Побудова функціональної схеми автоматизації технологічного процесу на основі мікропроцесорних керуючих засобів
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
для самостійної підготовки та інструкція
до виконання розрахунково-графічної роботи
з дисципліни “Автоматизовані системи керування
технологічними процесами”
для студентів базового напряму 6.050202
“Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”
Затверджено
на засiданнi кафедри
автоматизації теплових
i хiмiчних процесів
Протокол N 1 від 30.08.2010 р.
Львів - 2010
Побудова функціональної схеми автоматизації технологічного процесу на основі мікропроцесорних керуючих засобів. Методичні вказівки для самостійної підготовки та інструкція до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни “Автоматизовані системи керування технологічними процесами” для студентів базового напрямку 6.050202 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” / Укл. Ф.Д. Матіко, – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2010. – 28с.
| Укладачі | матіко ф.д., канд.техн. наук, доц. |
| Матіко Г.Ф., канд.техн. наук, асист. | |
| Відповідальний за випуск | Пістун Є.П., докт. техн. наук, проф. |
| Рецензенти | Крих Г.Б., канд. техн. наук, доц., |
| Юсик Я.П., канд. техн. наук, доц. |
Мета роботи: засвоєння методики побудови функціональної схеми автоматизації технологічного процесу на основі мікропроцесорних керуючих засобів.
Необхідна теоретична підготовка: знання принципів побудови систем автоматичного регулювання основних технологічних параметрів та систем керування типових технологічних апаратів, володіння методикою вибору технічних засобів автоматизації, знання принципів побудови та технічних характеристик засобів автоматизації.
ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Основи побудови функціональних схем автоматизації
Із застосуванням мікропроцесорних керуючих засобів
Синтез функціональної схеми автоматизації (ФСА) процесу починають із детального аналізу об’єкту керування, визначення переліку вхідних величин, параметрів стану, збурюючи величин. Для аналізу взаємозв’язку параметрів стану та вхідних величин і збурень вивчають теоретичні основи технології об’єкту керування, аналізують чи складають тепловий та матеріальний баланс об’єкту керування. На основі аналізу рівнянь балансу визначають вхідні величини для ефективного впливу на кожен із параметрів стану та визначають перелік необхідних контурів регулювання, дискретного керування, сигналізації, захисту. Результатом синтезу є спрощена функціональна схема автоматизації процесу.
В рамках цієї розрахунково-графічної роботи синтез ФСА не виконується. Вихідними даними до виконання РГР є оптимальна спрощена ФСА процесу.
Під час виконання ФСА керуються такими загальними вимогами:
1) Системи автоматизації повинні будуватись на серійних уніфікованих засобах автоматизації і обчислювальної техніки.
2) При побудові схем автоматизації і виборі технічних засобів слід враховувати: вид і характер виробничого процесу, умови пожежо- і вибухо- безпеки, агресивність і токсичність оточуючого середовища, параметри і фізико-хімічні властивості вимірюваного середовища, відстані до місць встановлення давачів, допоміжних пристроїв, виконавчих механізмів, приводів машин і запірних органів до пунктів керування і контролю, необхідну точність і швидкодію контрольно-вимірювальної апаратури.
3) Слід дотримуватись однотипності технічних засобів, що значно зменшує експлуатаційні затрати на їх обслуговування.
4) Об’єм автоматизації повинен бути оптимальним, а кількість засобів автоматизації на оперативних щитах мінімальна, оскільки надлишок апаратури не менш шкідливий ніж її відсутність.
Під час зображення технологічного обладнання та засобів автоматизації слід керуватись такими рекомендаціями:
1) Технологічне обладнання і трубопроводи на ФСА повинні подаватись спрощено, але таким чином, що дозволяє показати їх взаємне розміщення та розміщення засобів автоматизації. Внутрішні деталі і елементи частин обладнання показують лише в тому випадку, якщо вони механічно зв’язані з приладами і засобами автоматизації.
Не рекомендується показувати деталі допоміжного призначення (фільтри, відстійники і т.п.), що не мають принципового значення для розуміння технологічної схеми та функціональної схеми автоматизації.
2) На функціональній схемі зображаються всі прилади, засоби автоматизації і керування, необхідні для автоматизації об’єкту (процесу).
3) Лінії зв’язку між приладами і засобами автоматизації зображаються на функціональній схемі однолінійно тонкими лініями незалежно від фактичної кількості труб і електропроводок, що здійснюють цей зв’язок.
Лінії зв’язку наносяться по найкоротшій відстані з найменшою кількістю зломів і перетинів. Допускається перетинати лініями зв’язку зображення комунікацій (трубопроводів) і технологічного обладнання. Перетинати умовні позначення приладів і засобів автоматизації не допускається.
Підводити лінії зв’язку до символу приладу допускається в будь якій точці кола (зверху, знизу, збоку).
4) При виконанні складних ФСА з великою кількістю застосованих приладів і засобів автоматизації, щоб не утруднювати читання схеми, рекомендується робити розрив ліній зв’язку. Кінці розривів ліній зв’язку показують на вільному полі креслення в один горизонтальний ряд (зверху чи знизу від технологічного обладнання). Для зручності користування кожний кінець одної лінії зв’язку нумерується тою самою арабською цифрою. Кінці розривів ліній зв’язку, що показані над таблицею засобів автоматизації, нумеруються зліва направо в порядку зростання номерів.
5) На функціональних схемах повинні бути вказані номінальні або граничні (максимальні чи мінімальні) значення вимірюваних чи регульованих величин.
Умовні позначення засобів автоматизації на ФСА будуються згідно із ГОСТ 21.404-85. Основні положення ГОСТ 21.404-85 щодо побудови умовних позначень засобів автоматизації наведені у додатку 1.
ФСА на основі мікропроцесорних керуючих засобів зображають, як правило, табличним способом. Тобто умовні позначення засобів автоматизації, крім засобів, які механічно зв’язані із технологічним обладнанням і трубопроводами, показують у таблиці, розміщеній в нижній частині креслення ФСА.
У таблиці засобів автоматизації для ФСА на основі мікропроцесорних керуючих засобів необхідно показати:
1) прилади розміщені на місці, тобто поза щитами в межах технологічних площадок, крім засобів, які механічно зв’язані із технологічним обладнанням і трубопроводами;
2) прилади розміщені на щиті чи пульті;
3) склад пристроїв зв’язку з об’єктом керуючих мікропроцесорних засобів за видом вхідних та вихідних сигналів;
4) функції мікропроцесорних керуючих засобів;
5) функції, що реалізовані на автоматизованих робочих місцях оператора.
Загальний вигляд таблиці засобів автоматизації наведений на рисунку 1.
Рисунок 1. Загальний вигляд таблиці засобів автоматизації.
Структура таблиці може бути скоректована під час виконання ФСА. Тобто може бути уточнений склад ПЗО, функції мікропроцесорних керуючих засобів та АРМ у відповідності до технічних та функціональних можливостей вибраних засобів.
