Pentru familiarizarea generală cu sistemul, este furnizată o diagramă bloc (Fig. 6.2). Schema structurala - aceasta este o diagramă care definește principalele părți funcționale ale produsului, scopul și relațiile acestora.

Structura - acesta este un set de părți ale unui sistem automatizat în care poate fi împărțit în funcție de un anumit atribut, precum și modalități de a transfera impactul între ele. În general, orice sistem poate fi reprezentat prin următoarele structuri:

• ? constructiv - când fiecare parte a sistemului este un întreg constructiv independent;
• ? functional - când fiecare parte a sistemului este proiectată pentru a îndeplini o funcție specifică (informațiile complete despre structura funcțională, indicând buclele de control, sunt date pe diagrama de automatizare);

Orez. 6.2.

? algoritmic - atunci când fiecare parte a sistemului este proiectată pentru a efectua un anumit algoritm de conversie a valorii de intrare, care face parte din algoritmul de funcționare.

Trebuie remarcat faptul că diagramele bloc nu pot fi date pentru obiecte de automatizare simple.

Cerințele pentru aceste scheme sunt stabilite prin RTM 252.40 „Sisteme automate de control al proceselor. Diagrame bloc management și control”. Conform acestui document, schemele bloc constructive cuprind: subdiviziuni tehnologice ale obiectului de automatizare; puncte

control și management, inclusiv cele care nu sunt incluse în proiectul în curs de dezvoltare, dar care au legătură cu sistemul proiectat; personalul tehnicși servicii care oferă Managementul operationalși funcționarea normală a obiectului tehnologic; principalele funcții și mijloace tehnice care asigură implementarea acestora la fiecare punct de control și management; relațiile dintre părțile obiectului de automatizare.

Elementele diagramei bloc sunt prezentate ca dreptunghiuri. Servicii funcționale separate și oficiali poate fi prezentat ca un cerc. În interiorul dreptunghiurilor se dezvăluie structura acestei secțiuni. Funcțiile unui sistem automat de control al procesului sunt indicate prin simboluri, a căror decodare este dată în tabelul de deasupra inscripției principale în funcție de lățimea inscripției. Relația dintre elementele diagramei structurale este descrisă prin linii solide, îmbinare și ramificare - prin linii cu o întrerupere. Grosimea liniilor este următoarea: imagini condiționate - 0,5 mm, linii de comunicare - 1 mm, restul - 0,2 ... 0,3 mm. Dimensiunile elementelor diagramelor bloc nu sunt reglementate și sunt alese la discreție.

Exemplul (Fig. 6.2) prezintă un fragment al execuției schema constructiva managementul si controlul statiei de tratare a apei. În partea inferioară sunt dezvăluite diviziunile tehnologice ale obiectului de automatizare; în dreptunghiurile din partea de mijloc - principalele funcții și mijloace tehnice ale punctelor de control ale unităților locale; în partea superioară - funcțiile și mijloacele tehnice ale punctului de control centralizat al stației. Deoarece diagrama ocupă mai multe foi, sunt indicate tranzițiile liniilor de comunicație către foile ulterioare și este afișat un dreptunghi rupt, dezvăluind structura obiectului de automatizare.

Pe liniile de comunicare dintre elementele individuale ale sistemului de control se poate indica direcția informațiilor transmise sau acțiunilor de control; dacă este necesar, liniile de comunicație pot fi marcate cu litere ale tipului de comunicare, de exemplu: K - control, C - semnalizare, telecomandă, AR - control automat, DS - comunicare dispecerată, PGS - comunicare telefonică industrială (cu voce tare) , etc. P.

Este schema de control în modul de achizitie. În același timp, este conectat la procesul tehnologic în maniera aleasă de inginerul de proces.

Conexiunea se realizează prin interfața cu obiectul (USO). Valorile măsurate sunt convertite în formă digitală. Aceste cantități sunt convertite în unități conform formulelor corespunzătoare. De exemplu, pentru a calcula temperatura măsurată de un termocuplu, se poate folosi formula T = A * U2 + B * U + C, unde U este tensiunea la ieșirea termocuplului; A, B și C sunt coeficienți. Rezultatele calculului sunt înregistrate de dispozitivele de ieșire pentru studiul ulterioar al procesului tehnologic în diferite condiții de parcurgere a acestuia. Pe baza acesteia, este posibil să se construiască sau să perfecționeze un model matematic al procesului controlat.

Acest mod nu are un impact direct asupra procesului tehnologic. Aici am găsit o abordare prudentă a implementării metodelor de management în sistemele de control al proceselor. Cu toate acestea, această schemă este utilizată ca una dintre subschemele de control obligatorii în alte scheme mai complexe de control al procesului.

În această schemă, sistemul de control al procesului funcționează în ritmul procesului tehnologic. Bucla de control este deschisă, adică ieșirile sistemului de control al procesului nu sunt conectate cu organele care controlează procesele tehnologice. Se efectuează acțiuni de control. operator-tehnolog primind recomandări de la computer.

Toate acțiunile de control necesare sunt calculate de computer în conformitate cu modelul procesului, rezultatele calculului sunt furnizate operatorului în pe suport de carton(sau sub formă de mesaje pe display).Operatorul controlează procesul prin modificarea setărilor.

Regulatoarele sunt mijloacele de a menține controlul optim al procesului. Operatorul îndeplinește rolul de adept și manager, ale cărui eforturi sistemul de control al procesului le îndreaptă continuu și precis spre optimizarea performanței procesului tehnologic.
Principalul dezavantaj al acestei scheme de control este prezența unei persoane în circuitul de control. Cu un număr mare de variabile de intrare și de ieșire, o astfel de schemă de control nu poate fi utilizată din cauza capacităților psihofizice limitate ale unei persoane. Cu toate acestea, acest tip de management are și avantaje. Ea satisface o abordare prudentă a noilor metode de management.

Modul consilier oferă o bună oportunitate de a testa modele noi procese tehnologice. Sistemul de control al proceselor poate monitoriza apariția situațiilor de urgență, astfel încât operatorul să aibă posibilitatea de a acorda mai multă atenție funcționării instalațiilor, în timp ce sistemul de control al proceselor poate monitoriza un număr mai mare de situații de urgență decât operatorul.

Management de supraveghere.

În această schemă, sistemul de control al procesului este utilizat într-o buclă închisă, adică setările pentru regulatoare sunt stabilite direct de sistem.

1. Managementul unui transport si depozit automatizat. Într-un astfel de sistem, computerul emite adresele celulelor cu rafturi, iar sistemul de automatizare locală a stivuitorului realizează mișcarea acestora în conformitate cu aceste adrese.
2. Managementul cuptoarelor de topire. Calculatorul generează valori de referință pentru controlul modurilor de funcționare ale cuptoarelor electrice, iar automatizarea locală, prin comenzi de calculator, controlează comutatoarele transformatorului.
3. Masini-unelte cu comanda numerica.

Control digital direct.

În modul control digital direct(NCU) semnalele utilizate pentru acționarea corpurilor de comandă provin din sistemul de control al procesului, iar regulatoarele sunt în general excluse din sistemul de comandă. Regulatoarele sunt calculatoare analogice care rezolvă o singură ecuație în timp real, cum ar fi aceasta:

unde y poate indica poziția supapei; k0, k1, k2, k3 - setări, datorită cărora controlerul poate fi configurat să funcționeze în diferite moduri; X - diferența dintre valoarea măsurată și valoarea de referință. Dacă X nu este =0, atunci este necesară mutarea corpului de control pentru a aduce procesul în modul specificat.

Dacă regulatorul folosește primii doi termeni ai ecuației pentru lucrul său, atunci se numește. Dacă se folosesc primii trei termeni, atunci regulatorul este proporţional-integral, iar dacă toți sunt termeni ai ecuației, atunci controlerul este proporţional-integral-derivat.

Conceptul NCU vă permite să înlocuiți regulatoarele cu un punct de referință. Sunt calculate impacturi reale, care sunt transmise direct organelor de control sub forma unor semnale adecvate. Schema NCU este prezentată în figură:

Denumirile introduse:
MA - obiect gestionat
D este un senzor.

Setările sunt introduse în sistemul de control automat de către operator sau un computer care efectuează calcule pentru optimizarea procesului.Operatorul trebuie să fie capabil să modifice setările, să controleze unele dintre variabilele selectate, să modifice intervalele de modificare admisibilă a valorii măsurate. variabilele, modificați setările și trebuie, de asemenea, să aibă acces la programul de control. Unul dintre principalele avantaje ale modului NCU este capacitatea de a schimba algoritmii de control prin efectuarea de modificări în programul de control. Principalul dezavantaj al schemei de control digital direct este capacitatea sistemului în cazul unei defecțiuni a computerului.

ACS este o abreviere care înseamnă Automated Control Systems. Răspunsul la întrebarea, ce este ACS, poate fi formulat astfel: este un set de sisteme tehniceși procese, complexe organizaționale și metode științifice care permit asigurarea control optim un proces sau obiect tehnic complex, precum și o echipă de oameni care au un scop comun.

In contact cu

Diagrama structurală a ACS

În structura oricărui sistem de control automat, se pot distinge următoarele componente:

1. Partea principală - include matematică și Suport informațional si partea tehnica.
2. Partea funcțională - implică specifică functii managerialeși o serie de programe conexe.

Sistemele pot fi elementare sau mari și complexe.

Se obișnuiește să se facă distincția între două varietăți structurale de astfel de sisteme - un sistem automat de control al procesului (APCS) și un sistem management organizațional(ASOU).

Diferențele dintre aceste sisteme rezidă în caracteristicile obiectului pe care sistemul îl va gestiona. Sistemele de control al proceselor sunt construite pentru a controla obiecte tehnice complexe, mecanisme, dispozitive, mașini. ASOU sunt concepute pentru a controla funcționarea echipelor de oameni. În funcție de utilizarea sistemelor de control automatizate, și modalitățile de transmitere a informațiilor vor diferi - acestea pot fi documente sau diferite semnale fizice.

Există, de asemenea, o abreviere pentru SAU - sistem control automat. Particularitatea sa constă în faptul că poate acționa ceva timp fără intervenția umană. Astfel de sisteme sunt folosite pentru a gestiona micile facilitati hoteliere.

Aplicația și funcțiile principale ale ACS

ACS sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii productie industriala. Principalele funcții ale sistemelor sunt următoarele:

Principiile de bază ale ACS

Pentru prima dată principii de acţiune sisteme automatizate management, procedura de dezvoltare și creare a acestora au fost formulate de V.M. Glushkov.

Baza de informații a sistemului de control automatizat

Baza de informații a sistemului de control automatizat poate fi numită întregul set de informații plasate pe suportul mașinii și necesare pentru funcționarea normală a sistemului.

De regulă, toate baza de informatii Este subdivizat condiționat în trei sectoare - general, derivat și operațional.

Caracteristicile tehnice ale sistemului de control automatizat

Sub baza tehnică a sistemului de control automat, se obișnuiește să se înțeleagă toate mijloacele tehnice care sunt utilizate pentru a colecta, acumula și procesa informații, precum și pentru a le afișa și transmite. Aceasta include și nodurile executive ale sistemului care afectează obiectul de control.

Principalele elemente tehnice și echipamente ale sistemului de control automatizat sunt calculatoarele electronice care asigură acumularea și prelucrarea tuturor datelor care circulă în cadrul sistemului. Această tehnică vă permite să simulați procesele de producție și să construiți propuneri pentru management.

Pentru construirea și gestionarea sistemelor de control automatizate se folosesc două tipuri de calculatoare electronice - contabilitate și reglementare și de informare și decontare.

Echipamentele informatice și informatice se află la cel mai înalt nivel ierarhic în sistem de management. Sarcina lor este să rezolve toate problemele legate de gestionarea centralizată a unității. Astfel de mecanisme se caracterizează prin viteză mare, prezența unui sistem de întreruperi, lungime variabilă a cuvântului, procesarea silabică a datelor de intrare.

Nivelul inferior al sistemului de control, de regulă, este acordat mecanismelor și echipamentelor contabile și de reglementare. Aceste mecanisme sunt de obicei plasate direct pe site-uri sau în magazine de producție. Sarcina lor este de a colecta date de intrare de la obiectele de control și prelucrarea primară a acestor informații, urmată de transferul acestora către departamentul de informații și decontare și de primirea informațiilor planificate ale directivei. În plus, partea contabilă și de reglementare a echipamentului este angajată în calcule locale și generează acțiuni de control asupra obiectelor de control în cazul abaterilor de la funcțiile calculate. Această parte a sistemului de control are o conexiune bine dezvoltată cu o cantitate mare surse de informare și dispozitive de control.

Mijloace mecanice de colectare și afișare a informațiilor

Dacă sistemul prevede colectarea și prelucrarea informațiilor cu participarea unei persoane, acesta include diverși registratori care vă permit să primiți date inițiale direct de la locurile de muncă. Aceasta include, de asemenea, tot felul de senzori de temperatură, temporizatoare, contoare ale numărului de piese fabricate și alte echipamente similare. Înăuntru sunt montate și fixatoare automate de deviere proces de fabricație, care înregistrează și transmit sistemului informații despre absența materialelor, instrumentelor, Vehicul de a trimite produse fabricate, precum și nereguli în funcționarea mașinilor. Un astfel de echipament este instalat nu numai în spatii industriale, dar și în depozite pentru depozitarea materiilor prime și a produselor finite.

Mijloacele de afișare a datelor includ toate dispozitivele care permit afișarea informațiilor în cea mai accesibilă formă pentru o persoană. Aceasta include tot felul de monitoare, tablouri de bord și ecrane, imprimante, terminale, indicatoare etc. Aceste dispozitive sunt conectate direct la procesorul central al unui computer și pot furniza informații fie reglementate, fie sporadic – la cererea operatorului sau în eventualitatea a unei urgențe.

Baza tehnică a sistemelor de control automatizat include și diverse tipuri de echipamente de birou, instrumente și dispozitive contabile care asigură funcționarea normală a principalelor unități tehnice.

Elementul principal al sistemului sunt electrolizorul unităților de control (BU). Fiecare unitate controlează două băi, cu excepția CU. instalat la capetele carcasei, fiecare controlând o baie. În consecință, în fiecare clădire pentru 98 de băi (cladirile 1 și 2 ale atelierului de electroliză), sunt instalate 50 de unități de control. Toate blocurile sunt unite într-o singură rețea a clădirii de electroliză.În aceeași rețea sunt incluse computerul de nivel superior (stația de lucru a operatorului clădirii) și controlerul de curent/tensiune al seriei (CTNS). Posturile de lucru ale operatorilor clădirii sunt conectate prin intermediul rețelei Ethernet la stațiile de lucru ale tehnologului.

Unitate de control TROLL

Unitățile de control TROLL sunt fabricate la uzina SPU (Sankt Petersburg). La proiectarea unității și la alegerea componentelor, au fost luate în considerare multe defecțiuni tipice pentru Rusia. De exemplu, butoanele de anulare manuală și demaroarele de motor nu au piese mobile, împiedicându-le să se lipească de umezeală sau murdărie. Implementat, desigur, și protecție software pe mai multe niveluri împotriva diferitelor defecțiuni hardware.

Ușurința și confortul întreținerii sunt asigurate de designul modular al conectorilor, care face posibilă înlocuirea rapidă a unităților individuale.

BU TROLL sunt instalate in cladirea de electroliza langa electrolizoare Dimensiunile blocului sunt 1600x600x400 mm (inaltime/latime/adancime).

În partea inferioară a blocului există module de putere pentru controlul motoarelor de antrenare a cadrului anodic, precum și blocuri terminale la care este conectat echipamentul electrolizatorului și este alimentată unitatea de control. Pe ușa părții inferioare există întrerupătoare pentru alimentarea motoarelor.

În partea de sus a blocului se află un controler Octagon MicroPC împreună cu module de izolare optică Grayhill. Toate intrările și ieșirile unității de control sunt izolate galvanic. În partea superioară, există module de control al temperaturii pentru unitatea de control, inclusiv încălzitoare și ventilatoare, care asigură o temperatură pozitivă constantă în interiorul unității.

Pe ușa părții superioare se află un panou de indicare și control al unității, format din două afișaje LED pentru indicarea parametrilor de funcționare a electrolizatoarelor, combinate cu tastaturi cu membrană pentru controlul electrolizatoarelor. În mijloc este o tastatură cu membrană pentru selectarea modului de afișare. Panoul, controlat de un microcontroler separat, permite:

afișează până la 64 de parametri diferiți de funcționare ai electrolizoarelor și unității de control;

setați valorile de referință pentru parametrii de control ai electrolizoarelor;

comutați între manual, automat și regimuri speciale management;

control în mod manual motoare anodice și sisteme automate de alimentare cu alumină.

Trebuie remarcat faptul că toate semnalele de control manual trec prin controlerul MicroPC. Fiabilitatea canalului (echipamentul modulelor optocupler M1sgorS controler tastatură) nu este inferioară circuitelor relee utilizate de obicei pentru aceasta, în timp ce controlerul „știe” despre acțiunile manuale, le înregistrează și le ține cont în timpul controlului automat ulterior și poate limita, de asemenea, sau le interzice in anumite conditii, corectand erorile grosolane ale personalului.

Deasupra panoului sunt lămpi care indică tensiunea trifazată a motoarelor și alarme.

Controlerul unității de control include: placa procesor 5025A (procesor - i386SX-25 MW; Berbec- 1 MB; memorie nevolatilă - 512 KB; unitate flash - 512 KB; sistem de operare- ROM-DOS 6.22), două plăci I/O 5648 și o placă de rețea Arcnet 5560. Controlerul primește semnale de la 2 intrări analogice și 25 digitale și controlează 22 de ieșiri digitale (toate intrările/ieșirile sunt izolate optic 1,5-4 kV). pot fi setate până la 14 intrări analogice, 34 de intrări digitale și 6 ieșiri digitale. Trebuie remarcat faptul că caracteristicile controlerului sunt cu un ordin de mărime superioare celor ale altor sisteme, în care un controler tipic are viteza de 1 1 a unui procesor de 16 biți cu o frecvență de ceas.

are viteza unui procesor de 16 biți cu o frecvență de ceas de 10-16 MHz cu o memorie de 16-4 KB. Puterea excesivă a controlerului MicroPC a făcut posibilă implementarea unor algoritmi care sunt fundamental imposibili în alte sisteme. Blocurile sunt furnizate cu software-ul original corespunzător echipamentului efectiv al instalației (revizuirea operațională a software-ului de bază în conformitate cu specificațiile cerințelor clientului). Software controlerul este deschis. Adăugarea de noi sau modificarea algoritmilor existenți este posibilă nu numai atunci când sunt furnizate de specialiștii ToxSoft. dar și de către programatorii din fabrică în timpul funcționării.

Algoritmii dezvoltați pentru sistem au fost testați și testați la fabrica de aluminiu Sayan timp de doi ani. În timpul procesului de dezvoltare, nu a existat un singur eșec în funcționarea algoritmilor și eficacitatea muncii lor cu tipuri variate electrolizoare.

ÎN vedere generala o diagramă bloc a unui sistem de control automat cu un singur circuit este prezentată în Figura 1.1. Sistemul de control automat este format dintr-un obiect de automatizare și un sistem de control pentru acest obiect. Datorită unei anumite interacțiuni între obiectul de automatizare și schema de control, sistemul de automatizare în ansamblu oferă rezultatul necesar funcționării obiectului, caracterizându-i parametrii de ieșire și caracteristicile acestuia.

Orice proces tehnologic este caracterizat de anumite marimi fizice (parametri). Pentru mersul rațional al procesului tehnologic, unii dintre parametrii acestuia trebuie menținuți constanți, iar unii trebuie modificați conform unei anumite legi. În timpul funcționării unui obiect controlat de un sistem de automatizare, sarcina principală este menținerea condițiilor raționale pentru derularea procesului tehnologic.

Să luăm în considerare principiile de bază ale construirii structurilor sistemelor locale de control automat. În controlul automat, de regulă, sunt rezolvate trei tipuri de probleme.

Primul tip de sarcini include menținerea unuia sau mai multor parametri tehnologici la un anumit nivel. sisteme automate de control, sarcini decisive de acest tip se numesc sisteme de stabilizare. Exemple de sisteme de stabilizare sunt sistemele de control al temperaturii și umidității aerului din unitățile de aer condiționat, a presiunii și a temperaturii aburului supraîncălzit în cazane, a numărului de rotații în abur și turbine cu gaz, motoare electrice etc..

Al doilea tip de sarcină este de a menține o corespondență între două cantități dependente sau una dependentă și alte cantități independente. Sistemele care reglează rapoartele se numesc sisteme automate de urmărire, de exemplu, sisteme automate pentru reglarea raportului „combustibil-aer” în procesul de ardere a combustibilului sau raportul „consum de abur - consum de apă” la alimentarea cazanelor cu apă etc.

Al treilea tip de sarcini este modificarea în timp a variabilei controlate conform unei anumite legi. Sistemele care rezolvă acest tip de problemă se numesc sisteme de control software. Un exemplu tipic al acestui tip de sisteme este sistemul de control regim de temperaturăîn timpul tratamentului termic al metalului.

În ultimii ani, sistemele automate extreme (căutare) au fost utilizate pe scară largă pentru a asigura efectul pozitiv maxim al funcționării unui obiect tehnologic atunci când cost minim materii prime, energie etc.

Un ansamblu de mijloace tehnice prin care una sau mai multe valori reglabile fără participarea unui operator uman sunt aduse în concordanță cu valorile stabilite constante sau schimbătoare ale acestora, conform unei anumite legi, prin dezvoltarea unui impact asupra valorilor controlate ca se numește un rezultat al comparării valorilor lor reale cu cele date sistem automat de reglare (ACP) sau sistem de control automat. Din definiție rezultă că, în cazul general, componența celui mai simplu ACP ar trebui să includă următoarele elemente:

obiect de control (OC) caracterizat prin valoarea controlată x n . x(t);

un dispozitiv de măsurare (MD) care măsoară valoarea controlată și o transformă într-o formă convenabilă pentru conversie ulterioară sau pentru transmisie de la distanță;

un dispozitiv master (memorie) în care este setat un semnal de referință care determină valoarea setată sau legea de modificare a variabilei controlate;

dispozitiv de comparare (CS), în care valoarea reală a variabilei controlate x este comparată cu valoarea prescrisă g(t) și,

este detectată o abatere (g(t)-x(t));

un dispozitiv de control (RU) care, la primirea unei abateri (ε) la intrarea sa, produce o acțiune de reglementare care trebuie aplicată obiectului reglementat pentru a elimina abaterea existentă a valorii controlate x de la valoarea prescrisă g( t);

mecanism executiv (IM). La ieșirea aparatului de distribuție, acțiunea de reglementare are o putere mică și este emisă într-o formă care în general nu este potrivită pentru un impact direct asupra obiectului reglementării. Este necesară fie consolidarea acțiunii de reglementare, fie transformarea într-o formă convenabilă x p. Pentru aceasta se folosesc actuatoare speciale, care sunt dispozitivele executive de ieșire ale elementului de reglare;

organism de reglementare (RO). Actuatoarele nu pot actiona direct asupra variabilei controlate. Prin urmare, obiectele reglementării sunt furnizate cu organe speciale de reglementare ale RO, prin care IM acționează asupra valorii reglementate;

linii de comunicație prin care semnalele sunt transmise de la element la element într-un sistem automat.

Ca exemplu, luați în considerare o diagramă bloc mărită a controlului automat (Figura 1.1). În diagramă, parametrii de ieșire - rezultatul funcționării obiectului controlat, sunt desemnați x 1, x 2, ……… x n. Pe lângă acești parametri de bază, funcționarea obiectelor de automatizare este caracterizată de o serie de parametri auxiliari (y 1, y 2,…….y n), care trebuie controlați și reglați, de exemplu, menținuți constant.

Figura 1.1. Schema structurală a controlului automat

În procesul de funcționare, obiectul de control primește influențe perturbatoare f1 .... fn, provocând abateri ale parametrilor х1…….хn de la valorile lor raționale. Informațiile despre valorile curente ale curentului x și curentului y intră în sistemul de control și sunt comparate cu valorile lor prescrise (punctele de referință) g1…… gn, în urma cărora sistemul de control exercită acțiuni de control E1…..En asupra obiectului, care vizează compensarea abaterilor parametrilor de ieșire curent de la valorile date.

Conform structurii sistemului de control automat pentru un obiect de automatizare, în cazuri particulare, acestea pot fi centralizate pe un singur nivel, descentralizate pe un singur nivel și pe mai multe niveluri. În același timp, sistemele de control cu ​​un singur nivel sunt numite sisteme în care obiectul este controlat dintr-un punct de control sau din mai multe puncte independente. Sistemele cu un singur nivel în care controlul se exercită dintr-un singur punct de control se numesc centralizate. Sistemele cu un singur nivel, în care părțile individuale ale unui obiect complex sunt controlate din puncte de control independente, sunt numite descentralizate.

2.2 Funcțional - scheme tehnologice control automat

Schema funcțional-tehnologică - principala hartie alba, care determină structura blocurilor funcționale a dispozitivelor nodurilor și elementelor sistemului de control automat, reglarea procesului tehnologic (operații) și controlul parametrilor acestuia, precum și dotarea obiectului de control cu ​​dispozitive și echipamente de automatizare. De asemenea, circuitele sunt adesea denumite pur și simplu circuite de automatizare. Regulile de compunere și implementare sunt dictate de cerințele standardelor (vezi Capitolul 1).

Schema funcțional-tehnologică a automatizării este realizată pe un singur desen, în care echipamentele tehnologice, liniile și conductele de transport, echipamentele de instrumentare și automatizare sunt prezentate cu simboluri, indicând legăturile dintre ele. Dispozitivele auxiliare (surse de alimentare, relee, întrerupătoare, întrerupătoare, siguranțe etc.) nu sunt prezentate în diagrame.

Diagramele de automatizare funcțională sunt asociate cu tehnologia de producție și echipamentele de proces, astfel încât diagrama arată amplasarea echipamente tehnologice Simplificat, nu la scară, dar ținând cont de configurația reală.

Pe lângă echipamentele tehnologice diagrame funcționale automatizarea în conformitate cu standardele simplificate (două linii) și condiționat (cu o singură linie) descriu linii de transport în diverse scopuri.

Cum să construiți și să studiați circuite documentatie tehnica trebuie făcută într-o anumită ordine.

Parametrii procesului tehnologic, care sunt supuși controlului și reglării automate;

structură funcțională management;

Bucle de control;

Prezența protecției și alarmelor și blocarea acceptată a mecanismelor;

Organizarea punctelor de control și management;

Mijloace tehnice automatizare, cu ajutorul căreia se rezolvă funcțiile de control, semnalizare, reglare automată și control.

Pentru a face acest lucru, este necesar să cunoașteți principiile construirii sistemelor de control automat pentru controlul tehnologic și imaginile condiționate ale echipamentelor tehnologice, conductelor, instrumentelor și echipamentelor de automatizare, relațiile funcționale dintre dispozitivele individuale și echipamentele de automatizare și să aveți o idee despre natura procesului tehnologic și interacțiunea instalațiilor individuale și a unităților de echipamente tehnologice.

Pe o diagramă funcțională, liniile și conductele de comunicație sunt adesea prezentate într-o imagine cu o singură linie. Denumirea mediului transportat poate fi numerică sau alfanumerice. (De exemplu: 1.1 sau B1). Prima cifră sau literă indică tipul de mediu transportat, iar următorul număr indică scopul acestuia. Denumirile numerice sau alfanumerice sunt prezentate pe rafturile liniilor de conducere sau deasupra liniei de transport (conducta) și, dacă este necesar, în pauze în linia de transport (în acest caz, denumirile acceptate sunt explicate în desene sau în documente text(A se vedea tabelul 1.1.). La instalațiile tehnologice, acestea prezintă acele vane de control și închidere, dispozitive tehnologice care sunt direct implicate în controlul și managementul procesului, precum și organele selective (senzori), de închidere și de reglementare necesare pentru a determina locația relativă a locuri de prelevare (locuri de instalare a senzorilor), precum și măsurători sau control al parametrilor (vezi Tabelul 1.2).

Dispozitivele complete (mașini de control centralizat, mașini de control, semi-seturi de telemecanică etc.) sunt desemnate printr-un dreptunghi de dimensiuni arbitrare cu indicarea tipului de dispozitiv în interiorul dreptunghiului (conform documentației producătorului).

În unele cazuri, unele elemente ale echipamentelor tehnologice sunt, de asemenea, reprezentate pe diagrame sub formă de dreptunghiuri indicând numele acestor elemente. Totodată, în apropierea senzorilor, selectivi, de recepție și a altor dispozitive similare ca scop, este indicată denumirea echipamentului tehnologic la care se referă.

Tabelul 1.1. Desemnarea liniilor de transport ale conductelor în conformitate cu GOST 14.202 - 69

Tabelul 1.2. Simboluri ale fitingurilor tehnologice

Nume	Desemnare conform GOST 14.202 - 69
Supapă de închidere (supapă)
Supapă electrică
Supapă cu trei căi
valva de siguranta
Oblon rotativ (poarta, poarta)
Servomotor cu diafragmă
Tabelul 1.3. Elemente de comutare electrice de ieșire
Nume	Desemnare conform GOST 2.755 - 87
Contact pentru comutarea unui circuit de curent mare (contact de contact)
Fară contact
Rupe contactul

Pentru a facilita citirea diagramelor, pe conducte și alte linii de transport sunt plasate săgeți care indică direcția de mișcare a substanței.

În schema funcțional-tehnologică, precum și în imaginea conductei prin care substanța părăsește acest sistem, se face o inscripție corespunzătoare, de exemplu: „Din magazinul de absorbție”, „De la pompe”, „Până la circuitul de polimerizare. ”.

Figura 1.2. Imaginea senzorilor și a dispozitivelor selective (fragment)

Simbolurile grafice convenționale ale echipamentelor de automatizare sunt prezentate în tabelele 1.2., 1.3., 1.4 .. Simbolurile simbolurilor grafice ale echipamentelor electrice utilizate în diagramele funcționale de automatizare trebuie reprezentate în conformitate cu standardele (Tabelul 1.3.). În absența simbolurilor standard pentru orice dispozitiv automat, ar trebui să vă acceptați desemnările și să le explicați cu o inscripție pe diagramă. Grosimea liniilor acestor denumiri ar trebui să fie de 0,5 - 0,6 mm, cu excepția liniei de despărțire orizontală din imaginea simbolică a dispozitivului instalat pe scut, a cărei grosime este de 0,2 - 0,3 mm.

Dispozitivul de selecție pentru toate dispozitivele conectate permanent nu are o denumire specială, ci este o linie continuă subțire care conectează conducta de proces sau aparatul cu dispozitivul (Fig. 1.2. Dispozitivele 2 și 3a). Dacă este necesar să se indice locația exactă a dispozitivului de prelevare sau a punctului de măsurare (în interiorul denumirii grafice a aparatului tehnologic), la capăt este descris cu îndrăzneală un cerc cu diametrul de 2 mm (Fig. 1.2 dispozitivele 1 și 4a). ).

Tabelul 2.4. Denumirile grafice condiționate ale echipamentelor și dispozitivelor de automatizare

Nume	Simbol conform GOST 21.404 - 85
Un traductor de măsurare primar (senzor) sau un dispozitiv instalat local (pe o linie de producție, aparat, perete, podea, coloană, structură metalică). De bază Permis
Dispozitiv instalat pe placă, telecomandă Permisă de bază
Dispozitiv selectiv fără conexiune permanentă a dispozitivului
Mecanism de acționare
Comutator de deplasare
Sonerie electrică, sirenă, claxon
Încălzitor electric: a) rezistență, c) inducție
Dispozitiv de inregistrat
Lampă cu incandescență, descărcare în gaz (semnal)
Mașină electrică trifazată (M - motor, G - generator)
Mașină electrică de curent continuu (motor M, generator G)

Pentru a obține o denumire completă (lizibilă) a unui dispozitiv sau a unui alt instrument de automatizare, în imaginea sa grafică convențională este introdus un simbol alfabetic sub forma unui cerc sau oval, care determină scopul, funcțiile îndeplinite, caracteristicile și parametrii de funcționare. Locația scrisorii determină sensul acesteia. Astfel, literele date în Tabelul 1.5 sunt principalii parametri și funcții, iar literele date în Tabelul 1.6 specifică funcția, parametrul.

Tabelul 1.5. Desemnarea parametrilor principali măsurați în schemele de automatizare

Litera H este folosită pentru a desemna controlul manual. Literele de rezervă pot fi folosite pentru a desemna valori care nu sunt prevăzute de standard: A, B, C, I, N, O, Y, Z (litera X nu este recomandată) . Literele de rezervă folosite trebuie descifrate printr-o inscripție pe câmpul liber al diagramei.

Mai jos sunt denumirile pentru specificarea valorilor cantităților măsurate.

Tabelul 1.6. Adiţional denumiri de litere

Litera folosită pentru a clarifica valoarea măsurată este plasată după litera care indică valoarea măsurată, de exemplu P, D - diferența de presiune (diferențială).

Funcțiile îndeplinite de dispozitivele de afișare a informațiilor sunt indicate cu litere latine (vezi tabelul 2.7).

Tabelul 1.7. Litere funcționale

În plus, pot fi folosite simbolurile E, G, V.

Toate literele de mai sus sunt puse în partea superioară a cercului care indică dispozitivul (dispozitivul).

Dacă sunt folosite mai multe litere pentru a desemna un instrument, atunci ordinea aranjamentului lor după prima, care indică valoarea măsurată, ar trebui să fie, de exemplu: TIR - instrument de măsurare și înregistrare a temperaturii, PR - instrument de înregistrare a presiunii.

La desemnarea dispozitivelor realizate sub formă de blocuri separate și destinate operațiunilor manuale, litera H este pusă pe primul loc.

Pentru un exemplu din fig. 1.2 prezintă o schemă de automatizare folosind dispozitive de înregistrare a temperaturii și a căderii de presiune, unde pentru formare simbol dispozitiv (set), scopul funcțional este indicat în partea superioară a cercului, iar denumirea sa de referință este plasată în partea inferioară a cercului (alfanumeric sau digital - 1, 2, 4a, 4b, 3a, 3b). Astfel, toate elementele unui set, i.e. un grup funcțional de dispozitive (transductoare de măsurare primare, intermediare și de transmisie, un dispozitiv de măsurare, un dispozitiv de control, un actuator, un organism de reglementare) sunt desemnate cu același număr. În acest caz, numărul 1 este atribuit primului set (din stânga), numărul 2 - celui de-al doilea și așa mai departe.

Pentru a distinge elementele unui set, lângă număr este plasat un index alfabetic (nu sunt recomandate literele Z și O, al căror contur este similar cu conturul numerelor): pentru convertorul primar (element sensibil) - indicele "a", pentru convertorul de transmisie - "b" , pentru dispozitivul de măsurare - "in", etc. Astfel, pentru un set, denumirea completă a traductorului de măsurare primar va fi 1a, traductorul de măsurare transmisor 1b, dispozitivul de măsurare (secundar) 1c etc. în timp ce înălțimea numărului este de 3,5 mm, înălțimea literei este de 2,5 mm.