтехнику и математическое обеспечение. Последнее, порой, бывает во много раз дороже. Проблема стоимости вычислительной техники находит свое решение в использовании локальных вычислительных сетей. Широкое внедрение ПЭВМ дает возможность децентрализации обработки информации. Система управления технологическим процессом независимо от размещения ЭВМ должна обеспечить получение информации, передачу ее в систему обработки данных, обработку (систематизацию, сортировку, вычисления) и выдачу команд, управляющих ходом производства и обеспечивающих строгую регламентацию протекающих процессов, печатных документов, информационных сообщений и советов (рис.2).

Рис. 2. Структурная схема автоматизированного управления ТП.

 

В автоматизированной системе управления сбор, переработка и вывод информации осуществляются автоматически или автоматизировано. При обработке информации для анализа обстановки, кроме текущих данных о состоянии производственного процесса, используют также нормативные данные, плановые данные и математическое описание (модель) производства.

Управление с автоматическими органами управления образует автоматическую систему с замкнутой цепью воздействий (с обратной связью). Разработка и внедрение такой системы возможны лишь при наличии большого опыта эксплуатации разомкнутых систем с непосредственным управлением человеком или группой людей, которые принимают решение на основании своего опыта и знания производства.

Уровни автоматизации управленияобычно совпадают с принятыми уровнями управления.

На предприятиях ряда отраслей промышленности различают три уровня в общей схеме автоматизированного управления предприятием:

  • автоматизация управления технологическими процессами (нижняя ступень);

  • автоматизация управления на уровне производств (средняя ступень);

  • автоматизация управления на уровне предприятия (верхняя ступень).

На нижней ступенирешаются технические задачи: соблюдение технологических режимов, правил эксплуатации оборудования и техники безопасности. На этой ступени применяют локальные системы стабилизации и регулирования параметров, поисковую автоматику, некоторые элементы вычислительной техники, а также автоматическую сигнализацию, блокировку, регистрацию и т. п.

На средней ступениопределяется экономически обоснованное распределение нагрузок между цехами и агрегатами, оптимальный режим технологического процесса, а также вырабатываются и передаются команды управления системам автоматизации нижней ступени. Для этого используют системы централизованного сбора информации и программы для анализа деятельности производства.

На верхней ступенирешаются технические и в основном экономические задачи. Планируется производство отдельных цехов и участков, выполняются учетные работы, осуществляется управление транспортом, складами, энергоресурсами, определяются показатели для оперативного управления, которые передаются в соответствующие системы автоматизации средней ступени.

Решение вопросов автоматизации на уровне всех трех ступеней является, по существу, решением вопросов комплексной автоматизации производств.

Обычно АСУ ТП находится на нижней ступени автоматизации, однако может в зависимости от обстоятельств охватывать среднюю и высшую ступени управления, но не подменяя АСУ П.

 

3. Основные принципы автоматизации управления технологическим процессом

Автоматизация управления основывается на ряде принципов организации управления, которые можно разбить на четыре основных группы.

К первой группе можно отнести принципы организации производственного процесса. Эта группа принципов отвечает на вопрос: «Как управлять

При автоматизированном управлении производством действуют также принципы, определяющие организацию и функционирование АСУ). Эта группа принципов отвечает на вопрос: «Как организовать автоматизированное управление

Автоматизация управления стала возможной благодаря наличию современных технических средств, математического и организационного обеспечения, а также благодаря гибкости производственной информации. Это позволяет выделить группу принципов, определяющих возможность создания АСУ. Эта группа принципов отвечает на вопрос: «На чем основано автоматизированное управление?».

Процессы создания АСУ - от проектирования до внедрения - характерны наличием своих собственных принципов. Эта группа принципов отвечает на вопрос: «Как создавать автоматизированное управление?».

Третья и четвертая группа принципов будет последовательно рассматриваться во всех разделах данного курса. Первую и вторую группы принципов кратко изложим в настоящем разделе.

 

Принципы организации производственного процесса (первая группа)

Эти принципы определяют рациональное сочетание в пространстве и во времени всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Принцип специализации. Специализация обусловливает выделение и обособление отраслей, предприятий, цехов, участков, линий и т. д., изготавливающих определенную продукцию или выполняющих определенные процессы. Уровень специализации предприятий и подразделений определяется сочетанием двух основных факторов - объемом производства и трудоемкостью продукции. На специализацию в значительной степени влияет стандартизация и нормализация, которые могут повысить масштабы производства однородной продукции. Специализация в целом отличается большой экономической эффективностью.

Соблюдение принципа специализации состоит в закреплении за каждым производственным подразделением, за каждым участком, вплоть до рабочего места, ограниченной номенклатуры работ, минимально возможного числа различных операций.

Принцип пропорциональности. Все производственные подразделения основных и вспомогательных цехов обслуживающих хозяйств, участков, линий, группы оборудования и рабочие места должны иметь пропорциональную производительность в единицу времени. Пропорциональные производственные возможности позволяют при полном использовании оборудования и площадей обеспечить равномерный выпуск комплектной продукции.

Несоблюдение принципа пропорциональности приводит к появлению "узких мест" и диспропорций, когда объем продукции или услуг тех или иных подразделений оказывается недостаточным для выполнения производственных заданий и тормозит дальнейшее развитие производства.

Принцип параллельности. Параллельное (одновременное) выполнение отдельных частей производственного процесса, этапов, фаз, операций расширяет фронт работ и резко сокращает длительность производственного цикла. Параллельность проявляется во многих формах - в структуре технологических операций, в совмещении основных и вспомогательных операций, в одновременном выполнении нескольких технологических операций и т. п.

Принцип прямоточности. Изделие, изготавливаемое предприятием, в процессе производства следует пропускать по всем фазам и операциям производственного процесса - от запуска исходного материала до выхода готовой продукции по кратчайшему пути без встречных и возвратных движений.

Соблюдение этого принципа реализуется в расположении зданий, сооружений, цехов, станков и в построении технологического процесса. Вспомогательные подразделения и склады размещаются возможно ближе к обслуживаемым ими основным цехам.

Принцип непрерывности. Перерывы в производстве необходимо устранять или уменьшать. Это относится ко всем перерывам, в том числе внутри операционным, междуоперационным, внутрисменным, междусменным. Машины или системы машин тем совершеннее, чем выше степень непрерывности их рабочего процесса. Организация производственного процесса тем совершеннее, чем выше степень достигнутой в нем непрерывности.

Принцип ритмичности. Производственный процесс должен быть так организован, чтобы в равные интервалы времени выпускались равные или возрастающие количества продукции и через эти интервалы времени повторились все фазы и операции процесса. Различают ритм запуска (в начале процесса), операционный ритм (промежуточный) и ритм выпуска продукции. Ведущим ритмом является последний. Создание АСУ ТП должно быть направлено на соблюдение принципов организации производственного процесса. Функционирование АСУ ТП должно обеспечивать соблюдение принципов непрерывности и ритмичности.

 

Принципы организации автоматизированного управления (вторая группа)

Эти принципы определяют технологию управления в условиях АСУ.

Повышение экономической эффективности производства является первым общим принципом автоматизации управления. При несоблюдении этого принципа автоматизация становится неэкономичной, нецелесообразной.

Общее упорядочение является вторым общим принципом автоматизации управления. В процессе создания АСУ ТП и при ее функционировании на предприятии происходят интенсивные процессы упорядочения. Упорядочивается все - технология и процессы управления, структура и потоки информации, методы управления и обязанности должностных лиц, в результате чего организация производства поднимается на более высокий качественный уровень.

Принцип соответствия- третий общий принцип автоматизации управления. Он является частным проявлением системного подхода и означает, например, гармоничное соответствие между потребностями автоматизируемого объекта и возможностями АСУ ТП.

Принцип единообразияявляется четвертым общим принципом. Он означает унификацию и стандартизацию элементов АСУ ТП. Унификация элементов АСУ ТП упрощает и удешевляет процессы проектирования, процессы эксплуатации и облегчает преемственность при создании новых АСУ.

 

 

4. Декомпозиция АСУ ТП

Проблемы декомпозиции систем управления. Основная цель декомпозиции - разделение системы на части, имеющие меньшую сложность, с целью обеспечения условий для анализа и синтеза подсистем, для проектирования, построения, внедрения, эксплуатации и совершенствования систем управления.

Первой проблемойдекомпозиции систем управления является разделение системы на части с меньшим числом элементов и связей - с меньшим числом переменных величин.    Обычно систему разделяют таким образом, чтобы подсистемы поддавались какой-либо классификации, например, по функциям управления, по иерархии управления и др. Эго обеспечивает унификацию подходов к подсистемам. АСУ ТП в целом должна быть спроектирована таким образом, чтобы все подсистемы ее имели свои локальные цели, выбранные в соответствии с общей целью системы. Как правило, общая цель, критерий функционирования и основные ограничения, накладываемые на работу АСУ ТП, формулируются в начале проектирования системы.

Второй проблемойявляется проблема декомпозиции критерия, т. е. нахождения критериев субоптимальности - критериев функционирования подсистем. Иногда она рассматривается как проблема конструирования критериев.

Выбор дополнительных критериев для подсистем нацеливает их работу на так называемую субоптимальность, в общем случае несовпадающую с оптимальностью всей системы.

Третьей проблемойдекомпозиции является оценка субоптимальности действия подсистемы - степени отклонения получаемых результатов от оптимальной потребности системы в целом. Оценка отклонений позволяет найти пути сведения их к необходимому минимуму.

Четвертой проблемойявляется агрегатирование подсистем.

Пятая проблема- выбор стратегии функционирования. Для эффективного управления требуется совокупность приемов управления, разработанных с учетом общей стратегии.

Имеется также ряд проблем, связанных с надежностью функционирования подсистем, обменом информацией между ними, участием человека и др.

Декомпозиция является могучим методом анализа и синтеза систем, в том числе систем автоматизированного управления, и широко используется в практике создания АСУ ТП.

Декомпозиция АСУ и синтез подсистем.Известные направления декомпозиции АСУ позволяют выделить структурные, функциональные, этапные, поэлементные и другие подсистемы АСУ.

Под структурными (или организационными) понимают подсистемы, соответствующие структурному построению объекта. Например, структурные подсистемы в цехе - это подсистемы участков, переходов, комплектов, групп оборудования. Структурное направление декомпозиции АСУ имеет смысл в АСУ ТП, если объект управления неоднороден настолько, что алгоритмы управления для каждого подразделения или группы оборудования разные.

Под функциональными понимают подсистемы, соответствующие отдельным функциям управления (например, подсистемы контроля, оперативного управления). Они хорошо отражают сущность управления и поэтому применимы в автоматизированных системах управления любого уровня и назначения.

Этапные подсистемы - это подсистемы, соответствующие этапам деятельности. Выход одной этапной системы связан со входом другой. Под элементными понимают подсистемы, отражающие человеко-машинную сущность АСУ. Обычно выделяют подсистемы человеческих факторов, информации, технического обеспечения.

В автоматизированных системах управления также целесообразно выделение подсистем по направлениям автоматизации.

Кроме этого производят декомпозицию на функциональные подсистемы второго рода - по признаку управления операциями технологического процесса.

Необходимо обеспечивать производство всеми ресурсами и затем сбывать его продукцию. Поэтому декомпозиция по направлению действия обеспечивающих подсистем позволяет выделить все виды обеспечения и организовать функционирование этих подсистем.

Эти три направления декомпозиции относятся к функционированию системы. Однако в жизнедеятельности систем важное место занимает ее создание и совершенствование. Поэтому предлагается еще одно направление декомпозиции - по этапному обеспечению жизнедеятельности систем.

Могут быть и другие направления разбивки систем, однако каждое из предлагаемых направлений декомпозиции АСУ имеет свое определенное назначение.

 

5. Виды обеспечения АСУ ТП

Автоматизация управления технологическим процессом стала возможной в современном ее представлении только в последнее время. Произошло это в результате накопления опыта, развития ряда научных направлений и создания соответствующих технических средств.

АСУ ТП возникли на стыке следующих отраслей науки и техники: технологическая автоматика, вычислительная техника, прикладная математика (в том числе программирование), теория информации, теория организации и управления, высокомеханизированное и автоматизированное технологическое оборудование большой мощности.

Автоматизация управления технологическим процессом реализуется в виде систем - АСУ ТП. АСУ ТП включает оперативный персонал, организационное, информационное, программное и техническое обеспечение (ГОСТ 16084-75).

Оперативный персоналАСУ ТП включает технологов - операторов автоматизированного технологического комплекса (АТК), осуществляющих управление технологическим объектом, и эксплуатационный персонал АСУ ТП, обеспечивающий функционирование системы. Оперативный персонал необходимо специально подбирать с учетом требований, предъявляемых АТК, и специально его подготавливать.

Организационное обеспечениеАСУ ТП включает описание функциональной, технической и организационной структур системы, инструкции и регламенты для оперативного персонала по работе АСУ ТП. Оно должно содержать совокупность правил и предписаний, обеспечивающих требуемое взаимодействие оперативного персонала между собой и комплексом средств.

Информационное обеспечениеАСУ ТП включает систему кодирования технологической и технико-экономической информации, справочную и оперативную информацию. Формы выходных документов и другие формы представления информации не должны вызывать трудностей у персонала при их использовании.

В информационном обеспечении в соответствии с требованиями технического задания предусматривается некоторая избыточность, позволяющая обеспечить расширение массивов при развитии системы, а также совместимость со смежными и вышестоящими системами по содержанию, системе кодирования и форме представления информации, используемой для обмена.

Программное обеспечениеАСУ ТП включает общее программное обеспечение, в том числе организующие программы и программы-диспетчеры, транслирующие программы, операционные системы, библиотеки стандартных программ и др. Специальное программное обеспечение - совокупность программ, реализующих функции конкретной системы и обеспечивающих функционирование комплекса технических средств. Обслуживающие программы обеспечивают внесение изменений, дополнений, снятие копий с информации, записанной на внешних носителях, контрольную распечатку информации и т. п.

Техническое обеспечениеАСУ ТП, называемое также комплексом технических средств (КТС) или технической системой управления, включает:

  • средства получения информации о состоянии объекта управления и средства ввода данных в систему;

  • средства формирования и передачи информации в системе;

  • средства локального регулирования и управления;

  • средства вычислительной техники;

  • средства представления информации оперативному персоналу системы;

  • исполнительные устройства;

  • средства передачи информации в смежные и вышестоящие АСУ;

  • отдельные средства оргтехники, не увязанные в систему и обеспечивающие работу оперативного персонала;

  • приборы и устройства, необходимые для наладки и проверки работоспособности комплекса и запасные приборы.

Количество технических средств и их производительность должны быть достаточными для реализации всех функций, перечисленных в техническом задании на систему.

 

6. Связи АСУ ТП с другими системами

Для низовых АСУ ТП характерны два вида связей с другими системами: со смежными и вышестоящими. Для АСУ ТП высокого уровня (например, на уровне отрасли) появляется третий вид связей - с нижестоящими системами.

Рис.3. Связи АСУ ТП с другими системами: 1, 5 - руководящие указания, уставки, запросы; 2,6 - отчеты, сведения о работе, данные первичного учета, ответы на запросы, статистические сведения; 3,4 - запросы, ответы на запросы, регулярные данные о состоянии дел, данные о взаиморасчетах    

Для всех видов связи необходимы средства оперативной телефонной и локальных компьютерных сетей. В необходимых случаях обеспечивается автоматический ввод в АСУ ТП уставок, подготовленных в АСУП в порядке координации локальных систем.

Необходимо учитывать, что потоки информации «снизу – вверх» (2 и 6 на рис.3) в 4 - 6 раз мощнее, чем потоки «сверху – вниз» (1 и 5). Потоки информации между смежниками в нормальных условиях равны, а при преимуществе одного из партнеров, баланс изменяется в пользу того, у кого преимущество - от него поток информации меньше.

 

7. Особенности АСУ ТП

Ф.Энгельс выделял два рода управления: управление вещами и управление людьми. Под управлением вещами понимается управление орудиями производства и различными производственными процессами. Все АСУ ТП предназначены в основном для управления вещами. Кроме того, это единственный вид АСУ, который предназначен для управления вещами. Все остальные АСУ (АСУП, ОАСУ, АСУО, РАСУ, ОГАС и др.) предусматривают управление людьми. В этом состоит первая особенность АСУ ТП.

АСУ ТП непосредственно соприкасается с технологическим процессом. Все остальные АСУ с техпроцессом не соприкасаются и отделены от него одним или несколькими уровнями управления. Такова вторая особенность АСУ, направленной на управление технологическим процессом.

Управление технологическим процессом может осуществляться на уровне станка, группы станков, цеха, корпуса, производства предприятия, объединения и даже на уровне отрасли. Соответствующие АСУ ТП могут охватывать различные части технологического процесса. Это в корне отличает АСУ ТП от других АСУ. Такое свойство диапазонности (от агрегата до отрасли) является третьей особенностью АСУ ТП.

Обычно все АСУ жестко связаны с действующей организационной структурой: системы, как правило, создаются для обслуживания определенных организаций. Только в АСУ ТП связь между системой и организационной структурой не жесткая. АСУ ТП может охватывать как часть структурного подразделения (например, агрегат - часть цеха, участка), так и несколько подразделений и даже организаций. Такое отсутствие жесткой связи АСУ с организационной структурой является четвертой особенностью АСУ ТП.

Возможно создание сложных АСУ ТП, в которых практически имеются несколько АСУ ТП, охватывающих друг друга. Например, АСУ ТП агрегатов могут охватываться АСУ ТП цехом и образовывать новую, более совершенную и сложную АСУ ТП. Это свойство иерархичности представляет пятую особенность АСУ ТП.

В связи с тем, что АСУ ТП могут охватывать разные участки технологического процесса, они непосредственно подчиняются различным органам управления. Например, АСУ ТП агрегата может подчиняться мастеру цеха, а АСУ ТП предприятия - главному технологу или главному инженеру или заместителю директора по производству (в зависимости от распределения функций управления). Зависимость подчиненности АСУ ТП от размера управляемой части технологического процесса является шестой особенностью АСУ ТП.

Из всех АСУ в самых коротких циклах работают АСУ ТП. Это седьмая особенность таких систем.

Только в АСУ ТП используются замкнутые обратные связи и возможна работа в автоматическом режиме. Все другие АСУ могут работать только в автоматизируемых режимах. Это восьмая особенность АСУ ТП.

 

 

Вверх

Тема 3

Меню

Тема 5

 

 

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

5

 

СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СОСТАВ ПРОЕКТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (ГОСТ 2.106 - 96, ГОСТ 34.601 - 90)

 

1. Общие положения

 

При разработке проектной документации объектов промышленного строительства руководствуются строительными нормами (СН) и строительными нормами и правилами (СНиП), ведомственными строительными нормами (ВСН), государственными и отраслевыми стандартами.

Основным документом, определяющим общие требования к проектам, является "Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений" СНиП 1.02.01-85.

С 2003 года, в качестве рекомендательного действует СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений», этим документом планировалось заменить СНиП 1.02.01-85, однако, Минюст РФ его не утвердил, и в настоящее время эти документы действуют параллельно, но один из них как рекомендательный.

Состав, объем, и содержание проектов автоматизации определяются ГОСТ 24.201-89, РД 50-34.698-90, стандартами «Системы проектной документации для строительства» (СПДС), в частности: ГОСТ 24.408-93 «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов»; руководящими материалами РМ 4-59-95 «Состав, оформление и комплектование рабочей документации» - пособие к ГОСТ 24.408-93; стандартами «Единой системы программной документации», «Инструкцией по проектированию электроустановок систем автоматизации технологических процессов» ВСН 205 - 84/ Минмонтажспецстрой СССР.

При проектировании систем автоматизации, так или иначе, приходится обращаться ко всей системе стандартов Российской Федерации, а также к различным руководящим и методическим материалам и документам, правилам и нормам. В РФ действуют следующие системы документов (системы стандартов), регламентирующих проектные, строительные, монтажные и эксплуатационные работы на территории РФ.

  • ГСС - Государственная система стандартизации;

  • ЕСКД - Единая система конструкторской документации;

  • ЕСТД - Единая система технологической документации;

  • СПКП - Система показателей качества продукции;

  • УСД - Унифицированные системы документации;

  • СИБИД - Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу;

  • ГСИ - Государственная система обеспечения единства измерений;

  • ЕСЗКС - Единая система защиты от коррозии и старения материалов и изделий;

  • ССБТ - Система стандартов безопасности труда;

  • ЕСТПП - Единая система технологической подготовки производства;

  • ЕСПД - Единая система программной документации;

  • СПДС - Система проектной документации для строительства;

  • СНиП - Строительные нормы и правила;

  • СанПиН - Санитарные правила и нормы.

При проектировании систем автоматизации технологических процессов необходимо максимально использовать типовые проекты, утвержденные соответствующими органами, типовые монтажные чертежи (ТМ) и документацию на типовые и закладные конструкции (ТК и ЗК), разработанные головным по проектированию систем автоматизации институтом ГПКИ «Проектмонтажавтоматика» Минмонтажспецстроя СССР.

При проектировании необходимо также руководствоваться инструктивными и руководящими материалами ГПКИ "Проектмонтажавтоматика", проектных и научно-исследовательских организаций Минприбора СССР, а также монтажно-эксплуатационными инструкциями заводов-изготовителей приборов и средств автоматизации.

Проекты автоматизации технологических процессов выполняются на основании и в соответствии с заданием на проектирование. Основные технические решения, принятые в проекте систем автоматизации специализированными проектными организациями, должны рассматриваться и согласовываться с генпроектировщиком (заказчиком) в процессе разработки проекта.

Если проект автоматизации разрабатывается подразделением комплексной проектной организации, разрабатывающей и другие части проекта, то принятые основные технические решения согласовываются с соответствующими подразделениями проектной организации.

Системы автоматизации технологических процессов являются частью системы управления промышленным предприятием, поэтому проект автоматизации должен быть увязан с проектом системы управления предприятием в целом.

Проектированию систем автоматизации технологических процессов с применением средств вычислительной техники, а также автоматизации объектов с новой, неосвоенной или особо сложной технологией производства должны предшествовать научно-исследовательские работы, результаты которых используются при выполнении проекта.

При проектировании систем автоматизации технологических процессов проектные организации должны руководствоваться:

  • основными техническими направлениями в проектировании предприятий соответствующих отраслей промышленности, а также в разработке систем управления и средств автоматизации, исходя из перспективы развития науки и техники;

  • результатами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;

  • передовым промышленным опытом в области автоматизации технологических процессов;

  • действующими нормативными документами по проектированию систем автоматизации технологических процессов, утвержденными в установленном порядке, а также эталонами проектов автоматизации;

  • нормами и правилами строительного проектирования, санитарными, электротехническими, противопожарными и другими требованиями;

  • нормами и правилами на производство строительных, монтажных и специальных работ;

  • утвержденными сметными нормами, прейскурантами и ценниками для определения сметной стоимости систем автоматизации технологических процессов; типовыми методиками по определению экономической эффективности капитальных вложений;

  • указаниями Госкомитета по делам изобретений и открытий Совета Министров СССР о мерах по обеспечению патентоспособности и патентной чистоты машин, приборов, оборудования, материалов и технологических процессов в случаях, предусмотренных ГОСТ 15.011-82, ГОСТ 15.012-84, а также СНиП 1.02.01-85, п. 1.13.

При разработке проекта необходимо учитывать опыт монтажа элементов систем автоматизации крупными блоками и применения типовых унифицированных конструкций, материалов, а также рационализаторских предложений. Поэтому разработка проекта автоматизации должна осуществляться в тесном содружестве с организациями, которые будут осуществлять работы по монтажу систем автоматизации.

Принципиальные технические решения по исполнению трубных и электрических проводок, блочных заготовок систем автоматизации, применению и размещению кроссовых и других устройств должны приниматься на технических советах проектной организации с участием представителя монтажной организации.

Проектные материалы (чертежи, пояснительная записка, сметы и др.) должны иметь минимально необходимый объем и должны быть составлены ясно и четко, чтобы пользование ими не вызвало затруднений.

При разработке проекта автоматизации технологических процессов исполнитель составляет задание на выполнение работ, связанных с автоматизацией объекта в строительной, технологической, электротехнической и других частях и разделах проекта.

Генеральный проектировщик (заказчик) обязан обеспечить выполнение указанных заданий.

Состав и содержание проектной документации по структурно-алгоритмической части систем автоматизации с применением средств вычислительной техники (информационного и математического обеспечений), разрабатываемой специализированными научно-исследовательскими, конструкторскими или проектными организациями с учетом результатов научно-исследовательских работ или типовых проектных решений, определяются нормативными документами. Задания на обеспечение энергоносителями комплексов технических средств и их заземление (защитное зануление) выдаются генпроектировщику в соответствии РТМ 25.298-83, ч. 2 Минприбора СССР.

 

2. Задание на проектирование, исходные данные и материалы

Задание на проектирование систем автоматизации технологических процессов составляется генеральным проектировщиком или заказчиком с участием специализированной организации, которой поручается разработка проекта.

Задание на проектирование должно содержать следующие данные:

а) наименование предприятия и задачу проекта;

б) основание для проектирования;

в) перечень производств, цехов, агрегатов, установок, охватываемых проектом систем автоматизации, с указанием для каждого особых условий при их наличии (например, класс взрыво - и пожароопасности помещений, наличие агрессивной, влажной, сырой, запыленной окружающей среды и т. д.);

г) стадийность проектирования;

д) требования к разработке вариантов технического проекта;

е) планируемый уровень капитальных затрат на автоматизацию и примерных затрат на научно-исследовательские работы, опытно-конструкторские работы и проектирование с указанием источников финансирования;

ж) сроки строительства и очередности ввода в действие производственных подразделений предприятия;

з) наименование организаций - участников разработки проекта предприятия (объекта) и систем автоматизации: генпроектировщика, головного научно-исследовательского института по системам автоматизации, организаций-исполнителей смежных (строительной, сантехнической и пр. ) частей проекта и др.;

и) предложения по централизации управления технологическими процессами и структуре управления объектом, по объему и уровню автоматизации;

к) предложения по размещению центральных и местных пунктов управления, щитов и пультов (диспетчерских, цеховых, агрегатных и др.);

л) особые условия проектирования.

 

Для выполнения проектов систем автоматизации должны представляться следующие исходные данные и материалы:

а) технологические схемы с характеристиками оборудования, с трубопроводными коммуникациями и указанием действительных внутренних диаметров, толщин стенок и материалов труб;

б) перечни контролируемых и регулируемых параметров с необходимыми требованиями и характеристиками;

в) чертежи производственных помещений с расположением технологического оборудования и трубопроводных коммуникаций, с указанием рекомендуемых мест расположения щитов и пультов (планы и разрезы);

г) чертежи технологического оборудования, на котором предусматривается установка приборов и средств автоматизации, перечень и характеристика поставляемых комплектно с оборудованием приборов, средств автоматизации и систем управления, чертежи комплектно поставляемых щитов, пультов и т. д.

д) строительные чертежи помещений для установки и размещения технических средств систем автоматизации;

е) схемы управления электродвигателями, типы пусковой аппаратуры и станций управления для использования при проектировании автоматизации;

ж) схемы водоснабжения с указанием диаметров труб, расхода, давления и температуры воды;

з) схемы воздухоснабжения с указанием давления, температуры, влажности и запыленности воздуха, наличия устройств очистки и осушки воздуха;

и) данные, необходимые для расчета регулирующих органов, сужающих устройств и заполнения опросных листов;

к) требования к надежности систем автоматизации;

л) результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, содержащие рекомендации по проектированию систем и средств автоматизации; результаты научно-исследовательских работ должны содержать математическое описание динамических свойств объекта управления.

Если эти математические зависимости неизвестны, то в задании на проектирование должны приводиться экспериментальные временные или частотные характеристики, снятые на опытных или аналогичных действующих установках, графически отражающие динамические свойства объекта по каждому из каналов управления.

Для АСУ ТП в составе технического гадания на проектирование должны приводиться данные предпроектных разработок, определяющих основные принципы построения АСУ ТП: иерархию АСУ, ее структуру функции, алгоритмы и т. п.;

м) техническая документация по типовым проектам и проектным решениям;

н) дополнительные данные и материалы, которые могут потребоваться исполнителю в процессе проектирования.

 

3. Стадии проектирования и состав проектной документации

Процесс создания АС представляет собой совокупность упорядоченных во времени, взаимосвязанных, объединённых в стадии и этапы работ, выполнение которых необходимо и достаточно для создания АС, соответствующей заданным требованиям.

Стадии и этапы создания АС выделяются как части процесса создания по соображениям рационального планирования и организации работ, заканчивающихся заданным результатом.

Работы по развитию АС осуществляют по стадиям и этапам, применяемым для создания АС.

Состав и правила выполнения работ на установленных настоящим стандартом стадиях и этапах определяют в соответствующей документации организаций, участвующих в создании конкретных видов АС.

Стадии и этапы создания АС

 

Стадии и этапы создания АС в общем случае приведены в таблице 5.1.

 Таблица 5.1

Стадии

Этапы работ

1. Формирование требований к АС

1.1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС.

1.2. Формирование требований пользователя к АС.

1.3. Оформление отчёта о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания)

2. Разработка концепции АС.

2.1. Изучение объекта.

2.2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ.

2.3. Разработка вариантов концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователя.

2.4. Оформление отчёта о выполненной работе.

3. Техническое задание.

Разработка и утверждение технического задания на создание АС.

4. Эскизный проект.

4.1. Разработка предварительных проектных решений по системе и её частям.

4.2. Разработка документации на АС и её части.

5. Технический проект.

5.1. Разработка проектных решений по системе и её частям.

5.2. Разработка документации на АС и её части.

5.3. Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку.

5.4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.

6. Рабочая документация.

6.1. Разработка рабочей документации на систему и её части.

6.2. Разработка или адаптация программ.

7. Ввод в действие.

7.1. Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие.

7.2. Подготовка персонала.

7.3. Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями).

7.4. Строительно-монтажные работы.

7.5. Пусконаладочные работы.

7.6. Проведение предварительных испытаний.

7.7. Проведение опытной эксплуатации.

7.8. Проведение приёмочных испытаний.

8. Сопровождение АС

8.1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами.

8.2. Послегарантийное обслуживание.

 

При проектировании заказных устройств, относящихся к созданию АС, можно руководствоваться общемашиностроительными ГОСТами, в частности ГОСТ 2.103-68 "Стадии разработки".

Стадии разработки конструкторской документации изделий всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ представлены в таблице 5.2.

 

Таблица 5.2

Стадия разработки

Этапы выполнения работ

Техническое задание

Подбор материалов.

Разработка технического предложения с присвоением документам литеры «П».

Рассмотрение и утверждение технического предложения.

Эскизный проект

Разработка эскизного проекта с присвоением документам литеры «Э».

Изготовление и испытание макетов (при необходимости).

Рассмотрение и утверждение эскизного проекта.

Технический проект

Разработка технического проекта с присвоением документам литеры «Т».

Изготовление и испытание макетов (при необходимости).

Рассмотрение и утверждение технического проекта.

Рабочая конструкторская документация:

Разработка конструкторской документации, предназначенной для изготовления и испытания опытного образца (опытной партии), без присвоения литеры.

а) опытного образца (опытной партии) изделия, предназначенного для серийного (массового) или единичного производства (кроме разового изготовления)

Изготовление и предварительные испытания опытного образца (опытной партии).

Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и предварительных испытаний опытного образца (опытной партии) с присвоением документам литеры «О».

Приемочные испытания опытного образца (опытной партии).

Корректировка конструкторской документации по результатам приемочных испытаний опытного образца (опытной партии) с присвоением документам литеры «O1».

Для изделия, разрабатываемого по заказу Министерства обороны, при необходимости, - повторное изготовление и испытания опытного образца (опытной партии) по документации с литерой «O1» и корректировка конструкторских документов с присвоением им литеры «O2».

б) серийного (массового) производства

Изготовление и испытание установочной серии по документации с литерой «O1» (или «O2»).

Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и испытания установочной серии, а также оснащения технологического процесса изготовления изделия, с присвоением конструкторским документам литеры «А».

Для изделия, разрабатываемого по заказу Министерства обороны, при необходимости, - изготовление и испытание головной (контрольной) серии по документации с литерой «А» и соответствующая корректировка документов с присвоением им литеры «Б»

 

Стадии и этапы, выполняемые организациями - участниками работ по созданию АС, устанавливаются в договорах и техническом задании на основе настоящего стандарта.

Допускается исключить стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в одну стадию «Технорабочий проект». В зависимости от специфики создаваемых АС и условий их создания допускается выполнять отдельные этапы работ до завершения предшествующих стадий, параллельное во времени выполнение этапов работ, включение новых этапов работ.

В соответствии со СНиП 1.02.01-85 проектирование систем автоматизации технологических процессов выполняют в две стадии: проект и рабочая документация или в одну стадию: рабочий проект.

В проекте разрабатываетсяследующая документация:

1) структурная схема управления и контроля (для сложных систем управления);

2) структурная схема комплекса технических средств (КТС);

3) структурные схемы комплексов средств автоматизации;

4) функциональные схемы автоматизации технологических процессов.

Для объектов с несложным технологическим процессом и простыми системами автоматизации допускается вместо функциональных схем автоматизации составлять перечни параметров контроля, регулирования, управления и сигнализации;

5) планы расположения щитов, пультов, средств вычислительной техники и т. д.;

6) заявочные ведомости приборов и средств автоматизации, средств вычислительной техники, электроаппаратуры, трубопроводной арматуры, щитов и пультов, основных монтажных материалов и изделий, нестандартизированного оборудования;

7) технические требования на разработку нестандартизированного оборудования;

8) локальная смета на монтажные работы, приобретение и монтаж технических средств систем автоматизации, составленные в порядке, установленном СНиП 1.02.01-85;

9) пояснительная записка;

10) задания генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на разработки, связанные с автоматизацией объекта:

  • на обеспечение средств автоматизации электроэнергией, сжатым воздухом, гидравлической энергией, теплоносителями, хладоагентами (требуемых параметров); на теплоизоляцию трубных проводок и устройств;

  • на проектирование помещений систем автоматизации (для установки щитов, пультов, средств вычислительной техники, датчиков и т. д.), а также помещений для работы оперативного персонала, кабельных сооружений (туннелей, каналов, эстакад и т. д.), проемов и закладных устройств в строительных конструкциях;

  • на обеспечение средствами производственной связи;

  • на размещение и установку на технологическом оборудовании и трубопроводах закладных устройств, первичных приборов, регулирующих и запорных органов и т. п.;

  • на устройства пожаротушения и пожарной сигнализации.

Перечисленные задания к проекту не прикладываются, а передаются генпроектировщику (заказчику) в процессе проектирования для согласования и исполнения. Копии заданий хранятся в деле проекта.

На стадии рабочей документацииразрабатываются:

1) структурная схема управления и контроля;

2) структурная схема комплекса технических средств;

3) структурные схемы комплексов средств автоматизации;

4) функциональные схемы автоматизации технологических процессов.

При двухстадийном проектировании структурные и функциональные схемы на стадии рабочей документации разрабатываются с учетом изменений технологической части или решений по автоматизации, принятых при утверждении проекта. В случае отсутствия таких изменений упомянутые чертежи включаются в состав рабочей документации без переработки;

5) принципиальные электрические, гидравлические и пневматические схемы контроля, автоматического регулирования, управления, сигнализации и питания;

6) общие виды щитов и пультов;

7) монтажные схемы щитов и пультов или таблицы для монтажа электрических и трубных проводок в щитах и пультах, выполненные по РМЗ-182 -83;

8) схемы внешних электрических и трубных проводок; при необходимости рекомендуется разрабатывать таблицы соединений и таблицы подключения в соответствии с РМ4-6-81, ч. 3;

9) кроссовые ведомости (таблицы подключения).

Допускается выполнять вместо кроссовых ведомостей монтажные схемы (схемы подключения) кроссовых шкафов для вычислительных (управляющих) комплексов, машин централизованного контроля и других технических средств;

10) планы расположения средств автоматизации, электрических и трубных проводок;

11) нетиповые чертежи установки средств автоматизации;

12) общие виды нестандартизированного оборудования [кроме сложного оборудования, по которому в составе проекта приведены задания генпроектировщику (технические требования) на его разработку] в объеме, необходимом для выполнения работ при реализации проекта;

13) пояснительная записка;

14) расчеты регулирующих дроссельных органов.

В рабочей документации даются таблицы исходных данных и результаты расчетов в виде приложений к пояснительной записке.

Тексты расчетов в состав проекта не включаются, а хранятся у исполнителя проекта и выдаются заказчику по его требованию.

В рабочей документации целесообразно также давать расчеты по выбору регуляторов и определения примерных значений их параметров настройки при различных технологических режимах работы оборудования. В составе расчетных материалов необходимо приводить данные из задания на проектирование по результатам научно-исследовательских работ, знание которых полезно при производстве наладочных работ смонтированного объекта;

15) заказные спецификации приборов и средств автоматизации, средств вычислительной техники, электроаппаратуры, щитов и пультов, трубопроводной арматуры, кабелей и проводов, основных монтажных материалов и изделий (трубы, металлы, монтажные изделия), нестандартизированного оборудования;

16) перечень типовых чертежей на установку средств автоматизации (типовые чертежи к проекту не прикладываются);

17) уточненные задания генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на разработки, связанные с автоматизацией объекта; при отсутствии изменений и уточнений подтверждаются задания, выданные на стадии проекта.

 

В состав рабочего проектапри одностадийном проектировании входят:

  • техническая документация, разрабатываемая в составе рабочей документации при двухстадийном проектировании;

  • локальная смета на оборудование и монтаж;

  • задания генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на работы, связанные с автоматизацией объекта.

В тех случаях, когда часть приборов и средств автоматизации, проводок между ними, локальных систем автоматизации поставляется комплектно с технологическим оборудованием, проектные материалы на них находят свое отражение в чертежах рабочей документации и заказных спецификациях в указанном выше объеме с соответствующей оговоркой об их комплектной поставке. Документация заводов-поставщиков должна быть переработана в соответствии с требованиями по проектированию систем автоматизации, ее оформлению и комплектации.

Допускается функциональные схемы автоматизации совмещать с технологическими (монтажно-технологическими) схемами, разрабатываемыми в основных комплектах технологического проекта объекта. При этом такая совмещенная схема должна быть приложена к основному комплекту проекта автоматизации.

Принципиальные электрические, пневматические и гидравлические схемы контуров контроля и регулирования допускается не включать в состав основного комплекта рабочих чертежей, если взаимные связи приборов и аппаратуры, входящие в состав этих контуров, просты или однозначны и могут быть с достаточной полнотой отображены в других схемах. Например: цепи измерения электрические и пневматические на стандартных приборах без включения в них дополнительных неприборных устройств (резисторов, делителей, емкостей, катушек индуктивности и т. д.); термоэлектрический термометр - милливольтметр; термометр сопротивления - многоточечный мост; датчик ГСП - вторичный прибор; одноконтурные пневматические системы автоматического регулирования.

 

Вид документадля отображения направления и подключения электрических и трубных проводок (схема или таблицы) принимают, исходя из следующих рекомендаций:

  • для трубных проводок предпочтительным документом является схема, для электрических - самостоятельные таблицы соединений и подключения;

  • для сложных электрических соединений, например, для АСУ ТП), кроме таблиц соединений, необходимо выполнять упрощенную схему соединений, в которой отображается структура электрических связей.

Сведения, содержащиеся в таблице соединений (марки и длины кабелей, тип и номер вводного устройства и т. п.), на схеме соединений не приводят.

Техническая документация комплектных технических средств автоматизации разрабатывается с учетом специфики примененных в рабочей документации конкретных комплектов. Состав этой документации определяется отраслевыми нормативными документами.

 

Так, для щитов и пультов систем автоматизации, изготавливаемых по ОСТ 36.13-86 как продукция индивидуального изготовления, в состав документации включают:

  • общие виды составных и единичных щитов и пультов;

  • таблицы соединений и подключения единичных щитов и пультов;

  • спецификацию щитов и пультов.

Для комплектов технических средствоператорских и диспетчерских помещений, в которые кроме щитов и пультов включаются защитовые конструкции (стойки, стативы, щиты зажимов и т.п.), а также электрические и трубные проводки (штатные кабели и трубы, несущие и опорные конструкции), в состав документации дополнительно включают:

  • план расположения технических средств в операторском помещении;

  • схемы (таблицы) соединений и подключения проводок операторского помещения;

  • спецификацию комплекта.

При применении в рабочей документации комплексов технических средств локальных информационно-управляющих систем (КТС ЛИУС), агрегатных пневматических комплексов ("Режим" и др.), комплексов вычислительных средств в состав рабочей документации включают общие виды тех стоек и пультов, в которых набор конкретных составляющих элементов (блоков, модулей, мнемосхем) определяется характером управляемого технологического процесса или оборудования.

Для аппаратурных стоек общий вид может содержать только схему расположения блоков или модулей в стойке.

Чертежи конструкций и деталей, предназначенных для установки приборов и средств автоматизации, могут не разрабатываться, если эти детали приведены в типовых чертежах установки технических средств автоматизации.

 

4. Состав рабочей документации на создание систем автоматизации ТП

Состав рабочей документации на создание АС ТП регламентируется также ГОСТ 21.408-93 СПДС «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов» и ГОСТ 34.201-89 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем».

В соответствии с ГОСТ 21.408-93 в состав основного комплекта рабочих чертежей систем автоматизации в общем случае включают:

  1. общие данные по рабочим чертежам;

  2. схемы автоматизации;

  3. схемы принципиальные (электрические, пневматические);

  4. схемы (таблицы) соединений и подключения внешних проводок;

  5. чертежи расположения оборудования и внешних проводок;

  6. чертежи установок средств автоматизации.

ГОСТ 34.201-89 предусматривает следующие документы, разрабатываемые при проектировании системы в целом или ее частей.

На стадии создания эскизного проекта(ЭП) разрабатываются следующие документы:

  1. ведомость эскизного проекта;

  2. пояснительная записка к эскизному проекту;

  3. схема организационной структуры;

  4. схема структурная комплекса технических средств;

  5. схема функциональной структуры;

  6. перечень заданий на разработку специализированных (новых) технических средств;

  7. схема автоматизации;

  8. технические задания на разработку специализированных (новых) технических средств.

На стадии создания технического проекта(ТП) разрабатываются следующие документы:

  1. схема организационной структуры;

  2. схема структурная комплекса технических средств;

  3. схема функциональной структуры;

  4. перечень заданий на разработку специализированных (новых) технических средств;

  5. схема автоматизации;

  6. технические задания на разработку специализированных (новых) технических средств;

  7. задания на разработку строительных, электротехнических, санитарно-технических и других разделов проекта, связанных с созданием системы;

  8. ведомость технического проекта;

  9. ведомость покупных изделий;

  10. перечень входных сигналов и данных;

  11. перечень выходных сигналов (документов);

  12. перечень заданий на разработку строительных, электротехнических, санитарно-технических и других разделов проекта, связанных с созданием системы;

  13. пояснительная записка к техническому проекту;

  14. описание автоматизируемых функций;

  15. описание постановки задач (комплекса задач);

  16. описание информационного обеспечения системы;

  17. описание организации информационной базы;

  18. описание систем классификации и кодирования;

  19. описание массива информации;

  20. описание комплекса технических средств;

  21. описание программного обеспечения;

  22. описание алгоритма (проектной процедуры);

  23. описание организационной структуры;

  24. план расположения;

  25. ведомость оборудования и материалов;

  26. локальный сметный расчет;

  27. проектная оценка надежности системы;

  28. чертеж формы документа (видеокадра).

На стадии создания рабочей документации(РД) разрабатываются следующие документы:

  1. проектная оценка надежности системы;

  2. чертеж формы документа (видеокадра);

  3. ведомость держателей подлинников;

  4. ведомость эксплуатационных документов;

  5. спецификация оборудования;

  6. ведомость потребности в материалах;

  7. ведомость машинных носителей информации;

  8. массив входных данных;

  9. каталог базы данных;

  10. состав выходных данных (сообщений);

  11. локальная смета;

  12. методика (технология) автоматизированного проектирования;

  13. технологическая инструкция;

  14. руководство пользователя;

  15. инструкция по формированию и ведению базы данных (набора данных);

  16. инструкция по эксплуатации КТС;

  17. схема соединений внешних проводок;

  18. схема подключения внешних проводок;

  19. таблица соединений и подключений;

  20. схема деления системы (структурная);

  21. чертеж общего вида;

  22. чертеж установки технических средств;

  23. схема принципиальная;

  24. схема структурная комплекса технических средств;

  25. план расположения оборудования и проводок;

  26. описание технологического процесса обработки данных (включая телеобработку);

  27. общее описание системы;

  28. программа и методика испытаний (компонентов, комплексов средств автоматизации, подсистемы, систем);

  29. формуляр;

  30. паспорт.

В соответствии с этим ГОСТом на основных стадиях проектирования АС «Эскизный проект», «Технический проект» и «Рабочая документация» составляются документы следующих видов (таблица 5.3).

 

Таблица 5.3

Вид документа

Код документа

Назначение документа

Ведомость

В

Перечисление в систематизированном виде объектов, предметов и т.д.

Схема

С

Графическое изображение форм документов, частей, элементов системы и связей между ними в виде условных обозначений

Инструкция

И

Изложение состава действий и правил их выполнения персоналом

Обоснование

Б

Изложение сведений, подтверждающих целесообразность принимаемых решений

Описание

П

Пояснение назначения системы, ее частей, принципов их действия и условий применения

Конструкторский документ

 

По ГОСТ 2.102-68

Программный документ

 

По ГОСТ 19.101-77

 

ГОСТ 34.201-89 и ГОСТ 21.408-93 вышли в разное время и они предназначались для различных целей, что привело к некоторой несогласованности, вводимых ими положений. Для разъяснения этих несоответствий было выпущено пособие РМ4-59-95.

 

5. Содержание работ, выполняемых на этапах создания АС

Содержание работ, выполняемых на этапах создания АС.

1. На этапе 1.1. «Обследование объекта и обоснование необходимости создания в АС» общем случае проводят:

  • сбор данных об объекте автоматизации и осуществляемых видах деятельности;

  • оценку качества функционирования объекта и осуществляемых видах деятельности, выявление проблем, решение которых возможно средствами автоматизации;

  • оценку (технико-экономической, социальной и т.д.) целесообразности создания АС.

2. На этапе 1.2. «Формирование требований пользователя к АС» проводят:

  • подготовку исходных данных для формирования требований АС (характеристика объекта автоматизации, описание требований к системе, ограничения допустимых затрат на разработку, ввод в действие и эксплуатацию, эффект, ожидаемый от системы, условия создания и функционирования системы);

  • формулировку и оформление требований пользователя к АС.

3. На этапе 1.3. «Оформление отчёта о выполненной работе и заявки на разработку АС (технико-технического задания)» проводят оформление отчета о выполненных работах на данной стадии и оформление заявки на разработку АС (тактико-технического задания) или другого заменяющего её документа с аналогичным содержанием.

4. На этапах 2.1. «Изучение объекта» и 2.2. «Проведение научно-исследовательских работ» организация-разработчик проводит детальное изучение объекта автоматизации и необходимые научно-исследовательские работы (НИР), связанные с поиском путей и оценкой возможности реализации требований пользователя, оформляют и утверждают отчёты о НИР.

5. На этапе 2.3. «Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователя» в общем случае, проводят разработку альтернативных вариантов концепции создаваемой АС и планов их реализации; оценку необходимых ресурсов на их реализацию и обеспечение функционирования; оценку преимуществ и недостатков каждого варианта; определение порядка оценки качества и условий приёмки системы; оценку эффектов, получаемых от системы.

6. На этапе 2.4. «Оформление отчёта о выполненной работе» подготавливают и оформляют отчет, содержащий описание выполненных работ на стадии описания и обоснования предлагаемого варианта концепции системы.

7. На этапе 3.1. «Разработка и утверждение технического задания на создание АС» проводят разработку, оформление, согласование и утверждение технического задания на АС и, при необходимости, технических заданий на части АС.

8. На этапе 4.1. «Разработка предварительных проектных решений по системе и её частям» определяются:

  • функции АС;

  • функции подсистем, их цели и эффекты;

  • состав комплексов задач и отдельных задач;

  • концепция информационной базы, её укрупнённая структура; функции системы управления базой данных;

  • состав вычислительной системы; функции и параметры основных программных средств.

9. На этапе 5.1. «Разработка проектных решений по системе и её частям» обеспечивает разработку общих решений по системе и её частям, функционально-алгоритмической структуре системы, по функциям персонала и организационной структуре, по структуре технических средств, по алгоритмам решения задач и применяемым языкам, по организации и ведению информационной базы, системе классификации и кодирования информации, по программному обеспечению.

10. На этапах 4.2. и 5.2. «Разработка документации на АС и её части» проводят разработку, оформление, согласование и утверждение документации в объёме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию АС. Виды документов - по ГОСТ 34.201-89.

11. На этапе 5.3. «Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку» проводят:

  • подготовку и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС;

  • определение технических требований и составление ТЗ на разработку изделий, не изготовляемых серийно.

12. На этапе 5.4 «Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации» осуществляют разработку, оформление, согласование и утверждение заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации для проведения строительных, электротехнических, санитарно-технических и других подготовительных работ, связанных с созданием АС.

13. На этапе 6.1 «Разработка рабочей документации на систему и её части» осуществляют разработку рабочей документации, содержащей все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу АС в действие и её эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы в соответствии с принятыми проектными решениями, её оформление, согласование и утверждение. Виды документов по ГОСТ 34.201-89.

14. На этапе 6.2 «Разработка или адаптация программ» проводят разработку программ и программных средств системы, выбор, адаптацию и (или) привязку приобретаемых программных средств, разработку программной документации в соответствии с ГОСТ 19.101-77.

15. На этапе 7.1 «Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие» проводят работы по организационной подготовке объекта автоматизации к вводу АС в действие, в том числе:

  • реализацию проектных решений по организационной структуре АС;

  • обеспечение подразделений объекта управления инструктивно-методическими материалами;

  • внедрение классификаторов информации.

16. На этапе 7.2 «Подготовка персонала» проводят обучение персонала и проверку его способности обеспечить функционирование АС.

17. На этапе 7.3 «Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)» обеспечивают получение комплектующих изделий серийного и единичного производства, материалов и монтажных изделий, проводят входной контроль их качества.

18. На этапе 7.4 «Строительно-монтажные работы» проводят:

  • выполнение работ по строительству специализированных зданий (помещений) для размещения технических средств и персонала АС;

  • сооружение кабельных каналов;

  • выполнение работ по монтажу технических средств и линий связи;

  • испытание смонтированных технических средств;

  • сдачу технических средств для проведения пусконаладочных работ.

19. На этапе 7.5 «Пусконаладочные работы» проводят:

  • автономную наладку технических и программных средств,

  • загрузку информации в базу данных и проверку системы её ведения;

  • комплексную наладку всех средств системы.

20. На этапе 7.6 «Проведение предварительных испытаний» осуществляют:

  • испытания АС на работоспособность и соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой предварительных испытаний;

  • устранение неисправностей и внесение изменений в документацию на АС, в том числе эксплуатационную в соответствии с протоколом испытаний;

  • оформление акта о приёмке АС в опытную эксплуатацию.

21. На этапе 7.7 «Проведение опытной эксплуатации» проводят:

  • опытную эксплуатацию АС;

  • анализ результатов опытной эксплуатации АС;

  • доработку (при необходимости) программного обеспечения АС;

  • дополнительную наладку (при необходимости) технических средств АС;

  • оформление акта о завершении опытной эксплуатации.

22. На этапе 7.8 «Проведение приёмочных испытаний» проводят:

  • испытания на соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой приёмочных испытаний;

  • анализ результатов испытания АС и устранение недостатков, выявленных при испытаниях;

  • оформление акта о приёмке АС в постоянную эксплуатацию.

23. На этапе 8.1 «Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами» осуществляются работы по устранению недостатков, выявленных при эксплуатации АС в течении установленных гарантийных сроков, внесению необходимых изменений в документацию по АС.

24. На этапе 8.2 «Послегарантийное обслуживание» осуществляют работы по:

  • анализу функционирования системы;

  • выявлению отклонений фактических эксплуатационных характеристик АС от проектных значений;

  • установлению причин этих отклонений;

  • устранению выявленных недостатков и обеспечению стабильности эксплуатационных характеристик АС;

  • внесению необходимых изменений в документацию на АС.

 

6. Организации, участвующие в работах по созданию АС

Организации, участвующие в работах по созданию АС:

1. Организация-заказчик (пользователь), для которой создаются АС и которая обеспечивает финансирование, приемку работ и эксплуатацию АС, а также выполнение отдельных работ по созданию АС.

2. Организация-разработчик, которая осуществляет работы по созданию АС, представляет заказчику совокупность научно-технических услуг на разных стадиях и этапах создания, а также разрабатывает и поставляет различные программные и технические средства АС.

3. Организация-поставщик, которая изготавливает и поставляет программные и технические средства по заказу разработчика или заказчика.

4. Организация - генпроектировщик объекта автоматизации.

5. Организации-проектировщики различных частей проекта объекта автоматизации для проведения строительных, электротехнических, санитарно-технических и других подготовительных работ, связанных с созданием АС.

6. Организации строительные, монтажные, наладочные и другие.

 

В зависимости от условий создания АС возможны различные совмещения функций заказчика, разработчика, поставщика и других организаций, участвующих в работах по созданию АС;

Стадии и этапы выполняемых ими работ по созданию АС определяются на основании стандарта ГОСТ 34.601-90 «Автоматизированные системы. Стадии создания».

 

Вверх

Тема 4

Меню

Тема 6

 

 

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

6

 

ВВЕДЕНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

 

Введение

Проектирование автоматизированных системявляется сложным процессом. Стадии и этапы проектирования, а также состав проектных документов, разрабатываемых при проектировании АС, рассмотрены в предыдущих лекциях.

В связи со сложным интегрированным характером АС при их проектировании, как уже отмечалось, приходиться привлекать весь комплекс нормативных материалов РФ, регламентирующих проектные работы, а именно стандарты и руководящие материалы ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПП, ЕСПД, СПДС и другие.

Практика применения стандартов на АСУ, САПР, АСУ ТП, АСТПП показала, что в них применяется одинаковый понятийный аппарат, имеется много общих объектов стандартизации, однако требования стандартов не согласованы между собой, имеются различия по составу и содержанию работ, различия по обозначению, составу, содержанию и оформлению документов и пр.

На фоне отсутствия единой технической политики в области создания АС многообразие стандартов не обеспечивало широкой совместимости АС при их взаимодействии, не позволяло тиражировать системы, тормозило развитие перспективных направлений использования средств вычислительной техники.

В настоящее время осуществляется переход к созданию сложных АС (за рубежом системы CAD - CAM), включающих в свой состав АСУ технологическими процессами и производствами, САПР - конструктора, САПР - технолога, АСНИ и др. системы. Использование противоречивых правил при создании таких систем приводит к снижению качества, увеличению стоимости работ, затягиванию сроков ввода АС в действие.

Единый комплекс стандартов и руководящих документов должен распространяться на автоматизированные системы различного назначения: АСНИ, САПР, ОАСУ, АСУП, АСУ ТП, АСУ ГПС, АСК, АСТПП, включая их интеграцию.

 

При разработке документовна создание АС необходимо учитывать следующие особенности АС, как объектов проектирования:

1) техническое задание является основным документом, в соответствии с которым проводят создание АС и приемку его заказчиком;

2) АС, как правило, создают проектным путем с комплектацией изделиями серийного и единичного производства и проведением строительных, монтажных. наладочных и пусковых работ, необходимых для ввода в действие АС;

3) в общем случае АС (подсистема АС) состоит из программно-техничеcких (ПТК), программно-методических комплексов (ПМК) и компонентов технического, программного и информационного обеспечений.

Компоненты этих видов обеспечений, а также ПМК и ПТК должны изготовляться и поставляется, как продукция производственно-технического назначения.

Компоненты могут входить в АС в качестве самостоятельных частей или могут быть объединены в комплексы;

4) создание ЛС в организациях (предприятиях) требует специальной подготовки пользователей и обслуживающего персонала системы;

5) функционирование АС и комплексов обеспечивается совокупностью организационно-методических документов, рассматриваемых в процессе создания как компоненты правового, методического, лингвистического, математического, организационного и др. видов обеспечения. Отдельные решения, получаемые в процессе разработки этих обеспечений, могут реализовываться в виде компонентов технического, программного или информационного обеспечений;

6) совместное функционирование и взаимодействие различных систем и комплексов осуществляется на базе локальных сетей ЭВМ.

7) программно-технические и программно-методические комплексы рассматриваются как сложные изделия, не имеющие аналогов в машиностроении. Учитывая статус ПТК и ПМК, как продукции производственно-технического назначения, правила и порядок их разработки должен быть аналогичен требованиям, установленным стандартами системы разработки и постановки продукции на производство (СРПП).

Спецификации и соглашения, принятые для локальных сетей ЭВМ обязательны для обеспечения совместимости систем, комплексов и компонентов.

Имеются две группы стандартов, ориентированных непосредственно на проектирование автоматизированных систем. Это группа Т52: «Система технической документации на АСУ» и группа П87: «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы», которые образуют «Единый комплекс стандартов автоматизированных систем» (ЕКС АС).

В руководящем документе РД 50-682-89 этого комплекса устанавливаются назначение, область действия, структура и положение по созданию этого комплекса.

РД 50-682-89 позволяет правильно ориентироваться в структуре ГОСТов по автоматизированным системам.

 

Назначение ЕКС АСзаключается в установлении единых правил и требований, выполнение которых обеспечивает:

  • необходимые технический уровень, качество и эффективность функционирования создаваемых АС;

  • сокращение затрат и сроков создания АС;

  • совместимость различных видов АС и их составных частей;

  • типизацию и унификацию в АС, внедрение промышленных технологий создания АС и их составных частей;

  • упорядочение процесса создания, развития и функционирования АС.

Документы, входящие в ЕКС АС, должны устанавливать:

  • терминологию АС;

  • классификацию АС и их составных частей;

  • порядок создания, функционирования и развития АС;

  • требования к составу и содержанию технической документации на АС;

  • основные положения и требования к АС в целом;

  • технические требования к составным частям АС, создаваемым как продукция производственно-технического назначения;

  • требования к интерфейсам, протоколам обмена информацией и другим средствам, обеспечивающим совместимость составных частей АС, а также взаимосвязь различных АС между собой;

  • показатели технического уровня и качества АС, методы контроля и испытания систем;

  • требования к типовым и унифицированным проектным решениям АС.

Направления и задачи стандартизациипри нормативно-техническом обеспечении процессов создания и функционирования АС заключается в следующем:

  • установление технических требований к продукции;

  • регламентация методов испытаний и правил аттестации и сертификации;

  • регламентация правил и порядка разработки;

  • установление правил документирования;

  • обеспечение совместимости;

  • регламентация организационно-методических вопросов функционирования систем.

Проектирование АСв основном, как это видно из ранее приведенных составов документов на создание АС, заключается в разработке ряда схем и текстовых документов. К основным схемам, описывающим проектные решения на создание АС, можно отнести следующие схемы:

  • функциональные схемы автоматизации;

  • структурные схемы автоматизации;

  • принципиальные схемы автоматизации;

  • схемы алгоритмов АСУ ТП;

  • схемы и таблицы соединений и подключения внешних проводок.

Правила разработки именно этих схем и будут рассмотрены в данном лекционном курсе.

Кроме названных выше схем проектная документация на создание АСУТП содержит важные текстовые документы такие как, техническое задание, пояснительная записка, сметы и др.

Порядок оформления этих документов регламентируется соответствующими ГОСТами, в частности, ГОСТами на оформление текстовых документов и чертежей.

При разработке перечисленных схем, чертежей и текстовых документов необходимо соблюдать ряд общих правил, требований и положений, которые будут приведены далее.

 

1.Общие положения, требования и правила при выполнении схем автоматизации

Схема - конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними. При выполнении схем используются следующие термины.

Элемент схемы - составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное назначение (резисторы, трансформаторы, диоды, транзисторы и т.п.).

Устройство - совокупность элементов, представляющая единую конструкцию (блок, плата, шкаф, панель и т.п.). Устройство может не иметь в изделии определенного функционального назначения.

Функциональная группа - совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию (панель синхронизации главного канала и др.).

Функциональная часть - элемент, функциональная группа, а также устройство, выполняющее определенную функцию (усилитель, фильтр).

Функциональная цепь - линия, канал, тракт определенного назначения (канал звука, видеоканал, тракт СВЧ и т.п.).

Линия взаимосвязи - отрезок прямой, указывающий на наличие электрической связи между элементами и устройствами.

 

Классификацию схем по видам и типам устанавливает ГОСТ 2.701-84. Виды схем определяются в зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия, и обозначаются буквами русского алфавита. Различают десять видов схем:

  • электрическая - Э;

  • гидравлическая - Г;

  • пневматическая - П;

  • газовая - X;

  • кинематическая - К;

  • вакуумная - В;

  • оптическая - Л;

  • энергетическая - Р;

  • деления - Е;

  • комбинированная - С.

Схемы деления изделия на составные части (буквенное обозначение Е) разрабатывают для определения состава изделия. Комбинированные схемы выполняют, если в состав изделия входят элементы разных видов.

 

Схемы в зависимости от назначения подразделяют на типы и обозначают арабскими цифрами. Установлено восемь типов схем:

  • структурная - 1;

  • функциональная - 2;

  • принципиальная (полная) - 3;

  • соединений (монтажная) - 4;

  • подключения - 5;

  • общая - 6;

  • расположения - 7;

  • объединенная -0.

На объединенной схеме совмещаются различные типы схем одного вида, например схема электрическая соединений и подключения.

Наименование и код схемы определяются ее видом и типом. Код схемы должен состоять из буквенной части, определяющей вид схемы, и цифровой части, определяющей тип схемы. Например, схема электрическая принципиальная - Э3, схема гидравлическая соединений - Г4 и т. д.

Наименование комбинированной схемы определяется видами схем, входящими в ее состав, и соответствующим типом, например схема электрогидравлическая принципиальная - СЗ.

Наименование объединенной схемы определяется видом схемы и типами схем, входящими в ее состав, например схема электрическая соединений и подключения - ЭО. При выполнении комбинированных и объединенных схем должны соблюдаться правила, установленные для соответствующих видов и типов схем.

В технических документах, разрабатываемых при проектировании, эксплуатации и исследовании электротехнических устройств, применяют все типы схем, указанные выше, при этом на стадиях эскизного и технического проектирования разрабатывают структурные и функциональные схемы, на стадии рабочего проектирования - принципиальные, соединений, подключения, общие и расположения. Общее количество схем, входящих в комплект конструкторской документации на изделие, выбирается минимальным, но в совокупности они должны содержать сведения в объеме, достаточном для проектирования, эксплуатации, контроля и ремонта изделия. Между схемами одного комплекта осуществляется однозначная связь при помощи буквенно-цифровых позиционных обозначений. Такая связь необходима для быстрого отыскания одних и тех же элементов или устройств, входящих в схемы различного типа.

Общие правила выполнения схем устанавливают ГОСТ 2.701-84, ГОСТ 2.702-75, ГОСТ 2.708-81, ГОСТ 2.710-81, ГОСТ 24.302-80. Схемы выполняют без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение составных частей не учитывается или учитывается приближенно. Электрические элементы и устройства на схеме изображают в состоянии, соответствующем обесточенному. Элементы и устройства, которые приводятся в действие механически, изображают в нулевом или отключенном положении. При отклонении от этого правила на поле схемы необходимо давать соответствующие указания.

Общие требования к выполнению схем при разработке конструкторских документов на создание АС регламентируются ГОСТ 24.302-80.

В этом ГОСТе указывается, что на схемах АС приводят элементы схем и связи между элементами схем, а также необходимые поясняющие надписи. Элементами схемы являются условные графические обозначения объектов с их кодами или наименованиями. Связи между элементами отражают отношения между объектами.

Выделение группы элементов схемы по какому-либо признаку следует выполнять штрихпунктирной линией с поясняющей надписью в левом верхнем углу окаймления.

Линии связи, как правило, должны быть параллельны линиям внешней рамки схемы.

Направления линий связи сверху вниз и слева направо следует принимать за основные, допускается их стрелками не обозначать. В остальных случаях направления линий связи обозначают стрелками. Изображение стрелки - по ГОСТ 2.307-68. Слияние линий связи следует обозначать точкой в отличие от пересечения.

Обрывы линий должны быть обозначены. В местах обрывов допускается использовать идентификаторы в виде букв, цифр или букв и цифр.

Толщина линий - по ГОСТ 2.303-68.

Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм. Расстояния между соседними элементами схемы должно быть не менее 10 мм.

Поясняющие надписи, условные обозначения, сокращения размещают на свободном поле листа (по возможности над основной надписью) и, при необходимости, сводят в таблицу.

В качестве условного графического обозначения элементов структурной схемы применяют прямоугольник с соотношением сторон b = 1,5a, где a выбирают из ряда 20, 25, 35, 40 мм.Размеры а и b принимают по усмотрению проектировщика. Размеры а и b для всех символов одной схемы следует выбирать одинаковыми.

При выполнении схемы организационной структуры элементами схемы могут быть условные обозначения структурных подразделений, служб, пунктов управления и отдельных должностных лиц, реализующих функции и задачи управления.

При выполнении функциональной схемы автоматизации элементами схемы могут быть условные обозначения приборов и других функциональных средств автоматизации.

Связи на схеме показывают позиционное размещение приборов и устройств относительно управляемого объекта, информационные связи между элементами в процессе функционирования АСУ.

В ГОСТе приводятся требования к выполнению структурной схемы комплекса технических средств, а также требования к выполнению схемы соединений и подключений внешних проводок. Кроме того в ГОСТ 24.302-80 даются ссылки на другие ГОСТы, которые следует использовать при разработке конкретных схем.

 

 

2. Условные графические обозначения технических средств автоматизации

Условные графические обозначения технических средств автоматизации регламентируется ГОСТ 24.303-80.

В ГОСТе приводятся наименования устройств (комплексов устройств), изображения и размеры их общих обозначений (табл. 6.1). Наименования, изображения и размеры знаков, характеризующих работу устройств, приведены в табл. 6.2.

 

Таблица 6.1

Наименование устройства

Обозначение

Изображение

Размеры

1. Комплекс устройств(общее обозначение)

   2. Устройство (общее обозначение)

   3. Устройство терминальное

   4. Устройство регистрации и первичной обработки информации

   5. Устройство подготовки данных

   6. Кассовый аппарат

   7. Цифровая вычислительная машина общего назначения

   8. Машина перфорационного вычислительного комплекса

   9. Специализированная вычислительная машина

   10. Аналоговая и аналого-цифровая машина

 

Таблица 6.2

Наименование устройства

Обозначение

Изображение

Размеры

1. Управление

   2. Ввод с машинного носителя

   3. Вывод на машинный носитель

   4. Вычисление

   5. Печать

   6. Защита от ошибок

   7. Коммутация

   8. Концентрация

   9. Сопряжение

   10. Индикация (общее обозначение)

   11. Индикация на электронно-лучевой трубке

   12. Ввод-вывод графической информации

   13. Копирование документации

   14. Хранение информации в оперативном запоминающем устройстве

   15. Хранение информации в постоянном запоминающем устройстве

 

Для изображения комплекса устройств внутри общего обозначения комплекса (символ 1, табл. 6.1) помещают символ устройства того же назначения.

Для изображения устройства управления внутри символа соответствующего устройства помещают общее обозначение устройства управления (символ 1, табл. 6.2). Взаимное расположение символов друг в друге не регламентировано.

Примеры построения обозначений технических средств

Наименование устройства

Обозначание

      1. Вычислительный комплекс

   2. Система подготовки данных на перфоленте

   3. Фактурно-бухгалтерский комплекс

   4. Регистратор информации с вводом информации с перфокарты, с выводом информации в канал связи

   5. Устройство отображения информации на электронно-лучевой трубке

   6. Абонентский пункт, состоящий из одного устройства, работающий попеременно как передатчик и как приемник

   7. Передающий абонентский пункт, состоящий из нескольких устройств

   8. Накопитель на магнитной ленте

   9. Устройство управления накопителями

   10. Выводное печатающее устройство

   11. Чертежный автомат (графопостроитель)

   12. Табло индикации

   13. Устройство защиты от ошибок

   14. Устройство сопряжения

   15. Концентратор

   16. Процессор

   17. Вычислительная электронная клавишная машина

   18. Копировально-множительное устройство

   19. Печатающая машина

 

3. Условные буквенно-цифровые обозначения технических средств автоматизации

Каждый элемент схемы, устройство или функциональная группа элементов должны иметь условное обозначение в соответствии с требованиями ГОСТ 2.710-81.

Система условных буквенно-цифровых обозначений, предусматриваемая указанным стандартом, позволяет производить в сокращенной форме запись сведений об элементах, устройствах, функциональных группах (в дальнейшем наряду с этими понятиями будет также применяться ссылки на соответствующие объекты в перечнях элементов, пояснительной записке и т.п.).

Эти же буквенно-цифровые обозначения могут наноситься непосредственно и на изделие, если это предусмотрено в его конструкции.

 

ГОСТ 2.710-81 предусматривает условные обозначения (классифицирующие символы) следующих типов элементов автоматизированных систем и позиционного расположения элементов (табл. 6.3):

  • обозначение устройств высшего уровня - условное обозначение, присвоенное объекту, имеющему схему и перечень элементов; обозначение устройств высшего уровня 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 - условное обозначение, указывающее место расположения элемента или устройства в изделии;

  • позиционное обозначение - условное обозначение, присвоенное каждому элементу и устройству, входящему в состав изделия, и содержащее информацию о виде элемента (устройства), его порядковый номер среди элементов (устройств) данного вида и, при необходимости, указание 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 контроля;

  • адресное обозначение - условное обозначение, указывающее место на документе, в котором содержится изображение (на схеме) или описание (в таблице) соответствующего элемента (устройства, функциональной группы); адресное обозначение применяют только в составных обозначениях;

  • составное обозначение - условное обозначение, состоящее из двух и более условных обозначений различного типа и передающее совокупность сведений, содержащихся в условных обозначениях, входящих в его состав.

Указанные типы условных обозначений позволяют передавать комплексную информацию об объекте: входимость в состав устройства (обозначение высшего уровня), входимость элемента в функциональную группу (обозначение функциональной группы), место расположения элемента (конструктивное обозначение), позиционные обозначения элементов и обозначения электрических контактов, а также место изображения элемента в документации (адресное обозначение). Необходимость применения тех или иных видов обозначений, а также необходимость применения составного обозначения устанавливается разработчиком схемы.

Квалифицирующие символы условных обозначений

Таблица 6. 3

Тип условного обозначения

Квалифицирующий символ

Наименование применяемого знака

Примечание

   1. Обозначение высшего уровня - устройство

=

Равно

   

   2. Обозначение высшего уровня - функциональная группа

Не равно

Допускается #

   3. Обозначение конструктивного расположения (конструктивное расположение)

+

Плюс

   

   4. Обозначение элемента (позиционное обозначение)

-

Минус

   

   5. Обозначение электрического контакта

:

Двоеточие

   

   6. Адресное обозначение

( )

Круглые скобки

Обозначение заключают в круглые скобки

 

В принципиальных электрических схемах проектов автоматизации из перечисленных типов условных обозначений, как правило, применяются: позиционные обозначения элементов схем, обозначения электрических контактов (например, для контактов штепсельных разъемов и др.) и составное обозначение.

Составное обозначение образовывается, как правило, из обозначения функциональной группы и позиционного обозначения. В составное обозначение может быть включено и обозначение электрического контакта.

Составное обозначение вводится в сложных схемах, когда целесообразно различные схемы сгруппировать в функциональные группы и (или) выделить какие-либо устройства.Например, в качестве условных обозначений элементов можно применить составное обозначение, образованное из обозначений функциональной группы (ф75) и позиционного обозначения различных элементов схем (= К1, = SB1 и др.). Таким образом, условное обозначение можно записать: = 75-К1.

Составное обозначение образовывается последовательной записью условных обозначений различных типов в том порядке, в котором эти типы условных обозначений записаны в ГОСТ 2.710-81. Допускается изменять установленную последовательность записи различных типов, когда необходимо, например, передать более полную информацию о вхождении элементов, устройств или функциональных групп в устройства, функциональные группы более высокого уровня.

Например, может быть следующее составное обозначение: =75-А1-К1 (реле К1 входит в состав устройства А1, которое входит в функциональную группу 75). Перед каждым условным обозначением, входящим в составленное обозначение, должен быть указан так называемый квалифицирующий символ - специальный, установленный стандартом знак, который указывает тип условного обозначения (табл. 6.3).

Запись условного обозначения с квалифицирующим символом, если оно не входит в составное, не требуется, хотя стандарт и допускает записывать его с квалифицирующим символом, если это необходимо для уточнения типа условного обозначения. Рассмотрим подробнее правила построения условных обозначений наиболее широко применяемых в принципиальных электрических схемах проектов автоматизации: функциональной группы, позиционного обозначения и электрического контакта.

 

4. Общие требования к оформлению чертежей (ГОСТ 24.304-82) и текстовых документов (ГОСТ 24.301-80)

Обозначение функциональной группы образуют из букв, в сокращенной форме указывающих функциональное назначение (функцию) группы, и порядкового номера. Допускается применять цифровое обозначение функциональной группы, в этом случае его нужно записывать с квалифицирующим символом, например =75. Обозначение функциональной группы указывают у ее изображения сверху или справа. Одинаковым функциональным группам (группам, имеющим тождественные принципиальные схемы) следует присваивать одно и то же условное обозначение. Допускается в условные обозначения одинаковых функциональных групп включать порядковые номера, отделяя их от основного обозначения.

Позиционные обозначения должны быть присвоены всем элементам и устройствам, изображенным на принципиальной электрической схеме. В общем случае позиционное обозначение должно состоять из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение и записываемых без разделительных знаков и пробелов.

В первой части позиционного обеспечения должен быть указан вид элемента или устройства. Оно должно содержать одну или две буквы латинского алфавита - буквенный код видов элементов.

Во второй части позиционного обозначения должен быть указан порядковый номер элемента (устройства) в пределах элементов (устройств) данного вида. Например, в обозначении реле К1 первая часть представляет собой букву латинского алфавита (код), а цифра - порядковый номер этого реле в схеме. Порядковые номера элементам (устройствам) присваивают, начиная с единиц, в пределах группы элементов (устройств), которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение. Кроме того, порядковые номера элементам (устройствам) присваивают в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Это хорошо видно из схем на рис. 6.1, 6.2, 6.4. При необходимости допускается применять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов в изделии, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса. Если в схему вносятся изменения, то последовательность присвоения порядковых номеров может быть нарушена.

В третьей части позиционного обозначения допускается указывать функциональное назначение данного элемента или устройства, использованного в схеме. Для этого применяют буквенные коды функций элементов (коды функционального назначения) в соответствии ГОСТ 2.710-81.

Третья часть обозначения в принципиальных электрических схемах проектов автоматизации применяется редко.

Для построения позиционного обозначения в качестве кода вида элементов рекомендуется применять двухбуквенные коды. Однако в зависимости от конкретного содержания схемы элемент какого-либо типа может быть обозначен и одной буквой - общим кодом вида элемента. Например, если в схеме магнитного пускателя не содержится реле, то пускатель можно обозначить буквой К, хотя пускатель имеет и двухбуквенный код (КМ).

Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов (устройств) с правой стороны или над ними.

При изображении на схеме элемента или устройства разнесенным способом позиционное обозначение элемента или устройства проставляют около каждой составной части. Иногда целесообразно (если это не усложняет схему) раздельно изображенные части элементов соединять линией механической связи, указывая тем самым на принадлежность их к одному элементу. В этом случае позиционные обозначения элементов проставляют у одного или обоих концов линии механической связи. Если поле схемы разбито на зоны или схема выполнена строчным способом, то справа от позиционного обозначения или под позиционным обозначением каждой составной части элемента или устройства допускается указывать в скобках обозначение зон или номера строк, в которых изображены все остальные составные части этого элемента или устройства. На схемах питающей сети систем электропитания установок автоматизации в тех случаях, когда они выполняются в однолинейном изображении, около одного условного графического обозначения, заменяющего несколько условных графических обозначений одинаковых элементов, указывают позиционные обозначения всех этих элементов (см. рис. 6.3). Если одинаковые элементы находятся не во всех цепях, изображенных однолинейно, то справа от позиционного обозначения или под ним в квадратных скобках указывают обозначения цепей, в которых находятся эти элементы. На схеме около условных графических обозначений элементов и у линий связи при необходимости можно указывать характеристики элементов цепей (например, номинальные токи предохранителей, плавких вставок, напряжение цепей и др.).

Часто при составлении схемы возникает необходимость у ключей выбора режимов работы, переключателей, приборов, у другой аппаратуры помещать соответствующие надписи, знаки или графические обозначения. В этом случае надписи, знаки или графические обозначения, предназначенные для нанесения на изделие, на схеме заключают в кавычки. Около графических обозначений резисторов и конденсаторов допускается указывать их номиналы с упрощенным способом обозначения единиц измерения.

Обозначение электрического контакта. У всех выводов элементов и устройств, изображенных на схемах, должны быть указаны их обозначения, нанесенные на изделия или установленные в их документации.

Если в конструкции элемента (устройства) и в его документации обозначения выводов не указаны, то нужно условно присвоить им обозначения на схеме, повторяя их затем и в других документах с соответствующими пояснениями.

Если на схеме изображено несколько одинаковых элементов (устройств), то обозначения выводов допускается указывать на одном из них.

При разнесенном способе изображения одинаковых элементов (устройств) обозначения выводов указывают на каждой составной части элемента (устройства).

Для отличия на схеме обозначений выводов от обозначений других элементов, например от обозначений цепей и т.п., допускается записывать обозначения выводов с соответствующим квалифицирующим символом; на принципиальных электрических схемах проектов автоматизации обозначения выводов, как правило, изображают, как показано на рис. 6.1 и 6.2 (условные точки у выводов с указанием номеров контактов).

Рис. 6.1. Пример выполнения принципиальной электрической схемы управления

а)

б)

Рис. 6.2. Пример выполнения принципиальной электрических схем сигнализации

Рис. 6.3. Пример выполнения принципиальной электрической схемы питающей сети (однолинейное изображение)

Рис. 6.4. Пример выполнения принципиальной электрической схемы распределительной сети

 

В ГОСТ 24.304-82 даны требования к оформлению чертежей, формы документов и формы видеограммы. Приводятся ссылки на необходимые при оформлении чертежей АС ГОСТы.

ГОСТ 24.301-80 устанавливает требования к формам и основным надписями документов со ссылками на соответствующие ГОСТы.

 

Принимаются такие формы:

  • титульный лист;

  • заглавные листы различного назначения;

  • листы регистрации изменений.

Устанавливается следующий состав документов:

  • титульный лист;

  • заглавный лист;

  • содержание;

  • основной текст;

  • приложения;

  • список литературы;

  • лист регистрации изменений.

Приводятся правила оформления каждого из перечисленных документов.

В ГОСТе содержатся требования к построению и изложению текста документа, правила выполнения таблиц, иллюстраций и приложений, требования к оформлению машинописного текста, в частности, указывается, что нельзя размещать наименования разделов и подразделов в нижней части листа, если под ними помещают менее двух строк текста.

 

 

Вверх

Тема 5

Меню

Тема 7

 

 

изображают, как показано на рис. 6.1 и 6.2 (условные точки у выводов с указанием номеров контактов).

Рис. 6.4. Пример выполнения принципиальной электрической схемы распределительной сети

 

В ГОСТ 24.304-82даны требования к оформлению чертежей, формы документов и формы видеограммы. Приводятся ссылки на необходимые при оформлении чертежей АС ГОСТы.

ГОСТ 24.301-80устанавливает требования к формам и основным надписями документов со ссылками на соответствующие ГОСТы.

 

Принимаются такие формы:

  • титульный лист;

  • заглавные листы различного назначения;

  • листы регистрации изменений.

Устанавливается следующий состав документов:

  • титульный лист;

  • заглавный лист;

  • содержание;

  • основной текст;

  • приложения;

  • список литературы;

  • лист регистрации изменений.

Приводятся правила оформления каждого из перечисленных документов.

В ГОСТе содержатся требования к построению и изложению текста документа, правила выполнения таблиц, иллюстраций и приложений, требования к оформлению машинописного текста, в частности, указывается, что нельзя размещать наименования разделов и подразделов в нижней части листа, если под ними помещают менее двух строк текста.

 

 

Вверх

Тема 5

Меню

Тема 7

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

7

 

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

1. Назначение функциональных схем, методика и общие принципы их выполнения

Схемы функциональные разъясняют определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. Этими схемами пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при их наладке, контроле, ремонте.

Функциональная схема по сравнению со структурной более подробно раскрывает функции отдельных элементов и устройств.

Функциональные схемыявляются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации (в том числе средствами телемеханики и вычислительной техники).

Объектом управления в системах автоматизации технологических процессов является совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами, а также энергии, сырья и других материалов, определяемых особенностями используемой технологии.

Задачи автоматизации решаются наиболее эффективно тогда, когда они прорабатываются в процессе разработки технологического процесса.

В этот период нередко выявляется необходимость изменения технологических схем с целью приспособления их к требованиям автоматизации, установленным на основании технико-экономического анализа.

Создание эффективных систем автоматизации предопределяет необходимость глубокого изучения технологического процесса не только проектировщиками, но и специалистами монтажных, наладочных и эксплуатационных организаций.

При разработке функциональных схем автоматизации технологических процессов необходимо решить следующее:

  • получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования;

  • непосредственное воздействие на технологический процесс для управления им;

  • стабилизация технологических параметров процесса;

  • контроль и регистрация технологических параметров процессов и состояния технологического оборудования.

Указанные задачи решаются на основании анализа условий работы технологи-ческого оборудования, выявленных законов и критериев управления объектом, а также требований, предъявляемых к точности стабилизации, контроля и регистрации технологических параметров, к качеству регулирования и надежности.

 

Функциональные задачи автоматизации, как правило, реализуются с помощью технических средств, включающих в себя: отборные устройства, средства получения первичной информации, средства преобразования и переработки информации, средства представления и выдачи информации обслуживающему персоналу, комбинированные, комплектные и вспомогательные устройства. Результатом составления функциональных схем являются:

1) выбор методов измерения технологических параметров;

2) выбор основных технических средств автоматизации, наиболее полно отвечающих предъявляемым требованиям и условиям работы автоматизируемого объекта;

3) определение приводов исполнительных механизмов регулирующих и запорных органов технологического оборудования, управляемого автоматически или дистанционно;

4) размещение средств автоматизации на щитах, пультах, технологическом оборудовании и трубопроводах и т.п. и определение способов представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

Современное развитие всех отраслей промышленности характеризуется большим разнообразием используемых в них технологических процессов.

 

Практически не ограничены и условия их функционирования и требования по управлению и автоматизации. Однако, базируясь на опыте проектирования систем управления и автоматизации, можно сформулировать некоторые общие принципы, которыми следует руководствоваться при разработке функциональных схем автоматизации:

1) уровень автоматизации технологического процесса в каждый период времени должен определяться не только целесообразностью внедрения определенного комплекса технических средств и достигнутым уровнем научно-технических разработок, но и перспективой модернизации и развития технологических процессов. Должна сохраняться возможность наращивания функций управления;

2) при разработке функциональных и других видов схем автоматизации и выборе технических средств должны учитываться: вид и характер технологического процесса, условия пожаро - и взрывоопасноe, агрессивность и токсичность окружающей среды и т.д.; 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; требуемая точность и быстродействие средств автоматизации;

3) система автоматизации технологических процессов должна строиться, как правило, на базе серийно выпускаемых средств автоматизации и вычислительной техники. Необходимо стремиться к применению однотипных средств автоматизации и предпочтительно унифицированных систем, характеризуемых простотой сочетания, взаимозаменяемостью и удобством компоновки на щитах управления. Использование однотипной аппаратуры дает значительные преимущества при монтаже, наладке, эксплуатации, обеспечении запасными частями и т. п.

4) в качестве локальных средств сбора и накопления первичной информации (автоматических датчиков), вторичных приборов, регулирующих и исполнительных устройств следует использовать преимущественно приборы и средства автоматизации Государственной системы промышленных приборов (ГСП);

5) в случаях, когда функциональные схемы автоматизации не могут быть построены на базе только серийной аппаратуры, в процессе проектирования выдаются соответствующие технические задания на разработку новых средств автоматизации;

6) выбор средств автоматизации, использующих вспомогательную энергию (электрическую, пневматическую и гидравлическую), определяется условиями пожаро- и взрывоопасное автоматизируемого объекта, агрессивности окружающей среды, требованиями к быстродействию, дальности передачи сигналов информации и управления и т.д.;

7) количество приборов, аппаратуры управления и сигнализации, устанавливаемой на оперативных щитах и пультах, должно быть ограничено. Избыток аппаратуры усложняет эксплуатацию, отвлекает внимание обслуживающего персонала от наблюдения за основными приборами, определяющими ход технологического процесса, увеличивает стоимость установки и сроки монтажных и наладочных работ. Приборы и средства автоматизации вспомогательного назначения целесообразнее размещать на отдельных щитах, располагаемых в производственных помещениях вблизи технологического оборудования.

Перечисленные принципы являются общими, но не исчерпывающими для всех случаев, которые могут встретиться в практике проектирования систем автоматизации технологических процессов. Однако для каждого конкретного случая их следует иметь в виду при реализации технического задания на автоматизацию проектируемого объекта.

 

2. Изображение технологического оборудования и коммуникаций

Технологическое оборудование и коммуникации при разработке функциональных схем должны изображаться, как правило, упрощенно, без указания отдельных технологических аппаратов и трубопроводов вспомогательного назначения. Однако изображенная таким образом технологическая схема должна давать 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 случаях, когда они механически соединяются или взаимодействуют со средствами автоматизации. В отдельных случаях некоторые элементы технологического оборудования допускается изображать на функциональных схемах в виде прямоугольников с указанием наименования этих элементов или не показывать вообще.

Около датчиков, отборных, приемных и других подобных по назначению устройств следует указывать наименование того технологического оборудования, к которому они относятся.

Технологические коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70, приведенными в табл. 7.1, а также ГОСТ 21.408-93 СПДС.

Для более детального указания характера среды к цифровому обозначению может добавляться буквенный индекс, например вода чистая - 1ч, пар перегретый - 2п, пар насыщенный - 2н и т. п. Условные числовые обозначения трубопроводов следует проставлять через расстояния не менее 50 мм.

Детали трубопроводов, арматура, теплотехнические и санитарно-технические устройства и аппаратура показываются условными обозначениями по ГОСТ 2.785-70 и стандартам СПДС.

 

Условные цифровые обозначения трубопроводов для жидкостей и газов по ГОСТ 2. 784-70

Таблица 7. 1

Наименование среды, транспортируемой трубопроводом

Обозначение

Наименование среды, транспортируемой трубопроводом

Обозначение

Вода

-1-1-

Жидкое горючее

-15-15-

Пар

-2-2-

Горючие и взрывоопасные газы:

 

Воздух

-3-3-

водород

-16-16-

Азот

-4-4-

ацетилен

-17-17-

Кислород

-5-5-

фреон

-18-18-

Инертные газы:

 

метан

-19-19-

аргон

-6-6-

этан

-20-20-

неон

-7-7-

этилен

-21-21-

гелий

-8-8-

пропан

-22-22-

криптон

-9-9-

пропилен

-23-23-

ксенон

-10-10-

бутан

-24-24-

Аммиак

-11-11-

бутилен

-25-25-

Кислота (окислитель)

-12-12-

Противопожарный трубопровод

-26-26-

Щелочь

-13-13-

Вакуум

-27-27-

Масло

-14-14-

 

 

 

Для жидкостей и газов, не предусмотренных табл. 7.1, допускается использовать для обозначения другие цифры, но обязательно с необходимыми пояснениями новых условных обозначений.

Если обозначения трубопроводов на технологических чертежах не стандартизированы, то на функциональных схемах автоматизации следует применять условные обозначения, принятые в технологических схемах.

У изображения технологического оборудования, отдельных его элементов и трубопроводов следует давать соответствующие поясняющие надписи (наименование технологического оборудования, его номер, если таковой имеется, и др.), а также указывать стрелками направление потоков. Отдельные агрегаты и установки технологического оборудования можно изображать оторвано друг от друга с соответствующими указаниями на их взаимосвязь.

На трубопроводах, на которых предусматривается установка отборных устройств и регулирующих органов, указывают диаметры условных проходов.

 

3. Изображение средств автоматизации на функциональных схемах

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85, ГОСТ 21.408-93 и отраслевыми нормативными документами. Общие требования к выполнению функциональных схем систем автоматизации изложены в ГОСТ 24.302-80 (п.п.2.1 - 2.4)

При отсутствии в стандартах необходимых изображений разрешается применять нестандартные изображения, которые следует выполнять на основании характерных признаков изображаемых устройств.

ГОСТ 21.404-85 предусматривает систему построения графических и буквенных условных обозначений по функциональным признакам, выполняемым приборами (табл. 7.2).

В стандарте установлены два способа построения условных обозначений: упрощенный и развернутый.

Для упрощенного способа построения достаточно основных условных обозначений, приведенных в табл. 7.2, и буквенных обозначений, приведенных в табл. 7.3.

Развернутый способ построения условных графических обозначений может быть выполнен путем комбинированного применения основных (табл. 7.2 и 7.3) и дополнительных обозначений, приведенных в табл. 7.4 и 7.5.

Сложные приборы, выполняющие несколько функций, допускается изображать несколькими окружностями, примыкающими друг к другу.

Методика построения графических условных обозначений для упрощенного и развернутого способов является общей.

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

В нижней части окружности наносится 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).

Порядок расположения буквенных обозначений в верхней части (слева направо) должен быть следующим: обозначение основной измеряемой величины; обозначение, уточняющее (если необходимо) основную измеряемую величину; обозначение функционального признака прибора.

Функциональные признаки (если их несколько в одном приборе) также распо-лагаются в определенном порядке.

Пример построения условного обозначения прибора для измерения, регистрации и автоматического регулирования перепада давления приведен на рис. 7.1.

При построении условных обозначений приборов следует указывать не все функ-циональные признаки прибора, а лишь те, которые используются в данной схеме. Так, при обозначении показывающих и самопишущих приборов (если функция «показание» не используется) следует писать TR вместо TIR, PR вместо PIR и т.п.

Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21. 404-85

Таблица 7.2

Наименование

Обозначение

   1. Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту):       а) основное обозначение       б) допускаемое обозначение

   2. Прибор, устанавливаемый на щите, пульте:

      а) основное обозначение       б) допускаемое обозначение

   3. Исполнительный механизм. Общее обозначение

   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

   5. Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом    Примечание. Обозначение может применяться с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала

   6. Линия связи. Общее обозначение

   7. Пересечение линий связи без соединения друг с другом

   8. Пересечение линий связи с соединением между собой

 

Отборное устройство для всех постоянно подключенных приборов изображают сплошной тонкой линией, соединяющей технологический трубопровод или аппарат с прибором (черт.1). При необходимости указания конкретного места расположения отборного устройства (внутри контура технологического аппарата) его обозначают кружком диаметром 2 мм (черт.2).

Черт. 1

Черт. 2

 

Буквенные обозначения.

Основные буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов должны соответствовать приведенным в табл. 7.3.

 

Буквенные условные обозначения по ГОСТ 21. 404-85

Таблица 7. 3

Обозначение

Измеряемая величина

Функциональный признак прибора

Основное обозначение измеряемой величины

Дополнительное обозначение, уточняющее измеряемую величину

Отображение информации

Формирование выходного сигнала

Дополнительное значение

A

+

-

Сигнализация

-

-

B

+

-

-

-

-

C

+

-

-

Автоматическое регулирование, управление

-

D

Плотность

Разность, перепад

-

-

-

E

Электрическая величина

-

+

-

-

F

Расход

Соотношение, доля, дробь

-

-

-

G

Размер, положение, перемещение

-

+

-

-

H

Ручное воздействие

-

-

-

Верхний предел измеряемой величины

I

+

-

Показание

-

-

J

+

Автоматическое переключение,обегание

-

-

-

K

Время,

временная программа

-

-

+

-

L

Уровень

-

-

-

Нижний предел измеряемой величины

M

Влажность

-

-

-

-

N

+

-

-

-

-

O

+

-

-

-

-

P

Давление, вакуум

-

-

-

-

Q

Величина, характеризующая качество: состав, концентрация и т.п.

Интегрирование, суммирование по времени

-

+

-

R

Радиоактивность

-

Регистрация

-

-

S

Скорость, частота

-

-

Включение, отключение, переключение, блокировка

-

T

Температура

-

-

+

-

U

Несколько разнородных измеряемых величин

-

-

-

-

V

Вязкость

-

+

-

-

W

Масса

-

-

-

-

X

Нерекомендуемая резервная буква

-

-

-

-

Y

+

-

-

+

-

Z

+

-

-

+

-

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборовпо ГОСТ 21. 404 - 85

Таблица 7. 4

Наименование

Обозначение

Назначение

Чувствительный элемент

Е

   Устройства, выполняющие первичное преобразование: преобразователи термоэлектрические, термопреобразователи сопротивления, датчики пирометров, сужающие устройства расходомеров и т.п.

Дистанционная передача

Т

   Приборы бесшкальные с дистанционной передачей сигнала: манометры, дифманометры,манометрические термометры

Станция управления

К

   Приборы, имеющие переключатель для выбора вида управления и устройство для дистанционного управления

Преобразование, вычислительные функции

Y

   Для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств

           Дополнительные обозначения, отражающие функциональные признаки преобразователей сигналов и вычислительных устройств по ГОСТ 21. 404-85

Таблица 7. 5

Наименование

Обозначение

  1. Род энергии сигнала:    электрический    пневматический    гидравлический

 

E P G

  2. Виды форм сигнала:    аналоговый    дискретный

A  D

  3. Операции, выполняемые вычислительным устройством:    суммирование

   умножение сигнала на постоянный коэффициент k

   перемножение двух и более сигналов друг на друга

   деление сигналов друг на друга

   возведение величины сигнала f в степень n

   извлечение из величины сигнала корня степени n    логарифмирование

   дифференцирование

   интегрирование    изменение знака сигнала    ограничение верхнего значения сигнала

   ограничение нижнего значения сигнала

 

  4. Связь с вычислительным комплексом:     передача сигнала на ЭВМ

    вывод информации с ЭВМ

 

Bi

B0

 

При построении условного обозначения сигнализатора уровня, блок сигнализации которого является бесшкальным прибором и снабжен контактным устройством и встроенными сигнальными лампами, следует писать:

a) LS - если прибор используется только для дистанционной сигнализации отклонения уровня, включения, выключения насоса, блокировок и т. д;

б) LA - если используются только сигнальные лампочки самого прибора;

в) LSA - если используются обе функции в соответствии с а) и б);

г) LC - если прибор используется для позиционного регулирования уровня.

Размеры графических условных обозначений по ГОСТ 21.404-85 приведены в табл. 7.6. Условные графические обозначения на схемах должны выполняться линиями толщиной 0,5 - 0,6 мм.

Горизонтальная разделительная черта внутри обозначения и линии связи долж-ны выполняться линиями толщиной 0,2 - 0,3 мм.

В обоснованных случаях (например, при позиционных обозначениях, состоящих из большого числа знаков) для обозначения первичных преобразователей и приборов допускается вместо окружности применять обозначения в виде эллипса.

Примеры построения условных обозначений, устанавливаемых ГОСТ 21.404-85, приведены в табл. 7.7.

 

При использовании условных обозначений по ГОСТ 21.404-85 необходимо руководствоваться следующими правилами:

1) буква А (см. табл. 7.3) применяется для обозначения функции сигнализации при упрощенном способе построения условных обозначений, а также при развернутом способе, когда для сигнализации используются лампы, встроенные в сам прибор.    Во всех остальных случаях для обозначения контактного устройства прибора применяется буква S и при необходимости символ ламп, гудка, звонка. Сигнализируемые предельные значения измеряемых величин следует конкретизировать добавлением букв Н и L. Эти буквы наносятся вне графического обозначения, справа от него (см. табл. 7.7, пп. 31, 32). Букву S не следует применять для обозначения функции регулирования (в том числе позиционного);

2) для конкретизации измеряемой величины около изображения прибора (спра-ва от него) необходимо указывать наименование или символ измеряемой величины, например "напряжение", "ток", рН, О2 и т. д. (см. табл. 7.7, пп. 41-43);

3) в случаях необходимости около изображения прибора допускается указывать вид радиоактивности, например альфа -, бетта - или гамма - излучение (см. табл. 7.7, п. 44);

Рис. 7. 1. Пример построения условного обозначения прибора для измерения, регистрации и автоматического регулирования перепада давления

Размеры графических условных обозначений приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21. 404-85

Таблица 7.6

Наименование

Обозначение

   Прибор:       а) основное обозначение       б) допускаемое обозначение

    Исполнительный механизм

 

Примеры построения условных обозначений по ГОСТ 21.404 - 85

Таблица 7. 7

N п/п

Обозначение

Наименование

1

   Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения температуры,установленный по месту.

Например: преобразователь термоэлектрический(термопара), термопреобразователь сопротивления,термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.п.

2

   Прибор для измерения температуры показывающий,установленный по месту.

Например: термометр ртутный, термометр манометрический и т.п.

3

   Прибор для измерения температуры показывающий,установленный на щите.

Например: милливольтметр, логометр, потенциометр,мост автоматический и т.п.

4

   Прибор для измерения температуры бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту.

Например: термометр манометрический (или любой другой датчик температуры) бесшкальный с пневмо- или электропередачей

5

   Прибор для измерения температуры одноточечный,регистрирующий, установленный на щите. Например: самопишущий милливольтметр, логометр,потенциометр, мост автоматический и т.п.

6

   Прибор для измерения температуры с автоматическим обегающим устройством, регистрирующий, установленный на щите.

Например: многоточечный самопишущий потенциометр, мост автоматический и т.п.

7

    Прибор для измерения температуры регистрирующий,регулирующий, установленный на щите. Например: любой самопишущий регулятор температуры (термометр манометрический, милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т.п.)

8

   Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту.

Например: дилатометрический регулятор температуры

9

   Комплект для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный на щите.

Например: вторичный прибор и регулирующий блок системы "Старт"

10

   Прибор для измерения температуры бесшкальный с контактным устройством, установленный по месту.

Например: реле температурное

11

   Байпасная панель дистанционного управления,установленная на щите

12

    Переключатель электрических цепей измерения (управления), переключатель для газовых (воздушных) линий, установленный на щите

13

   Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий, установленный по месту. Например: любой показывающий манометр, дифманометр,тягомер, напоромер, вакуумметр и т.п.

14

   Прибор для измерения перепада давления показывающий,установленный по месту.     Например: дифманометр показывающий

15

   Прибор для измерения давления (разрежения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту.

Например: манометр (дифманометр) бесшкальный с пневмо- или электропередачей

16

   Прибор для измерения давления (разрежения) регистрирующий, установленный на щите. Например: самопишущий манометр или любой вторичный прибор для регистрации давления

17

   Прибор для измерения давления с контактным устройством, установленный по месту. Например: реле давления

18

   Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий с контактным устройством, установленный по месту.

Например: электроконтактный манометр, вакуумметр и т.п.

19

   Регулятор давления, работающий без использования постороннего источника энергии (регулятор давления прямого действия) "до себя".

20

   Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения расхода, установленный по месту.

Например: диафрагма, сопло, труба Вентури, датчик индукционного расходомера и т.п.

21

   Прибор для измерения расхода бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту.

Например: дифманометр (ротаметр), бесшкальный с пневмо- или электропередачей

22

   Прибор для измерения соотношения расходов регистрирующий, установленный на щите. Например: любой вторичный прибор для регистрации соотношения расходов

23

   Прибор для измерения расхода показывающий, установленный по месту.

Например: дифманометр (ротаметр), показывающий

24

   Прибор для измерения расхода интегрирующий, установленный по месту.

Например: любой бесшкальный счетчик-расходомер с интегратором

25

   Прибор для измерения расхода показывающий, интегрирующий, установленный по месту Например: показывающий дифманометр с интегратором

26

   Прибор для измерения расхода интегрирующий, с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количества вещества, установленный по месту. Например: счетчик-дозатор

27

    Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения уровня, установленный по месту.

Например: датчик электрического или емкостного уровнемера

28

   Прибор для измерения уровня показывающий, установленный по месту.

Например: манометр (дифманометр), используемый для измерения уровня

29

   Прибор для измерения уровня с контактным устройством, установленный по месту.

Например: реле уровня, используемое для блокировки и сигнализации верхнего уровня

30

   Прибор для измерения уровня бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, становленный по месту. Например: уровнемер бесшкальный с пневмо- или электропередачей

31

   Прибор для измерения уровня бесшкальный, регулирующий, с контактным устройством, установленный по месту.

Например: электрический регулятор-сигнализатор уровня. Буква Н в данном примере означает блокировку по верхнему уровню

32

   Прибор для измерения уровня показывающий, с контактным устройством, установленный на щите.

Например: вторичный показывающий прибор с сигнальным устройством. Буквы Н и L означают сигнализацию верхнего и нижнего уровней

33

   Прибор для измерения плотности раствора бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту.

Например: датчик плотномера с пневмо- или электро- передачей

34

   Прибор для измерения размеров показывающий, установленный по месту.

Например: показывающий прибор для измерения толщины стальной ленты

35

   Прибор для измерения любой электрической величины показывающий, установленный по месту.

Например:

Напряжение *

Сила тока *

Мощность *

___________ * Надписи, расшифровывающие конкретную измеряемую электрическую величину, располагаются либо рядом с прибором, либо в виде таблицы на поле чертежа.

36

    Прибор для управления процессом по временной программе, установленный на щите. Например: командный электропневматический прибор (КЭП), многоцепное реле времени

37

   Прибор для измерения влажности регистрирующий, установленный на щите.

Например: вторичный прибор влагомера

38

   Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения качества продукта, установленный по месту.

Например: датчик рН-метра

39

   Прибор для измерения качества продукта показывающий, установленный по месту.

Например: газоанализатор показывающий для контроля содержания кислорода в дымовых газах

40

   Прибор для измерения качества продукта регистрирующий, регулирующий, установленный на щите.

Например: вторичный самопишущий прибор регулятора концентрации серной кислоты в растворе

41

   Прибор для измерения радиоактивности показывающий, с контактным устройством, установленный по месту. Например: прибор для показания и сигнализации предельно допустимых концентраций a- и b - лучей

42

   Прибор для измерения скорости вращения,привода регистрирующий, установленный на щите.

Например: вторичный прибор тахогенератора

43

    Прибор для измерения нескольких разнородных величин регистрирующий, установленный по месту. Например: самопишущий дифманометр-расходомер с дополнительной записью давления. Надпись,расшифровывающая измеряемые величины,наносится справа от прибора

44

   Прибор для измерения вязкости раствора показывающий, установленный по месту. Например: вискозиметр показывающий

45

    Прибор для измерения массы продукта показывающий, с контактным устройством, установленный по месту.Например: устройство электронно-тензометрическое, сигнализирующее

46

    Прибор для контроля погасания факела в печи бесшкальный, с контактным устройством, установленный на щите.Например: вторичный прибор запально-защитного устройства. Применение резервной буквы В должно быть оговорено на поле схемы

47

   Преобразователь сигнала, установленный на щите. Входной сигнал электрический, выходной сигнал тоже электрический.Например: преобразователь измерительный,служащий для преобразования т.э.д.с. термометра термоэлектрического в сигнал постоянного тока

48

   Преобразователь сигнала, установленный по месту. Входной сигнал пневматический, выходной - электрический

49

   Вычислительное устройство, выполняющеефункцию умножения.Например: множитель на постоянный коэффициент К

50

   Пусковая аппаратура для управления электродвигателем (включение, выключение насоса; открытие, закрытие задвижки и т.д.).Например: магнитный пускатель, контактор и т.п. Применение резервной буквы N должно быть оговорено на поле схемы

51

   Аппаратура, предназначенная для ручного дистанционного управления (включение, выключение двигателя; открытие, закрытие запорного органа, изменение задания регулятору), установленная на щите.Например: кнопка, ключ управления, задатчик

52

   Аппаратура, предназначенная для ручного дистанционного управления, снабженная устройством для сигнализации,установленная на щите.Например: кнопка со встроенной лампочкой,ключ управления с подсветкой и т.п.

 

4) буква U может быть использована для обозначения прибора, измеряющего несколько разнородных величин. Подробная расшифровка измеряемых величин должна быть приведена около прибора или на поле чертежа (см. табл. 7.7, п. 46);

5) для обозначения величин, не предусмотренных данным стандартом, могут быть использованы резервные буквы. Многократно применяемые величины следует обозначать одной и той же резервной буквой.

Для одноразового или редкого применения может быть использована буква X. При необходимости применения резервных буквенных обозначений они должны быть расшифрованы на схеме. Не допускается в одной и той же документации применение одной резервной буквы для обозначения различных величин;

6) для обозначения дополнительных значений прописные буквы D, F, Q допускается заменять строчными d, f, q;

7) в отдельных случаях, когда позиционное обозначение прибора не помещается в окружность, допускается нанесение его вне окружности;

8) буква Е (см. табл. 7.7) применяется для обозначения чувствительных элементов, т. е. устройств, выполняющих первичное преобразование. Примерами первичных преобразователей являются термометры термоэлектрические (термопары), термометры сопротивления, датчики пирометров, сужающие устройства расходомеров, датчики индукционных расходомеров и т. п.;

9) буква Т означает промежуточное преобразование - дистанционную передачу сигнала. Ее рекомендуется применять для обозначения приборов с дистанционной передачей показаний, например бесшкальных манометров (дифманометров), манометрических термометров с дистанционной передачей и т.п.

10) буква К применяется для обозначения приборов, имеющих станцию управления, т. е. переключатель выбора вида управления (автоматическое, ручное);

11) буква Y рекомендуется для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств;

12) порядок построения условных обозначений с применением дополнительных букв следующий: на первом месте ставится буква, обозначающая измеряемую величину, на втором - одна из дополнительных букв Е, Т, К или Y. Например, первичные измерительные преобразователи температуры (термометры термоэлектрические, термометры сопротивления и др.) обозначаются ТЕ, первичные измерительные преобразователи расхода (сужающие устройства расходомеров, датчики индукционных расходомеров и др.) - ; бесшкальные манометры с дистанционной передачей показаний - РТ; бесшкальные расходомеры с дистанционной передачей - и т. д.;

13) при применении обозначений из табл. 7. 5 надписи, расшифровывающие вид преобразования или операции, выполняемые вычислительным устройством, наносятся справа от графического изображения прибора;

14) в обоснованных случаях во избежание неправильного понимания схемы допускается вместо условных обозначений приводить полное наименование преобразуемых сигналов. Также рекомендуется обозначать некоторые редко применяемые или специфические сигналы, например кодовый, время-импульсный, число-импульсный и т. д.;

15) при построении обозначений комплектов средств автоматизации первая буква в обозначении каждого прибора, входящего в комплект, является наименованием измеряемой комплектом величины. Например, в комплекте для измерения регулирования температуры первичный измерительный преобразователь следует обозначать ТЕ, вторичный регистрирующий прибор - TR, регулирующий блок - ТС и т. п.

 

При построении условных обозначений по ГОСТ 21.404-85 предусматриваются следующие исключения:

1) все устройства, выполненные в виде отдельных блоков и предназначенные для ручных операций, должны иметь на первом месте в обозначении букву Н независимо от того, в состав какого измерительного комплекта они входят, например, переключатели электрических цепей измерения (управления), переключатели газовых (воздушных) линий обозначаются HS, байпасные панели дистанционного управления - НС, кнопки (ключи) для дистанционного управления, задатчики - Н и т.п.;

2) при обозначении комплекта, предназначенного для измерения нескольких разнородных величин, первичные измерительные преобразователи (датчики) следует обозначать в соответствии с измеряемой величиной, вторичный прибор - UP;

3) в отдельных случаях при построении обозначений комплектов, предназначенных для измерения качества косвенным методом, первая буква в обозначении датчика может отличаться от первой буквы в обозначении вторичного прибора (например, для измерения качества продукта пользуются методом температурной депрессии).    Датчиками температуры при этом являются термометры сопротивления, вторичным прибором - автоматический мост. Обозначение такого комплекта при развернутом способе будет слетим: датчики - ТЕ, вторичный прибор - QR (см. табл.7.7, п. 43).

Щиты, стативы, пульты управления на функциональных схемах изображаются условно в виде прямоугольных произвольных размеров, достаточных для нанесения графических условных обозначений устанавливаемых на них приборов, средств автоматизации, аппаратуры управления и сигнализации по ГОСТ 21.404-85.

Комплектные устройства (машины централизованного контроля, управляющие машины, полукомплекты телемеханики и др.) обозначаются на функциональных схемах также в виде прямоугольников.

Функциональные связи между технологическим оборудованием и установленными на нем первичными преобразователями, а также со средствами автоматизации, установленными на щитах и пультах, на схемах показываются тонкими сплошными линиями. Каждая связь обозначается одной линией независимо от фактического числа проводов или труб, осуществляющих эту связь. К условным обозначениям приборов и средств автоматизации для входных и выходных сигналов линии связи допускается подводить с любой стороны, в том числе сбоку и под углом. Линии связи должны наноситься на чертежи по кратчайшему расстоянию и проводиться с минимальным числом пересечений.

Допускается пересечение линиями связи изображений технологического оборудования и коммуникаций. Пересечение линиями связи условных обозначений приборов и средств автоматизации не допускается.

Функциональные части и связи между ними на схеме изображают в виде условных графических обозначений, установленных соответствующими ГОСТами ЕСКД. Отдельные функциональные части допускается изображать в виде прямоугольников. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой. Элементы и устройства на схеме могут быть изображены совмещенным или разнесенным способом.

Для каждой функциональной группы, устройства, элемента должны быть указаны обозначение, наименование и тип. Наименование не указывают, если функциональная группа или элемент изображены в виде условного графического обозначения.

Функциональные схемы применяются, как правило, совместно с принципиальными, поэтому буквенно-цифровые обозначения элементов и устройств на этих документах должны быть одинаковыми. Перечень элементов в этом случае для функциональной схемы не разрабатывают, так как пользуются данными принципиальной электрической схемы. Если функциональная схема разрабатывается самостоятельно (без принципиальной схемы), буквенно-цифровые обозначения присваивают элементам и устройствам по общим правилам, выполняют перечень элементов, в котором для каждого элемента и устройства указывают тип и документ (ГОСТ, ТУ и др.), на основании которого они применены.

На функциональных схемах рекомендуется указывать технические характеристики функциональных частей (рядом с графическими обозначениями или на свободном поле схемы), диаграммы и таблицы, параметры в характерных точках.

 

4. Позиционные обозначения приборов и средств автоматизации)

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

На стадии проекта позиционные обозначения выполняют арабскими цифрами в соответствии с нумерацией и заявочной ведомостью приборов, средств автоматизации и электроаппаратуры.

На стадии рабочей документации при одностадийном проектировании позиционные обозначения приборов и средств автоматизации образуются из двух частей: обозначение арабскими цифрами номера функциональной группы и строчными буквами русского алфавита номеров приборов и средств автоматизации в данной функциональной группе.

Буквенные обозначения присваиваются 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, манометр, термометр и др., состоят только из порядкового номера.

Позиционные обозначения должны присваиваться всем элементам функциональных групп, за исключением:

а) отборных устройств;

б) приборов из средств автоматизации, поставляемых комплектно с технологическим оборудованием;

в) регулирующих органов и исполнительных механизмов, входящих в данную систему автоматического управления, но заказываемых и устанавливаемых в технологических частях проекта.

Обозначения на функциональных схемах электроаппаратуры на стадии рабочей документации или при одностадийном проектировании должны соответствовать обозначениям, принятым в принципиальных электрических схемах.

При определении границ каждой функциональной группы следует учитывать следующее обстоятельство: если какой-либо прибор или регулятор связан с несколькими датчиками или получает дополнительные воздействия под другим параметром (например, корректирующий сигнал), то все элементы схемы, осуществляющие дополнительные функции, относятся к той функциональной группе, на которую они оказывают воздействие.

Регулятор соотношения, в частности, входит в состав той функциональной группы, на которую оказывается ведущее воздействие по независимому параметру. То же относится и к прямому цифровому управлению, где входным цепям контура регулирования присваивается одна и та же позиция.

В системах централизованного контроля с применением вычислительной техники, в схемах телеизмерения, 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 проставляют рядом с условными графическими обозначениями приборов и средств автоматизации (по возможности с правой стороны или над ними).

 

5. Требования к оформлению и примеры выполнения функциональных схем

Функциональная схема выполняется в соответствии с ГОСТ 21.404-85, ГОСТ 21.408-93 и другими нормативными документами, в виде чертежа, на котором схематически условными изображениями показывают: технологическое оборудование, коммуникации, органы управления и средства автоматизации с указанием связей между технологическим оборудованием и средствами автоматизации, а также связей между отдельными функциональными блоками и элементами автоматики.

Функциональные схемы автоматизации могут разрабатываться с большей или меньшей степенью детализации. Однако объем информации, представленный на схеме, должен обеспечить 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 рабочего проекта - всего комплекса проектных материалов, предусмотренных в составе проекта.

Функциональную схему автоматизации выполняют, как правило, на одном листе, на котором изображают средства автоматизации и аппаратуру всех систем контроля, регулирования, управления и сигнализации, относящуюся к данной технологической установке. 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 не показывают.

Сложные технологические схемы рекомендуется расчленять на отдельные технологические узлы и выполнять функциональные схемы этих узлов в виде отдельных чертежей на нескольких листах или на одном.

Для технологических процессов с большим объемом автоматизации функциональные схемы могут быть выполнены раздельно по видам технологического контроля и управления. Например, отдельно выполняются схемы автоматического управления, контроля и сигнализации и т.п.

Рис. 7.2. Пример выполнения схемы автоматизации развернутым способом

   

Функциональные схемы автоматизации могут быть выполнены двумя способами: развернутым, с условным изображением щитов и пультов управления в виде прямоугольников (как правило, в нижней части чертежа), в которых показываются устанавливаемые на них средства автоматизации; упрощенным, 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 схем по первому способу на них показываются все приборы и средства автоматизации, входящие в состав функционального блока или группы, и место их установки. Преимуществом этого способа является большая наглядность, в значительной степени облегчающая чтение схемы и работу с проектными материалами.

Пример выполнения функциональных схем по первому способу дан на рис.7.2.

Технологическое оборудование в этом случае изображают в верхней части схемы.

При построении схем по второму способу, хотя он и дает только общее представление о принятых решениях по автоматизации объекта, достигается сокращение объема документации. Чтение функциональных схем, выполненных таким образом, затруднено, не отображают организацию пунктов контроля и управления объектом. Примеры выполнения функциональных схем по второму способу даны на рис. 7.3.

Рис. 7.3. Пример выполнения схемы автоматизации упрощенным способом

Как уже указывалось, приборы и средства автоматизации при выполнении функциональных схем как первым, так и вторым способом могут быть изображены развернуто, упрощенно или комбинированно.

При развернутом изображении на схемах показывают: отборные устройства, датчики, преобразователи, вторичные приборы, исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы, аппаратуру управления и сигнализации, комплектные устройства (машины централизованного контроля, телемеханические устройства) и т.д.

При упрощенном изображении на схемах показывают: отборные устройства, измерительные и регулирующие приборы, исполнительные механизмы и регулирующие органы. Для изображения промежуточных устройств (вторичных приборов, преобразователей, аппаратуры управления и сигнализации и т.п.) используются общие обозначения в соответствии с действующими стандартами на условные обозначения в схемах автоматизации.

Комбинированное изображение предполагает показ средств автоматизации в основном развернуто, однако некоторые узлы изображают упрощенно.

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 давления, уровня, состава вещества, датчики, воспринимающие воздействие измеряемых и регулирующих величин (измерительные сужающие устройства, ротаметры, счетчики, термометры расширения и т.п.), исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы.

Для датчиков и приборов, указывающих положение регулирующих органов, исполнительных механизмов и т. п., необходимо показывать существующую механическую связь (см. табл. 7.2).

Прямоугольники щитов и пультов следует располагать в такой последовательности, чтобы при размещении в них обозначений приборов и средств автоматизации обеспечивалась наибольшая простота и ясность схемы и минимум пересечений линий связи.

В прямоугольниках можно указывать 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 технологическим оборудованием и трубопроводами, условно показывают в прямоугольнике "Приборы местные". При вычерчивании функциональной схемы следует избегать дублирования одинаковых ее частей, относящихся как к технологическому оборудованию, так и к средствам автоматизации.

На чертежах функциональных схем должны быть приведены пояснения, на основании каких документов они разработаны. Допускается также на свободном поле схемы давать краткую техническую характеристику автоматизируемого объекта, поясняющие таблицы, диаграммы и т.п.

Для облегчения понимания сущности автоматизируемого объекта, возможности выбора диапазонов измерения и шкал приборов, установок регуляторов на функциональных схемах указывают предельные рабочие (максимальные или минимальные) значения измеряемых или регулируемых технологических параметров при установившихся режимах работы (см. рис.7.2).

Эти значения в единицах шкалы выбираемого прибора или в международной системе единиц без буквенных обозначений указываются на линиях связи от отборных устройств датчиков до приборов. Для приборов, встраиваемых непосредственно в технологическое оборудование или трубопроводы (термометры расширения, расходомеры постоянного перепада и т.п.) и располагаемых вне прямоугольников, предельные значения величин указывают под позиционными обозначениями приборов или вблизи обозначений.

Над основной надписью, по ее ширине сверху вниз, на первом листе чертежа располагают таблицу не предусмотренных стандартами условных обозначений, принятых в данной функциональной схеме; при необходимости эти таблицы можно выполнять на отдельных листах.

Пояснительный текст располагают обычно над таблицей условных обозначений (или над основной надписью) или в другом свободном месте.

Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять 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.

При выполнении функциональных схем обоими способами с изображением приборов по ГОСТ 21.404-85 отборное устройство для всех постоянно подключенных приборов не имеет специального обозначения, а представляет собой тонкую сплошную линию, соединяющую технологический трубопровод или аппарат с первичным измерительным преобразователем или прибором (см. рис. 7.2).

При необходимости указания точного места расположения отборного устройства или точки измерения (внутри контура технологического аппарата) в конце тонкой линии изображается окружность диаметром 2 мм (см. рис. 7.2).

Допускается запорную и регулирующую арматуру (например, задвижки, заслонки, шиберы, направляющие аппараты и т.п.), участвующую в системах автоматизации и заказываемую по технологической части проекта, изображать на функциональных схемах в соответствии с действующими стандартами.

Подвод линий связи к символу прибора допускается изображать в любой точке окружности (сверху, снизу, сбоку).

При необходимости указания направления передачи сигнала на линиях связи допускается наносить стрелки (см. линии связи рис.7.3).

 

Вверх

Тема 6

Меню

Тема 8

 

 

Функциональные схемы автоматизации могут быть выполнены двумя способами: развернутым, с условным изображением щитов и пультов управления в виде прямоугольников (как правило, в нижней части чертежа), в которых показываются устанавливаемые на них средства автоматизации; упрощенным, 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 схем по первому способу на них показываются все приборы и средства автоматизации, входящие в состав функционального блока или группы, и место их установки. Преимуществом этого способа является большая наглядность, в значительной степени облегчающая чтение схемы и работу с проектными материалами.

Пример выполнения функциональных схем по первому способу дан на рис.7.2.

Технологическое оборудование в этом случае изображают в верхней части схемы.

При построении схем по второму способу, хотя он и дает только общее представление о принятых решениях по автоматизации объекта, достигается сокращение объема документации. Чтение функциональных схем, выполненных таким образом, затруднено, не отображают организацию пунктов контроля и управления объектом. Примеры выполнения функциональных схем по второму способу даны на рис. 7.3.

Рис. 7.3. Пример выполнения схемы автоматизации упрощенным способом

Как уже указывалось, приборы и средства автоматизации при выполнении функциональных схем как первым, так и вторым способом могут быть изображены развернуто, упрощенно или комбинированно.

При развернутом изображении на схемах показывают: отборные устройства, датчики, преобразователи, вторичные приборы, исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы, аппаратуру управления и сигнализации, комплектные устройства (машины централизованного контроля, телемеханические устройства) и т.д.

При упрощенном изображении на схемах показывают: отборные устройства, измерительные и регулирующие приборы, исполнительные механизмы и регулирующие органы. Для изображения промежуточных устройств (вторичных приборов, преобразователей, аппаратуры управления и сигнализации и т.п.) используются общие обозначения в соответствии с действующими стандартами на условные обозначения в схемах автоматизации.

Комбинированное изображение предполагает показ средств автоматизации в основном развернуто, однако некоторые узлы изображают упрощенно.

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 давления, уровня, состава вещества, датчики, воспринимающие воздействие измеряемых и регулирующих величин (измерительные сужающие устройства, ротаметры, счетчики, термометры расширения и т.п.), исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы.

Для датчиков и приборов, указывающих положение регулирующих органов, исполнительных механизмов и т. п., необходимо показывать существующую механическую связь (см. табл. 7.2).

Прямоугольники щитов и пультов следует располагать в такой последовательности, чтобы при размещении в них обозначений приборов и средств автоматизации обеспечивалась наибольшая простота и ясность схемы и минимум пересечений линий связи.

В прямоугольниках можно указывать 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 технологическим оборудованием и трубопроводами, условно показывают в прямоугольнике "Приборы местные". При вычерчивании функциональной схемы следует избегать дублирования одинаковых ее частей, относящихся как к технологическому оборудованию, так и к средствам автоматизации.

На чертежах функциональных схем должны быть приведены пояснения, на основании каких документов они разработаны. Допускается также на свободном поле схемы давать краткую техническую характеристику автоматизируемого объекта, поясняющие таблицы, диаграммы и т.п.

Для облегчения понимания сущности автоматизируемого объекта, возможности выбора диапазонов измерения и шкал приборов, установок регуляторов на функциональных схемах указывают предельные рабочие (максимальные или минимальные) значения измеряемых или регулируемых технологических параметров при установившихся режимах работы (см. рис.7.2).

Эти значения в единицах шкалы выбираемого прибора или в международной системе единиц без буквенных обозначений указываются на линиях связи от отборных устройств датчиков до приборов. Для приборов, встраиваемых непосредственно в технологическое оборудование или трубопроводы (термометры расширения, расходомеры постоянного перепада и т.п.) и располагаемых вне прямоугольников, предельные значения величин указывают под позиционными обозначениями приборов или вблизи обозначений.

Над основной надписью, по ее ширине сверху вниз, на первом листе чертежа располагают таблицу не предусмотренных стандартами условных обозначений, принятых в данной функциональной схеме; при необходимости эти таблицы можно выполнять на отдельных листах.

Пояснительный текст располагают обычно над таблицей условных обозначений (или над основной надписью) или в другом свободном месте.

Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять 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.

При выполнении функциональных схем обоими способами с изображением приборов по ГОСТ 21.404-85отборное устройство для всех постоянно подключенных приборов не имеет специального обозначения, а представляет собой тонкую сплошную линию, соединяющую технологический трубопровод или аппарат с первичным измерительным преобразователем или прибором (см.рис. 7.2).

При необходимости указания точного места расположения отборного устройства или точки измерения (внутри контура технологического аппарата) в конце тонкой линии изображается окружность диаметром 2 мм (см. рис. 7.2).

Допускается запорную и регулирующую арматуру (например, задвижки, заслонки, шиберы, направляющие аппараты и т.п.), участвующую в системах автоматизации и заказываемую по технологической части проекта, изображать на функциональных схемах в соответствии с действующими стандартами.

Подвод линий связи к символу прибора допускается изображать в любой точке окружности (сверху, снизу, сбоку).

При необходимости указания направления передачи сигнала на линиях связи допускается наносить стрелки (см. линии связи рис.7.3).

 

Вверх

Тема 6

Меню

Тема 8

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

8

 

СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

 

Схемы структурные определяют основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи и служат для общего ознакомления с изделием. На структурной схеме раскрывается не принцип работы отдельных функциональных частей изделия, а только взаимодействие между ними. Поэтому составные части изделия изображают упрощенно в виде прямоугольников произвольной формы.

Допускается применять условные графические обозначения.

 

1. Структура систем управления

При разработке проекта автоматизации в первую очередь необходимо решить, с каких мест те или иные участки объекта будут управляться, где будут размещаться пункты управления, операторские помещения, какова должна быть взаимосвязь между ними, т. е. необходимо решить вопросы выбора структуры управления. Под структурой управления понимается совокупность частей автоматической системы, на которые она может быть разделена по определенному признаку, а также пути передачи воздействий между ними. Графическое изображение структуры управления называется структурной схемой. Хотя исходные данные для выбора структуры управления и ее иерархии с той или иной степенью детализации оговариваются заказчиком при выдаче задания на проектирование, полная структура управления должна разрабатываться проектной организацией.

Выбор структуры управления объектом автоматизации оказывает существенное влияние на эффективность его работы, снижение относительной стоимости системы управления, ее надежности, ремонтоспособности и т.д.

В самом общем виде структурная схема системы автоматизации представлена на рис. 8.1. 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 х1, х2, ..., хn.

Рис. 8.1. Структурная схема системы автоматизации

 

К этим параметрам можно отнести, например, величины, характеризующие целесообразный конечный продукт технологического процесса, отдельные параметры, определяющие ход технологического процесса, его экономичность, обеспечение безаварийного режима и т.д.

Кроме этих основных параметров, работа комплексного объекта автоматизации характеризуется рядом вспомогательных параметров y1, y2,... yi, которые также должны контролироваться и регулироваться (например, поддерживаться постоянными). К такого рода параметрам можно отнести, например, величины, характеризующие работу установок подготовки технологического пара, насосных станций оборотного водоснабжения и т. д.

От этих установок требуется только подача на вход технологической установки 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 f1, f2,... fi, вызывающие отклонения параметров x1, х2, ..., хn от их требуемых значений. Информация о текущих значениях x1, х2,..., хn, у1, у2, ..., yi поступает в систему управления и сравнивается с предписанными им значениями g1, g2,..., gk, в результате чего система управления вырабатывает управляющие воздействия E1, E2,…, Em для компенсации отклонений выходных параметров.

Таким образом, объект автоматизации в общем случае состоит из нескольких в большей или меньшей степени связанных друг с другом участков управления. Участки управления 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 работников эксплуатационного персонала, которым необходимо знать их значения для осуществления оптимального управления объектом, в общем случае должна обеспечивать разные уровни управления объектом автоматизации, т. е. должна состоять из нескольких пунктов управления, в той или иной степени взаимосвязанных друг с другом.

С учетом изложенного структуры управления объектом автоматизации могут быть в частных случаях одноуровневыми централизованными, одноуровневыми децентрализованными и многоуровневыми. Одноуровневые системы управления, в которых управление объектом осуществляется с одного пункта управления, называются централизованными. Одноуровневые системы, в которых отдельные части сложного объекта управляются из самостоятельных пунктов управления, называются децентрализованными.

Структурные схемы одноуровневых централизованных и децентрализованных систем приведены на рис.8.2, на котором стрелками показаны только основные потоки передачи информации от объекта управления к системе управления и управляющие воздействия системы на объект управления. На рис.8.2 отдельные части сложного объекта управления, управляемые соответственно с пунктов ПУ1 - ПУ3, разделены штриховыми линиями.

Одноуровневые централизованные системы применяются в основном для управления относительно несложными объектами или объектами, расположенными на небольшой территории. Большинство промышленных объектов в настоящее время представляет собой сложные комплексы, отдельные части которых расположены на значительном расстоянии друг от друга.

Рис. 8.2. Примеры одноуровневых систем управления

 

Рис. 8.3. Пример трехуровневой системы управления: I - III - уровни управления

 

Кроме основных технологических установок, объекты имеют большое число вспомогательных установок-подобъектов (промышленные котельные, компрессорные, насосные станции оборотного водоснабжения, котлы-утилизаторы, очистные сооружения и т.п.), которые необходимы для обеспечения технологических установок всеми видами энергии, а также для утилизации и нейтрализации остаточных продуктов технологического процесса.

Если управление такого комплексного объекта построить по одноуровневой централизованной системе, то намного усложнятся коммуникации системы управления, резко возрастут затраты на ее сооружения и эксплуатацию, центральный пункт управления получится громоздким. Переработка информации, большая часть которой является ненужной для непосредственного ведения технологического процесса, представляет большие затруднения. Удаленность пункта управления от того или иного вспомогательного подобъекта затрудняет принятие оперативных мер по устранению тех или иных неполадок. В этом случае более приемлемой становится одноуровневая децентрализованная система управления.

Однако с помощью одноуровневых систем не всегда представляется возможным оптимально решить вопросы управления технологическими процессами. Это в первую очередь относится к сложным технологическим процессам. Тогда целесообразно переходить к многоуровневым системам управления. В качестве примера на рис.8.3 представлена трехуровневая система управления сложным объектом с разветвленными технологическими связями между установками. Отдельные технологические установки управляются децентрализованно с пунктов управления 1 - 7. Это первый уровень управления. С пунктов 1 - 7 соответственно управляются объекты, имеющие существенную технологическую взаимосвязь. В связи с этим наиболее ответственные регулируемые параметры установок передаются на пункты управления 8 - 10 второго уровня управления. Основные параметры, определяющие технологический процесс объекта в целом, могут управляться и контролироваться с пункта управления 11 третьего уровня.

 

Для первого уровня при проектировании целесообразно предусматривать три режима управления:

  • командами, поступающими от уровня более высокого ранга;

  • командами, формирующимися непосредственно на первом уровне;

  • командами, поступающими как с уровня более высокого ранга, так и формирующимися непосредственно на первом уровне.

Для уровня второго ранга и выше возможны четыре режима работы:

  • аппаратура данного i-го ранга принимает и реализует в управляющие воздействия команды (i + 1)-го ранга;

  • команды формируются непосредственно на аппаратуре i-го ранга;

  • все функции управления с i-го ранга передаются на аппаратуру (i - 1)-го ранга;

  • часть команд на аппаратуру i-го ранга поступает с (i + 1)-го ранга, часть команд формируется на i-м ранге, часть функций управления передана на аппаратуру (i- 1)-го ранга.

Аппаратура i-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 ранга.

Передача функций управления тем или иным параметром на нижестоящий ранг осуществляется только после приема команды о передаче и подтверждения оператора системы нижестоящего ранга о готовности к принятию на себя тех или иных функций управления (формирования команд).

Многоуровневая структура системы управления обеспечивает ее надежность, оперативность, ремонтопригодность. При этом легко решается оптимальный уровень централизации управления с минимальным количеством средств технологического контроля, управления и линий связи между ними.

АСУ ТП классифицируются на уровни классов 1, 2 и 3. К классу 1 (АСУ ТП нижнего уровня) относятся АСУ ТП, управляющие агрегатами, установками, участками производства, не имеющие в своем составе других АСУ ТП. К классу 2 (АСУ ТП верхнего уровня) относятся АСУ ТП, управляющие группами установок, цехами, производствами, в которых отдельные агрегаты (установки) имеют свои локальные системы управления, не оснащенные АСУ ТП класса 1. К классу 3 (АСУ ТП многоуровневые) относятся АСУ ТП, объединяющие в своем составе АСУ ТП классов 1, 2 и реализующие согласованное управление отдельными технологическими установками или их совокупностью (цехом, производством).

Построение систем автоматизации по уровням управления определяется как требованиями снижения трудозатрат на их реализацию, так и целями (критериями) управления технологическими объектами.

Система автоматизации структурно может быть представлена по-разному.

В общем случае любая система может быть представлена конструктивной, функциональной или алгоритмической структурой. В конструктивной структуре системы каждая ее часть представляет собой самостоятельное конструктивное целое. Примерами изображения конструктивных структурных схем системы автоматизации могут служить рис.8.1 - 8.3.

В функциональной структуре каждая часть предназначена для выполнения определенной функции, в алгоритмической - для выполнения определенного алгоритма преобразования входной величины, являющегося частью алгоритма функционирования системы в целом.

В проектах автоматизации изображают конструктивные структурные схемы с элементами функциональных признаков.

Полные сведения о функциональной структуре с указанием локальных контуров регулирования, каналов управления и технологического контроля приводятся в функциональных схемах.

Алгоритмические структурные схемы по контурам регулирования крайне необходимы при производстве наладочных работ систем автоматизации.

 

2. Выполнение структурных схем автоматизации (схем функциональной структуры)

Структурные схемы автоматизации в проектах автоматизации рекомендуется разрабатывать в соответствии с ГОСТ 24.302-80. Система технической документации на АСУ. Общие требования к выполнению схем (п. 2.1, 2.2, 2.6).

Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимодействия рекомендуется стрелками (по ГОСТ 2.721-74) обозначать направления хода процессов, происходящих в изделии.

На структурной схеме отображаются в общем виде основные решения проекта по функциональной, организационной и технической структурам автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) с соблюдением иерархии системы и взаимосвязей между пунктами контроля и управления, оперативным персоналом и технологическим объектом управления. Принятые при выполнении структурной схемы принципы организации оперативного управления технологическим объектом, состав и обозначения отдельных элементов структурной схемы должны сохраняться во всех проектных документах на АСУ ТП, в которых они конкретизируются и детализируются в функциональных схемах автоматизации, структурной схеме комплекса технических средств (КТС) системы, принципиальных схемах контроля и управления, а также в проектных документах, касающихся организации оперативной связи и организационного обеспечения АСУ ТП.

 

Исходными материаламидля разработки структурных схем являются:

  • задание на проектирование АСУ ТП;

  • принципиальные технологические схемы основного и вспомогательного производств технологического объекта;

  • задание на проектирование оперативной связи подразделений автоматизируемого технологического объекта;

  • генплан и титульный список технологического объекта.

Структурная схема разрабатывается на стадиях «проект» и «рабочий проект». На стадии «рабочая документация» при двух - стадийном проектировании структурная схема разрабатывается только в случае изменений технологической части проекта или решений по АСУ ТП, принятых при утверждении проекта автоматизации.

В качестве примера на рис. 8.4 приведена структурная схема управления сернокислотным производством.

 

На структурной схеме показывают:

  • технологические подразделения автоматизируемого объекта (отделения, участки, цехи, производства);

  • пункты контроля и управления (местные щиты, операторские и диспетчерские пункты и т.п.), в том числе не входящие в состав разрабатываемого проекта, но имеющие связь с проектируемыми системами контроля и управления;

  • технологический (эксплуатационный) персонал и специализированные службы, обеспечивающие оперативное управление и нормальное функционирование технологического объекта;

  • основные функции и технические средства (устройства), обеспечивающие их реализацию в каждом пункте контроля и управления;

  • взаимосвязь подразделений технологического объекта, пунктов контроля и управления и технологического персонала между собой и с вышестоящей системой управления (АСУ).

Рис. 8.4. Фрагмент структурной схемы управления и контроля сернокислотным производством:1-линия связи с цеховой химической лабораторией; 2 - линия связи с пунктами контроля и управления кислотным участком; 3 - линия связи с пунктом контроля и управления III и IV технологическими линиями

Функция АСУ ТП и их условные обозначения на рис. 8.4

Таблица 8.1

Условное обозначение

Наименование

     1

     Контроль параметров

     2

     Дистанционное управление технологическим оборудованием и исполнительными устройствами

     3

     Измерительное преобразование

     4

     Контроль и сигнализация состояния оборудования и отклонения параметров

     5

     Стабилизирующее регулирование

     6

     Выбор режима работы регуляторов и ручное управление задатчиками

     7

     Ручной ввод данных

     8

     Регистрация параметров

     9

     Расчет технико-экономических показателей

    10

     Учет производства и составления данных за смену

    11

     Диагностика технологических линий (агрегатов)

    12

     Распределение нагрузок технологических линий (агрегатов)

    13

     Оптимизация отдельных технологических процессов

    14

     Анализ состояния технологического процесса

    15

     Прогнозирование основных показателей производства

    16

     Оценка работы смены

    17

     Контроль выполнения плановых заданий

    18

     Контроль проведения ремонтов

    19

     Подготовка и выдача оперативной информации в АСУП

    20

     Получение производственных ограничений и заданий от АСУП

     

Элементы структурной схемы изображаются, как правило, в виде прямоугольников. Отдельные функциональные службы [отдел главного энергетика (ОГЭ), отдел главного механика (ОГМ), отдел технического контроля (ОТК) и т.п.] и должностные лица (директор, главный инженер, начальник цеха, начальник смены, мастер и т. п. ) допускается изображать на структурной схеме в виде кружков.

Внутри прямоугольников, изображающих участки (подразделения) автоматизируемого объекта, раскрывается их производственная структура. При этом выделяются цехи, участки, технологические линии либо группы агрегатов для выполнения законченного этапа технологического процесса, которые являются существенными для раскрытия в документах проекта всех взаимосвязей между управляемой (технологическим объектом управления) и управляющей системами.

На схеме функции АСУ ТП могут указываться в виде условных обозначений, расшифровка которых дается в таблице на поле чертежа (табл.8.1).

Наименование элементов производственной структуры должны соответствовать технологической части проекта и наименованиям, используемым при выполнении других документов проекта АСУ ТП.

Взаимосвязь между пунктами контроля и управления, технологическим персоналом и объектом управления изображается на схеме сплошными линиями. Слияние и разветвление линий показываются на чертеже линиями с изломом (рис.8.4).

При наличии аналогичных технологических объектов (цехов, отделений, участков и т. д.) допускается раскрывать на схеме структуру управления только для одного объекта. Об этом на схеме даются необходимые пояснения.

Из структурной схемы на рис.8.4 следует, что система управления основными технологическими процессами сернокислотного производства четырехуровневая:

  • первый уровень - местное управление агрегатами осуществляемое аппаратчиками с рабочих постов;

  • второй уровень - централизованное управление несколькими агрегатами, входящими в тот или иной технологический участок, осуществляемое старшим аппаратчиком;

  • третий уровень - централизованное управление несколькими участками, входящими в I и II (или III и IV) технологические линии сернокислотного производства;

  • четвертый уровень - управление с диспетчерского пункта всеми технологическими линиями сернокислотного производства, осуществляемое диспетчером.

Структурные схемы выполняются, как правило, на одном листе. Таблица с условными обозначениями (табл.8.1) располагается на поле чертежа схемы над основной надписью. Таблица заполняется сверху вниз. При большом числе условных обозначений продолжение таблицы помещают слева от основной надписи с тем же порядком заполнения. Основную надпись и дополнительные графы к ней выполняют согласно ГОСТ 21.103-78.

Толщину линий на схеме выбирают в соответствии с ГОСТ 2.303-68. Рекомендуется использовать для условных изображений линии толщиной 0, 5 мм; для линий связи - 1 мм; для остальных линий - 0, 2 - 0, 3 мм.

Размеры цифр и букв для надписей выбирают в соответствии с ГОСТ 2.304-81. Пояснительный текст следует выполнять в соответствии с ГОСТ 2.316-68. Текстовую часть, помещенную на поле чертежа, располагают над основной надписью. Между текстовой и основной надписями не допускается помещать изображения, таблицы и т.п. Пункты пояснительного текста должны иметь сквозную нумерацию. Каждый пункт записывают с красной строки. Заголовок «Примечание» не пишут. В тексте и надписях не допускаются сокращения слов, за исключением общепринятых, а также установленных приложениями к ГОСТ 2.316-68 и ГОСТ 2.105-95.

Размеры всех условных изображений не регламентируются и выбираются по усмотрению исполнителя с соблюдением одинаковых размеров для однотипных изображений.

В настоящее время для технологического контроля и автоматического управления широкое применение находят агрегатированные системы средств телемеханики, комплексы технических средств локальных измерительных и управляющих систем, агрегатированные системы контроля и регулирования, электрические централизованные и др.

Агрегатированные комплексы выполняются, как правило, на элементах микроэлектронной техники, имеют развитую и гибкую систему связей между входящими в нее устройствами, а также с объектом управления и обслуживающим персоналом, обеспечивающую достаточно широкие возможности их использования в различных вариантах компоновки и режимах работы.

Персональные ЭВМ и сети ПЭВМ находят широкое применение для компоновки различных структур АСУ ТП в энергетической, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, металлургической, металлообрабатывающей, горнорудной, приборостроительной, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

 

Они позволяют реализовать следующие информационно-вычислительные функции АСУ ТП:

  • сбор, первичную обработку и хранение информации;

  • косвенные измерения параметров процесса и состояния технологического оборудования;

  • сигнализацию состояния параметров технологического процесса и оборудования;

  • расчет технико-экономических и эксплуатационных показателей технологического процесса и технологического оборудования;

  • подготовку информации для вышестоящих и смежных систем и уровней управления;

  • регистрацию параметров технологического процесса, состояний оборудования и результатов расчета;

  • контроль и регистрацию отклонений параметров процесса и состояния оборудования от заданных;

  • анализ срабатывания блокировок и защит технологического оборудования;

  • диагностику и прогнозирование хода технологического процесса и состояния технологического оборудования;

  • оперативное отображение информации и рекомендаций ведения технологического процесса и управления технологическим оборудованием;

  • выполнение процедур автоматического обмена информацией с вышестоящими и смежными системами управления.

На базе промышленных УЭВМ реализуются управляющие вычислительные комплексы (УВК), выполняющие различные функции, в том числе:

  • регулирование отдельных параметров технологического процесса;

  • однотактное логическое управление;

  • каскадное регулирование;

  • многосвязанное регулирование;

  • программные и логические операции дискретного управления процессом и оборудованием;

  • оптимальное управление установившимся режимом технологического процесса и работы оборудования;

  • оптимальное управление переходным процессом;

  • оптимальное управление технологическим объектом в целом.

В проекте автоматизации необходимо произвести выбор и компоновку агрегатированных комплексов технических средств и средств автоматизации, т.е. на базе типовых технических средств разработать структурную схему технологического контроля и управления определенными параметрами данного объекта автоматизации.

На структурной схеме агрегатированные и модульные элементы комплекса технических средств и средств автоматизации изображают в виде прямоугольников с указанием в них условных обозначений. Расшифровка этих обозначений с указанием их функций производится в таблице, помещенной на чертеже схемы. Связь между элементами схемы изображается линиями со стрелками, показывающими направление прохождения сигналов.

В качестве примера на рис.8.5 приведена упрощенная структурная схема технического обеспечения АСУ ТП доменной печи № 9 Криворожского металлургического завода, построенная с использованием средств УВК. Доменная печь имеет конвейерную систему подачи материалов на колошник. Сбор информации о работе доменной печи, конвейерной системы, шихтоподачи и других систем осуществляется датчиками уровня ДУ в шихтовых и датчиками вида материала ДВМ в промежуточных бункерах, сигнализаторами С наличия и вида материалов на конвейерах переполнения течек и промежуточных воронок, датчиками давления и перепада давления ДДПД в отдельных полостях загрузочного устройства, датчиками угла поворота ДУП лотка загрузочного устройства, датчиками температуры ДТ, датчиками расхода ДР и т. п.

Обработка и предоставление информации, стабилизация или изменение по заданной программе технологических параметров, ввод информации в УВМ и вывод рекомендаций по управлению ходом доменной печи и другие операции осуществляются с помощью технических средств централизованного контроля и управления работой доменной печи.

При разработке проектов автоматизации сложных технологических процессов с использованием агрегатированных комплексов вычислительной техники, требующих предварительного проведения научно-исследовательских экспериментальных работ в условиях действующего оборудования в период освоения проектных мощностей, следует предусматривать поэтапное выполнение монтажных работ и включение УВК в работу.

 

В общем случае можно рекомендовать следующее поэтапное включение УВК в работу:

1) пуск объекта с технологическим контролем и автоматическим управлением от локальных систем регулирования; в этот период уточняются динамические и статические характеристики объекта, устраняются ошибки монтажа и проекта, возможные дефекты технологического оборудования, стабилизируется технологический процесс и т. п.; отрабатываются программы и алгоритмы на УВМ без их подключения к действующему технологическому оборудованию;

2) подключение УВМ к действующему технологическому оборудованию и включение ее в режим «советчика» с выдачей эксплуатационному персоналу рекомендаций по управлению ходом доменной печи;

3) включение УВМ в режим автоматического управления объектом через системы локального регулирования.

При необходимости в проектах автоматизации приводятся структурные схемы отдельных комплексов технических средств и средств автоматизации.

Рис. 8.5. Упрощенная структурная схема АСУ ТП доменной печи № 9 Криворожского металлургического завода

 

ДНМ - датчики наличия материалов; ДУ - датчики уровня; ДВ - датчики массы; АШиК - анализаторы шихты и кокса; ВК - влагомер кокса; ДВМ - датчики вида материалов; ДРЛК - датчики разрыва лент конвейеров; ПВМБ - питатели для выдачи материалов из бункеров; ИМ - исполнительные механизмы; ДТ - датчики температуры; ДДПД - датчики давления или перепада давлений; ДР - датчики расхода; ДВл - датчики влажности; АДиГ - анализаторы дутья и газа; ДУП- датчики угла поворота; ТК - телекамеры; СТ - сигнальное табло; ВП - вторичные приборы; МС - мнемосхемы; КУ - ключи управления; РЗВД - ручные задатчики массы дозы; ЛСДМ - локальные системы дозирования материалов; ЛСР - локальные системы регулирования; БЦИЧ - блок цифровой индикации с частотными вводами; РДЗ - ручные дистанционные задатчики; ЦИ - цифровые индикаторы; ИПМ-индикаторы положения механизмов; ТВ - телевизоры; ЭВМ ШП - электронная вычислительная машина шихтоподачи (управляющая взвешиванием материалов и производительностью тракта ШП); ЦВУ СЦК - цифровое вычислительное устройство системы централизованного контроля (осуществляющее сбор и обработку первичной информации, расчет комплексных и удельных показателей работы печи, автоматическое заполнение отчетных документов); БЦР - блок цифровой регистрации; БЦИД- блок цифровой индикации с дискретными вводами; ЭВМ УХДП - электронная вычислительная машина, управляющая тепловым состоянием и ходом печи; ИТ - информационные табло; I - первый этап внедрения (пусковой комплекс); II и III-соответственно второй и третий этапы внедрения.

 

Вверх

Тема 7

Меню

Тема 9

 

 

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

9

 

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

 

1.Общие требования

Принципиальные электрические схемыопределяют полный состав приборов, аппаратов и устройств (а также связей между ними), действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Принципиальные схемы служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и др.

Эти схемы дают детальное представление о работе системы и служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.

При разработке систем автоматизации технологических процессов принципиальные электрические схемы обычно выполняют применительно к отдельным самостоятельным элементам, установкам или участкам автоматизируемой системы, например выполняют схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т.п. Используя эти схемы, составляют в случае необходимости принципиальные электрические схемы, охватывающие целый комплекс отдельных элементов, установок или агрегатов, которые дают полное представление в связях между всеми элементами управления, блокировки, защиты и сигнализации этих установок или агрегатов. Примером таких схем может служить принципиальная электрическая схема управления насосной установкой, состоящей из насоса, вакуум-насоса и нескольких электрифицированных задвижек.

При всем многообразии принципиальных электрических схем в различных системах автоматизации любая схема, независимо от степени ее сложности, представляет собой определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, их сравнение, превращение кратковременных сигналов в длительные и, наоборот, блокировку сигналов и т.п. К элементарным цепям могут быть отнесены типовые схемы включения измерительных приборов различного назначения.

Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит определенные элементы творчества и требует умелого применения элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, оптимальной компоновки их в единую схему с учетом удовлетворения предъявляемых к схемам требований, а также возможного упрощения и минимизации схем. В практике проектирования принципиальных электрических схем на базе опыта проектирования монтажа, наладки и эксплуатации различного рода систем автоматизации сложились некоторые общие принципы построения электрических схем. Вопрос о методах разработки принципиальных электрических схем в процессе проектирования систем автоматизации технологических процессов следует рассматривать в общем комплексе вопросов, связанных с контролем, управлением и регулированием данного объекта. Во всех случаях помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе управления, каждая схема должна обеспечивать высокую надежность, простоту и экономичность, четкость действий при аварийных режимах, удобство оперативной работы, эксплуатации, четкость оформления.

 

Надежность. Под надежностью схемы понимают ее способность безотказно выполнять свои функции в течение определенного интервала времени в заданных режимах работы. Это требование обычно обеспечивается целым рядом технических мероприятий, таких как применение наиболее надежных элементов, приборов и аппаратов; оптимальные режимы их работы; резервирование малонадежных или наиболее ответственных элементов или цепей схемы; автоматический контроль за неисправностью схемы; запретные блокировки, исключающие возможность проведения ложных операций; сокращение времени нахождения элементов схемы под напряжением и т.д.

Надежность действия является главным требованием, которое предъявляется к схемам. Если при проектировании обеспечению надежности действия схемы не будет уделено должного внимания, то все другие преимущества, которые имеет схема, могут быть утрачены. Требования к уровню надежности схем регулирования, управления и сигнализации определяются оценкой последствий отказов их действия для конкретных участков технологического процесса. Иногда эти отказы могут явиться причинами возникновения или развития тяжелых аварий.

Методы оценки надежности и способы ее повышения применительно к электрическим схемам подробно освещены в технической литературе.

 

Простота и экономичностьпроектируемых схем обеспечивается применением стандартной, наиболее дешевой аппаратуры и типовых (нормализованных) узлов; сокращением до минимума числа элементов в схеме и ограничением их номенклатуры; применением систем электропривода производственных механизмов, обеспечивающих высокие энергетические показатели в установившихся и переходных режимах работы, и т.п.

Существенное, а иногда и решающее значение при выборе схемы контроля и управления процессом на расстоянии имеет стоимость соединительных кабелей или проводов.

При проектировании принципиальной электрической схемы необходим тщательный анализ предъявляемых к этой схеме требований Если некоторые второстепенные требования значительно усложняют и удорожают схему, то эти требования следует пересмотреть. Решая вопросы экономичности схемы, необходимо учитывать не только капитальные вложения, но и ежегодные эксплуатационные расходы.

 

Четкость действия схемыпри аварийных режимах. Каждая принципиальная электрическая схема в системах автоматизации технологических процессов должна быть построена таким образом, чтобы при возникновении аварийных режимов, вызванных неисправностями в цепях управления, а также при полном исчезновении или снижении и последующем восстановлении напряжения питания в главных (силовых) цепях управления обеспечивалась безопасность обслуживающего персонала и предотвращалось дальнейшее развитие аварии, приводящее к повреждению механического или электрического оборудования и браку продукции.

При анализе работы схемы в аварийных режимах следует учитывать возможность перегорания предохранителей или отключения автоматов; появление короткого замыкания или замыкания на землю в различных точках схемы (в основном во внешних единениях); обрыв проводов; сгорание катушек контакторов или реле; приваривания контактов и т.п. Принято рассматривать аварийный режим, возникающий в результате появления какой-либо одной неисправности, так как вероятность появления одновременно двух или более неисправностей в одной и той же схеме достаточно мала.

 

Удобство оперативной работы. Принципиальная электрическая схема должна обеспечивать оптимальные условия для работы оперативного персонала. Это требование предусматривает упрощение операций, производимых обслуживающим персоналом при управлении; сокращение числа органов управления; возможность простого и быстрого выбора необходимого режима работы; пере-га с автоматического управления на ручное и обратно; снятие и введение блокировочных связей и зависимостей и т.д.

 

Удобство эксплуатации. Принципиальная электрическая схема должна быть спроектирована так, чтобы ее эксплуатация в производственных условиях была предельно простой, требовала минимум затрат и внимания эксплуатационного персонала, обеспечивала возможность проведения ремонтных и наладочных работ с соблюдением необходимых ер безопасности.

 

Четкость оформления. Оформление любой электрической схемы следует выполнять ясно, просто и компактно. Графическое оформление схемы должно способствовать наилучшему восприятию содержания схемы.

 

В процессе проектирования систем автоматизации различных технологических процессов принципиальные электрические схемы разрабатывают обычно в следующем порядке:

1) на основании функциональной схемы автоматизации составляют четко сформулированные технические требования, предъявляемые к принципиальной электрической схеме;

2) применительно к этим требованиям устанавливают условия и последовательность действия схемы;

3) каждое из заданных условий действия схемы изображают в виде тех или иных элементарных цепей, отвечающих данному условию действия;

4) элементарные цепи объединяют в общую схему;

5) производят выбор аппаратуры и электрический расчет параметров отдельных элементов (сопротивлений обмоток реле, нагрузки контактов и т. п.);

6) корректируют схему в соответствии с возможностями принятой аппаратуры;

7) проверяют в схеме возможность возникновения ложных или обходных цепей или ее неправильной работы при повреждениях элементарных цепей или контактов;

8) рассматривают возможные варианты решения и принимают окончательную схему применительно к имеющейся аппаратуре.

 

При составлении принципиально новых сложных электрических схем помимо проектной проработки и необходимых расчетов требуется тщательная экспериментальная проверка и отладка разработанной схемы на макете или на опытной установке.

Описанный метод разработки принципиальных электрических схем (интуитивный или, как его еще называют, ручной) в значительной мере зависит от способностей и опыта проектировщика, так как сам процесс составления схем по существу является творческим и основан на приспособлении к данным условиям отдельных, уже ставших стандартными решений или интуитивном отыскании новых. Сложность построения оптимального варианта усугубляется тем, что одним и тем же условиям может удовлетворять значительное число различных схем.

В настоящее время большое внимание уделяется внедрению в практику проектирования автоматизированных (машинных) способов выполнения схем, в том числе и принципиальных электрических, что призвано значительно улучшить качество документации и сократить сроки проектирования. Автоматизация проектирования в первую очередь необходима для разработчиков сложных систем автоматизации технологических процессов.

 

2. Правила выполнения схем

Принципиальные электрические схемы управления, регулирования, измерения, сигнализации, питания, входящие в состав проектов автоматизации технологических процессов, выполняют в соответствии с требованиями государственных стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим обозначениям, маркировке цепей и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем. Исключением является основная надпись чертежа, которую оформляют так же, как и основные надписи других чертежей, входящих в состав проекта; обозначение (шифр) схемы имеет порядковый номер по описи материалов проекта.

Перечень стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем, обозначению цепей, распространяемых на выполнение принципиальных электрических схем проектов автоматизации технологических процессов, приведены в разделе «Справочные материалы» методического обеспечения курса.

Из перечисленных там стандартов ГОСТ 2.701-84, ГОСТ 2.702-75 и ГОСТ 2.708-81 определяют общие требования и правила выполнения схем.

ГОСТ 2.709-72 устанавливает требования к обозначению цепей, а ГОСТ 2.710-81 - к буквенно-цифровым обозначениям элементов схем.

Общие требования по выполнению принципиальных схем систем автоматизации содержатся в ГОСТ 21.408-93 (п.4.4). В этом ГОСТе указывается, что в зависимости назначения и применяемых средств автоматизации разрабатывают:

  • принципиальные электрические и пневматические схемы контуров контроля регулирования и управления;

  • принципиальные схемы питания.

Принципиальные электрические схемы управления электроприводами оборудования и трубопроводной арматуры включают в состав основного комплекта при управлении ими со щитов и пультов систем автоматизации.

Принципиальные схемы контуров контроля и регулирования допускается не разрабатывать, если взаимные связи приборов и аппаратов, входящих в них, просты и однозначны и могут быть показаны на других чертежах основного комплекта. Допускается совмещение схем различного функционального назначения (например, схемы питания со схемой управления) с соблюдением правил выполнения этих схем.

Все остальные стандарты устанавливают условные графические обозначения элементов схем. ГОСТ 2.701-84 помимо классификации схем, общих требований к их выполнению содержит также определение основных понятий, используемых в стандартах.

На чертежах принципиальных электрических схем системы автоматизации в общем случае должны изображаться:

  • цепи управления, регулирования, измерения, сигнализации, электропитания, силовые цепи;

  • контакты аппаратов данной схемы, занятые в других схемах, и контакты аппаратов других схем;

  • диаграммы и таблицы включений контактов переключателей, программных устройств, конечных и путевых выключателей, циклограммы работы аппаратуры;

  • таблицы применяемости;

  • поясняющая технологическая схема, схема блокировочных зависимостей работы оборудования;

  • циклограмма работы оборудования;

  • необходимые пояснения и примечания;

  • перечень элементов;

  • основная запись.

В зависимости от сложности проектируемого объекта указанные различные цепи могут изображаться совмещено на одном чертеже или нескольких либо для каждой из цепей разрабатываются отдельные схемы, например принципиальные электрические схемы управления, сигнализации и т.п.

В качестве примеров выполнения принципиальных электрических схем на рис.9.1 и 9.2 приведены схемы управления и сигнализации, которые иллюстрируют изложенные в настоящем разделе требования стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем, обозначению цепей. Схемы выполняются без соблюдения масштаба; действительное пространственное расположение составных частей системы автоматизации, как правило, не учитывается или, при необходимости, учитывается приближенно.

Графическое обозначение элементов и соединяющие их линии связи необходимо стремиться располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечить наилучшее представление о взаимодействии ее составных частей. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее число изломов и взаимных пересечений. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм.

Линии связи показываются, как правило, полностью. Однако в случае, когда это затрудняет чтение схем, допускается обрывать линии связи. Место обрыва линии связи заканчивается стрелкой, около которой указывают, куда эта линия подключается и (или) необходимые характеристики цепей, например обозначение цепи, полярность и др. (см. рис.9.2, обрывы линий 402, 404 и др.). Линии связи, переходящие с одного листа на другой, обрывают за пределами изображения схем. Рядом с обрывом указывается обозначение, присвоенное этой линии, например: маркировка провода и в круглых скобках номер листа схемы, на который переходит линия связи (см. рис.9.2, обрывы линий 806 и А805).

Если в состав принципиальной схемы входит какое-либо устройство, имеющее самостоятельную принципиальную схему, то выделяется (очерчивается) сплошной линией, равной по толщине линии связи. Например, на рис.9.1 указанным образом выделено устройство А1, представляющее стандартный блок управления электродвигателем, имеющий собственную принципиальную электрическую схему.

Рис. 9.1. Пример выполнения принципиальной электрической схемы управления

а)

б)

Рис. 9.2. Пример выполнения принципиальной электрической схемы сигнализации

Элементы, составляющие функциональную группу или устройство, не имеющее самостоятельной принципиальной схемы, могут на схемах выделяться штрихпунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, при этом указывается наименование функциональной группы, а для устройства - наименование и (или) его тип и (или) обозначение документа, на основании которого это устройство применено. На схемах можно также разграничить штрихпунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, элементы и устройства, расположенные в разных помещениях, с указанием наименования и (или) номера помещений.

На принципиальных электрических схемах при необходимости могут показываться элементы схем другого вида, например элементы пневматических, гидравлических или кинематических схем, а также элементы, не входящие в данную установку, но необходимые для разъяснения принципа ее работы. Графическое обозначение таких элементов и устройств отделяют на схеме штрихпунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, и помещают надписи, указывая в них местонахождение этих элементов, а также необходимые данные. Так, на рис.9.2 показано устройство Р1, представляющее собой поплавковое реле. Его данные и указания о местонахождении приводятся в перечне элементов данной схемы.

Схемы, как правило, выполняют для систем (объектов автоматизации), находящихся в отключенном (нерабочем) состоянии. Однако в случаях, когда возникает необходимость, допускается изображать отдельные элементы схем в каком-либо выбранном рабочем положении, оговаривая это на поле чертежа.

Элементы и устройства на принципиальных электрических схемах могут выполняться совмещенным или разнесенным способом. При совмещенном способе составные части элементов, например катушки, контакты и т.п., изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу (как в собранном виде). Этот способ находит применение при изображении, например, регулирующих устройств, устройств промышленного телевидения и др.

При разнесенном способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схеме в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно. В этом случае схема состоит из ряда цепей, расположенных слева направо или сверху вниз, как правило, в порядке последовательности действия отдельных элементов схемы (строчный способ).

Предпочтительно отдельные цепи располагать в горизонтальную строчку, чтобы они читались слева направо, а вся схема, в целом, сверху вниз аналогично чтению текстового материала. При выполнении схемы строчным способом допускается нумеровать строки арабскими цифрами. Схемы, изображенные на рис.9.1 и 9.2, являются примерами схем, выполненных разнесенным способом. Чтобы при разнесенном способе принципиальная электрическая схема читалась просто и понятно, необходимы специальные меры, которые позволили бы легко установить принадлежность элемента к соответствующему аппарату или устройству, а также отличительный признак элемента (катушка, контакт, ключ управления и т.п.). Это достигается, во-первых, введением специальной системы условных графических обозначений аппаратов и их отдельных элементов и, во-вторых, системой буквенно-цифровых обозначений элементов схем.

Рис. 9.3. Пример выполнения принципиальной электрической схемы питающей сети (однолинейное изображение)

Рис. 9.4. Пример выполнения принципиальной электрической схемы распределительной сети

 

При составлении принципиальных электрических схем иногда бывает целесообразно некоторые элементы показывать разнесенным способом, а другие (обычно конструктивные более сложные) совмещенным. Допускается также при изображении элементов разнесенным способом на свободном поле схемы помещать условные графические обозначения элементов, выполненные совмещенным способом, например схемы реле. Элементы, используемые в изделии частично, изображают полностью с указанием используемых и неиспользуемых частей (у реле, например изображены все контакты).

Принципиальные электрические схемы питания, управления, измерения, сигнализации выполняют, как правило, в многолинейном изображении. Так, в частности, выполнены схемы на рис.9.1 и 9.2. Однако схемы питающей сети системы электропитания иногда целесообразно выполнять в однолинейном изображении, так как в этом случае достигается сокращение объема графических работ и уменьшение размеров схемы без какой-либо потери наглядности и удобства пользования ею (рис.9.3). При многолинейном выполнении схемы каждую цепь изображают отдельной линией, а элементы, содержащиеся в этих цепях, - отдельными условными графическими обозначениями. При однолинейном выполнении цепи с идентичными функциями изображают одной линией, а одинаковые элементы этих цепей - одним условным графическим обозначением.

Принципиальные электрические схемы электропитания выполняют, как правило, отдельно для питающей и распределительной сетей. Схема питающей и распределительной сетей могут изображаться на отдельных листах либо на одном, если распределительная сеть состоит из небольшого числа групп питания.

В нижней части схемы распределительной сети (рис.9.4) помещается таблица, в которой перечисляют все электроприемники, питающиеся с данного щита питания, с указанием их позиций по заказным спецификациям, потребляемой мощности, напряжения и места установки.

Рис. 9.5. Пример выполнения матрицы для принципиальной электрической схемы распределительной сети

Перечень элементов схемы на рис. 9.3

Таблица 9. 1

Позиционное обозначение

Наименование

Коли-чество

Примечание

   Щит питания 1

   FU3, FU4

   Вставка плавкая ВП2Б-1В, 5 А, 250 В, ОЮ0. 481. 005ТУ Выключатели пакетные, ОСТ 16. 0-526. 001-77:

2

   Держатель ДВП-2В, ГаО. 481. 014ТУ

   SАЗ

   ПВЗ-25

1

-

   SА4, SА5

   ПВ2-10

2

   

   Щит питания 2

   SА6

   Выключатель пакетный ПВ2-10, ОСТ 16. 0-526. 001-77

1

-

   Щит питания 3

   SА7

   Выключатель пакетный ПВ2-10, ОСТ 16. 0-526. 001-77

1

-

   Щит питания 4

   FU5

   Плавкая вставка на 6 А, 500 В к предохранителю ПР-2У4 на 15 А, заднее присоединение, ТУ 16-522. 091-72

1

   

   FU6

   Плавкая вставка на 35 А, 500 В к предохранителю ПР-2У4 на 60 А, заднее присоединение, ТУ 16-522. 091-72 Выключатели пакетные, ОСТ 16. 0-526. 001-77:

1

   

   FА8

   ПВЗ-60

1

-

   FА9

   ПВЗ-10

1

-

   Щит питания 5

   FU7

   Плавкая вставка на 6 А, 500 В к предохранителю ПР-2У4 на 15 А, заднее присоединение, ТУ 16-522. 091-72

   

   

   SА10

   Выключатель пакетный ПВЗ-10, ОСТ 16. 0-526. 001-77

1

   

 

 

При составлении принципиальных электрических схем питания рекомендуется использовать специальную матрицу (рис.9.5), позволяющую внести единообразие в выполнение схем. Матрицы должны быть предварительно изготовлены и размножены на отдельных листах. Матрица представляет собой разграфленную тонкими линиями заготовку для будущей схемы распределительной сети. При выполнении схемы необходимые цепи прочерчиваются жирным карандашом по линиям матрицы.

Данные об элементах, входящих в состав принципиальной электрической схемы - аппаратах, приборах и т.п., должны быть записаны в перечень элементов, который оформляется в виде таблицы. Пример выполнения перечня элементов сравнительно простой принципиальной электрической схемы приведен в табл.9.1. Это перечень элементов схемы питающей сети, изображенной на рис.9.3 (выключатели SА1, SА2 и предохранители FU1, FU2, установленные на питающей сборке РП-25, в настоящий перечень элементов не включены, так как они предусмотрены в проекте электроснабжения данного объекта).

В табл.9.2 дан пример выполнения перечня элементов сложной принципиальной схемы, в которой имеется разбиение элементов на функциональные группы и поле схемы с целью облегчения поиска элементов разбито на зоны. Эти два примера иллюстрируют изложенные ниже требования к выполнению перечней элементов принципиальных электрических схем.

Связь перечня с условными графическими обозначениями элементов осуществляется через позиционные обозначения.

Перечень элементов помещают на первом листе над основной надписью схемы или выполняют в виде отдельного документа на листах формата А4 (в табл.9.1 и 9.2 показано выполнение перечней элементов в виде отдельного документа). Продолжение перечня элементов, если они не размещаются над основной надписью, помещают слева от нее, повторяя заглавие таблицы.

 

Пример выполнения перечня элементов сложной схемы

Таблица 9.2

Зона

Позиционное обозначение

Наименование

Коли-чество

Примечание

   Щит нагнетательный

11B

К13, К14

   Реле МКУ48-С, РАЧ. 509. 023П, РАО. 450. 002ТУ

2

-

11B

КТ, КТЗ

  Реле РВП72-3222-00У4-220/50, ТУ 16-523. 472-79

2

-

12А

SB6

   Пост КУ 123-11У2, горизонтальное положение, ТУ 16-526. 278-76

1

-

=75, =81

   Элементы управления электродвигателями М75, М81

2

   

11А

HL1 - HL3

   Табло ТСМ-Ш-УЗ-01, ТУ 16-535. 424-79

3

   Лампа Ц220-10, ГОСТ 5011-77

ЗВ

КТ1

   Реле РВП72-3222-00У4-220/50, ТУ 16-523. 472-79

1

-

3B

К1

   Реле промежуточное типа РП-12УХЛ, 220 В, присоединение переднее, ТУ 16-523. 072-75

1

-

3B

К2

   Реле РП-256-У4, 220 В, 1 А, ТУ 16-523. 483-78 Реле МКУ48-С, РАО. 450. 002ТУ:

1

-

ЗВ

КЗ, К4

   РАЧ. 509. 019П

2

-

ЗА

К5, К6

   РАЧ. 509. 023П

2

-

11А

К7

РАЧ. 509. 017П

1

-

РА1

   Амперметр Э335, 600 А, 50 Гц, ТУ 25-04-051-66

1

-

SA1

   Переключатель универсальный УП5313-0322, ТУ 16-524-074-75

1

-

SB1

   Пост КУ 123-12У2, горизонтальное положение, ТУ 16-526. 278-76

1

-

12А

VD1, VD3,

   Диод Д226, ЩБ3. 362. 002ТУ

3

-

   

= 77 =77

   Элементы управления электродвигателем М77

   

   

10В

HL1, HL3

   Табло ТСМ-Ш-УЗ-01, ТУ 16-535. 424-79

3

   Лампа Ц220-10, ГОСТ 5011-77

КТ1

   Реле РВП72-3222-00У4-220/50, ТУ 16-523. 472-79

1

-

7A, 5В

K1, K2

   Реле промежуточное типа РП-12, 220 В, ТУ 16-523. 072-75

2

-

5B

КЗ

   Реле РП-256-У4, 220 В, 1 А, ТУ 16-523. 483-78 Реле МКУ48-С, РАО. 450. 002ТУ:

1

-

К4, К5

РАЧ. 509. 019П

2

   

К6

   РАЧ. 509. 023П

1

   

К7

   РАЧ. 509. 019П

1

-

5A

К8

   РАЧ. 509. 023П

1

   

5A

К9

   РАЧ. 509. 019П

1

   

5A

К10

   РАЧ. 509. 023П

1

   

11А

К11, К12

   РАЧ. 509. 017П

2

-

 

 

В графах перечня указывают следующие данные: в графе «Позиционное обозначение» - позиционное обозначение элемента, устройства или обозначение функциональной группы; в графе «Наименование» - наименование элемента в соответствии с документом (государственным или отраслевым стандартом, техническими условиями), на основании которого этот элемент применен, а также обозначение этого элемента; в графе «Количество» - количество элементов; в графе «Примечание» - технические данные элементов, не содержащихся в его наименовании (при необходимости); в графе «Зона» (для случаев, когда поля схемы разбиты на зоны) - обозначение зоны или номер строки (при строчном способе выполнения схемы), в которой расположен данный элемент.

Элементы в перечень записывают группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Например, в перечне элементов табл.9.1 элементы разбиты на группы по щитам питания и в пределах каждой группы они расположены в алфавитном порядке и в порядке возрастания порядковых номеров. Для облегчения внесения изменений в перечень допускается оставлять несколько незаполненных строк между отдельными группами элементов, а при большом количестве элементов внутри групп - и между элементами.

Элементы одного типа с одинаковыми электрическими параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку. В этом случае в графу «Позиционное обозначение» вписывают только позиционное обозначение с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, а в графу «Количество» - общее количество таких элементов (см., например, запись VD1-VD3 и т. д. в табл.9.2). При записи элементов, имеющих одинаковую первую часть позиционных обозначений, допускается записывать наименование элементов в графе "Наименование" в виде общего наименования (заголовка) один раз на каждом листе перечня либо записывать в общем наименовании (заголовке) обозначения документов, на основании которых эти элементы применены. Так, например, записаны реле от К4 до К12 в табл.9.2. Все они типа МКУ-48-С и изготавливаются по общим техническим условиям РАО. 450. 002ТУ. Если в схеме выделяют отдельные функциональные группы и позиционные обозначения элементам присваивают в пределах этих функциональных групп, то в перечень элементы записывают отдельно по функциональным группам. Запись начинается с соответствующего заголовка в графе «Наименование» перечня; заголовок подчеркивается. В перечне элементов табл.9.2 выделены функциональные группы =75, =81, наименование которых «Элементы управления электродвигателями М75, М81» подчеркнуто. Также выделена функциональная группа = 77. Если в схеме имеются элементы, не входящие в функциональные группы, то при заполнении перечня записывают эти элементы без заголовка, а затем уже под соответствующим заголовком элементы, входящие в функциональные группы. Так, в табл.9.2 в начало перечня внесены реле К13, К14 и ряд других элементов, которые не входят ни в одну функциональную группу.

В тех случаях, когда в схеме имеется несколько одинаковых выделенных функциональных групп, в перечне указывают количество элементов, входящих в одну функциональную группу, а общее количество одинаковых функциональных групп указывают в графе «Количество» на одной строке с заголовком. В перечне элементов табл.9.2 в графе «Количество» рядом с наименованием функциональных групп =75 и =81 «Элементы управления электродвигателями М75 и М81» стоит цифра 2. Это означает, что количество элементов, указанных в перечне для одной функциональной группы, должно при заказе быть увеличено в 2 раза.

Если позиционное обозначение элементов в схеме принято составным, например состоящим из позиционного обозначения элемента и обозначения функциональной группы, то в перечень в графу «Позиционное обозначение» записывают только позиционное обозначение элемента без обозначения функциональной группы. Например, все элементы, входящие в функциональную группу = 75, на схеме имеют обозначения: =75-НL1, = 75-КТ1 и т. д., а в перечень элементов в графу «Поз. Обозначение» внесено только их позиционное обозначение: HL1, КТ1 и т.д.

Принципиальные электрические схемы проектов автоматизации рекомендуется, как правило, выполнять на форматах чертежей, не превышающих формат А4 по ГОСТ 2.301-68, что создает определенные удобства при выполнении схем и при последующей работе с ними в процессе монтажа, наладки и эксплуатации систем автоматизации.

Рис. 9.6. Пример выполнения поясняющей технологической схемы

 

На поле схемы допускается при необходимости помещать указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей, которыми должны быть выполнены соединения элементов, а также указания о специфических требованиях к электрическому монтажу данной схемы.

Принципиальные электрические схемы систем автоматизации со сложными технологическими процессами рекомендуется дополнять поясняющей технологической схемой и схемой блокировочных зависимостей работы оборудования. Поясняющая технологическая схема выполняется в упрощенном виде с указанием всех агрегатов, входящих в состав данного технологического узла и участвующих в данной электрической схеме. Пример выполнения поясняющей технологической схемы приведен на рис.9.6. На схеме показана технологическая связь трех нагнетателей с задвижками, электродвигатели которых управляются по определенной программе. Схема блокировочных зависимостей и циклограмма работы оборудования должны указывать последовательность его работы.

Циклограммы работы аппаратуры, таблицы применяемости, пояснения и примечания помещают на принципиальных электрических схемах только в случаях, когда они необходимы и способствуют более легкому прочтению схемы.

В сложных схемах для облегчения нахождения составных частей реле, изображенных разнесенным способом, рекомендуется разбивать поле схемы на зоны, а около графического обозначения обмотки реле (справа) помещать таблицу с указанием в ней типов контактов реле (размыкающий, замыкающий), обозначений (номеров) контактов и место на схеме, адрес, где контакты эти расположены. По вертикали поля схемы границы зоны обозначаются буквами латинского алфавита (А, В... ); по горизонтали - арабскими цифрами (1, 2, 3... ).

Схема, изображенная на рис.9.1, представляет собой часть общей схемы управления группой нагнетателей, которая располагается на трех листах. Листы эти разбиты на зоны. У реле, изображенных на схеме рис.9.1, показано выполнение таблиц, в которых указаны места расположения контактов данного реле. Например, замыкающие контакты (в таблице они обозначаются буквой «з») реле =75 - КЗ расположены в зонах 4 В, 4 А, 12А, 1В, а размыкающие «р» - в зоне 12А. Число клеток в таблице соответствует числу контактов реле. Незаполненные клетки указывают на то, что часть контактов данного реле в схеме не используется. Рекомендуется также на схеме помещать надписи, поясняющие назначение отдельных цепей схемы и т. п., как это показано на рис.9.1 и 9.2 и др.

 

3. Условные графические обозначение элементов схем

Графическое обозначение элементов схем устанавливаются группой стандартов «Обозначения условные графические в схемах». С помощью этих графических изображений могут быть выполнены принципиальные электрические схемы проектов автоматизации практически любой сложности. Возможны случаи, когда возникает необходимость в применении каких-либо графических изображений, не предусмотренных стандартами. Тогда допускается принять не стандартизированные графические обозначения, приводя при этом необходимые пояснения на схеме. В проектах автоматизации находят применение многие условные графические обозначения, предусмотренные стандартами.

Условные графические обозначения элементов схем изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения (ГОСТ 2.747-68, ГОСТ 2.755-74, ГОСТ 2.756-76).

Условные графические обозначения элементов, размеры которых в стандартах не установлены, изображаются на схемах в размерах, в которых они выполнены в соответствующих стандартах на условные графические обозначения.

Допускается все обозначения пропорционально уменьшать, однако при этом просвет между двумя соседними линиями условного графического обозначения должен быть не менее 1 мм. Размеры условных графических обозначений можно и увеличивать, если это, например, необходимо для вписывания в них поясняющих знаков. Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол кратный 90°, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается также условные графические обозначения повертывать на угол, кратный 45°, или изображать зеркально повернутыми. Если при повороте или зеркальном изображении условных графических обозначений может нарушиться смысл или ухудшиться читаемость обозначений, то такие обозначения изображаются только в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах.

Условные графические обозначения, содержащие буквенные, цифровые или буквенно-цифровые обозначения, допускается повертывать против часовой стрелки только на угол 90 или 45°.

Графические обозначения должны выполняться линиями той же толщины, что и линии связи. Если в условных графических обозначениях имеются утолщенные линии, то они должны выполняться толще линий связи в 2 раза. Сами линии связи могут выполняться толщиной от 0, 2 до 1 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. При форматах схем 24 и меньше рекомендуется толщину линий связи принимать в пределах от 0, 3 до 0, 4 мм. Если на одной схеме изображаются цепи различного функционального назначения (например, силовые цепи, цепи управления и т.д.), то допускается их изображать линиями различной толщины. На одной схеме рекомендуется применять не более трех размеров линий по толщине. Для упрощения схемы допускается несколько электрически не связанных линий связи сливать в общую линию. При подходе общей линии к элементам каждую линию связи вновь изображают отдельной линией. В месте слияния линий связи каждую линию с обеих сторон помечают соответствующим обозначением цепи по ГОСТ 2.709-72.

 

4. Обозначение цепей

Обозначение участков цепей служит для их опознания и может также отражать их функциональное назначение в электрической схеме. Требования к обозначению цепей принципиальных электрических схем определены ГОСТ 2.709-72 и проиллюстрированы на рис. 9.1, 9.2, 9.4. Согласно этому стандарту все участки электрических цепей, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Участки цепей, проходящие через разъемные, разборные или неразборные контактные соединения, должны иметь одинаковые обозначения. При необходимости стандарт допускает участкам цепей, проходящим через разъемные контактные соединения, присваивать разные обозначения. Для возможности различения участков цепей, относящихся, например, к разным агрегатам, допускается в обозначении цепей добавлять последовательные числа и другие принятые для агрегатов обозначения, отделяя их дефисом. Например, в схеме на рис.9.1 перед всеми обозначениями цепей управления стоит цифра 75, указывающая на принадлежность этих цепей электродвигателю М75.

Для обозначения участков цепей принципиальных электрических схем применяют арабские цифры и прописные буквы латинского алфавита. Цифры и буквы, входящие в обозначения, следует выполнять одним размером шрифта.

Последовательность обозначений должна быть от ввода источника питания к потребителю, а разветвляющиеся участки цепи обозначают сверху вниз в направлении слева направо. Реализация этого требования хорошо видна из рис. 9.1, 9.2 и 9.4. В процессе обозначения цепей допускается оставлять резервные номера.

При разработке принципиальных электрических схем следует придерживаться следующего порядка обозначения отдельных участков цепей:

1) цепи переменного тока обозначают: LI, L2, L3... с добавлением последовательных чисел. Например, участки цепи первой фазы LI: L11, L12 и т. д.; участки цепи второй фазы L2: L2I, L22 и т. д.; участки лепи третьей фазы L3: L31, L32 и т. д.

Допускается, если это не вызывает ошибочного подключения, обозначать фазы цепей переменного тока буквами А, В, С на рис. 9.1 принято последнее обозначение);

2) силовые цепи постоянного тока обозначают: нечетными числами - участки цепей положительной полярности, четными - участки цепей отрицательной полярности; входные и выходные участки цепи обозначают с указанием полярности: плюс «L+» и минус «L-». Допускается применять только знаки «+» или «-». Средний проводник обозначают буквой М. Допускается также обозначать силовые цепи постоянного тока последовательными числами;

3) цепи управления, защиты, сигнализации, автоматики, измерения обозначают последовательными числами в пределах изделия или установки. Допускается перед обозначениями проставлять обозначения, характеризующие функциональное назначение цепи. В этом случае последовательность чисел допускается устанавливать в пределах функциональной цепи. При необходимости перед обозначениями цепей управления, защиты, сигнализации и измерения можно проставлять обозначение фаз переменного тока А, В, С (такие обозначения, например, показаны на рис. 9.1 и 9.2). Допускается в однофазных (фаза - нуль, фаза - фаза) схемах переменного тока участки цепей обозначать четными и нечетными числами.

На принципиальных электрических схемах обозначения, как правило, проставляются: при горизонтальном расположении цепей - над участком проводника, при вертикальном расположении цепей - справа от участка проводника. В технически обоснованных случаях допускается проставлять обозначения под изображением цепи.

Чтение принципиальных электрических схем и особенно эксплуатация электрических установок значительно упрощается, если при разработке схем производить обозначение цепей по функциональному признаку в зависимости от их назначения. Так, например, может быть рекомендовано для цепей управления, регулирования и измерения использовать группу чисел 1 - 399, для цепей сигнализации 400 - 799, для цепей питания 800 - 999.

Вместо групп цифр функциональная принадлежность цепей принципиальной схемы может быть выражена и условно принятыми буквами.

 

Вверх

Тема 8

Меню

Тема 10

 

 

Отключить рекламу

Создать сайт бесплатно

 

 

Тема

10

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ТРУБНЫХ ПРОВОДОК

 

Проектные решения по созданию автоматизированных систем, в части соединения отдельных элементов систем друг с другом электрическими, пневматическими и гидравлическими связями представляются в виде схем или таблиц соединений и подключения внешних проводок. Оформление таких схем и таблиц регламентирует ГОСТ 21.408-93 СПДС (пункт 4.5), а также ГОСТ 2.414-75. Правила оформления чертежей жгутов, кабелей и проводов.

1. СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ И ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШНИХ ПРОВОДОК

1.1. Общие положения

Схема соединений внешних проводок- это комбинированная схема, на которой показывают 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». Схема подключения показывает внешние подключения изделия. На схеме должны быть изображены изделие, его входные и выходные элементы (разъемы, зажимы и т.п.) и подводимые к ним концы проводов и кабелей внешнего монтажа, указаны данные о подключении изделия (характеристики внешних цепей, адреса). Схема подключения внешних проводок выполняется 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 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. допускается выполнять схемы соединений и подключения раздельно, на разных листах: для электрических и отдельно трубных проводок.

Схемы соединений и подключения внешних проводок выполняют на основании следующих материалов:

  • схем автоматизации технологических процессов;

  • принципиальных, электрических, пневматических, гидравлических схем;

  • эксплуатационной документации на приборы и средства автоматизации, примененные в проекте;

  • таблиц соединений и подключения проводок щитов и пультов, выполняемых в соответствии с указаниями РМ4-107-77;

  • чертежей расположения технологического, сантехнического, энергетического и тому подобного оборудования и трубопроводов c отборными и приемными устройствами, и также строительных чертежей со всеми необходимыми для прокладки внешних проводок закладными и приварными конструкциями, туннелями, каналами, проемами и т. д.

Обязательным предварительным этапом работы по выполнению схем соединений и подключения 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);

  • 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 (594x841) по ГОСТ 2.301-68.

Действительное пространственное расположение устройств и элементов схем либо не учитывается вообще, либо учитывается приближенно.

Толщина линий, изображающих устройства и элементы схем, в том числе кабели, провода, трубы, должна быть от 0,4 до 1 мм по ГОСТ 2.303-68.

На схемах должно быть наименьшее число изломов и пересечений проводок.

Расстояние между соседними параллельными проводками, а также между соседними изображениями приборов и средств автоматизации должно быть не менее 3 мм.

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 пояснение.

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 пояснение. Например: схема выполнена для агрегата 1 и применима для агрегатов 2 и 3 с изменениями согласно таблице применимости. В этом случае перечень элементов составляют для одного агрегата.

Маркировку жил кабелей и проводов на схемах соединений и подключения проставляют в соответствии с принципиальными электрическими схемами и указаниями руководящего материала РМ4-106-77 «Схемы электрические принципиальные систем автоматизации. Требования к выполнению».

На схемах соединений следует указывать категории импульсных трубных проводок в соответствии с требованиями СНиП 3.05.07-85. Категорию одиночных трубных проводок допускается указывать над изображением трубы после обозначения ее характеристики.

 

1.2. Схемы соединений внешних проводок

Содержание схем. Схемы в общем случае должны содержать: первичные приборы; щиты; пульты; стативы; внещитовые 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 дополнительно таблицу не стандартизированных 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 размещают таблицу с поясняющими надписями по примеру рис.10.1.

Размеры строк таблицы следует принимать, исходя из размещаемых в этих графах текстов надписей.

Разбивку строки таблицы «Наименование параметра и место отбора импульса» на заголовки и подзаголовки выполняют произвольно, группируя приборы 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 электроаппаратуры, 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 1a.

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 этих приборов на схемах автоматизации, т. е. по ОСТ 36-27-77.

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 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). Внутри прямоугольника указывается наименование щита, пульта, статива, а под ним (в скобках) - обозначение таблицы подключения данного пульта, щита, статива (рис.10.2, а), выполненной в соответствии с РМ4-107-81.

Для составных щитов, пультов, стативов состоящих из нескольких единичных щитов пультов, стативов, дополнительно для каждого из них указывают их номера и обозначения таблиц подключения (рис.10.2, б)

Для щитов, стативов, состоящих из нескольких секций, дополнительно указывают номера отдельных секций (рис.10.2, в).

Размеры прямоугольников, обозначающих щиты, пульты, стативы, следует принимать, исходя из размещаемой в них информации.

Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии, а расположение входных и выходных элементов внутри устройства - действительному размещению их в устройстве.

Если полный объем внешних проводок для данного щита, пульта не помещается на одном листе или документе, то на одном 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 (рис.10.3). Это указана распространяется и в том случае, если щиты, пульты имеют продолжение на последующих листах или документах.

Для единичных односекционных щитов подключение 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 (рис.10.4);

  • на свободном поле прямоугольника,

  • изображающего щит, наносят наименование щита и обозначение таблицы подключении щита;

  • при наличии в данном щите сальников и вводов (в случаях подвода трассы к шкафным щитам сверху) их изображают по ГОСТ 2.702-75 в местах подвода соответствующих проводов к прямоугольнику щита.

1.2. Схемы соединений внешних проводок

Содержание схем. Схемы в общем случае должны содержать: первичные приборы; щиты; пульты; стативы; внещитовые 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 дополнительно таблицу не стандартизированных 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 размещают таблицу с поясняющими надписями по примерурис.10.1.

Размеры строк таблицы следует принимать, исходя из размещаемых в этих графах текстов надписей.

Разбивку строки таблицы «Наименование параметра и место отбора импульса» на заголовки и подзаголовки выполняют произвольно, группируя приборы 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 электроаппаратуры, 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 1a.

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 этих приборов на схемах автоматизации, т. е. по ОСТ 36-27-77.

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 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). Внутри прямоугольника указывается наименование щита, пульта, статива, а под ним (в скобках) - обозначение таблицы подключения данного пульта, щита, статива (рис.10.2, а), выполненной в соответствии с РМ4-107-81.

Для составных щитов, пультов, стативов состоящих из нескольких единичных щитов пультов, стативов, дополнительно для каждого из них указывают их номера и обозначения таблиц подключения (рис.10.2, б)

Для щитов, стативов, состоящих из нескольких секций, дополнительно указывают номера отдельных секций (рис.10.2, в).

Размеры прямоугольников, обозначающих щиты, пульты, стативы, следует принимать, исходя из размещаемой в них информации.

Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии, а расположение входных и выходных элементов внутри устройства - действительному размещению их в устройстве.

Если полный объем внешних проводок для данного щита, пульта не помещается на одном листе или документе, то на одном 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 (рис.10.3). Это указана распространяется и в том случае, если щиты, пульты имеют продолжение на последующих листах или документах.

Для единичных односекционных щитов подключение 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 (рис.10.4);

  • на свободном поле прямоугольника,

  • изображающего щит, наносят наименование щита и обозначение таблицы подключении щита;

  • при наличии в данном щите сальников и вводов (в случаях подвода трассы к шкафным щитам сверху) их изображают по ГОСТ 2.702-75в местах подвода соответствующих проводов к прямоугольнику щита.

Рис.10.1. Фрагмент схемы внешних проводок с применением проводов термоэлектродных в защитных трубах и коробок протяжных

Рис.10.2. Условные изображения щитов, пультов, стативов на схемах внешних проводок: а - для одиночных щитов; б - для составных щитов; в - для составных секционных щитов.

Рис.10. 3. Изображение щита на нескольких листах чертежей

 

На полках линий-выносок проставляют номера сальников, вводов, присвоенные им по чертежам общих видов щитов (выбор типов сальников, вводов и заказ их осуществляют в чертежах общих видов щитов.

При наличии на щитах, пультах приборов, проводки к которым не допускается разрыва на зажимах щита, пульта (например термоэлектродных, коаксиальных и других специальных проводов и кабелей), в прямоугольниках, обозначающих щиты, пульты показывают условно прибор, его позицию по схеме автоматизации и контакты прибора, к которым непосредственно подключают внешнюю проводку (рис.10.5).

При подводе внешних проводок к единичному 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 (рис.10.6).

Рис.10. 4. Фрагмент схемы внешних проводок с применением труб полиэтиленовых

 

Внещитовые приборы, групповые установки приборов. Внещитовые приборы (датчик, электроконтактные манометры и т.п.) и групповые установки приборов располагают на поле чертежа между таблицей с поясняющими надписями и прямоугольниками, изображающими щиты, пульты, стативы.

Рис. 10. 5. Пример выполнения схемы подключения внешних проводок к щиту

 

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.10.7, а).

Внещитовые приборы, имеющие номера электрических и пневматических входов и выходов, изображают символами по заводским инструкциям. Номера зажимов и соединителей, подключение к ним кабелей, проводов или труб и маркировку жил показывают в соответствии с рис. 10.7,10.6.

Позиции всех внещитовых приборов указывают над полками линий-выносок, а под полками - обозначения чертежей их установки.

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 - обозначение схемы соединений (рис. 10.8).

Размеры монтажных символов для приборов с электрическими и пневматическими входами и выходами, а также прямоугольники для графических обозначений групповых установок приборов следует принимать, 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 (импульсными, командными, питающими и др.),которыепоказывают на схемах отдельными сплошными линиями.    Выбор проводов и кабелей, а также выбор способа выполнения электропроводки производят в соответствии с указаниями руководящего материалаРМ4-6-84«Проектирование электрических и трубных проводок систем автоматизации. Часть I. Электрические проводки».

Выбор труб (импульсных, командных, питающих и т.д.) производят в соответствии с указаниями руководящего материала РМ4-6-79«Проектирование электрических и трубных проводок. Часть 2. Трубные проводки».

Для соединения и разветвления электрических кабелей и пневмокабелей на схемах соединений показывают соответственно электрические соединительные коробки, а при прокладке проводов в защитных трубках - протяжные коробки.

Протяжные коробки, необходимо 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 пунктиром наносят разветвления жгутов провода.

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.

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.

Рис. 10.6. Фрагмент схемы внешних проводок с применением кабелей контрольных и коробок соединительных.

Рис. 10.7. Примеры подключения внещитовых приборов: a - не имеющих номеров электрических и пневматических выводов; 6 - имеющих номера выводов.

 

В местах ввода в коробку кабелей наносят изображение сальников по ГОСТ 2.702-75. Типы сальников указывают на полках линии-выноски.

При применении в проекте автоматизации большого числа электрических соединительных коробок рекомендуют разрабатывать для них отдельным документом схему подключения внешних проводок. В этом случае соединительные коробки на схеме соединений показывают упрощенно в виде прямоугольника, без сборок зажимов и без сальников (рис.10.9, а). Около графических обозначений соединительных и протяжных коробок над полкой линии-выноски указывают их обозначения и порядковый номер, например: КСК-32 № 1 (см.рис.10.5), КС-7 № 1, ПК 200x90 № 1 (см.рис.10.1). Под полкой линии-выноски соединительных коробок указывают обозначения чертежей их установки.

Допускаются обозначения чертежей установки соединительных коробок, если они идентичны, указывать в технических требованиях (указаниях).

Для каждой внешней электрической проводки приводят ее техническую характеристику: для проводов - марку, сечение и при необходимости расцветку, а также длину. Длину указывают один раз для линии проводки, отходящей непосредственно от первичного прибора, при этом указывают полную длину провода или жгута до места его подключения к зажимам щитов, коробок, приборов.

Рис.10.8. Примеры подключения групповых установок приборов, имеющих самостоятельные схемы соединений

Рис.10.9. Изображения внешних проводок: а - кабелей; б - проводов в металлорукаве; в - импульсных труб; г - пневмокабеля; д -защитного короба

Рис.10.10. Фрагмент внешних проводок с применением труб стальных бесшовных и медных

 

При прокладке в одной защитной трубе нескольких проводок перед маркой проставляют их количество, например 4 ПКВ 2х2,5 м:

  • для кабелей - марку, количество и сечение жил и при необходимости количество занятых жил, которые указывают в прямоугольнике, помещаемом справа от обозначения данных кабеля, а также длину кабелей (рис.10.6,10.8);

  • для металлорукава - тип и длину (рис.10.1,10.9);

  • для трубы - диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, в,10.10).

  • для импульсных, командных, питающих, продувочных, дренажных и других труб приводят техническую характеристику, в которую входят: диаметр трубы, толщина стенки и длина, а также тип запорной арматуры (рис.10.9, в,10.10).

  • для пневмокабелей указывают марку, количество труб, их диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, г).

Рис. 10.11. Пример таблицы длин внешних проводок приточных камер П1-ПЗ нарис. 10.4

Рис. 10.12. Изображения проводок, переходящих на другие листы чертежей

Рис. 10. 13. Пример расшифровки нестандартных обозначений на поле чертежа схемы соединений внешних проводок, приведенной нарис. 10.10

 

При наличии на схеме нескольких кабелей, труб одной марки, одного сортамента, а также запорной арматуры одного типа и если они расположены рядом, их марку и тип допускается указывать на общей выносной линии (см. рис.10.5,10.8).

Контрольным кабелям и защитным трубам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера: 1, 2, 3.

Короба, применяемые для прокладки внешних проводок, изображают двумя параллельными тонкими сплошными линиями на расстоянии 3-4 мм друг от друга (рис.10.1,10.9, д).

Коробам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера с добавлением индекса, например 1К (рис 10.9, д).

Трубным проводкам (импульсным, командным, питающим, дренажным, вспомогательным и т.д., в том числе пневмо-кабелям) присваивают порядковые номера с добавлением перед ними индекса 0: 01, 02, и т. д.

Номера кабелей, жгутов проводов, трубопроводов проставляют в окружностях, помещаемых в разрывах изображений проводок (рис 10.9,10.10).

Диаметры окружностей следует принимать из размеров записываемых в них номеров, но эти окружности на одном листе схемы должны быть одного диаметра. При разработке схем соединений для крупных объектов допускается применять систему нумерации кабелей, жгутов проводов и труб, отображающую их принадлежность к конкретным цехам, участкам, агрегатам и т. п.

Для этого рекомендуется: дополнять номер кабеля, жгута проводов и трубы индексом; например для цеха № 1 ректификации кабели нумеруются: 1-1, 1-2, 1-3 и т. д. или Р1, Р2, РЗ и т. д.; для цеха № 2 упаковки: 2-1, 2-2, 2-3 и т. д., или У1, У2, УЗ и т. д.; дополнять номер кабеля, жгута проводов, трубы индексом, присвоенным данному агрегату; например для приточной системы №1 кабели нумеруют: П1-1, П1-2, П1-3 и т. д.; для приточной системы № 2: П2-1, П-2, П2-3 и т. д.

Если для нескольких одинаковых агрегатов проекты идентичны, то выполняется проект только для одного агрегата. На чертеже указывается, что по данному проекту также выполняются монтажные работы для агрегатов № 2, № 3 и т. д. с заменой номеров маркировки, например П1 -1, П1-2 и т. д. на П2-1, П2-2 и т. д.

Если длины проводок для этих агрегатов разные, то в проекте приводится таблица длины проводок по агрегатам.

Так, для фрагмента схемы внешних соединений проекта автоматизации приточных камер на рис.10.4 таблица длины проводок для приточных камер П1 - ПЗ имеет, например, вид, представленный нарис.10.11.

В месте разрыва этих связей или рядом с маркировкой их жил указывают номера линий связи, отходящих от первичных или внещитовых 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.10.1).

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 должна быть сквозной в пределах документа. При выполнении схем на нескольких листах или отдельными документами кабели, провода, жгуты проводов, трубы, которые должны переходить 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 схемы на нескольких листах) или обозначение документа (при выполнении схем самостоятельными документами). На последующем листе или документе показывают продолжение проводки со ссылкой на предыдущий и (или) последующий листы или документ (рис.10.12).

Обрывы внешних проводок в пределах одного листа или документа (когда эти проводки не переходят на другие листы или документы) заканчивают стрелками (см. рис 10. 10).

Нестандартные условные обозначения на схеме соединений внешних проводок поясняются на поле чертежа. В качестве примера на рис.10.13приведены пояснения нестандартных обозначений, принятых в схеме нарис.10.10.

Защитное зануление систем автоматизации выполняют в соответствии с требованиями гл. 1.7 ПУЭ-87. Защитные проводники, а также узлы присоединения их к оборудованию, проходы через строительные элементы зданий и т. д. вносят в перечень элементов схем соединений.

Рис. 10.14. Условные 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 к броне, оболочке кабеля или защитной трубе

 

При этом следует руководствоваться соответствующими нормативно-техническими материалами.

Жилам кабелей и проводов, используемым в качестве нулевых проводников, присваивают цифровую маркировку с буквой N, например: "N801" (по принципиальной схеме питания).

Для выполнения защитного зануления систем автоматизации применяют приведенные на рис.10.14условные графические обозначения.

Диаметр окружности условных графических обозначений следует принимать равным 2 мм. Окружности, изображаемые у корпусов электрооборудования, должны быть затушеваны.

На рис.10.5приведены примеры выполнения защитного зануления с использованием в качестве нулевых защитных проводников свободных жил кабелей (см.рис.10.4,10.8) и стали полосовой.

 

Технические требования (указания) в общем случае должны содержать:

  • ссылки на схемы автоматизации, на основании которых указаны позиции приборов на схемах соединений;

  • пояснения по нумерации кабелей, проводов, труб, коробов (при необходимости):

  • указания по защитному занулению электроустановок;

  • 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 и т. п.

Технические требования (указания) размещают на первом листе схемы в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Перечень элементов. На схеме соединений внешних проводок приводят перечень элементов, в который включают:

  • запорную арматуру;

  • соединительные и протяжные коробки;

  • кабели, провода, пневмокабели;

  • трубопроводы, металлорукава;

  • материалы зануления проводников, узлы присоединения их к оборудованию и т.п.

Короба в перечень элементов не включают, о чем в технических требованиях (указаниях) схемы должна быть выполнена соответствующая запись.

Графу "Поз. обозначение" таблицы перечня элементов не заполняют. Форму перечня элементов, последовательность заполнения и порядок размещения выполняют в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

Элементы и устройства на схеме изображают в виде прямоугольников, внешних очертаний или условных графических обозначений, входные и выходные элементы - в виде условных графических обозначений или таблиц. Вводные элементы, через которые проходят провода, жгуты и кабели, изображают в виде условных графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКД

На схеме около графических обозначений устройств указывают позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме. Допускается указывать также наименование, тип, основные параметры элементов и устройств (рис.10.15).

На схеме следует указывать обозначения выводов (контактов) элементов и устройств, нанесенные на изделие или установленные в их документации. При изображении на схеме нескольких одинаковых устройств обозначения выводов допускается указывать на одном из них, например цоколевка электровакуумных приборов на рис.10.15.

При изображении на схеме разъемов допускается применять условные графические обозначения, не показывающие отдельные контакты, при этом сведения о подключении контактов приводят в таблице, размещаемой около разъема или на свободном поле схемы (рис.10.16).

 

При использовании многоконтактных элементов допускается указывать сведения о присоединении проводов и жил кабеля к контактам одним из следующих способов:

  • многоконтактное изделие изображают в виде прямоугольника, внутри которого условно изображают контакты и провода или жилы кабеля;

  • концы линий направляют в сторону соответствующего жгута или кабеля и обозначают (рис.10.17);

  • у изображения многоконтактного устройства помещают таблицу с указанием подключения контактов (рис.10.18).

Провода, группы проводов, жгуты и кабели должны быть показаны на схеме отдельными линиями. Для упрощения графики схемы допускается сливать отдельные провода, идущие на схеме в одном направлении, в общую линию. При подходе к контактам каждый провод изображают отдельной линией. Провода, жгуты и кабели должны быть обозначены порядковыми номерами в пределах изделия отдельно для каждого вида проводников. Номера кабелей проставляют в окружностях, помещенных в разрывах линий, изображающих кабель, вблизи мест разветвления жил, номера жгутов - на полках линий-выносок, номера групп проводов - около линий-выносок (рис.10.19). Жилы кабелей нумеруют в пределах кабеля.

Если на принципиальной схеме электрическим цепям были присвоены обозначения, то всем проводам и жилам кабелей должны быть присвоены те же обозначения, при этом в целях удобства чтения схемы рекомендуется нумеровать порядковыми числами отдельные участки цепи в пределах цепи, отделяя их от номера цепи знаком дефис.

Допускается линии, изображающие провода, группы проводов, жгуты и кабели, не проводить или обрывать около мест присоединения, при этом около обрыва линии связи и мест присоединения должны быть указаны адреса присоединений (см. рис.10.16,10.20).

Рис. 10.15. Прибор М. Схема электрических соединений

Рис. 10.16. Система контроля. Схема электрических соединений и подключений

Рис. 10.17. Многоконтактное устройство

 

На схеме должны быть указаны: для проводов - марка, сечение, при необходимости расцветка; для кабелей - марка, количество и сечение жил, а также количество занятых жил.

Количество занятых жил указывают в прямоугольнике справа от обозначения данных кабеля. Например, на рис.10.17обозначение кабеля РШМ 12x1 мм2 8 означает: РШМ - марка кабеля, 12 - число всех жил, 1 мм2 - сечение жилы, 8 - число занятых жил.

Если данные о проводах и кабелях указывают около линий, изображающих провода и кабели, допускается обозначения проводам и кабелям не присваивать. Одинаковые данные (марки, сечения) о всех или большинстве проводов рекомендуется указывать на поле схемы (см. рис.10.16).

Сведения о проводах и присоединениях могут быть указаны в таблице, размещаемой на поле схемы, на первом листе, как правило, над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение таблицы помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы. Таблица соединений может быть выполнена в виде самостоятельного документа на формате А4 с основной надписью по ГОСТ 2.104-68(форма 2 и 2а), при этом ей присваивается наименование "Таблица соединений". Форма таблицы соединений может выполняться в двух вариантах, представленных нарис.10.21.

Рис. 10.18. Многоконтактное устройство с таблицей соединений

 

В графах таблиц указывают:

  • в графе "Обозначение провода" - обозначение провода, жилы кабеля;

  • в графах "Откуда идет", "Куда поступает" - условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств;

  • в графе "Соединения" - условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств, разделяя их запятой;

  • в графе "Данные провода": для провода - марку, сечение и при необходимости расцветку; для кабеля - марку, сечение и количество жил;

  • в графе "Примечание" - дополнительные данные.

При выполнении соединений жгутами проводов или жилами кабелей перед записью проводов и жил помещают заголовок, например "Жгут 1" или "Жгут АВГД. ХХХХХХ.085". Провода жгута или жилы кабеля записывают в порядке возрастания номеров, присвоенных проводам и жилам.

При выполнении соединений отдельными проводами, жгутами проводов и кабелями в таблицу соединений записывают вначале отдельные провода (без заголовка), а затем, с соответствующими заголовками, жгуты проводов и кабели. Пример заполнения таблицы соединений приведен на рис.10.19. Если на отдельные провода должны быть надеты изоляционные трубки, экранирующие оплетки и т.п., то в графе "Примечание" помещают соответствующие указания. Допускается эти указания помещать на поле схемы (см.рис.10.16).

Рис. 10.19. Тракт передачи. Схема электрических соединений

Рис. 10.20. Различные варианты указания адресов соединений

Рис. 10.21. Форма таблицы соединений: а - первый вариант; б - второй вариант

 

На поле схемы над основной надписью допускается помещать необходимые технические требования: о недопустимости совместной прокладки некоторых проводов, жгутов и кабелей; значения минимально допустимых расстояний между ними; о специфике прокладки и др.

 

1.3. Схемы подключения внешних проводок

Содержание схем. Схемы подключения в общем случае должны содержать электрические соединительные коробки; щиты, пульты и стативы; технические требования (указания).

Рис. 10.22. Таблица соединений внешних проводок (форма 1)

Изделие изображают в виде прямоугольника или внешних очертаний, входные и выходные элементы - в виде условных графических обозначений или внешних очертаний. Размещение изображений входных и выходных элементов относительно изделия должно примерно соответствовать их действительному размещению в изделии. Всем этим элементам присваивают буквенно-цифровые позиционные обозначения согласно принципиальной схеме или схеме соединений. Допускается также указывать наименование и тип разъемов, к которым присоединяется внешний монтаж.

Вводные элементы, через которые проходят провода и кабели, изображают графически (рис.10.24).

На всех элементах, изображенных на схеме, должна быть показана маркировка, предусмотренная в конструкции этих элементов. Изображение и обозначение проводов внешнего монтажа показаны на рис.10.24. Следует обратить внимание на обозначение жил кабеля. Если номер жилы кабеля совпадает с маркировкой входного элемента, то номер жилы кабеля не обозначают. Жилы кабеля 9, кабеля 23, кабеля 12 (номера 1...6, 8, 9) не обозначены.

Сведения о внешнем подключении указывают в таблице подключения, расположенной на поле схемы над основной надписью. Форма таблицы произвольная.

В таблице должны быть указаны характеристики внешних цепей и адреса.

Рис. 10.23. Прибор ПА. Схема электрическая общая

Рис. 10.24. Прибор 2. Схема электрическая подключения

 

Электрические соединительные коробки и подключения к ним показывают в соответствии с указаниями § 10 п.1.2.

В соответствии со схемой соединений показывают отрезки кабелей и труб с присвоением им на схеме соединений номеров. Противоположные подключения отрезков кабелей и труб заканчивают фигурной скобкой и дают ссылку на обозначение схемы соединений (рис.10.5).

 

Щиты, пульты и стативы. Изображение единичных односекционных щитов и подключения к ним выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в§ 10 п.1.2.

Для многосекционных и составных щитов 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 рис.10.4и10.5.

Изображение отрезков кабелей и труб, подводимых к каждой секции или щиту, выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в § 10 п.1.2.

Технические требования (указания) размещают на первом листе схемы в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Технические требования (указания) в общем случае должны содержать:

  • ссылку на электрические (пневматические) принципиальные схемы, на основании которых выполнена схема;

  • пояснения по применяемости схемы (при необходимости).

Схемы общие. Схема общая определяет составные части комплекса и соединение их между собой, используется при монтаже и наладке, а также при проектировании. На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, прямоугольниками, условными графическими обозначениями или внешними очертаниями и соединяющие их провода, жгуты и кабели. Входные, выходные я вводные элементы изображают в виде условных графических обозначений или таблиц. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному их размещению. Для каждого устройства и элемента, жгута и кабеля должны быть указаны наименование, тип, документ, на основании которого они применены. Данные об устройствах и элементах записывают в перечень элементов, о жгутах, кабелях и проводах - в таблицу перечня проводов, жгутов и кабелей.

Рис. 10.25. Форма таблицы перечня проводов

 

Связь перечня элементов со схемой осуществляется через позиционные обозначения, как правило, цифровые.

Таблица перечня проводов, жгутов и кабелей оформляется по форме, приведенной на рис. 10.25. В графах указывают:

  • в графе "Обозначение" - обозначение основного конструкторского документа провода, кабеля, жгута, изготовленных по чертежам;

  • в графе "Данные провода, жгута, кабеля" - тип и технические данные проводов, на которые не разрабатывают чертежи.

Связь перечня проводов со схемой осуществляется через обозначения проводов, жгутов и кабелей, присвоенные по правилам, установленным для схем соединений.

Пример оформления схемы общей с таблицами перечня элементов и проводов, жгутов и кабелей приведен на рис. 10.23. На схеме общей характеристики цепей допускается обозначать на поле схемы около изображения разъема.

В некоторых случаях целесообразно схемы соединений и подключений оформлять как единую схему (рис. 10.16).

 

2. ТАБЛИЦЫ СОЕДИНЕНИЙ И ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШНИХ ПРОВОДОК

Таблицы соединений и подключения выполняют на основании тех же документов, что и при выполнении схем графическим методом, изложенным в § 10 п.1.2.

Заполнение форм таблиц предусматривается как ручным машинописным способами, так и с применением ЭВМ.

2.1. Таблицы соединений внешних проводок

Таблица соединений должна содержать технические требования и перечень элементов.

На первом листе таблицы соединений располагают технические требования (указания) согласно правилам, изложенным в § 10 п.1.3. Их выполняют на листе форматом А4 с основной надписью по ГОСТ 21.103-78, форма 1 (рис.10.22). Если содержание технических требований (указаний) невозможно разместить на одном листе, то допускается располагать их на последующих листах с основной надписью по ГОСТ 21.103-78, форма 4.

За таблицей соединений располагают перечень элементов системы. При заполнении таблиц соединений внешних проводок необходимо соблюдать следующие правила.

 

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 начинают с нового листа. Допускается оставлять свободные строки в таблице соединений между записями разных видов проводок.

 

В графах таблицы соединений указывают следующие данные:

  • в графе "Кабель, жгут, труба" - номер кабеля, трубы, жгута проводов в защитной трубе с указанием в скобках номера 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, к конечному адресу, т.е. к щитам, пультам, стативам.

Рис. 10. 26. Пример выполнения таблицы соединений внешних проводок вместо графической схемы соединений, приведенной нарис. 10.4

При необходимости указания защитного зануления электрооборудования его наносят графическим условным обозначением по ГОСТ 2.721-74 в зависимости от принятого способа зануления: при использовании в качестве защитного зануления нулевого провода обозначение вносится в графы "Откуда" и "Куда", при использовании в качестве защитного зануления проводника из полосовой стали, присоединяемого к магистрали зануления объекта, обозначение вносится только в графу "Откуда".

 

Для электропроводок, выполняемых жгутами проводов в защитных трубах, в графе "Куда" дополнительно указывают в скобках обозначения протяжных коробок, через которые проходит жгут проводов;

  • в графе "Направление по планам расположения" - адрес прокладки внешних проводок. Данная графа заполняется 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;

  • в графах для труб "Марка, диаметр" и "Длина" - марку, диаметр и толщину стенки труб, в том числе защитных, а также их длину; для пневмокабеля указывают дополнительно марку пневмокабеля, число труб, диаметр и толщину стенки труб;

  • в графе "Чертеж установки" - обозначение чертежей установки приборов и средств автоматизации, указанных в графе "Оттуда".

Для импульсных трубных проводок в графе для труб "Марка, диаметр" дополнительно приводят в скобках категорию труб в соответствии с требованиями СНиП 3.05.07.85. При этом подзаголовок графы дополняют словом "категория".

На рис.10.26дан пример выполнения таблиц соединений внешних проводок в место графической схемы соединений, приведенной нарис.10.4,

На рис.10.19дан пример оформления таблиц соединений с использованием классифицирующих символов.

 

2. 2. Таблицы подключения внешних проводок

Таблицы подключения должны содержать технические требования и таблицу.

Таблицы подключения выполняют на листах форматом А4 по формам 2 и 2а, представленным на рис. 10.27.

На первом листе таблицы подключения сверху приводят технические требования (указания), содержание которых указано в § 10 п.1.3.

При заполнении таблиц подключения внешних проводок необходимо руководствоваться следующими рекомендациями.

Таблицы подключения, как правило, выполняют с разбивкой по устройствам, т. е. щитам, пультам, соединительным коробкам, внещитовым и первичным приборам. Наименование устройства выносят в заголовок. Заголовок подчеркивают.

 

Устройства записывают в таблицы в последовательности:

  • центральные щиты (щиты диспетчера, оператора);

  • вспомогательные щиты и шкафы зажимов, расположенные в диспетчерских и операторных помещениях;

  • местные щиты;

  • соединительные коробки;

  • стойки и стативы, групповые установки приборов, утепленные шкафы;

  • внещитовые приборы: приборы, установленные на технологическом оборудовании и трубопроводах.

Таблицы подключения внешних проводок групповых установок приборов и утепленных шкафов не выполняют, если для их выполнения разработаны самостоятельные документы.

В графах таблиц подключения сначала записывают электрические проводки, затем, начиная с нового листа, трубные.

Допускается оставлять свободные строки в таблице между записями разных устройств единичный щит, секция щита, соединительная коробка и т.п.).

 

В графах таблицы подключения указывают следующие данные:

1) в графе "Кабель, жгут" - номер кабеля, жгута проводов, провода, пневмокабеля, подключаемого к устройству, указанному в заголовке.

При подключении внешних проводок к соединительным коробкам под номером кабеля (пневмокабеля) 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;

2) в графе "Проводник" - маркировку жил кабелей, проводов, труб.

Если два проводника подключают к одному выводу (зажиму), рядом с обозначением проводника ставят двоеточие;

3) 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 5б-К2:1;

4) в графе "Адрес связи" - наименование или обозначение устройства, к которому направляется кабель (пневмокабель), жгут проводов, провод (труба). Для перемычек, выполняемых на блоке зажимов, указывают сокращенное обозначение (П).

 

В целях более рационального размещения текста в графах таблицы 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, осуществляют последовательно в левых и правых графах.

На рис.10.28дан пример заполнения таблиц подключения внешних проводок вместо графической схемы подключений нарис.10.4.

Рис. 10.27. Формы таблиц подключения внешних проводок: а - первый лист таблицы подключения (форма 2); б - последующие листы таблицы (форма 2а)

Рис. 10. 28. Пример заполнения таблиц подключения внешних проводок вместо графической схемы подключений по рис. 10.4

 

3. ЧЕРТЕЖИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОВОДОК

3.1. Общие положения

  

Чертежи расположения оборудования и проводок содержат 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.

 

Допускается чертеж расположения оборудования и проводок (далее чертеж расположения) выполнять в виде двух чертежей:

  • расположения оборудования и электрических проводок;

  • 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 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 операторов, диспетчерских и т.д.

Чертежи расположения щитовых помещений, помещений датчиков и т.п., допускается выполнять в виде самостоятельных документов.

 

Чертежи расположения выполняют на основании следующих материалов:

  • чертежей размещения технологического оборудования и основных технологического трубопроводов с отборными и приемными устройствами, закладными и приварными конструкциями и деталями, туннелями, каналами, проемами и подобными устройствами для монтажа оборудования и средств автоматизации;

  • схем автоматизации;

  • схем или таблиц соединений внешних проводок;

  • чертежей общих видов пультов, щитов и т. п.

Чертежи расположения, как правило, выполняют в том же масштабе, что и чертежа размещения технологического оборудования и основных трубопроводов. Допускается увеличение или уменьшение масштаба отдельных сложных участков, узлов, разрезов в соответствии с ГОСТ 2.302-68.

Чертежи расположения выполняют на одном или нескольких листах формата не более А1 (594х841 мм) по ГОСТ 2.301-68. Расположение перечня составных частей технических требований, таблицы условных графических обозначений, не предусмотренных стандартами, выполняют по указанию руководящего материала РМ4-59-78.

На чертежах расположения могут не показываться:

  • местные приборы (ртутные термометры, манометры и т.д.), расположенные на технологическом оборудовании и трубопроводах, к которым не подключаются линии связи;

  • устройства защитного зануления систем автоматизации.

Количество планов и разрезов на чертежах должно быть минимальным, но достаточным для определения направления и координации потоков электрических и трубных проводок и размещаемого оборудования.

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 следует дополнительно приводить классы взрыво - и пожароопасных зон, категорию и группу взрывоопасных смесей и границы взрывоопасных он в помещениях и наружных установках в в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

На чертежах расположения должны быть указаны методы крепления проводок к элементам конструкций зданий (стенам, колоннам, перекрытиям и т.п.) и способы прохода их через стены и перекрытия.

Конструкции для прокладки проводок сечения коробов, ширину мостов, лотков, кабельных полок) следует выбирать по указаниям РМ4-132-73.

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 технических требованиях дают пояснеиие.

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 составляют для одного агрегата.

При наличии однотипных агрегатов, уличающихся только внешними проводками, прокладываемыми к щитам операторским, диспетчерским и т.п., чертеж расположения выполняют для одного агрегата. От остальных аналогичных агрегатов проводки выполняют только до центральных щитов, в технических требованиях есть пояснение.

Чертежи расположения должны быть согласованы с организациями (или их подразделениями), разрабатывающими строительную, технологическую, сантехническую и другие части проекта.

Согласующие подписи должностных лиц размещают в графах на поле для подшивки согласно указаниям ГОСТ 21.103-78.

 

Содержание чертежей. Чертежи расположения в общем случае должны содержать: 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 наименование помещений.

Наименование и обозначение технологического агрегата проставляют внутри контура, изображающего агрегат, либо на полке линии-выноски.

 

Технологическое, сантехническое и другое оборудование и трубопроводы обязательно должны быть показаны в следующих случаях:

  • при размещении на них приборов и средств автоматизации;

  • при расположении возле агрегатов постов (щитов, пультов) оперативного управления;

  • 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 должны располагаться в местах, удобных для обслуживания. Недопустима их установка в непосредственной близости от перемещающегося оборудования, люков загрузки и выгрузки, предохранительных и дыхательных клапанов и т.п. Потоки внешних проводок должны прокладываться в местах, не занятых технологическими, сантехническими и другими трубопроводами, электротехническими и тому подобными сетями, где отсутствует возможность их механического повреждения.

На вводах основных технологических трубопроводов рекомендуется указывать наименование и адрес транспортируемого газа, жидкости и т.п.

 

3.2. Обозначение на чертежах приборов, щитов и пультов

Условное графическое изображение отборных устройств, первичных измерительных преобразователей (датчиков), встраиваемых в технологическое оборудование и трубопроводы, представляет собой окружность диаметром 2 мм. Окружность должна быть затушевана (рис.10. 29, а).

Внещитовые приборы, исполнительные механизмы, электроаппаратура и другое оборудование, устанавливаемое вне щитов, изображают в виде прямоугольника. Размеры обозначения приведены на рис.10. 29.

На чертежах около условных графических обозначений приборов и средств автоматизации указывают их позиции в соответствии со схемой автоматизации (рис.10. 29, в).

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.10. 29, г).

Щиты, пульты, групповые и одиночные установки приборов изображают на чертежах расположения условными графическими обозначениями в виде прямоугольника (рис.10. 29, д), при этом фасадную сторону обслуживания показывают утолщенной линией.

Размеры прямоугольников, изображающих щиты, пульты, групповые и индивидуальные установки приборов, выполняют с учетом масштаба разрабатываемого чертежа расположения.

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.10. 29, д).

Приборы, щиты, пульты, групповые установки приборов на чертежах расположения должны быть закоординированы.

Координация оборудования средств автоматизации должна осуществляться к разбивочным осям или конструкциям зданий и сооружений. Указания по координации устанавливаемого оборудования по высоте необходимо приводить на разрезах и сечениях, которые выполняют в дополнение к планам. Допускается при одинаковой высоте установки оборудования указывать ее в технических требованиях.

Рис. 10.29. Условные графические изображения приборов, щитов и пультов: а - отборное устройство; б - внещитовые приборы, исполнительные механизмы, электроаппаратура, устанавливаемая вне щитов, и т. п.; в - пример условного обозначения внещитового прибора с позицией 25; г - пример обозначения отборного устройства, относящегося к прибору с позицией 18; д - условное обозначение щита, пульта или статива

3. 3. Внешние электрические и трубные проводки

Внешние проводки, соединительные и протяжные коробки изображают на чертежах расположения условными графическими обозначениями.

Для изображения потоков проводок (коробок, лотков, мостов, трубных блоков и т.п.) применяют графические обозначения, строящиеся на основе стандартизированных (табл.10.1).

Условные графические обозначения для изображения коробов, мостов, лотков, трубных блоков и т.п. в разрезах приведены в табл.10.2.

Размеры условных графических обозначений следует выполнять в масштабе разрабатываемого чертежа расположения (допускают отклонения до 3 мм от масштаба в сторону увеличения).

Потоки электрических и трубных проводок, выполненные условными обозначениями, должны быть затушеваны.

Около графических обозначений соединительных и протяжных коробок над полкой линии - выноски указывают их обозначения и номера по схеме или таблице соединений, а под полкой линии - выноски - обозначение чертежа их установки.

Условные графические обозначения потоков проводок

Таблица 10.1

Наименование

Условное обозначение

    Поток на прямолинейных участках

   Поток на поворотах

   Поток при разветвлении

   Проводки (поток) уходят на более высокую отметку или приходят с более высокой отметки

   Проводки (поток) уходят на более низкую отметку или приходят с более низкой отметки

   Проводки (поток) пересекают отметку, изображенную на плане, сверху вниз или снизу вверх и не имеют горизонтальных участков в пределах данного плана

   Проводки (поток) уходят на более высокую или более низкую отметку, охватываемую данным планом

   Одиночная проводка, уходящая на более высокую или низкую отметку, охватываемую данным планом проводок

Условные графические обозначения потоков проводок в разрезах

Таблица 10.2

Наименование

Условное обозначение

    Короба при горизонтальной прокладке по стене

   Мосты, лотки при горизонтальной прокладке по стене

   Трубные блоки при горизонтальной (а) и вертикальной (б) прокладке по стене

    Кабельные конструкции при установке на стене

   Проводка меняет направления на вертикальных (а) и горизонтальных (б) участках

 

Допускается порядковый номер указывать под полкой линии-выноски, а обозначение чертежа установки выносить в технические требования.

На чертеже расположения оборудования и проводок электрические и трубные связи должны иметь номера, которые проставляют в соответствии со схемой или таблицей соединений внешних проводок.

Номера кабелей, проводок и труб проставляют в прямоугольниках (рис.10.30), которые располагают под полкой линии-выноски, предназначенной для записи позиций на монтажные материалы и изделия по перечню составных частей. Номера записывают шрифтом размером 2, 5 мм.

Рис. 10.30. Примеры нумерации электрических и трубных проводок: а - электрического кабеля; 6 - потока труб; в - потока кабелей; г - потока кабелей с расшифровкой номеров кабелей на свободном поле чертежа. Позиции 1, 2, 4, 7, 11 на полках-выносках соответствуют позициям по перечню на монтажные материалы; 06 - 08 - номера труб; 5, 18-78 в прямоугольниках - номера жил кабелей

 

Допускается номера кабелей, проводов и труб проставлять под полкой линии-выноски в скобках согласно рис.10.31.

Прямоугольник для записи одного номера кабеля, провода, трубы рекомендуется принимать размером 5x10 мм. Ширину прямоугольника допускается увеличивать, исходя из размера, вносимого в этот прямоугольник номера.

Допускается (при большой насыщенности чертежа) перечень номеров кабелей и труб выносить на свободное поле чертежа согласно рис.10.30, г.

Допускается перечень номеров кабелей и труб выполнять на последующих листах чертежа расположения.

 

Нумерацию электрических и трубные проводок указывают в следующих местах потока проводки:

  • в начальной и конечной точках - у средств автоматизации, щитов и пультов, соединительных и протяжных коробок и т.д.;

  • у ответвления проводки от потока;

  • в месте изменения числа кабелей, проводов и труб в потоке;

  • в месте перехода в смежное помещение или на другой этаж;

  • в месте обрыва потока;

  • середине потока (при большой протяженности потока проводки).

Рис. 10.31. Допускаемое изображение номеров кабелей и труб в круглых скобках (см. рис. 10.30, а - в - соответственно)

   

Потоки электрических и трубных проводок на чертежах должны быть закоординированы. Одиночные проводки допускается не координировать. Координация электрических и трубных проводок должна осуществляться к разбивочным осям или конструкциям зданий или сооружений.

Указания по координации проводок по высоте допускается оговаривать в технических требованиях или приводить на разрезах, сечениях, которые выполняют в дополнение к планам.

Допускается координацию потоков электрических и трубных проводок по высоте указывать на планах отметками уровня (низа) прокладки этих проводок, помещаемых на полках линий-выносок согласно ГОСТ 21.105-79 (табл.10.3).

При выполнении чертежа расположения оборудования и проводок на нескольких листах (или чертежах) потоки электрических и трубных проводок, которые должны переходить с одного листа (чертежа) на другой, обрывают за пределами изображения плана. У места обрыва помещают таблицу с обозначениями, присвоенными этим потокам (номера кабелей, жгутов проводов, труб), а под таблицей на полке указывают номер листа (или обозначение чертежа), на котором показано продолжение проводки (табл.10.3).

Рис. 10.32Пример выполнения схемы расположения отверстий в протяжных коробках

Таблица 10. 3

Наименование

Условное обозначение

Координация по высоте прокладки.

Переход потока с одного листа чертежа на другой

Изменение уровня прокладки в пределах данного плана

Прокладка в полу

Прокладка с уклоном

Прокладка потока с разрывом

   

Такие же указания выполняют при вертикальной прокладке электрических и трубных проводок (проводка уходит на верхний или нижний этаж).

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) необходимо указывать обе отметки уровней их прокладки (табл.10.3).

В тех случаях, когда предусматривают раздельную (на разных конструкциях) прокладку потоков электрических и трубных проводок, допускается их изображать на чертеже плана также раздельно (условно рядом). В характерных местах необходимо выполнять 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 (табл.10.3). Допускается перечень номеров проводок выполнять один раз и от двух сторон разрыва соединять ее линиями-выносками.

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 относительно контура потоков электрических и трубных проводок и элементов средств автоматизации (см. рис.10.30).

Надпись номеров позиций выполняют размером шрифта следующим большим, чем принятый для размерных чисел на том же чертеже.

Номера позиций наносят на чертеже, как правило, один раз. Допускается повторно указывать номера позиций одинаковых составных частей.

Рис. 10.33. Пример выполнения чертежа расположения оборудования и проводок в двойном полу щитового помещения

Рис. 10.34. Пример выполнения чертежа расположения оборудования

Рис. 10. 35. Пример выполнения чертежа расположения оборудования и проводок на эстакадах с применением коробов стальных

 

При проходе проводок через стены и перекрытия должны быть указаны способы выполнения этих проходов.

Для протяжных коробок, показанных на схеме соединений, выполняют схемы расположения отверстий для присоединения защитных труб (рис.10.32).

 

Технические требования в общем случае должны содержать:

  • ссылки на строительные и технологические чертежи, в которых реализованы задания на размещение элементов автоматизации, 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.

Технические требования размещают на первом листе чертежа расположения в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Перечень составных частей. На чертеже расположения приводят перечень составных частей, в который включают:

  • 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.

Форму перечня составных частей, последовательность ее заполнения и размещение его на чертеже выполняют в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

Примеры выполнения чертежей расположения оборудования и проводок приведены на рис.10.33-10.35.

 

Рис.10.1. Фрагмент схемы внешних проводок с применением проводов термоэлектродных в защитных трубах и коробок протяжных

Рис.10.2. Условные изображения щитов, пультов, стативов на схемах внешних проводок: а - для одиночных щитов; б - для составных щитов; в - для составных секционных щитов.

Рис.10. 3. Изображение щита на нескольких листах чертежей

 

На полках линий-выносок проставляют номера сальников, вводов, присвоенные им по чертежам общих видов щитов (выбор типов сальников, вводов и заказ их осуществляют в чертежах общих видов щитов.

При наличии на щитах, пультах приборов, проводки к которым не допускается разрыва на зажимах щита, пульта (например термоэлектродных, коаксиальных и других специальных проводов и кабелей), в прямоугольниках, обозначающих щиты, пульты показывают условно прибор, его позицию по схеме автоматизации и контакты прибора, к которым непосредственно подключают внешнюю проводку (рис.10.5).

При подводе внешних проводок к единичному 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 (рис.10.6).

Рис.10. 4. Фрагмент схемы внешних проводок с применением труб полиэтиленовых

 

Внещитовые приборы, групповые установки приборов. Внещитовые приборы (датчик, электроконтактные манометры и т.п.) и групповые установки приборов располагают на поле чертежа между таблицей с поясняющими надписями и прямоугольниками, изображающими щиты, пульты, стативы.

Рис. 10. 5. Пример выполнения схемы подключения внешних проводок к щиту

 

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.10.7, а).

Внещитовые приборы, имеющие номера электрических и пневматических входов и выходов, изображают символами по заводским инструкциям. Номера зажимов и соединителей, подключение к ним кабелей, проводов или труб и маркировку жил показывают в соответствии с рис. 10.7, 10.6.

Позиции всех внещитовых приборов указывают над полками линий-выносок, а под полками - обозначения чертежей их установки.

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 - обозначение схемы соединений (рис. 10.8).

Размеры монтажных символов для приборов с электрическими и пневматическими входами и выходами, а также прямоугольники для графических обозначений групповых установок приборов следует принимать, 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 (импульсными, командными, питающими и др.), которые показывают на схемах отдельными сплошными линиями.    Выбор проводов и кабелей, а также выбор способа выполнения электропроводки производят в соответствии с указаниями руководящего материала РМ4-6-84 «Проектирование электрических и трубных проводок систем автоматизации. Часть I. Электрические проводки».

Выбор труб (импульсных, командных, питающих и т.д.) производят в соответствии с указаниями руководящего материала РМ4-6-79 «Проектирование электрических и трубных проводок. Часть 2. Трубные проводки».

Для соединения и разветвления электрических кабелей и пневмокабелей на схемах соединений показывают соответственно электрические соединительные коробки, а при прокладке проводов в защитных трубках - протяжные коробки.

Протяжные коробки, необходимо 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 пунктиром наносят разветвления жгутов провода.

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.

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.

Рис. 10.6. Фрагмент схемы внешних проводок с применением кабелей контрольных и коробок соединительных.

Рис. 10.7. Примеры подключения внещитовых приборов: a - не имеющих номеров электрических и пневматических выводов; 6 - имеющих номера выводов.

 

В местах ввода в коробку кабелей наносят изображение сальников по ГОСТ 2.702-75. Типы сальников указывают на полках линии-выноски.

При применении в проекте автоматизации большого числа электрических соединительных коробок рекомендуют разрабатывать для них отдельным документом схему подключения внешних проводок. В этом случае соединительные коробки на схеме соединений показывают упрощенно в виде прямоугольника, без сборок зажимов и без сальников (рис.10.9, а). Около графических обозначений соединительных и протяжных коробок над полкой линии-выноски указывают их обозначения и порядковый номер, например: КСК-32 № 1 (см. рис.10.5), КС-7 № 1, ПК 200x90 № 1 (см. рис.10.1). Под полкой линии-выноски соединительных коробок указывают обозначения чертежей их установки.

Допускаются обозначения чертежей установки соединительных коробок, если они идентичны, указывать в технических требованиях (указаниях).

Для каждой внешней электрической проводки приводят ее техническую характеристику: для проводов - марку, сечение и при необходимости расцветку, а также длину. Длину указывают один раз для линии проводки, отходящей непосредственно от первичного прибора, при этом указывают полную длину провода или жгута до места его подключения к зажимам щитов, коробок, приборов.

Рис.10.8. Примеры подключения групповых установок приборов, имеющих самостоятельные схемы соединений

Рис.10.9. Изображения внешних проводок: а - кабелей; б - проводов в металлорукаве; в - импульсных труб; г - пневмокабеля; д -защитного короба

Рис.10.10. Фрагмент внешних проводок с применением труб стальных бесшовных и медных

 

При прокладке в одной защитной трубе нескольких проводок перед маркой проставляют их количество, например 4 ПКВ 2х2,5 м:

  • для кабелей - марку, количество и сечение жил и при необходимости количество занятых жил, которые указывают в прямоугольнике, помещаемом справа от обозначения данных кабеля, а также длину кабелей (рис.10.6, 10.8);

  • для металлорукава - тип и длину (рис.10.1, 10.9);

  • для трубы - диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, в,10.10).

  • для импульсных, командных, питающих, продувочных, дренажных и других труб приводят техническую характеристику, в которую входят: диаметр трубы, толщина стенки и длина, а также тип запорной арматуры (рис.10.9, в, 10.10).

  • для пневмокабелей указывают марку, количество труб, их диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, г).

Рис. 10.11. Пример таблицы длин внешних проводок приточных камер П1-ПЗ на рис. 10.4

Рис. 10.12. Изображения проводок, переходящих на другие листы чертежей

Рис. 10. 13. Пример расшифровки нестандартных обозначений на поле чертежа схемы соединений внешних проводок, приведенной на рис. 10.10

 

При наличии на схеме нескольких кабелей, труб одной марки, одного сортамента, а также запорной арматуры одного типа и если они расположены рядом, их марку и тип допускается указывать на общей выносной линии (см. рис.10.5, 10.8).

Контрольным кабелям и защитным трубам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера: 1, 2, 3.

Короба, применяемые для прокладки внешних проводок, изображают двумя параллельными тонкими сплошными линиями на расстоянии 3-4 мм друг от друга (рис.10.1, 10.9, д).

Коробам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера с добавлением индекса, например 1К (рис 10.9, д).

Трубным проводкам (импульсным, командным, питающим, дренажным, вспомогательным и т.д., в том числе пневмо-кабелям) присваивают порядковые номера с добавлением перед ними индекса 0: 01, 02, и т. д.

Номера кабелей, жгутов проводов, трубопроводов проставляют в окружностях, помещаемых в разрывах изображений проводок (рис 10.9, 10.10).

Диаметры окружностей следует принимать из размеров записываемых в них номеров, но эти окружности на одном листе схемы должны быть одного диаметра. При разработке схем соединений для крупных объектов допускается применять систему нумерации кабелей, жгутов проводов и труб, отображающую их принадлежность к конкретным цехам, участкам, агрегатам и т. п.

Для этого рекомендуется: дополнять номер кабеля, жгута проводов и трубы индексом; например для цеха № 1 ректификации кабели нумеруются: 1-1, 1-2, 1-3 и т. д. или Р1, Р2, РЗ и т. д.; для цеха № 2 упаковки: 2-1, 2-2, 2-3 и т. д., или У1, У2, УЗ и т. д.; дополнять номер кабеля, жгута проводов, трубы индексом, присвоенным данному агрегату; например для приточной системы №1 кабели нумеруют: П1-1, П1-2, П1-3 и т. д.; для приточной системы № 2: П2-1, П-2, П2-3 и т. д.

Если для нескольких одинаковых агрегатов проекты идентичны, то выполняется проект только для одного агрегата. На чертеже указывается, что по данному проекту также выполняются монтажные работы для агрегатов № 2, № 3 и т. д. с заменой номеров маркировки, например П1 -1, П1-2 и т. д. на П2-1, П2-2 и т. д.

Если длины проводок для этих агрегатов разные, то в проекте приводится таблица длины проводок по агрегатам.

Так, для фрагмента схемы внешних соединений проекта автоматизации приточных камер на рис.10.4 таблица длины проводок для приточных камер П1 - ПЗ имеет, например, вид, представленный на рис.10.11.

В месте разрыва этих связей или рядом с маркировкой их жил указывают номера линий связи, отходящих от первичных или внещитовых 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.10.1).

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 должна быть сквозной в пределах документа. При выполнении схем на нескольких листах или отдельными документами кабели, провода, жгуты проводов, трубы, которые должны переходить 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 схемы на нескольких листах) или обозначение документа (при выполнении схем самостоятельными документами). На последующем листе или документе показывают продолжение проводки со ссылкой на предыдущий и (или) последующий листы или документ (рис.10.12).

Обрывы внешних проводок в пределах одного листа или документа (когда эти проводки не переходят на другие листы или документы) заканчивают стрелками (см. рис 10. 10).

Нестандартные условные обозначения на схеме соединений внешних проводок поясняются на поле чертежа. В качестве примера на рис.10.13 приведены пояснения нестандартных обозначений, принятых в схеме на рис.10.10.

Защитное зануление систем автоматизации выполняют в соответствии с требованиями гл. 1.7 ПУЭ-87. Защитные проводники, а также узлы присоединения их к оборудованию, проходы через строительные элементы зданий и т. д. вносят в перечень элементов схем соединений.

Рис. 10.14. Условные 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 к броне, оболочке кабеля или защитной трубе

 

При этом следует руководствоваться соответствующими нормативно-техническими материалами.

Жилам кабелей и проводов, используемым в качестве нулевых проводников, присваивают цифровую маркировку с буквой N, например: "N801" (по принципиальной схеме питания).

Для выполнения защитного зануления систем автоматизации применяют приведенные на рис.10.14 условные графические обозначения.

Диаметр окружности условных графических обозначений следует принимать равным 2 мм. Окружности, изображаемые у корпусов электрооборудования, должны быть затушеваны.

На рис.10.5 приведены примеры выполнения защитного зануления с использованием в качестве нулевых защитных проводников свободных жил кабелей (см. рис.10.4, 10.8) и стали полосовой.

 

Технические требования (указания) в общем случае должны содержать:

  • ссылки на схемы автоматизации, на основании которых указаны позиции приборов на схемах соединений;

  • пояснения по нумерации кабелей, проводов, труб, коробов (при необходимости):

  • указания по защитному занулению электроустановок;

  • 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 и т. п.

Технические требования (указания) размещают на первом листе схемы в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Перечень элементов. На схеме соединений внешних проводок приводят перечень элементов, в который включают:

  • запорную арматуру;

  • соединительные и протяжные коробки;

  • кабели, провода, пневмокабели;

  • трубопроводы, металлорукава;

  • материалы зануления проводников, узлы присоединения их к оборудованию и т.п.

Короба в перечень элементов не включают, о чем в технических требованиях (указаниях) схемы должна быть выполнена соответствующая запись.

Графу "Поз. обозначение" таблицы перечня элементов не заполняют. Форму перечня элементов, последовательность заполнения и порядок размещения выполняют в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

Элементы и устройства на схеме изображают в виде прямоугольников, внешних очертаний или условных графических обозначений, входные и выходные элементы - в виде условных графических обозначений или таблиц. Вводные элементы, через которые проходят провода, жгуты и кабели, изображают в виде условных графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКД

На схеме около графических обозначений устройств указывают позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме. Допускается указывать также наименование, тип, основные параметры элементов и устройств (рис.10.15).

На схеме следует указывать обозначения выводов (контактов) элементов и устройств, нанесенные на изделие или установленные в их документации. При изображении на схеме нескольких одинаковых устройств обозначения выводов допускается указывать на одном из них, например цоколевка электровакуумных приборов на рис.10.15.

При изображении на схеме разъемов допускается применять условные графические обозначения, не показывающие отдельные контакты, при этом сведения о подключении контактов приводят в таблице, размещаемой около разъема или на свободном поле схемы (рис.10.16).

 

При использовании многоконтактных элементов допускается указывать сведения о присоединении проводов и жил кабеля к контактам одним из следующих способов:

  • многоконтактное изделие изображают в виде прямоугольника, внутри которого условно изображают контакты и провода или жилы кабеля;

  • концы линий направляют в сторону соответствующего жгута или кабеля и обозначают (рис.10.17);

  • у изображения многоконтактного устройства помещают таблицу с указанием подключения контактов (рис.10.18).

Провода, группы проводов, жгуты и кабели должны быть показаны на схеме отдельными линиями. Для упрощения графики схемы допускается сливать отдельные провода, идущие на схеме в одном направлении, в общую линию. При подходе к контактам каждый провод изображают отдельной линией. Провода, жгуты и кабели должны быть обозначены порядковыми номерами в пределах изделия отдельно для каждого вида проводников. Номера кабелей проставляют в окружностях, помещенных в разрывах линий, изображающих кабель, вблизи мест разветвления жил, номера жгутов - на полках линий-выносок, номера групп проводов - около линий-выносок (рис.10.19). Жилы кабелей нумеруют в пределах кабеля.

Если на принципиальной схеме электрическим цепям были присвоены обозначения, то всем проводам и жилам кабелей должны быть присвоены те же обозначения, при этом в целях удобства чтения схемы рекомендуется нумеровать порядковыми числами отдельные участки цепи в пределах цепи, отделяя их от номера цепи знаком дефис.

Допускается линии, изображающие провода, группы проводов, жгуты и кабели, не проводить или обрывать около мест присоединения, при этом около обрыва линии связи и мест присоединения должны быть указаны адреса присоединений (см. рис.10.16, 10.20).

Рис. 10.15. Прибор М. Схема электрических соединений

Рис. 10.16. Система контроля. Схема электрических соединений и подключений

Рис. 10.17. Многоконтактное устройство

 

На схеме должны быть указаны: для проводов - марка, сечение, при необходимости расцветка; для кабелей - марка, количество и сечение жил, а также количество занятых жил.

Количество занятых жил указывают в прямоугольнике справа от обозначения данных кабеля. Например, на рис.10.17 обозначение кабеля РШМ 12x1 мм2 8 означает: РШМ - марка кабеля, 12 - число всех жил, 1 мм2 - сечение жилы, 8 - число занятых жил.

Если данные о проводах и кабелях указывают около линий, изображающих провода и кабели, допускается обозначения проводам и кабелям не присваивать. Одинаковые данные (марки, сечения) о всех или большинстве проводов рекомендуется указывать на поле схемы (см. рис.10.16).

Сведения о проводах и присоединениях могут быть указаны в таблице, размещаемой на поле схемы, на первом листе, как правило, над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение таблицы помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы. Таблица соединений может быть выполнена в виде самостоятельного документа на формате А4 с основной надписью по ГОСТ 2.104-68 (форма 2 и 2а), при этом ей присваивается наименование "Таблица соединений". Форма таблицы соединений может выполняться в двух вариантах, представленных на рис.10.21.

Рис. 10.18. Многоконтактное устройство с таблицей соединений

 

В графах таблиц указывают:

  • в графе "Обозначение провода" - обозначение провода, жилы кабеля;

  • в графах "Откуда идет", "Куда поступает" - условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств;

  • в графе "Соединения" - условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств, разделяя их запятой;

  • в графе "Данные провода": для провода - марку, сечение и при необходимости расцветку; для кабеля - марку, сечение и количество жил;

  • в графе "Примечание" - дополнительные данные.

При выполнении соединений жгутами проводов или жилами кабелей перед записью проводов и жил помещают заголовок, например "Жгут 1" или "Жгут АВГД. ХХХХХХ.085". Провода жгута или жилы кабеля записывают в порядке возрастания номеров, присвоенных проводам и жилам.

При выполнении соединений отдельными проводами, жгутами проводов и кабелями в таблицу соединений записывают вначале отдельные провода (без заголовка), а затем, с соответствующими заголовками, жгуты проводов и кабели. Пример заполнения таблицы соединений приведен на рис.10.19. Если на отдельные провода должны быть надеты изоляционные трубки, экранирующие оплетки и т.п., то в графе "Примечание" помещают соответствующие указания. Допускается эти указания помещать на поле схемы (см. рис.10.16).

Рис. 10.19. Тракт передачи. Схема электрических соединений

Рис. 10.20. Различные варианты указания адресов соединений

Рис. 10.21. Форма таблицы соединений: а - первый вариант; б - второй вариант

 

На поле схемы над основной надписью допускается помещать необходимые технические требования: о недопустимости совместной прокладки некоторых проводов, жгутов и кабелей; значения минимально допустимых расстояний между ними; о специфике прокладки и др.

 

1.3. Схемы подключения внешних проводок

Содержание схем. Схемы подключения в общем случае должны содержать электрические соединительные коробки; щиты, пульты и стативы; технические требования (указания).

Рис. 10.22. Таблица соединений внешних проводок (форма 1)

Изделие изображают в виде прямоугольника или внешних очертаний, входные и выходные элементы - в виде условных графических обозначений или внешних очертаний. Размещение изображений входных и выходных элементов относительно изделия должно примерно соответствовать их действительному размещению в изделии. Всем этим элементам присваивают буквенно-цифровые позиционные обозначения согласно принципиальной схеме или схеме соединений. Допускается также указывать наименование и тип разъемов, к которым присоединяется внешний монтаж.

Вводные элементы, через которые проходят провода и кабели, изображают графически (рис.10.24).

На всех элементах, изображенных на схеме, должна быть показана маркировка, предусмотренная в конструкции этих элементов. Изображение и обозначение проводов внешнего монтажа показаны на рис.10.24. Следует обратить внимание на обозначение жил кабеля. Если номер жилы кабеля совпадает с маркировкой входного элемента, то номер жилы кабеля не обозначают. Жилы кабеля 9, кабеля 23, кабеля 12 (номера 1...6, 8, 9) не обозначены.

Сведения о внешнем подключении указывают в таблице подключения, расположенной на поле схемы над основной надписью. Форма таблицы произвольная.

В таблице должны быть указаны характеристики внешних цепей и адреса.

Рис. 10.23. Прибор ПА. Схема электрическая общая

Рис. 10.24. Прибор 2. Схема электрическая подключения

 

Электрические соединительные коробки и подключения к ним показывают в соответствии с указаниями § 10 п.1.2.

В соответствии со схемой соединений показывают отрезки кабелей и труб с присвоением им на схеме соединений номеров. Противоположные подключения отрезков кабелей и труб заканчивают фигурной скобкой и дают ссылку на обозначение схемы соединений (рис.10.5).

 

Щиты, пульты и стативы. Изображение единичных односекционных щитов и подключения к ним выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в § 10 п.1.2.

Для многосекционных и составных щитов 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 рис.10.4 и 10.5.

Изображение отрезков кабелей и труб, подводимых к каждой секции или щиту, выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в § 10 п.1.2.

Технические требования (указания) размещают на первом листе схемы в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Технические требования (указания) в общем случае должны содержать:

  • ссылку на электрические (пневматические) принципиальные схемы, на основании которых выполнена схема;

  • пояснения по применяемости схемы (при необходимости).

Схемы общие. Схема общая определяет составные части комплекса и соединение их между собой, используется при монтаже и наладке, а также при проектировании. На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, прямоугольниками, условными графическими обозначениями или внешними очертаниями и соединяющие их провода, жгуты и кабели. Входные, выходные я вводные элементы изображают в виде условных графических обозначений или таблиц. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному их размещению. Для каждого устройства и элемента, жгута и кабеля должны быть указаны наименование, тип, документ, на основании которого они применены. Данные об устройствах и элементах записывают в перечень элементов, о жгутах, кабелях и проводах - в таблицу перечня проводов, жгутов и кабелей.

Рис. 10.25. Форма таблицы перечня проводов

 

Связь перечня элементов со схемой осуществляется через позиционные обозначения, как правило, цифровые.

Таблица перечня проводов, жгутов и кабелей оформляется по форме, приведенной на рис. 10.25. В графах указывают:

  • в графе "Обозначение" - обозначение основного конструкторского документа провода, кабеля, жгута, изготовленных по чертежам;

  • в графе "Данные провода, жгута, кабеля" - тип и технические данные проводов, на которые не разрабатывают чертежи.

Связь перечня проводов со схемой осуществляется через обозначения проводов, жгутов и кабелей, присвоенные по правилам, установленным для схем соединений.

Пример оформления схемы общей с таблицами перечня элементов и проводов, жгутов и кабелей приведен на рис. 10.23. На схеме общей характеристики цепей допускается обозначать на поле схемы около изображения разъема.

В некоторых случаях целесообразно схемы соединений и подключений оформлять как единую схему (рис. 10.16).

 

2. ТАБЛИЦЫ СОЕДИНЕНИЙ И ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШНИХ ПРОВОДОК

Таблицы соединений и подключения выполняют на основании тех же документов, что и при выполнении схем графическим методом, изложенным в § 10 п.1.2.

Заполнение форм таблиц предусматривается как ручным машинописным способами, так и с применением ЭВМ.

2.1. Таблицы соединений внешних проводок

Таблица соединений должна содержать технические требования и перечень элементов.

На первом листе таблицы соединений располагают технические требования (указания) согласно правилам, изложенным в § 10 п.1.3. Их выполняют на листе форматом А4 с основной надписью по ГОСТ 21.103-78, форма 1 (рис.10.22). Если содержание технических требований (указаний) невозможно разместить на одном листе, то допускается располагать их на последующих листах с основной надписью по ГОСТ 21.103-78, форма 4.

За таблицей соединений располагают перечень элементов системы. При заполнении таблиц соединений внешних проводок необходимо соблюдать следующие правила.

 

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 начинают с нового листа. Допускается оставлять свободные строки в таблице соединений между записями разных видов проводок.

 

В графах таблицы соединений указывают следующие данные:

  • в графе "Кабель, жгут, труба" - номер кабеля, трубы, жгута проводов в защитной трубе с указанием в скобках номера 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, к конечному адресу, т.е. к щитам, пультам, стативам.

Рис. 10. 26. Пример выполнения таблицы соединений внешних проводок вместо графической схемы соединений, приведенной на рис. 10.4

При необходимости указания защитного зануления электрооборудования его наносят графическим условным обозначением по ГОСТ 2.721-74 в зависимости от принятого способа зануления: при использовании в качестве защитного зануления нулевого провода обозначение вносится в графы "Откуда" и "Куда", при использовании в качестве защитного зануления проводника из полосовой стали, присоединяемого к магистрали зануления объекта, обозначение вносится только в графу "Откуда".

 

Для электропроводок, выполняемых жгутами проводов в защитных трубах, в графе "Куда" дополнительно указывают в скобках обозначения протяжных коробок, через которые проходит жгут проводов;

  • в графе "Направление по планам расположения" - адрес прокладки внешних проводок. Данная графа заполняется 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;

  • в графах для труб "Марка, диаметр" и "Длина" - марку, диаметр и толщину стенки труб, в том числе защитных, а также их длину; для пневмокабеля указывают дополнительно марку пневмокабеля, число труб, диаметр и толщину стенки труб;

  • в графе "Чертеж установки" - обозначение чертежей установки приборов и средств автоматизации, указанных в графе "Оттуда".

Для импульсных трубных проводок в графе для труб "Марка, диаметр" дополнительно приводят в скобках категорию труб в соответствии с требованиями СНиП 3.05.07.85. При этом подзаголовок графы дополняют словом "категория".

На рис.10.26 дан пример выполнения таблиц соединений внешних проводок в место графической схемы соединений, приведенной на рис.10.4,

На рис.10.19 дан пример оформления таблиц соединений с использованием классифицирующих символов.

 

2. 2. Таблицы подключения внешних проводок

Таблицы подключения должны содержать технические требования и таблицу.

Таблицы подключения выполняют на листах форматом А4 по формам 2 и 2а, представленным на рис. 10.27.

На первом листе таблицы подключения сверху приводят технические требования (указания), содержание которых указано в § 10 п.1.3.

При заполнении таблиц подключения внешних проводок необходимо руководствоваться следующими рекомендациями.

Таблицы подключения, как правило, выполняют с разбивкой по устройствам, т. е. щитам, пультам, соединительным коробкам, внещитовым и первичным приборам. Наименование устройства выносят в заголовок. Заголовок подчеркивают.

 

Устройства записывают в таблицы в последовательности:

  • центральные щиты (щиты диспетчера, оператора);

  • вспомогательные щиты и шкафы зажимов, расположенные в диспетчерских и операторных помещениях;

  • местные щиты;

  • соединительные коробки;

  • стойки и стативы, групповые установки приборов, утепленные шкафы;

  • внещитовые приборы: приборы, установленные на технологическом оборудовании и трубопроводах.

Таблицы подключения внешних проводок групповых установок приборов и утепленных шкафов не выполняют, если для их выполнения разработаны самостоятельные документы.

В графах таблиц подключения сначала записывают электрические проводки, затем, начиная с нового листа, трубные.

Допускается оставлять свободные строки в таблице между записями разных устройств единичный щит, секция щита, соединительная коробка и т.п.).

 

В графах таблицы подключения указывают следующие данные:

1) в графе "Кабель, жгут" - номер кабеля, жгута проводов, провода, пневмокабеля, подключаемого к устройству, указанному в заголовке.

При подключении внешних проводок к соединительным коробкам под номером кабеля (пневмокабеля) 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;

2) в графе "Проводник" - маркировку жил кабелей, проводов, труб.

Если два проводника подключают к одному выводу (зажиму), рядом с обозначением проводника ставят двоеточие;

3) 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 5б-К2:1;

4) в графе "Адрес связи" - наименование или обозначение устройства, к которому направляется кабель (пневмокабель), жгут проводов, провод (труба). Для перемычек, выполняемых на блоке зажимов, указывают сокращенное обозначение (П).

 

В целях более рационального размещения текста в графах таблицы 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, осуществляют последовательно в левых и правых графах.

На рис.10.28 дан пример заполнения таблиц подключения внешних проводок вместо графической схемы подключений на рис.10.4.

Рис. 10.27. Формы таблиц подключения внешних проводок: а - первый лист таблицы подключения (форма 2); б - последующие листы таблицы (форма 2а)

Рис. 10. 28. Пример заполнения таблиц подключения внешних проводок вместо графической схемы подключений по рис. 10.4

 

3. ЧЕРТЕЖИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОВОДОК

3.1. Общие положения

  

Чертежи расположения оборудования и проводок содержат 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.

 

Допускается чертеж расположения оборудования и проводок (далее чертеж расположения) выполнять в виде двух чертежей:

  • расположения оборудования и электрических проводок;

  • 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 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 операторов, диспетчерских и т.д.

Чертежи расположения щитовых помещений, помещений датчиков и т.п., допускается выполнять в виде самостоятельных документов.

 

Чертежи расположения выполняют на основании следующих материалов:

  • чертежей размещения технологического оборудования и основных технологического трубопроводов с отборными и приемными устройствами, закладными и приварными конструкциями и деталями, туннелями, каналами, проемами и подобными устройствами для монтажа оборудования и средств автоматизации;

  • схем автоматизации;

  • схем или таблиц соединений внешних проводок;

  • чертежей общих видов пультов, щитов и т. п.

Чертежи расположения, как правило, выполняют в том же масштабе, что и чертежа размещения технологического оборудования и основных трубопроводов. Допускается увеличение или уменьшение масштаба отдельных сложных участков, узлов, разрезов в соответствии с ГОСТ 2.302-68.

Чертежи расположения выполняют на одном или нескольких листах формата не более А1 (594х841 мм) по ГОСТ 2.301-68. Расположение перечня составных частей технических требований, таблицы условных графических обозначений, не предусмотренных стандартами, выполняют по указанию руководящего материала РМ4-59-78.

На чертежах расположения могут не показываться:

  • местные приборы (ртутные термометры, манометры и т.д.), расположенные на технологическом оборудовании и трубопроводах, к которым не подключаются линии связи;

  • устройства защитного зануления систем автоматизации.

Количество планов и разрезов на чертежах должно быть минимальным, но достаточным для определения направления и координации потоков электрических и трубных проводок и размещаемого оборудования.

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 следует дополнительно приводить классы взрыво - и пожароопасных зон, категорию и группу взрывоопасных смесей и границы взрывоопасных он в помещениях и наружных установках в в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

На чертежах расположения должны быть указаны методы крепления проводок к элементам конструкций зданий (стенам, колоннам, перекрытиям и т.п.) и способы прохода их через стены и перекрытия.

Конструкции для прокладки проводок сечения коробов, ширину мостов, лотков, кабельных полок) следует выбирать по указаниям РМ4-132-73.

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 технических требованиях дают пояснеиие.

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 составляют для одного агрегата.

При наличии однотипных агрегатов, уличающихся только внешними проводками, прокладываемыми к щитам операторским, диспетчерским и т.п., чертеж расположения выполняют для одного агрегата. От остальных аналогичных агрегатов проводки выполняют только до центральных щитов, в технических требованиях есть пояснение.

Чертежи расположения должны быть согласованы с организациями (или их подразделениями), разрабатывающими строительную, технологическую, сантехническую и другие части проекта.

Согласующие подписи должностных лиц размещают в графах на поле для подшивки согласно указаниям ГОСТ 21.103-78.

 

Содержание чертежей. Чертежи расположения в общем случае должны содержать: 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 наименование помещений.

Наименование и обозначение технологического агрегата проставляют внутри контура, изображающего агрегат, либо на полке линии-выноски.

 

Технологическое, сантехническое и другое оборудование и трубопроводы обязательно должны быть показаны в следующих случаях:

  • при размещении на них приборов и средств автоматизации;

  • при расположении возле агрегатов постов (щитов, пультов) оперативного управления;

  • 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 должны располагаться в местах, удобных для обслуживания. Недопустима их установка в непосредственной близости от перемещающегося оборудования, люков загрузки и выгрузки, предохранительных и дыхательных клапанов и т.п. Потоки внешних проводок должны прокладываться в местах, не занятых технологическими, сантехническими и другими трубопроводами, электротехническими и тому подобными сетями, где отсутствует возможность их механического повреждения.

На вводах основных технологических трубопроводов рекомендуется указывать наименование и адрес транспортируемого газа, жидкости и т.п.

 

3.2. Обозначение на чертежах приборов, щитов и пультов

Условное графическое изображение отборных устройств, первичных измерительных преобразователей (датчиков), встраиваемых в технологическое оборудование и трубопроводы, представляет собой окружность диаметром 2 мм. Окружность должна быть затушевана (рис.10. 29, а).

Внещитовые приборы, исполнительные механизмы, электроаппаратура и другое оборудование, устанавливаемое вне щитов, изображают в виде прямоугольника. Размеры обозначения приведены на рис.10. 29.

На чертежах около условных графических обозначений приборов и средств автоматизации указывают их позиции в соответствии со схемой автоматизации (рис.10. 29, в).

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.10. 29, г).

Щиты, пульты, групповые и одиночные установки приборов изображают на чертежах расположения условными графическими обозначениями в виде прямоугольника (рис.10. 29, д), при этом фасадную сторону обслуживания показывают утолщенной линией.

Размеры прямоугольников, изображающих щиты, пульты, групповые и индивидуальные установки приборов, выполняют с учетом масштаба разрабатываемого чертежа расположения.

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.10. 29, д).

Приборы, щиты, пульты, групповые установки приборов на чертежах расположения должны быть закоординированы.

Координация оборудования средств автоматизации должна осуществляться к разбивочным осям или конструкциям зданий и сооружений. Указания по координации устанавливаемого оборудования по высоте необходимо приводить на разрезах и сечениях, которые выполняют в дополнение к планам. Допускается при одинаковой высоте установки оборудования указывать ее в технических требованиях.

Рис. 10.29. Условные графические изображения приборов, щитов и пультов: а - отборное устройство; б - внещитовые приборы, исполнительные механизмы, электроаппаратура, устанавливаемая вне щитов, и т. п.; в - пример условного обозначения внещитового прибора с позицией 25; г - пример обозначения отборного устройства, относящегося к прибору с позицией 18; д - условное обозначение щита, пульта или статива

3. 3. Внешние электрические и трубные проводки

Внешние проводки, соединительные и протяжные коробки изображают на чертежах расположения условными графическими обозначениями.

Для изображения потоков проводок (коробок, лотков, мостов, трубных блоков и т.п.) применяют графические обозначения, строящиеся на основе стандартизированных (табл.10.1).

Условные графические обозначения для изображения коробов, мостов, лотков, трубных блоков и т.п. в разрезах приведены в табл.10.2.

Размеры условных графических обозначений следует выполнять в масштабе разрабатываемого чертежа расположения (допускают отклонения до 3 мм от масштаба в сторону увеличения).

Потоки электрических и трубных проводок, выполненные условными обозначениями, должны быть затушеваны.

Около графических обозначений соединительных и протяжных коробок над полкой линии - выноски указывают их обозначения и номера по схеме или таблице соединений, а под полкой линии - выноски - обозначение чертежа их установки.

Условные графические обозначения потоков проводок

Таблица 10.1

Наименование

Условное обозначение

    Поток на прямолинейных участках

   Поток на поворотах

   Поток при разветвлении

   Проводки (поток) уходят на более высокую отметку или приходят с более высокой отметки

   Проводки (поток) уходят на более низкую отметку или приходят с более низкой отметки

   Проводки (поток) пересекают отметку, изображенную на плане, сверху вниз или снизу вверх и не имеют горизонтальных участков в пределах данного плана

   Проводки (поток) уходят на более высокую или более низкую отметку, охватываемую данным планом

   Одиночная проводка, уходящая на более высокую или низкую отметку, охватываемую данным планом проводок

Условные графические обозначения потоков проводок в разрезах

Таблица 10.2

Наименование

Условное обозначение

    Короба при горизонтальной прокладке по стене

   Мосты, лотки при горизонтальной прокладке по стене

   Трубные блоки при горизонтальной (а) и вертикальной (б) прокладке по стене

    Кабельные конструкции при установке на стене

   Проводка меняет направления на вертикальных (а) и горизонтальных (б) участках

 

Допускается порядковый номер указывать под полкой линии-выноски, а обозначение чертежа установки выносить в технические требования.

На чертеже расположения оборудования и проводок электрические и трубные связи должны иметь номера, которые проставляют в соответствии со схемой или таблицей соединений внешних проводок.

Номера кабелей, проводок и труб проставляют в прямоугольниках (рис.10.30), которые располагают под полкой линии-выноски, предназначенной для записи позиций на монтажные материалы и изделия по перечню составных частей. Номера записывают шрифтом размером 2, 5 мм.

Рис. 10.30. Примеры нумерации электрических и трубных проводок: а - электрического кабеля; 6 - потока труб; в - потока кабелей; г - потока кабелей с расшифровкой номеров кабелей на свободном поле чертежа. Позиции 1, 2, 4, 7, 11 на полках-выносках соответствуют позициям по перечню на монтажные материалы; 06 - 08 - номера труб; 5, 18-78 в прямоугольниках - номера жил кабелей

 

Допускается номера кабелей, проводов и труб проставлять под полкой линии-выноски в скобках согласно рис.10.31.

Прямоугольник для записи одного номера кабеля, провода, трубы рекомендуется принимать размером 5x10 мм. Ширину прямоугольника допускается увеличивать, исходя из размера, вносимого в этот прямоугольник номера.

Допускается (при большой насыщенности чертежа) перечень номеров кабелей и труб выносить на свободное поле чертежа согласно рис.10.30, г.

Допускается перечень номеров кабелей и труб выполнять на последующих листах чертежа расположения.

 

Нумерацию электрических и трубные проводок указывают в следующих местах потока проводки:

  • в начальной и конечной точках - у средств автоматизации, щитов и пультов, соединительных и протяжных коробок и т.д.;

  • у ответвления проводки от потока;

  • в месте изменения числа кабелей, проводов и труб в потоке;

  • в месте перехода в смежное помещение или на другой этаж;

  • в месте обрыва потока;

  • середине потока (при большой протяженности потока проводки).

Рис. 10.31. Допускаемое изображение номеров кабелей и труб в круглых скобках (см. рис. 10.30, а - в - соответственно)

   

Потоки электрических и трубных проводок на чертежах должны быть закоординированы. Одиночные проводки допускается не координировать. Координация электрических и трубных проводок должна осуществляться к разбивочным осям или конструкциям зданий или сооружений.

Указания по координации проводок по высоте допускается оговаривать в технических требованиях или приводить на разрезах, сечениях, которые выполняют в дополнение к планам.

Допускается координацию потоков электрических и трубных проводок по высоте указывать на планах отметками уровня (низа) прокладки этих проводок, помещаемых на полках линий-выносок согласно ГОСТ 21.105-79 (табл.10.3).

При выполнении чертежа расположения оборудования и проводок на нескольких листах (или чертежах) потоки электрических и трубных проводок, которые должны переходить с одного листа (чертежа) на другой, обрывают за пределами изображения плана. У места обрыва помещают таблицу с обозначениями, присвоенными этим потокам (номера кабелей, жгутов проводов, труб), а под таблицей на полке указывают номер листа (или обозначение чертежа), на котором показано продолжение проводки (табл.10.3).

Рис. 10.32 Пример выполнения схемы расположения отверстий в протяжных коробках

Таблица 10. 3

Наименование

Условное обозначение

Координация по высоте прокладки.

Переход потока с одного листа чертежа на другой

Изменение уровня прокладки в пределах данного плана

Прокладка в полу

Прокладка с уклоном

Прокладка потока с разрывом

   

Такие же указания выполняют при вертикальной прокладке электрических и трубных проводок (проводка уходит на верхний или нижний этаж).

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) необходимо указывать обе отметки уровней их прокладки (табл.10.3).

В тех случаях, когда предусматривают раздельную (на разных конструкциях) прокладку потоков электрических и трубных проводок, допускается их изображать на чертеже плана также раздельно (условно рядом). В характерных местах необходимо выполнять 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 (табл.10.3). Допускается перечень номеров проводок выполнять один раз и от двух сторон разрыва соединять ее линиями-выносками.

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 относительно контура потоков электрических и трубных проводок и элементов средств автоматизации (см. рис.10.30).

Надпись номеров позиций выполняют размером шрифта следующим большим, чем принятый для размерных чисел на том же чертеже.

Номера позиций наносят на чертеже, как правило, один раз. Допускается повторно указывать номера позиций одинаковых составных частей.

Рис. 10.33. Пример выполнения чертежа расположения оборудования и проводок в двойном полу щитового помещения

Рис. 10.34. Пример выполнения чертежа расположения оборудования

Рис. 10. 35. Пример выполнения чертежа расположения оборудования и проводок на эстакадах с применением коробов стальных

 

При проходе проводок через стены и перекрытия должны быть указаны способы выполнения этих проходов.

Для протяжных коробок, показанных на схеме соединений, выполняют схемы расположения отверстий для присоединения защитных труб (рис.10.32).

 

Технические требования в общем случае должны содержать:

  • ссылки на строительные и технологические чертежи, в которых реализованы задания на размещение элементов автоматизации, 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.

Технические требования размещают на первом листе чертежа расположения в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Перечень составных частей. На чертеже расположения приводят перечень составных частей, в который включают:

  • 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.

Форму перечня составных частей, последовательность ее заполнения и размещение его на чертеже выполняют в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

Примеры выполнения чертежей расположения оборудования и проводок приведены на рис.10.33 - 10.35.

 

Вверх

Тема 9

Меню

Тема 11

 

 

  • изображают по ГОСТ 2.702-75в местах подвода соответствующих проводов к прямоугольнику щита.

Рис.10.1. Фрагмент схемы внешних проводок с применением проводов термоэлектродных в защитных трубах и коробок протяжных

Рис.10.2. Условные изображения щитов, пультов, стативов на схемах внешних проводок: а - для одиночных щитов; б - для составных щитов; в - для составных секционных щитов.

Рис.10. 3. Изображение щита на нескольких листах чертежей

 

На полках линий-выносок проставляют номера сальников, вводов, присвоенные им по чертежам общих видов щитов (выбор типов сальников, вводов и заказ их осуществляют в чертежах общих видов щитов.

При наличии на щитах, пультах приборов, проводки к которым не допускается разрыва на зажимах щита, пульта (например термоэлектродных, коаксиальных и других специальных проводов и кабелей), в прямоугольниках, обозначающих щиты, пульты показывают условно прибор, его позицию по схеме автоматизации и контакты прибора, к которым непосредственно подключают внешнюю проводку (рис.10.5).

При подводе внешних проводок к единичному 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 (рис.10.6).

Рис.10. 4. Фрагмент схемы внешних проводок с применением труб полиэтиленовых

 

Внещитовые приборы, групповые установки приборов. Внещитовые приборы (датчик, электроконтактные манометры и т.п.) и групповые установки приборов располагают на поле чертежа между таблицей с поясняющими надписями и прямоугольниками, изображающими щиты, пульты, стативы.

Рис. 10. 5. Пример выполнения схемы подключения внешних проводок к щиту

 

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.10.7, а).

Внещитовые приборы, имеющие номера электрических и пневматических входов и выходов, изображают символами по заводским инструкциям. Номера зажимов и соединителей, подключение к ним кабелей, проводов или труб и маркировку жил показывают в соответствии с рис. 10.7,10.6.

Позиции всех внещитовых приборов указывают над полками линий-выносок, а под полками - обозначения чертежей их установки.

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 - обозначение схемы соединений (рис. 10.8).

Размеры монтажных символов для приборов с электрическими и пневматическими входами и выходами, а также прямоугольники для графических обозначений групповых установок приборов следует принимать, 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 (импульсными, командными, питающими и др.),которыепоказывают на схемах отдельными сплошными линиями.    Выбор проводов и кабелей, а также выбор способа выполнения электропроводки производят в соответствии с указаниями руководящего материалаРМ4-6-84«Проектирование электрических и трубных проводок систем автоматизации. Часть I. Электрические проводки».

Выбор труб (импульсных, командных, питающих и т.д.) производят в соответствии с указаниями руководящего материала РМ4-6-79«Проектирование электрических и трубных проводок. Часть 2. Трубные проводки».

Для соединения и разветвления электрических кабелей и пневмокабелей на схемах соединений показывают соответственно электрические соединительные коробки, а при прокладке проводов в защитных трубках - протяжные коробки.

Протяжные коробки, необходимо 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 пунктиром наносят разветвления жгутов провода.

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.

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.

Рис. 10.6. Фрагмент схемы внешних проводок с применением кабелей контрольных и коробок соединительных.

Рис. 10.7. Примеры подключения внещитовых приборов: a - не имеющих номеров электрических и пневматических выводов; 6 - имеющих номера выводов.

 

В местах ввода в коробку кабелей наносят изображение сальников по ГОСТ 2.702-75. Типы сальников указывают на полках линии-выноски.

При применении в проекте автоматизации большого числа электрических соединительных коробок рекомендуют разрабатывать для них отдельным документом схему подключения внешних проводок. В этом случае соединительные коробки на схеме соединений показывают упрощенно в виде прямоугольника, без сборок зажимов и без сальников (рис.10.9, а). Около графических обозначений соединительных и протяжных коробок над полкой линии-выноски указывают их обозначения и порядковый номер, например: КСК-32 № 1 (см.рис.10.5), КС-7 № 1, ПК 200x90 № 1 (см.рис.10.1). Под полкой линии-выноски соединительных коробок указывают обозначения чертежей их установки.

Допускаются обозначения чертежей установки соединительных коробок, если они идентичны, указывать в технических требованиях (указаниях).

Для каждой внешней электрической проводки приводят ее техническую характеристику: для проводов - марку, сечение и при необходимости расцветку, а также длину. Длину указывают один раз для линии проводки, отходящей непосредственно от первичного прибора, при этом указывают полную длину провода или жгута до места его подключения к зажимам щитов, коробок, приборов.

Рис.10.8. Примеры подключения групповых установок приборов, имеющих самостоятельные схемы соединений

Рис.10.9. Изображения внешних проводок: а - кабелей; б - проводов в металлорукаве; в - импульсных труб; г - пневмокабеля; д -защитного короба

Рис.10.10. Фрагмент внешних проводок с применением труб стальных бесшовных и медных

 

При прокладке в одной защитной трубе нескольких проводок перед маркой проставляют их количество, например 4 ПКВ 2х2,5 м:

  • для кабелей - марку, количество и сечение жил и при необходимости количество занятых жил, которые указывают в прямоугольнике, помещаемом справа от обозначения данных кабеля, а также длину кабелей (рис.10.6,10.8);

  • для металлорукава - тип и длину (рис.10.1,10.9);

  • для трубы - диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, в,10.10).

  • для импульсных, командных, питающих, продувочных, дренажных и других труб приводят техническую характеристику, в которую входят: диаметр трубы, толщина стенки и длина, а также тип запорной арматуры (рис.10.9, в,10.10).

  • для пневмокабелей указывают марку, количество труб, их диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, г).

Рис. 10.11. Пример таблицы длин внешних проводок приточных камер П1-ПЗ нарис. 10.4

Рис. 10.12. Изображения проводок, переходящих на другие листы чертежей

Рис. 10. 13. Пример расшифровки нестандартных обозначений на поле чертежа схемы соединений внешних проводок, приведенной нарис. 10.10

 

При наличии на схеме нескольких кабелей, труб одной марки, одного сортамента, а также запорной арматуры одного типа и если они расположены рядом, их марку и тип допускается указывать на общей выносной линии (см. рис.10.5,10.8).

Контрольным кабелям и защитным трубам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера: 1, 2, 3.

Короба, применяемые для прокладки внешних проводок, изображают двумя параллельными тонкими сплошными линиями на расстоянии 3-4 мм друг от друга (рис.10.1,10.9, д).

Коробам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера с добавлением индекса, например 1К (рис 10.9, д).

Трубным проводкам (импульсным, командным, питающим, дренажным, вспомогательным и т.д., в том числе пневмо-кабелям) присваивают порядковые номера с добавлением перед ними индекса 0: 01, 02, и т. д.

Номера кабелей, жгутов проводов, трубопроводов проставляют в окружностях, помещаемых в разрывах изображений проводок (рис 10.9,10.10).

Диаметры окружностей следует принимать из размеров записываемых в них номеров, но эти окружности на одном листе схемы должны быть одного диаметра. При разработке схем соединений для крупных объектов допускается применять систему нумерации кабелей, жгутов проводов и труб, отображающую их принадлежность к конкретным цехам, участкам, агрегатам и т. п.

Для этого рекомендуется: дополнять номер кабеля, жгута проводов и трубы индексом; например для цеха № 1 ректификации кабели нумеруются: 1-1, 1-2, 1-3 и т. д. или Р1, Р2, РЗ и т. д.; для цеха № 2 упаковки: 2-1, 2-2, 2-3 и т. д., или У1, У2, УЗ и т. д.; дополнять номер кабеля, жгута проводов, трубы индексом, присвоенным данному агрегату; например для приточной системы №1 кабели нумеруют: П1-1, П1-2, П1-3 и т. д.; для приточной системы № 2: П2-1, П-2, П2-3 и т. д.

Если для нескольких одинаковых агрегатов проекты идентичны, то выполняется проект только для одного агрегата. На чертеже указывается, что по данному проекту также выполняются монтажные работы для агрегатов № 2, № 3 и т. д. с заменой номеров маркировки, например П1 -1, П1-2 и т. д. на П2-1, П2-2 и т. д.

Если длины проводок для этих агрегатов разные, то в проекте приводится таблица длины проводок по агрегатам.

Так, для фрагмента схемы внешних соединений проекта автоматизации приточных камер на рис.10.4 таблица длины проводок для приточных камер П1 - ПЗ имеет, например, вид, представленный нарис.10.11.

В месте разрыва этих связей или рядом с маркировкой их жил указывают номера линий связи, отходящих от первичных или внещитовых 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.10.1).

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 должна быть сквозной в пределах документа. При выполнении схем на нескольких листах или отдельными документами кабели, провода, жгуты проводов, трубы, которые должны переходить 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 схемы на нескольких листах) или обозначение документа (при выполнении схем самостоятельными документами). На последующем листе или документе показывают продолжение проводки со ссылкой на предыдущий и (или) последующий листы или документ (рис.10.12).

Обрывы внешних проводок в пределах одного листа или документа (когда эти проводки не переходят на другие листы или документы) заканчивают стрелками (см. рис 10. 10).

Нестандартные условные обозначения на схеме соединений внешних проводок поясняются на поле чертежа. В качестве примера на рис.10.13приведены пояснения нестандартных обозначений, принятых в схеме нарис.10.10.

Защитное зануление систем автоматизации выполняют в соответствии с требованиями гл. 1.7 ПУЭ-87. Защитные проводники, а также узлы присоединения их к оборудованию, проходы через строительные элементы зданий и т. д. вносят в перечень элементов схем соединений.

  • изображают по ГОСТ 2.702-75в местах подвода соответствующих проводов к прямоугольнику щита.

Рис.10.1. Фрагмент схемы внешних проводок с применением проводов термоэлектродных в защитных трубах и коробок протяжных

Рис.10.2. Условные изображения щитов, пультов, стативов на схемах внешних проводок: а - для одиночных щитов; б - для составных щитов; в - для составных секционных щитов.

Рис.10. 3. Изображение щита на нескольких листах чертежей

 

На полках линий-выносок проставляют номера сальников, вводов, присвоенные им по чертежам общих видов щитов (выбор типов сальников, вводов и заказ их осуществляют в чертежах общих видов щитов.

При наличии на щитах, пультах приборов, проводки к которым не допускается разрыва на зажимах щита, пульта (например термоэлектродных, коаксиальных и других специальных проводов и кабелей), в прямоугольниках, обозначающих щиты, пульты показывают условно прибор, его позицию по схеме автоматизации и контакты прибора, к которым непосредственно подключают внешнюю проводку (рис.10.5).

При подводе внешних проводок к единичному 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 (рис.10.6).

Рис.10. 4. Фрагмент схемы внешних проводок с применением труб полиэтиленовых

 

Внещитовые приборы, групповые установки приборов. Внещитовые приборы (датчик, электроконтактные манометры и т.п.) и групповые установки приборов располагают на поле чертежа между таблицей с поясняющими надписями и прямоугольниками, изображающими щиты, пульты, стативы.

Рис. 10. 5. Пример выполнения схемы подключения внешних проводок к щиту

 

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.10.7, а).

Внещитовые приборы, имеющие номера электрических и пневматических входов и выходов, изображают символами по заводским инструкциям. Номера зажимов и соединителей, подключение к ним кабелей, проводов или труб и маркировку жил показывают в соответствии с рис. 10.7,10.6.

Позиции всех внещитовых приборов указывают над полками линий-выносок, а под полками - обозначения чертежей их установки.

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 - обозначение схемы соединений (рис. 10.8).

Размеры монтажных символов для приборов с электрическими и пневматическими входами и выходами, а также прямоугольники для графических обозначений групповых установок приборов следует принимать, 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 (импульсными, командными, питающими и др.),которыепоказывают на схемах отдельными сплошными линиями.    Выбор проводов и кабелей, а также выбор способа выполнения электропроводки производят в соответствии с указаниями руководящего материалаРМ4-6-84«Проектирование электрических и трубных проводок систем автоматизации. Часть I. Электрические проводки».

Выбор труб (импульсных, командных, питающих и т.д.) производят в соответствии с указаниями руководящего материала РМ4-6-79«Проектирование электрических и трубных проводок. Часть 2. Трубные проводки».

Для соединения и разветвления электрических кабелей и пневмокабелей на схемах соединений показывают соответственно электрические соединительные коробки, а при прокладке проводов в защитных трубках - протяжные коробки.

Протяжные коробки, необходимо 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 пунктиром наносят разветвления жгутов провода.

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.

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.

Рис. 10.6. Фрагмент схемы внешних проводок с применением кабелей контрольных и коробок соединительных.

Рис. 10.7. Примеры подключения внещитовых приборов: a - не имеющих номеров электрических и пневматических выводов; 6 - имеющих номера выводов.

 

В местах ввода в коробку кабелей наносят изображение сальников по ГОСТ 2.702-75. Типы сальников указывают на полках линии-выноски.

При применении в проекте автоматизации большого числа электрических соединительных коробок рекомендуют разрабатывать для них отдельным документом схему подключения внешних проводок. В этом случае соединительные коробки на схеме соединений показывают упрощенно в виде прямоугольника, без сборок зажимов и без сальников (рис.10.9, а). Около графических обозначений соединительных и протяжных коробок над полкой линии-выноски указывают их обозначения и порядковый номер, например: КСК-32 № 1 (см.рис.10.5), КС-7 № 1, ПК 200x90 № 1 (см.рис.10.1). Под полкой линии-выноски соединительных коробок указывают обозначения чертежей их установки.

Допускаются обозначения чертежей установки соединительных коробок, если они идентичны, указывать в технических требованиях (указаниях).

Для каждой внешней электрической проводки приводят ее техническую характеристику: для проводов - марку, сечение и при необходимости расцветку, а также длину. Длину указывают один раз для линии проводки, отходящей непосредственно от первичного прибора, при этом указывают полную длину провода или жгута до места его подключения к зажимам щитов, коробок, приборов.

Рис.10.8. Примеры подключения групповых установок приборов, имеющих самостоятельные схемы соединений

Рис.10.9. Изображения внешних проводок: а - кабелей; б - проводов в металлорукаве; в - импульсных труб; г - пневмокабеля; д -защитного короба

Рис.10.10. Фрагмент внешних проводок с применением труб стальных бесшовных и медных

 

При прокладке в одной защитной трубе нескольких проводок перед маркой проставляют их количество, например 4 ПКВ 2х2,5 м:

  • для кабелей - марку, количество и сечение жил и при необходимости количество занятых жил, которые указывают в прямоугольнике, помещаемом справа от обозначения данных кабеля, а также длину кабелей (рис.10.6,10.8);

  • для металлорукава - тип и длину (рис.10.1,10.9);

  • для трубы - диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, в,10.10).

  • для импульсных, командных, питающих, продувочных, дренажных и других труб приводят техническую характеристику, в которую входят: диаметр трубы, толщина стенки и длина, а также тип запорной арматуры (рис.10.9, в,10.10).

  • для пневмокабелей указывают марку, количество труб, их диаметр, толщину стенки и длину (рис.10.9, г).

Рис. 10.11. Пример таблицы длин внешних проводок приточных камер П1-ПЗ нарис. 10.4

Рис. 10.12. Изображения проводок, переходящих на другие листы чертежей

Рис. 10. 13. Пример расшифровки нестандартных обозначений на поле чертежа схемы соединений внешних проводок, приведенной нарис. 10.10

 

При наличии на схеме нескольких кабелей, труб одной марки, одного сортамента, а также запорной арматуры одного типа и если они расположены рядом, их марку и тип допускается указывать на общей выносной линии (см. рис.10.5,10.8).

Контрольным кабелям и защитным трубам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера: 1, 2, 3.

Короба, применяемые для прокладки внешних проводок, изображают двумя параллельными тонкими сплошными линиями на расстоянии 3-4 мм друг от друга (рис.10.1,10.9, д).

Коробам, в которых проложены жгуты проводов, присваивают порядковые номера с добавлением индекса, например 1К (рис 10.9, д).

Трубным проводкам (импульсным, командным, питающим, дренажным, вспомогательным и т.д., в том числе пневмо-кабелям) присваивают порядковые номера с добавлением перед ними индекса 0: 01, 02, и т. д.

Номера кабелей, жгутов проводов, трубопроводов проставляют в окружностях, помещаемых в разрывах изображений проводок (рис 10.9,10.10).

Диаметры окружностей следует принимать из размеров записываемых в них номеров, но эти окружности на одном листе схемы должны быть одного диаметра. При разработке схем соединений для крупных объектов допускается применять систему нумерации кабелей, жгутов проводов и труб, отображающую их принадлежность к конкретным цехам, участкам, агрегатам и т. п.

Для этого рекомендуется: дополнять номер кабеля, жгута проводов и трубы индексом; например для цеха № 1 ректификации кабели нумеруются: 1-1, 1-2, 1-3 и т. д. или Р1, Р2, РЗ и т. д.; для цеха № 2 упаковки: 2-1, 2-2, 2-3 и т. д., или У1, У2, УЗ и т. д.; дополнять номер кабеля, жгута проводов, трубы индексом, присвоенным данному агрегату; например для приточной системы №1 кабели нумеруют: П1-1, П1-2, П1-3 и т. д.; для приточной системы № 2: П2-1, П-2, П2-3 и т. д.

Если для нескольких одинаковых агрегатов проекты идентичны, то выполняется проект только для одного агрегата. На чертеже указывается, что по данному проекту также выполняются монтажные работы для агрегатов № 2, № 3 и т. д. с заменой номеров маркировки, например П1 -1, П1-2 и т. д. на П2-1, П2-2 и т. д.

Если длины проводок для этих агрегатов разные, то в проекте приводится таблица длины проводок по агрегатам.

Так, для фрагмента схемы внешних соединений проекта автоматизации приточных камер на рис.10.4 таблица длины проводок для приточных камер П1 - ПЗ имеет, например, вид, представленный нарис.10.11.

В месте разрыва этих связей или рядом с маркировкой их жил указывают номера линий связи, отходящих от первичных или внещитовых 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.10.1).

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 должна быть сквозной в пределах документа. При выполнении схем на нескольких листах или отдельными документами кабели, провода, жгуты проводов, трубы, которые должны переходить 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 схемы на нескольких листах) или обозначение документа (при выполнении схем самостоятельными документами). На последующем листе или документе показывают продолжение проводки со ссылкой на предыдущий и (или) последующий листы или документ (рис.10.12).

Обрывы внешних проводок в пределах одного листа или документа (когда эти проводки не переходят на другие листы или документы) заканчивают стрелками (см. рис 10. 10).

Нестандартные условные обозначения на схеме соединений внешних проводок поясняются на поле чертежа. В качестве примера на рис.10.13приведены пояснения нестандартных обозначений, принятых в схеме нарис.10.10.

Защитное зануление систем автоматизации выполняют в соответствии с требованиями гл. 1.7 ПУЭ-87. Защитные проводники, а также узлы присоединения их к оборудованию, проходы через строительные элементы зданий и т. д. вносят в перечень элементов схем соединений.

Рис. 10.14. Условные 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 к броне, оболочке кабеля или защитной трубе

 

При этом следует руководствоваться соответствующими нормативно-техническими материалами.

Жилам кабелей и проводов, используемым в качестве нулевых проводников, присваивают цифровую маркировку с буквой N, например: "N801" (по принципиальной схеме питания).

Для выполнения защитного зануления систем автоматизации применяют приведенные на рис.10.14условные графические обозначения.

Диаметр окружности условных графических обозначений следует принимать равным 2 мм. Окружности, изображаемые у корпусов электрооборудования, должны быть затушеваны.

На рис.10.5приведены примеры выполнения защитного зануления с использованием в качестве нулевых защитных проводников свободных жил кабелей (см.рис.10.4,10.8) и стали полосовой.

 

Технические требования (указания) в общем случае должны содержать:

  • ссылки на схемы автоматизации, на основании которых указаны позиции приборов на схемах соединений;

  • пояснения по нумерации кабелей, проводов, труб, коробов (при необходимости):

  • указания по защитному занулению электроустановок;

  • 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 и т. п.

Технические требования (указания) размещают на первом листе схемы в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Перечень элементов. На схеме соединений внешних проводок приводят перечень элементов, в который включают:

  • запорную арматуру;

  • соединительные и протяжные коробки;

  • кабели, провода, пневмокабели;

  • трубопроводы, металлорукава;

  • материалы зануления проводников, узлы присоединения их к оборудованию и т.п.

Короба в перечень элементов не включают, о чем в технических требованиях (указаниях) схемы должна быть выполнена соответствующая запись.

Графу "Поз. обозначение" таблицы перечня элементов не заполняют. Форму перечня элементов, последовательность заполнения и порядок размещения выполняют в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

Элементы и устройства на схеме изображают в виде прямоугольников, внешних очертаний или условных графических обозначений, входные и выходные элементы - в виде условных графических обозначений или таблиц. Вводные элементы, через которые проходят провода, жгуты и кабели, изображают в виде условных графических обозначений, установленных в стандартах ЕСКД

На схеме около графических обозначений устройств указывают позиционные обозначения, присвоенные им на принципиальной схеме. Допускается указывать также наименование, тип, основные параметры элементов и устройств (рис.10.15).

На схеме следует указывать обозначения выводов (контактов) элементов и устройств, нанесенные на изделие или установленные в их документации. При изображении на схеме нескольких одинаковых устройств обозначения выводов допускается указывать на одном из них, например цоколевка электровакуумных приборов на рис.10.15.

При изображении на схеме разъемов допускается применять условные графические обозначения, не показывающие отдельные контакты, при этом сведения о подключении контактов приводят в таблице, размещаемой около разъема или на свободном поле схемы (рис.10.16).

 

При использовании многоконтактных элементов допускается указывать сведения о присоединении проводов и жил кабеля к контактам одним из следующих способов:

  • многоконтактное изделие изображают в виде прямоугольника, внутри которого условно изображают контакты и провода или жилы кабеля;

  • концы линий направляют в сторону соответствующего жгута или кабеля и обозначают (рис.10.17);

  • у изображения многоконтактного устройства помещают таблицу с указанием подключения контактов (рис.10.18).

Провода, группы проводов, жгуты и кабели должны быть показаны на схеме отдельными линиями. Для упрощения графики схемы допускается сливать отдельные провода, идущие на схеме в одном направлении, в общую линию. При подходе к контактам каждый провод изображают отдельной линией. Провода, жгуты и кабели должны быть обозначены порядковыми номерами в пределах изделия отдельно для каждого вида проводников. Номера кабелей проставляют в окружностях, помещенных в разрывах линий, изображающих кабель, вблизи мест разветвления жил, номера жгутов - на полках линий-выносок, номера групп проводов - около линий-выносок (рис.10.19). Жилы кабелей нумеруют в пределах кабеля.

Если на принципиальной схеме электрическим цепям были присвоены обозначения, то всем проводам и жилам кабелей должны быть присвоены те же обозначения, при этом в целях удобства чтения схемы рекомендуется нумеровать порядковыми числами отдельные участки цепи в пределах цепи, отделяя их от номера цепи знаком дефис.

Допускается линии, изображающие провода, группы проводов, жгуты и кабели, не проводить или обрывать около мест присоединения, при этом около обрыва линии связи и мест присоединения должны быть указаны адреса присоединений (см. рис.10.16,10.20).

Рис. 10.15. Прибор М. Схема электрических соединений

Рис. 10.16. Система контроля. Схема электрических соединений и подключений

Рис. 10.17. Многоконтактное устройство

 

На схеме должны быть указаны: для проводов - марка, сечение, при необходимости расцветка; для кабелей - марка, количество и сечение жил, а также количество занятых жил.

Количество занятых жил указывают в прямоугольнике справа от обозначения данных кабеля. Например, на рис.10.17обозначение кабеля РШМ 12x1 мм2 8 означает: РШМ - марка кабеля, 12 - число всех жил, 1 мм2 - сечение жилы, 8 - число занятых жил.

Если данные о проводах и кабелях указывают около линий, изображающих провода и кабели, допускается обозначения проводам и кабелям не присваивать. Одинаковые данные (марки, сечения) о всех или большинстве проводов рекомендуется указывать на поле схемы (см. рис.10.16).

Сведения о проводах и присоединениях могут быть указаны в таблице, размещаемой на поле схемы, на первом листе, как правило, над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение таблицы помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы. Таблица соединений может быть выполнена в виде самостоятельного документа на формате А4 с основной надписью по ГОСТ 2.104-68(форма 2 и 2а), при этом ей присваивается наименование "Таблица соединений". Форма таблицы соединений может выполняться в двух вариантах, представленных нарис.10.21.

Рис. 10.18. Многоконтактное устройство с таблицей соединений

 

В графах таблиц указывают:

  • в графе "Обозначение провода" - обозначение провода, жилы кабеля;

  • в графах "Откуда идет", "Куда поступает" - условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств;

  • в графе "Соединения" - условные буквенно-цифровые обозначения соединяемых элементов или устройств, разделяя их запятой;

  • в графе "Данные провода": для провода - марку, сечение и при необходимости расцветку; для кабеля - марку, сечение и количество жил;

  • в графе "Примечание" - дополнительные данные.

При выполнении соединений жгутами проводов или жилами кабелей перед записью проводов и жил помещают заголовок, например "Жгут 1" или "Жгут АВГД. ХХХХХХ.085". Провода жгута или жилы кабеля записывают в порядке возрастания номеров, присвоенных проводам и жилам.

При выполнении соединений отдельными проводами, жгутами проводов и кабелями в таблицу соединений записывают вначале отдельные провода (без заголовка), а затем, с соответствующими заголовками, жгуты проводов и кабели. Пример заполнения таблицы соединений приведен на рис.10.19. Если на отдельные провода должны быть надеты изоляционные трубки, экранирующие оплетки и т.п., то в графе "Примечание" помещают соответствующие указания. Допускается эти указания помещать на поле схемы (см.рис.10.16).

Рис. 10.19. Тракт передачи. Схема электрических соединений

Рис. 10.20. Различные варианты указания адресов соединений

Рис. 10.21. Форма таблицы соединений: а - первый вариант; б - второй вариант

 

На поле схемы над основной надписью допускается помещать необходимые технические требования: о недопустимости совместной прокладки некоторых проводов, жгутов и кабелей; значения минимально допустимых расстояний между ними; о специфике прокладки и др.

 

1.3. Схемы подключения внешних проводок

Содержание схем. Схемы подключения в общем случае должны содержать электрические соединительные коробки; щиты, пульты и стативы; технические требования (указания).

Рис. 10.22. Таблица соединений внешних проводок (форма 1)

Изделие изображают в виде прямоугольника или внешних очертаний, входные и выходные элементы - в виде условных графических обозначений или внешних очертаний. Размещение изображений входных и выходных элементов относительно изделия должно примерно соответствовать их действительному размещению в изделии. Всем этим элементам присваивают буквенно-цифровые позиционные обозначения согласно принципиальной схеме или схеме соединений. Допускается также указывать наименование и тип разъемов, к которым присоединяется внешний монтаж.

Вводные элементы, через которые проходят провода и кабели, изображают графически (рис.10.24).

На всех элементах, изображенных на схеме, должна быть показана маркировка, предусмотренная в конструкции этих элементов. Изображение и обозначение проводов внешнего монтажа показаны на рис.10.24. Следует обратить внимание на обозначение жил кабеля. Если номер жилы кабеля совпадает с маркировкой входного элемента, то номер жилы кабеля не обозначают. Жилы кабеля 9, кабеля 23, кабеля 12 (номера 1...6, 8, 9) не обозначены.

Сведения о внешнем подключении указывают в таблице подключения, расположенной на поле схемы над основной надписью. Форма таблицы произвольная.

В таблице должны быть указаны характеристики внешних цепей и адреса.

Рис. 10.23. Прибор ПА. Схема электрическая общая

Рис. 10.24. Прибор 2. Схема электрическая подключения

 

Электрические соединительные коробки и подключения к ним показывают в соответствии с указаниями § 10 п.1.2.

В соответствии со схемой соединений показывают отрезки кабелей и труб с присвоением им на схеме соединений номеров. Противоположные подключения отрезков кабелей и труб заканчивают фигурной скобкой и дают ссылку на обозначение схемы соединений (рис.10.5).

 

Щиты, пульты и стативы. Изображение единичных односекционных щитов и подключения к ним выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в§ 10 п.1.2.

Для многосекционных и составных щитов 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 рис.10.4и10.5.

Изображение отрезков кабелей и труб, подводимых к каждой секции или щиту, выполняют в соответствии с указаниями, приведенными в § 10 п.1.2.

Технические требования (указания) размещают на первом листе схемы в соответствии с указаниями РМ4-59-78.

 

Технические требования (указания) в общем случае должны содержать:

  • ссылку на электрические (пневматические) принципиальные схемы, на основании которых выполнена схема;

  • пояснения по применяемости схемы (при необходимости).

Схемы общие. Схема общая определяет составные части комплекса и соединение их между собой, используется при монтаже и наладке, а также при проектировании. На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, прямоугольниками, условными графическими обозначениями или внешними очертаниями и соединяющие их провода, жгуты и кабели. Входные, выходные я вводные элементы изображают в виде условных графических обозначений или таблиц. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному их размещению. Для каждого устройства и элемента, жгута и кабеля должны быть указаны наименование, тип, документ, на основании которого они применены. Данные об устройствах и элементах записывают в перечень элементов, о жгутах, кабелях и проводах - в таблицу перечня проводов, жгутов и кабелей.

Рис. 10.25. Форма таблицы перечня проводов

 

Связь перечня элементов со схемой осуществляется через позиционные обозначения, как правило, цифровые.

Таблица перечня проводов, жгутов и кабелей оформляется по форме, приведенной на рис. 10.25. В графах указывают:

  • в графе "Обозначение" - обозначение основного конструкторского документа провода, кабеля, жгута, изготовленных по чертежам;

  • в графе "Данные провода, жгута, кабеля" - тип и технические данные проводов, на которые не разрабатывают чертежи.

Связь перечня проводов со схемой осуществляется через обозначения проводов, жгутов и кабелей, присвоенные по правилам, установленным для схем соединений.

Пример оформления схемы общей с таблицами перечня элементов и проводов, жгутов и кабелей приведен на рис. 10.23. На схеме общей характеристики цепей допускается обозначать на поле схемы около изображения разъема.

В некоторых случаях целесообразно схемы соединений и подключений оформлять как единую схему (рис. 10.16).

 

Соседние файлы в папке Кн-ПАС