Автоматизація технологічних процесів�Лекція 2

СХЕМИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦІЇ

​

1. Види схем автоматизації технологічних процесів
2. Побудова функціональних схем автоматизації
3. Літерні позначення на функціональних схемах

1. Види схем автоматизації

Схеми автоматизації поділяються:

• Схема автоматизації – це основний документ, що пояснює принцип дії

і взаємодії різних елементів, пристроїв чи всієї системи автоматизації у

цілому.

• За схемою здійснюють монтаж, налагодження й експлуатація автома-

тичних пристроїв і систем управління.

• Схеми як правило викреслюють в умовних позначках без дотримання

масштабу і часто без врахування дійсного просторового розташування

складових елементів системи автоматизації.

Функціональна

Алгоритмічно

- структурна

Структурна

Принципова

З'єднання і

підключення

Відображають взаємодію пристроїв, блоків, вузлів і елементів системи автомати-зації в процесі їхньої роботи.

Відображає принцип дії об'єкту управ-

ління і САУ

Є монтаж-ними схемами САУ

Найбільш зручна графічна форма представлення САУ

Принципова електрична схема

Регулювання температури теплоносія шахтної зерносушарки

1 – зерносушарка,

2 – датчик температури,

3 – регулююча заслінка,

4 – реверсивний електродвигун,

5 – підсилювач сигналу,

6 – регулюючий міст.

• Задане значення керованої температури , встановлюють, переміщуючи

повзунок змінного опору задатчика R_з.

• Необхідна температура теплоносія підтримується за допомогою заслінки 3, яка

змінює співвідношення гарячого (з топки) Q_г і атмосферного холодного Q_x повітря.

• Для усунення автоколивань застосовується зворотній зв'язок за допомогою

змінного опору потенціометра R_с, повзунок якого механічно зв'язаний з ротором

електродвигуна 4.

• Оскільки сигнал виходу з моста малопотужний, тому для керування реверсивним

електродвигуном 4 використовується підсилювач 5.

• Датчик температури 2 теплоносія, має опір R_д, який включений в одне із плечей вимірювального моста 6.

​

Функціональна схема

Регулювання температури теплоносія шахтної зерносушарки

Об’єкт управління (ОУ), − зерносушарка, датчик температури з вимірювальним перетворювачем (ДТ), пристрій для порівняння температур – регулюючий міст (РМ), елемент підсилення – підсилювач (ПС), заслінка разом з електродвигуном – виконавчий механізм (ВМ), зворотній зв'язок між заслінкою і повзунком потенціометра Rс – (ЗЗ), джерело живлення – блок живлення (БЖ).

• Порівнювальний елемент РМ прийнято позначати не прямокутником, а кружком із секторами
• Блок живлення й інші допоміжні пристрої звичайно на функціональних і структурних схемах не показують.
• Назву кожного пристрою скорочено записують у прямокутнику, символу пристрою, чи поруч з ним.

​

Алгоритмічно-структурна схема

Регулювання температури теплоносія шахтної зерносушарки

W_i − математична залеж-ність, між вихідною і вхідною величинами даного блоку.

Приклад:Х₂ = W₂(Х₀, Х₁, Х₅);

Y - регульована величина.

Х₁, Х₂, Х₃, Х₅ − проміжні значення величин.

Х₀ − величина завдання.

Х₄ − регулююча дія.

• Найбільш зручна графічна форма представлення системи автоматичного управління (САУ) в процесі дослідження її динамічних властивостей.
• На схемі відображають лише математичну модель об’єкту управління.
• Поділ САУ на елементарні блоки певної дії виконують в залежності від виду математичного рівняння, що зв'язує вихідну величину з вхідною кожного блоку.
• Містить математичний опис динамічних властивостей елементарних блоків системи, по яких визначаються динамічні властивості всієї системи.

Монтажні схеми

Схема з'єднань

• Показує зовнішні підключення установки.
• Для правильного з'єднання проводів при монтажі і для полегшення експлуатації всі апарати і ланцюги на схемі з'єднань отримують певне маркірування.
• Маркірування відображає в умовному виді функціональне призначення і положення проводів і апаратів у схемі, звідки і куди приходить провід, марку проводу, нумерацію клем.
• У схемах постійного струму ділянки ланцюгів позитивної поляр-ності маркірують непарними номерами, а негативної – парними.
• У схемах трифазного змінного струму в маркірування додають букви А, В, С чи N, що вказує на фазу чи нульовий провід.

• Відображає або зовнішні з'єднання між окремими пристроями, або з'єднання між елементами всередині пристрою.
• Розташування всіх апаратів, вузлів, проводів і клемних з’єднань на монтажних схемах відповідає їх дійсному розташуванню на панелі (без дотримання масштабів) пристрою.

Схема підключень

2.Функціональні схеми – це :

Функціональні

схеми

Об'єктом

управління

в системах автоматизації технологічних процесів є

сукупність основного та допоміжного обладнання разом

із вбудованими в нього запірними та регулюючими

органами, а також енергії, сировини та інших

матеріалів, які визначаються особливостями технології,

що використовується.

являються основним технічним документом, що визначає

функціонально-блочну структуру окремих вузлів

автоматичного контролю, управління та регулювання

технологічного процесу, оснащення об’єкту управління

приладами та засобами автоматизації (в т.ч. засобами

телемеханіки та обчислювальної техніки).

При розробці ФСА необхідно враховувати:

Вид і характер технологічного процесу, умови пожежної та вибухової безпеки, агресивність та токсичність навколишнього середовища і т.п.;

​

Параметри та фізико-хімічні властивості вимірюваного середовища;

​

Відстань від місць встановлення датчиків, допоміжних пристроїв, виконавчих механізмів, приводів машин і запірних органів до пунктів управління і контролю;

Використання допоміжної енергії в автоматиці (пневматичної, гідравлічної) з урахуванням умовами безпеки ТОУ, агресивності середовища, швидкості дії системи автоматизації та ін. ;

​

2

1

3

4

Необхідну точність та швидкість дії засобів автоматизації;

​

5

Позначення трубопроводів, приладів та засобів автоматизації

Позначення засобів автоматизації

Приклад побудови умовного позначення приладу для вимірювання, реєстрації та автоматичного регулювання перепаду тиску

3. Літерні позначення на ФСА

Літерні позначення на ФСА

Функціональні схеми автоматизації із умовним зображенням щитів і пультів управління