Вопрос 1 проектирование

Многоуровневая система управления

Структурные схемы управления и контроля является для каждого проектируемого объекта основным проектным документом. Одновременно разработка структуры управления и контроля выявляет необходимость вести проектирование каждой части проекта необособленно, а по методу системного проектирования, обеспечивая при этом наибольшую технико-экономическую эффективность. Системный метод проектирования заключается в том, что наряду с применением прогрессивных решений по каждой части проекта предусматривается обще объектные взаимоулучшаюшие решения, обеспечивающие максимальное использование людских, трудовых и материальных ресурсов.

Структурная схема составляется по технологическому признаку. Границы каждой структурной схемы могут быть пределы оперативного влияния на ведение процесса. Структурные схемы бывают: одноуровневые и многоуровневые.

Рис многоуровневая система управления

ТОУ- технологический объект управления, ИИ- исходная информация, ПУ- пункт управления, ИМ - исполнительный механизм.

1-участок заготовки, 2-выдача сырья, 3-участок переработки, 4-мастер, 5-диспетчер,

На схеме структура управления и контроля отображает в общем виде основные решения по функциональной и организационной и технической структурам с соблюдением иерархии системы и взаимосвязями между пунктами управления и контроля оперативного персонала и ТОУ. Структурная схема в общем виде должна отображать с помощью условно буквенных и графических обозначений: 1)все технические подразделения, входящие в систему управления, 2)пункты контроля и управления, в том числе и те, которые не входят в состав разработанного проекта (диспетчерская в данном случае), но имеют связь с данной системой управления, 3)технологический персонал и специализированные службу, которые обеспечивают оперативное управление и нормальное функционирование объекта, 4)основные функции и технические средства, обеспечивающие их реализацию в каждом пункте контроля и управления, 5)взаимосвязь подразделений технологического объектов, пунктов контроля и управления технологического персонала между собой.

Совокупность перечисленных графически условных изображений с нанесенными линиями управления представляют схему взаимосвязи между управляемой системой (ТОУ) и управляющей и раскрывает содержание структуры управления и контроля. При компоновке материала на чертеже графический материал должен быть расположен в верхней части листа, а текстовой внизу или справа.

Вопрос 2 Проектирование

«ПЛАН РАСПОЛОЖЕНИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ»

План трасс

На чертеже плана трасс показывается:

1) контуры зданий объекта, цеха или промышленной площадки с указанием эстакад планировочных отметок, а также обозначения осей и рядов строительных конструкций;

2) поэтажное расположение технологического оборудования и основных технологических трубопроводов;

3) места установки первичных приборов и отборов, дроссельных устройств и исполнительных механизмов, которые расположены на технологическом оборудовании и трубопроводах;

4) условное изображение приборов, регуляторов и других устройств;

5) условное изображение щитов, пультов, шкафов, соединительных, протяжных и других коробов;

6) условное изображение электрических и трубных проводок всех назначений, а также конструкций, по которым они прокладываются;

7) условное изображение проходов проводок через стены зданий и сооружений.

Для пожаро- и взрывоопасных помещений и взрывоопасных установок дополнительно приводят:

1) класс помещений, по которым прокладываются проводки;

2) категорию и группу взрывоопасных смесей, которые могут образовываться в этих помещениях;

3) границы взрывоопасных зон в наружных установках.

При многоэтажном расположении технологического оборудования с большим оснащением средств автоматизации чертежи электрических и трубных проводок показываются поэтажно с указанием отметки.

Датчики и исполнительные устройства на чертежах расположения средств автоматизации показываются в виде условных изображений. Короба, по которым прокладываются электрические и трубные проводки показываются также в виде условных изображений или обозначаются с обязательной привязкой к строительным конструкциям. Вспомогательную арматуру в виде фильтров и редукторов сжатого воздуха на планах не показывают. Они как бы входят в комплект прибора, показываемого в виде условного обозначения. Щиты и пульты всех типов показываются в виде прямоугольников, вычерченных в масштабе.

Электрические и трубные проводки показываются на чертеже в виде потоков, если они имеют единую конструкцию крепления или находятся на одной отметке. Потоки условно показывают сплошной толстой линией, которая отличается по толщине от контурных линий технологического оборудования.

Для облегчения чтения чертежа плана трасс приводится маркировка линий связи согласно маркировке на принципиальной схеме автоматизации. Указанная маркировка проставляется в начале и в конце линии связи, то есть у средства автоматизации, а также у щитов и пультов. Кроме того, маркировка проставляется в местах изменения количества кабелей или труб в потоке. При большом количестве маркировок из них составляется таблица. При большом количестве линий связи в потоке и при насыщенности графического материала не предоставляется возможность разместить таблицу у потока. Тогда этому потоку присваивается условный номер арабской цифрой, а на свободном поле чертежа дают таблицу маркировок под заголовком обозначенного потока. В таблице маркировок сначала проставляются электрические связи, а затем пневматические.

Вопрос 3 Проектирование

Монтаж электрических проводок

Электропроводки прокладывают по кратчайшим расстояниям между соединяемыми приборами и средствам автоматизации, параллельно стенам, перекрытиям и колоннам, с минимальным количеством поворотов и пересечений, удобно располагают для монтажа и эксплуатации, а также достаточно удаляют от мест с повышенной температурой, технологического оборудования, силовых и осветительных линий, избегая перекрещивания с другими электропроводками и технологическими трубопроводами.

Трасса выбирается с учетом наименьшего расхода проводов и кабеля.

Электрические проводки служат для соединения приборов, регуляторов, аппаратуры управления и других средств автоматизации, устанавливаемых вне щитов и пультов, приборами и аппаратурой расположенными на щитах и пультах, а также между собой.

По месту прокладки различают: наружные электропроводки, прокладываемые по наружным стенам зданий и сооружений, между ними и под навесами, и внутренние – прокладываемые внутри зданий и сооружений. Наружные и внутренние электропроводки могут быть как открытыми (прокладка по поверхности стен, потолков и другим строительным элементам зданий и сооружений: непосредственно, в трубах, коробах, на лотках и т.д.), так и скрытыми (прокладка в конструктивных элементах зданий и сооружений: в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях – в трубах, замкнутых каналах и т.д.).

Незащищенные изолированные провода и кабели, применяемые в электропроводках систем автоматизации, должны быть надежно защищены от механических повреждений, воздействия повышенной температуры, влаги и агрессивной среды. Электропроводки в коробах и на лотках находят все большее применение при монтаже систем автоматизации производственных процессов.

Защиту электропроводок, прокладываемых в производственных помещениях и наружных установках с большим количеством проводов в потоке, рекомендуется выполнять стальными коробами. Стальные короба следует также использовать для прокладки кабелей, если последние, исходя из местных условий, недопустимо прокладывать открыто на кабельных конструкциях или стальных лотках. Для открытых электропроводок применяются короба со съемными крышками, для скрытых – глухие. Допускается прокладка коробов в полах производственных помещений, если конструкция короба предназначена для этой цели. Высота установки коробов от пола не нормируется. Трасса коробов должна монтироваться с уклоном с тем, чтобы предотвратить скопление влаги внутри коробов.

Короба состоят из корпусов и крышек, изготавливаемых из листовой стали толщиной 1,5 мм. Секции коробов соединяются между собой сваркой.

При открытой прокладке электропроводок в сухих помещениях, где отсутствуют газы, вредно действующие на изоляцию проводов и кабелей, и существует возможность механического повреждения, рекомендуется использовать стальные лотки.

Электропроводки прокладываются как внутренние открытые. Проход электропроводок через стены здания выполняется открытым методом, т.е. эти проходы выполнены в виде проемов в стенах и перекрытиях здания, через которые проходят электропроводки и которые уплотняются легкими замазками. Открытые проходы должны иметь обрамления, исключающие разрушение проемов в процессе эксплуатации.

Для соединения датчиков, первичных измерительных преобразователей и исполнительных механизмов с щитом управления в данном проекте используется контрольный кабель марки КРВГ по ГОСТ 1508-78 – с медными жилами, с резиновой изоляцией, в полихлорвиниловой оболочке, предназначенный для прокладки внутри и вне помещений с количеством жил 14, с сечением жил 1,5 мм².

Для расключения приборов и средств автоматизации в щите КИП и А используется провод марки ПВ1 по ГОСТ 6323-79 – с медной жилой, с полихлорвиниловой изоляцией, с сечением 1,0 мм².

Вопрос 4 проект.

Техническое задание на создание АСУТП, его содержание и утверждение.

Техническое задание на создание АСУТП разрабатывается на основании договора, заключенного между заказчиком и проектной организацией. Утверждается главным инженером организации от имени заказчика и главным инженером от исполнителя (проектный орган). Согласовывается техническое задание от заказчика начальником технического отдела, главным метролоогом и начальником цеха; от исполнителя согласовывается директором проектной организации.

Содержание технического задания:

1)Общий раздел. Сюда входят основные сведения о системе управления, шифр темы и номер договора. Сюда же входят реквизиты заказчика и исполнителя. Плановые сроки начала и окончания работы над системой, сведения о порядке и источниках финансирования работ: может быть поэтапной (работа дается согласно акту сдачи-приемки продукта, научно-технической продукции) или в конце выполнения всей работы. Оговаривается порядок представления и оформления заказанного результата работы по созданию системы. Оформляется календарным планом, который прикладывается к договору. По завершению этапов работ согласно календарному плану разработчик направляет заказчику вместе с сопроводительным письмом оформленную документацию и акт сдачи-приемки научно-технической продукции.

По результатам опытно-промышленной эксплуатации составляется акт опытно-промышленной эксплуатации, а по результатам испытаний составляется акт приемки системы в промышленную эксплуатации.

2)Назначение и цели создания системы. В данном подпункте говорится о том, что система предназначена для контроля и регулирования параметров технологического процесса. Целью создания системы является улучшение технических, технологических, производственных, экономических и других показателей объектов автоматизации. Критериями оценки достижения цели создания системы является выполнение системой всех пунктов, оговоренных в тех. задании и улучшении показателей эффективности после внедрения системы и до ее внедрения:1)Зарплата,2)сырье, 3)тепловая энергия, 4)топливо и т.д.

3)Характеристика объектов автоматизации. Дается краткая характеристика об объекте автоматизации, оговаривается процесс автоматизации.

4)Требования к системе: а)оговаривается режим функционирования системы, б)оговаривается требования к численности и квалификации персонала, в)требования к надежности системы и т.д.

5)Требования безопасности.

6)Требования к средствам защиты от внешних воздействий.

7)Требования к патентной чистоте.

8)Требования к стандартизации и унификации.

9)Дополнительные требования.

10)Требования к техническому обеспечению.

11)Требования к метрологическому обеспечению.

12)Требования к организационному обеспечению.

Вопрос 5 проект

Структурные схемы контроля и управления

Структурные схемы управления и контоля является для каждого проектуруемого объекта основным проектным документом. Одновременно разработка структуры управления и контроля выявляет необходимость вести проектирование каждой части проекта необособлено, а по методу системного проектирования, обеспечивая при этом наибольшую технико-экономическую эффективность. Системный метод проектирования заключается в том, что наряду с применением прогрессивных решений по каждой части проекта придусматривается общеобъектные взаимоулучшаюшие решения, обеспечивающие максимальное использование людских, трудовых и материальных ресурсов.

Рис одноуровневая централизованная схема

ТОУ-технологический объект управления, ИИ-исходная информация, ПУ-пункт управления, ИМ-исполнительный механизм.

Рис одноуровневая децентрализованная

1-участок заготовки, 2-выдача сырья, 3-участок переработки.

На схеме структура управления и контроля отображает в общем виде основные решения по функциональной и организационной и технической структурам с соблюдением иерархии системы и взаимосвязями между пунктами управления и контроля оперативного персонала и ТОУ. Структурная схема в общем виде должна отображать с помощью условно буквенных и графических обозначений: 1)все технические подразделения, входящие в систему управления, 2)пункты контроля и управления, в том числе и те, которые не ыходят в состав разработанного проекта, но имеют связь с данной системой управления, 3)технологический персонал и специализированные службу, которые обеспечивыают оперативное управление и нормальное функционирование объекта, 4)основные функции итехнические средства, обеспечивающие их реализвцию в каждом пункте контроля и управления, 5)взаимосвязь подразделений технологического объектов, пунктов контроля и управления технологического персонала между собой.

Совокупность перечисленных графически условных изображений с нанесенными линиями управления представляют схему взаимосвязи между управляемой системой(ТОУ) и управляющей и раскрывает содержание структуры управления и контроля. При компановке материала на чертеже графический материал должен быть расположен в верхней части листа, а текстовой внизу или справа.

Вопрос 6 Проект

Заземление щитов и пультов

Заземлению подлежат все щиты и пульты для помещений всех категорий, при наличии в них средств автоматизации и аппаратуры управления к которым подведен переменный ток с номинальным напряжением, превышающим 36 В, или постоянный ток более 110 В. В этом случае внутри щитов и пультов заземлению подлежат приборы и средства автоматизации, имеющие на своих корпусах вывод "Земля ". Для заземления внутри щитов в качестве заземляющих проводников рекомендуется применять медные жилы с сечением не менее 1,5 мм ² . Для заземления щитов следует присоединить заземляющий проводник к заземляющей скобе этих щитов сваркой или болтом. В последнем случае скоба и проводник должны быть очищены до металлического блеска и смазаны бескислотным вазелином. Цепи заземления выполняются медными или стальными проводами ( изолированными и неизолированными ) или полосами. В соответствии с " Правилами устройства электроустановок ", открыто проложенные стальные провода заземления, должны иметь сечения не менее 12 мм², открыто проложенные голые медные провода – не менее 4мм², открыто проложенные изолированные медные провода - не менее 2,5 мм ² . Все заземляющие устройства нужно присоединять к общей магистрали заземления отдельным ответвлением. Нельзя включать в цепь заземления элементы по последовательной схеме. В качестве заземляющей проводки можно использовать стальные защитные трубы. Концы труб соединяют с корпусом коробки, ящика и шкафа приваренной к ним полосой или проволокой необходимого сечения, аналогично должно быть выполнено присоединение труб к магистралям заземления.

Таким образом, все приборы и средства автоматизации в щитах проекта заземляют медной жилой с сечением 1,5 мм ². Сами щиты заземляют стальной полосой проложенной по бетонному полу и соединенной общей магистралью заземления электрической сваркой; к стальным защитным трубам, по которым проложены внешние проводки и выходящие на поверхность, приваривают остальную полосу и соединяют сваркой с общей магистралью заземления.

ПРЕЖДЕ ЧЕМ ПИСАТЬ ПРОЧТИ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Заземлению подлежат все щиты и пульты. Для установки в помещениях всех категорий при наличии в них средств автоматизации и аппаратуры управления, требующих напряжения более 36 В переменного тока и 110 В постоянного тока.

В это случае внутри щитов и пультов заземлению подлежат приборы только те, которые на своих корпусах имеют вывод “Земля”. Во взрывоопасных помещениях заземлению подлежат все щиты и пульты, в которые введен постоянный и переменный ток, независимо от его значения. Для заземления внутри щитов, приборов и средств автоматизации в качестве заземляющих проводников рекомендуется применять медные жилы монтажных проводов сечением 1,5 мм².

Во взрывоопасных помещениях всех классов допускается комплектация щитов медными проводами с полихлорвиниловой изоляцией, рассчитанной на напряжение не ниже 500В. минимальное сечение проводов не ниже 1,5 мм².

Вопрос 7 проект

Характеристика рабочей документации, входящей в проект.

В состав рабочей документации включается:

1)структурная схема управления и контроля,

2)структурная схема комплекса технических средств,

3)функциональная схема системы автоматизации ТП,

4)принципиальная электрическая схема контроля, автоматического регулирования и управления, блокировки, защиты и сигнализации,

5)пневматические принципиальные схемы автоматизации,

6)принципиальные схемы питания (электр, гидравл, пневмат),

7)общие виды пультов и щитов,

8)документы для изготовления и монтажа пультов и щитов,

9)схема внешних электрических и трубных проводок,

10)кроссовые ведомости: таблица подключений, таблица соединений,

11)план расположения средств автоматизации электрических и трубных проводок,

12)нетиповые чертежи установки средств автоматизации,

13)пояснительная записка,

14)сводные таблицы исходных данных (расчет сужающего устройства и регулирующего органа),

15)заказные спецификации. Они составляются на оборудование и материалы, на приборы и средства автоматизации.

Вопрос № 8. Рекомендации по выбору микропроцессорной техники.

При выборе моделей контроллера следует руководствоваться следующими соображениями:

1. Если при решении задачи требуется большое число входов, выходов, а требование к надежности и живучести среднее, следует применять модель 110.

2. Если при решении задачи также требуется большое число входов и выходов при повышенных требованиях к надежности и умеренных требованиях к живучести следует применять модель 112.

3. Если требуется среднее число входов, выходов при умеренных требованиях к надежности следует применять модель 120. Эту модель целесообразно использовать в крупных системах при умеренных требованиях к надежности и повышенных требованиях к живучести. При этом задача разбивается на несколько контроллеров, каждый из которых обрабатывает небольшой объем информации.

4. Если требуется среднее число входов, выходов при повышенных требованиях к надежности следует применять модель 122. Эту модель также целесообразно применять в крупных системах когда применяются повышенные требования к надежности и живучести. Чем выше требования к живучести системы, тем меньшее число параметров регулируется одним контроллером.

Каждая модель контроллера выпускается в различном конструктивном исполнении. В шкафном, приборном и т.д.

Количество контроллеров, применяемых в системе определяется оставленной задачей. Небольшая задача решается при помощи одного контроллера, для сложных используется до нескольких десятков.

При решении какой – то конкретной задачи автоматического регулирования необходимо определить, справится ли контроллер со стоящей перед ним задачей. Для такой оценки применительно к каждому контроллеру необходимо подсчитать:

1. Число входных и выходных сигналов.

2. Необходимое число алгоблоков.

3. Число проектно – компонуемых модулей.

4. Вероятное время цикла.

Т_О=0,27; 0,51; 1,02 2,04с

Для простых систем число алгоблоков равно ≈ числу аналоговых приборов.

Для систем средней сложности число алгоблоков в 1,5 раза меньше числа аналоговых приборов.

Для сложных систем с переключаемой структурой большим числом дискретных операций, программ и рег – ем, требуемое число алгоблоков в 2 – 2,5 раза меньше числа аналоговых приборов.

Полученное число алгоблоков не должно превышать 64.

Вопрос 9 проект

Техническая документация для монтажных работ

Назначение этой документации- определить координаты установки оборудования автоматики, направления потоков электрических и трубных проводок, дать рекомендации по способам их крепления и показать организационные принципы монтажных работ.

1) Монтажные чертежи разрабатываются на основании функциональных схем, монтажных схем щитов, пультов и панелей, схем питания сжатым воздухом, схем внешних соединений электрических и трубных проводок, заводских монтажно-эксплуатационных инструкций на приборы и регуляторы и на основании и в соответствии с монтажными технологическими чертежами, на которых нанесены установочные узлы первичных приборов и отборных устройств. Разработке монтажных чертежей должна предшествовать работа по составлению и выдаче задания проектной организации. На основании выданного задания и разработанных устройств и узлов в технологических чертежах на установку приборов средств автоматизации и отборных приспособлений целесообразно на монтажных чертежах привести сводный перечень этих разработок.

2) Сводный перечень может быть оформлен в виде отдельного чертежа и подписан исполнителями отдела автоматики и технологического отдела.

3) Задание на отопление, вентиляцию и кондиционирование щитовых помещений составляется в свободном изложении, где приводятся необходимые требования и данные по тепловыделению, а также координаты указанных помещений.

4) Задание на подвод теплоносителей для обогревающих (например, для обогрева шкафов) или хладагента для охлаждающих (например, подача воды в холодильники) сетей преследует цель создания нормальных условий функционирования запроектированных приборов и средств автоматики в соответствии с их техническими характеристиками. Допускается оформлять в виде таблицы.

5) Задание на проемы и закладные части составляется в свободном изложении, но на ^каждый проем и закладную часть приводится эскиз, определяющий их местоположение и размеры.

В отдельных случаях по условиям конкретной прокладки электрических и трубных проводок выявляется необходимость для их осуществления использовать двойные полы и каналы соответственно в щитовом и производственном помещениях. В этом случае выдается задание строительному отделу Генпроектировщика на эти сооружения с указанием их координат и размеров.

Необходимость в сооружении дополнительных площадок и лестниц для обслуживания приборов решается в рабочем порядке без оформления задания.

Вопрос № 10. Назначение, классификация и устройство микропроцессорных контроллеров.

Контроллеры – это новый класс микропроцессорной техники, выполненный на базе серийно выпускаемых электронной промышленностью 8 – разрядного МП.

Они обладают памятью для хранения программ и данных. Процессор и память дополнены устройствами связи с объектом управления, т. е. датчиками и исполнительными устройствами.

Кроме того, имеется специализированный пульт, который связывает оператора с контроллером. Контроллер – это многоканальное устройство, которое заменяет несколько десятков аналоговых приборов. Формирует ПИД закон регулирования, выполняет статические и динамические преобразования аналоговых сигналов, а также обрабатывает и формирует дискретные сигналы.

Кроме того, контроллер имеет встроенные аппаратные программные средства, позволяющие обнаружить и локализовать неисправность как программных так и технических средств.

Каркасные контроллеры имеют несколько моделей 110, 112, 120, 122.

В отношении конструктивного решения и программного эти модели идентичны.

Модель 110 размещается в одном каркасе, комплектуется одним блоком питания и 1 панелью оператора. Модель 112 размещается в 2-х каркасах, каждый из которых комплектуется отдельным питанием. Один каркас с блоком питания образуют основной комплект, а другой – резервный. Оба этих комплекта связаны между собой каналом интерфейсной связи. Панель оператора одна и подключается к основному комплекту.

Модель 120. Состоит из двух самостоятельных независимых в электрическом и логическом исполнении объектов. Общим у них является каркас, который объединяет в себе этих два комплекта. У каждого своя панель оператора.

Модель 122. Размещается в одном каркасе, Одну половину занимает основной комплект, другую – резервный. Каждый комплект имеет свой блок питания. Эти два комплекта связаны между собой каналом интерфейсной связи.

Все модели контроллеров являются проектно – компонуемыми изделиями. Весь набор конструктивно (законченных) элементов контроллера образует два комплекта: 1 базовый и 2 проектно – компонуемый.

Базовый комплект идентичен для всех моделей, проектно – компонуемый комплектуется заказчиком в зависимости от…… параметров.

В базовый комплект входит щит, в котором располагаются каркасы, каркас (1 или 2 в зависимости от модели), модуль процессора ПРЦ 5, модуль постоянно запоминающего устройства ПЗУ 2, модуль оперативной памяти ОЗУ 4, модуль ?управления? и сигнализации МУЗ 2, блок питания стабилизированный БПИ 5, панель оператора ПО 2, батарея сухих элементов БС Эл, блок вентиляторов.

ПРЦ 5 – обрабатывает информацию в соответствии с заданной программой. Устанавливается во всех моделях на 1 место в каркас.

ПЗУ 2 – в нем зашито программное обеспечение контроллера, в том числе программа вычисления, программа всех алгоритмов управления, программа обслуживания панели оператора и интерфейсных каналов.

ОЗУ 4 – хранится информация, которой может воспользоваться оператор, т.е. информация об алгоритмах управления, о коэффициентах, о режимах, о задании и о времени цикла.

МУЗ 2 – он выполняет функции связи с оператором, на передней панели содержит светодиоды, сигнализирующие о неисправности блока стабилизированного питания и об ошибках, связанных с программой. Модуль имеет также 2 дискретных выхода (отказ и ошибка), на которых формируется сообщение как о неисправностях аппаратуры, так и программного обеспечения, кроме того модуль имеет один канал интерфейсной связи.

БПИ 5 – вырабатывает стабилизированное напряжение для питания всех модулей.

БС Эл – автоматически подключается к ОЗУ 4 при отключении сетевого питания и используется для сохранения запрограммированной информации.

ПО 2 – содержит набор функциональных клавиш, цифровых и светодиодных индикаторов, с помощью которых производится программирование контроллера. Панель оператора, хотя и использует цифровую информацию, непосредственно к интерфейсу не подключается. Между панелью оператора ПО 2 и интерфейсным каналом расположен модуль ПРЦ 5. Т. о. панель оператора к контроллеру подключается через разъем, установленный на лицевой панели модуля ПРЦ 5.

Проектно – компонуемый состоит из модулей 8 наименований и вспомогательных блоков. Эти модули выполняют функции устройств связи с объектом. Вот они: АЦП2, ЦАП2, ДЦП2, ЦДП2, ЦИП2, МИС2, РГ12, РГ21, БПИ24, БПР5.

Вопрос 11 проект

Характеристика проектной и конструкторской документации, входящей в проект

Проектирование систем автоматизации технологического процесса осуществляется в две стадии: рабочий проект и рабочая документация. В стадии рабочего проекта проектирование осуществляется в следующих случаях: при привязке типовых и повторно применяющихся проектов; для технически несложных объектов; при техническом перевооружении.

В состав рабочего проекта входит:

1)пояснительная записка с обоснованием принятых решений по схемам автоматизации технологического процесса,

2)структурная схема контроля и управления,

3)структурная схема комплекса технических средств,

4)функциональная схема системы автоматизации ТП,

5)план расположения средств автоматизации,

6) ведомственное оборудование и материалы:

А) приборы и средства автоматизации,

б) средства вычислительной техники,

в) электроаппаратура,

г) трубопроводная арматура,

д) щиты и пульты,

е) основные монтажные материалы (кабели, провода, лотки) и другие материалы, которые не входят в стоимость монтажных работ,

ж)нестандартизированное оборудование,

з)паспорт рабочего проекта;

7)технические требования и разработка чертежей на изготовление нестандартизированного оборудования, 8)локальный сметный расчет на монтаж приборов и средств автоматизации.

В состав рабочей документации включается:

1)структурная схема управления и контроля,

2)структурная схема комплекса технических средств,

3)функциональная схема системы автоматизации ТП,

5)пневматические принципиальные схемы автоматизации,

6)принципиальные схемы питания (электр, гидравл, пневмат),

7)общие виды пультов и щитов,

8)документы для изготовления и монтажа пультов и щитов,

9)схема внешних электрических и трубных проводок,

10)кроссовые ведомости: таблица подключений, таблица соединений,

11)план расположения средств автоматизации электрических и трубных проводок,

12)нетиповые чертежи установки средств автоматизации,

13)пояснительная записка,

14)сводные таблицы исходных данных (расчет сужающего устройства и регулирующего органа),

15)заказные спецификации. Они составляются на оборудование и материалы, на приборы и средства автоматизации.

Вопрос 12 Проектирование

Исполнительные механизмы. требования к монтажу и установке.

Регулирующие органы (задвижки, заслонки, вентили, клапаны и др.) монтируют рабочие, устанавливающие технологические трубопроводы. Поэтому монтажники систем контроля и автоматики, выполняющие, как правило, установку отдельно стоящих исполнительных механизмов и их сочленение с регулирующими органами, должны принимать работы по установке последних и проверять соответствие их техническим требованиям на монтаж приборов и средств автоматизации и монтажно-эксплуатационной инструкции.

Регулирующие органы должны быть уравновешены и свободно, без заклинивания и застревания, перемещаться из одного крайнего положения до другого. Проверять регулирующие органы желательно при нормальном давлении, температуре, скорости потока в трубопроводе. Если для их перемещения требуются значительные усилия, следует произвести ревизию и устранить причины ненормальной работы регулирующего органа.

Исполнительные механизмы необходимо монтировать вблизи регулирующих органов в строгом соответствии с проектом, в хорошо освещенных и удобных для настройки, регулировки и постоянного обслуживания местах, не подверженных влиянию внешних факторов (ударов, вибрации, высокой температуры, влаги, пыли и агрессивных сред). Если же в местах установки исполнительных механизмов вибрация неизбежна, необходимо предусматривать специальную защиту. Устанавливают их на полу на специальных стойках или на кронштейнах, которые в свою очередь, закрепляют на стенах, колоннах и других несущих конструкциях зданий. Установленный исполнительный механизм необходимо заземлить проводом сечением не менее 4 мм².

Конструкция крепления исполнительного механизма должна быть жесткой с учетом веса механизма и развиваемых им усилий. В то же время нужно обеспечить простоту сочленения механизма с рабочим органом с возможным исключением тяг и промежуточных опор. Соединение тяги не должно вызывать осевые усилия на выходном органе однооборотного электрического исполнительного механизма. Однооборотные электрические механизмы нужно устанавливать так, чтобы их выходной вал был расположен горизонтально с отклонением от горизонтали не более 15˚.

Качество работы системы автоматического регулирования в значительной мере зависит от способа сочленения исполнительного механизма с регулирующим органом. Способы сочленения определяются в каждом конкретном случае в зависимости от типа и конструкции регулирующего органа и исполнительного механизма, их взаимного расположения, требуемого характера перемещения регулирующего органа и других условий. Наиболее простым, компактным и жестким способом сочленения является непосредственное соединение выходного вала исполнительного механизма с валом регулирующего органа. В этом случае перемещение выходных устройств исполнительного механизма и регулирующего органа одинаковы, а скорости равны.

Вопрос 13 проектирование

Технические требования к монтажу и правила установки сужающих устройств.

Сужающие устройства должны монтироваться в предварительно установленных фланцах только после очистки и продувки технологических трубопроводов. Сужающее устройство можно устанавливать только на прямом участке трубопровода независимо от положения этого участка в пространстве.

При выборе места установки сужающего устройства необходимо иметь в виду, что измеряемый поток в этом месте должен целиком заполнить сечение трубопровода. Установка и способ крепления сужающего устройства должны обеспечивать возможность его разборки с целью проверки. Сужающие устройства располагают таким образом, чтобы в рабочем состоянии на верхней поверхности свободно прочитывалась марка и тип сужающего устройства. Сужающие устройства устанавливают строго по оси трубопровода, перпендикулярно ему. Сужающие устройства необходимо устанавливать на прямых участках трубопроводов, не имеющих непосредственно у сужающего устройства местных сопротивлений (колен, задвижек, вентилей и т.п.).

Сужающие устройства устанавливают на участках трубопроводов постоянного диаметра, соблюдая определенную длину прямолинейного участка, перед и после сужающего устройства. Прямолинейный участок трубопровода должен иметь круглое сечение при измерении диаметра отверстия не менее чем в четырех диаметральных направлений в близи сужающего устройства и на расстоянии двух диаметров D₂₀ от него. Результаты отдельных измерений не должны отличаться от рассчитанного значения более чем на 0,3%, а внутренний диаметр за сужающим устройством на том же расстоянии от него не должен отличаться от расчетного более чем на 2% [5].

На внутренней поверхности указанных участков не должно быть выступов, наростов, сварных швов заметных на глаз.

Сужающее устройство выбирается в зависимости от типа контролируемого объекта, трубопроводов, требуемого класса точности при измерении и от характера измеряемой среды.

Монтаж дифманометров состоит из ряда последовательно выполняемых операций. Перед подачей на монтаж дифманометры должны пройти предмонтажную проверку, которая представляет собой комплекс контроля отдельных характеристик приборов с целью обнаружения возможных неисправностей, вызванных условиями хранения, транспортировки и т.п. В предмонтажную проверку приборы принимают после проведения тщательного внешнего осмотра. Дифманометры доставляют к месту монтажа, если там обеспечены температура и относительная влажность окружающего воздуха, оговоренные монтажно-эксплуатационной инструкцией завода-изготовителя для данного прибора.

До начала работ по установке дифманометра должны быть смонтированы импульсные линии от сужающего устройства. К месту монтажа доставляют дифманометр и устанавливают его на опорной конструкции, которую приваривают к закладным деталям на технологических аппаратах или трубопроводах. При этом не должно быть нарушений герметичности трубопроводов и аппаратов. Правильность установки дифманометра на опоре проверяют по уровню и отвесу. К установленному прибору присоединяют соединительные линии питания и командные.

Вопрос 14 Проектирование

Основные этапы проведения монтажных работ

Монтаж систем автоматизации должен производиться в соответствии с рабочей документацией с учетом требований предприятия изготовителя, вычислительной техники, предусмотренной инструкцией по эксплуатации или технических условий. Основным проектным материалом для монтажных работ является принципиальная и функциональная схема автоматизации. Работы по монтажу системы средств автоматизации должны осуществляется в два этапа:

1. а) Заготовкам монтажных конструкции

б) Проверка наличия отборных устройств на технологическом оборудование и трубопроводах

в) Проверка наличия заземляющей сети

г) Закладка в сооружениях и фундаментах труб и других коробов для скрытых проводок

д) Размеры трасс

е) Установка опорных конструкций для электрических и трудных проводок приборов и исполнительных механизмов.

2. а) Прокладка трубных и электрических проводок по установленным трассам

б) Установка щитов, пультов, приборов и средств автоматизации

в) Подключения к ним трубных и электрических проводок

Смонтированные приборы, средства автоматизации, щиты, пульты, конструкции подлежащие заземлению, электрические и трубные проводки должны быть присоединены к контуру заземления.

При установки конструкции не должны быть нарушены скрытые проводки, исключаться возможность механических повреждений и автоматических средств.

Конструкции для приборов установленных на стене должны быть перпендикулярны стенам. Стоики установленные на полу должны быть выверены по отвесу.

Присоединении нескольких стоек между собой должны быть выполнены разъемными соединениями. Крепления коробков, лотков к опорным конструкциям должны выполнятся болтами или сваркой, при этом должно обеспечиваться плотность соединения их между собой и конструкцией.

15. Проектирование

Подключение датчиков и исполнительных устройств к микропроцессорной технике.

С контроллером могут работать любые датчики, имеющие выход с унифицированным токовым сигналом. Контроллер имеет входные и выходные аналоговые сигналы 0–5, 0–20, 4–20 мА, 0–10 мВ. Пределы основной допустимой погрешности 0,1%. Аналоговые входы имеют гальваническую развязку, осуществляемую модулями гальванической развязки. На вход могут подаваться и дискретные унифицированные сигналы.

Если в качестве датчика используется “сухой” контакт, то последовательно с ним включается источник тока.

Поступающие на вход контроллера сигналы с помощью аналого-цифровых (АЦП) и дискретно-цифровых преобразователей (ДЦП) преобразуются в цифровую форму и в таком виде поступают на контроллер, где они обрабатываются программой контроллера.

Программа определяет выходные сигналы которые с помощью преобразователей преобразуются в выходные сигналы с унифицированным током и подаются на выходные цепи контролера в аналоговой или дискретной форме. Выходные цепи, как и входные, имеют гальваническую развязку.

(НАРИСОВАТЬ КУСОК ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ)

Вопрос 16

проект монтаж электро и пренвмо проводки внутри щитов КИП и А

К проводкам щитов и пультов относятся все электрические и трубные линии, подходящие к приборам и аппаратуре, включая все конструктивные элементы. В щитах и пультах применяют провода следующих марок: для монтажа цепей измерения, регулирования, управления и сигнализации напряжением до 400 В - провода ПВ - 1 , ПВ - 2 , ПВ - 3 с сечением площадью 0,75 ,1,0 и 1,5 мм², при этом провод ПВ - 1 применяю для проводок к приборам и аппаратуре, установленным на неподвижных частях щитов, а провода ПВ - 2 , ПВ - 3 - к приборам и аппаратуре, установленным на подвижных частях дверях, а также к приборам, которые подключаю посредством штепсельных разъемов. В данном проекте на щитах применяются провода ПВ – 1 с сечением 1,5 мм² - для проводок к приборам и аппаратуре, установленным на неподвижных частях щитов. Провода должны быть чистыми, без следов повреждения изоляции. Сращивание проводов не допускается. Отдельные провода объединяют в плотные пакеты (жгуты). Вертикальные жгуты прокладывают в стойках каркасов щитов, а ответвления от них, по деталям внутри щитового монтажа (рейкам, струнам, держателям и др.). Внутри держателей размещают жгуты проводов, которые скрепляют бандажами из поливинилхлоридной перфорированной ленты с кнопками, на прямоугольных участках расстояние между креплениями, должно быть не более 150 – 200 мм. Пакеты или жгуты скрепляют так, чтобы не нарушалась их форма. На рейках крепят блоки зажимов, к струнам - электрические проводки. В местах поворота, поток скрепляют с обеих сторон, на расстоянии 50 мм от вершины поворота. В один поток укладывают не более 8 слоев и в каждом слое не более 8 проводов, радиус изгиба провода должен быть не менее трехкратного наружного диаметра провода, а внутренний радиус изгиба пакета или жгута - не менее 10 мм. Жгуты крепят к опорным конструкциям унифицированными крепежными изделиями: скобами, хомутами, перфорированной пластмассовой лентой. Расстояние между креплениями не должно превышать 200 - 350 мм. При переходе потока проводов с неподвижной части на подвижную частью (дверь) поток закрепляют на расстоянии 50 - 70 мм от кромок соответствующих элементов. На поворотах их закрепляют по обеим сторонам угла на равном расстоянии от его вершины.

В местах крепления проводов к металлическим конструкциям устанавливают изоляционные прокладки. В местах прохода проводов и кабелей через отверстия в металлических стенках устанавливают изоляционные втулки или сальники, а при огибании острых рёбер - прокладки из электроизоляционного материала.

В щитах в данном проекте применяю провода для сигнализации ПВ – 1 с сечением 0,75 мм².

Концы проводов, присоединяемые к зажимам приборов, должны иметь запас длины, обычно берётся 10 %, обеспечивающей двукратное возобновление концевой заделки провода. Указанные концы провода свертывают в цилиндрическую спираль диаметром 35-40 мм.

Блоки зажимов для соединения внутри щитовой проводки с внешними проводками, а также для проводок, соединяющих отдельные приборы с вспомогательной аппаратурой внутри щита, имеют небольшие габариты, которые обеспечивают надежность контактного соединения. Они предназначены для бескольцевого (штыревого) присоединения медных проводов и жил кабеля с сечением 1,5 - 2,5 мм².

Зажимы группируют по следующим признакам: по технологическим агрегатам и аппаратам; по системам измерения, регулирования, управления и сигнализации; по напряжению прокладываемых цепей.

На всех жилах кабелей и проводов в местах их подключения выполняют маркировку, соответствующую обозначениям в таблицах соединений и подключений проекта. Все маркировочные обозначения должны быть чёткими и соответствовать обозначению на чертежах и схемах. Маркировочные обозначения после полного высыхания должны быть прочными, не должны стираться, растрескиваться и отслаиваться, не должны обесцвечиваться и выцветать под действием солнечной радиации, естественного и искусственного освещения.

Непосредственно жилы кабелей и проводов к зажимам присоединяют следующим образом: к блокам зажимов при выполнении проводок одно - или многопроволочными медными проводами с сечением площадью до 2,5 мм 2 - штырем; в случае присоединения к контактам приборов и аппаратуры - пайкой, с помощью наконечников или винтов. Наконечники и пистоны закрепляют на жилах проводов и кабелей пайкой или опрессовкой. Перед пайкой жилы залуживают, а перед опрессовкой смазывают кварце вазелиновой пастой. Провода к полупроводниковым приборам припаивают припоем ПОС - 61, а к приборам и аппаратуре - припоем ПОС - 40 ( ГОСТ 21930 –84).

Вопрос 17 проектирование

монтаж отборных устройств для измерения расхода газа и воздуха.

Все приборы для измерения расхода газа и воздуха по способу монтажа можно разделить на две основные группы: 1)приборы устанавливаемые непосредственно в трубах, 2)приборы устанавливаемые вне труб. К первой группе приборов относятся счетчики, ротаметры. Ротаметры монтируются только на вертикальных участках трубопровода при направлении измеряемого потока снизу вверх. Устанавливать ротаметры на трубопроводе, подверженном вибрации не допускается. Основным условием, обеспечивающим правильную работу счетчиков, является полное заполнение трубопровода газами. При установке счетчике на трубопроводе необходимо проверить, чтобы направление потока газа через счетчик соответствовало направлению стрелки, нанесенной на его корпус. Место установки счетчика выбирают таким образом, чтобы перед прибором прямой участок трубопровода на меньше 8-10 диаметров трубопровода, чтобы не было завихрений воздушного потока. А после прибора 6-8 диаметров трубопровода. Счетчики устанавливают после монтажа трубопровода и очистки их от грязи. Испытать трубопроводы следует после монтажа на них счетчиков. Для удобства эксплуатации счетчиков должны быть предусмотрены обводные линии запорными вентилями.

При установке ротаметров и счетчиков необходимо соблюдать следующие правила: 1)плоскости фланцев должны быть перпендикулярны оси трубопровода и параллельны между собой, 2)уплотнительные прокладки должны обеспечивать плотное соединение и не должны иметь выступов внутрь трубопровода. Нарушение этих правил может исказить показания приборов.

Технологические трубы, на которых монтируют ротаметры, счетчики должны иметь опоры, расположенные вблизи от этих приборов.

ПРОЧТИ, ПЕРЕД ТЕМ КАК НАПИСАТЬ

Сужающие устройства устанавливают на участках трубопроводов постоянного диаметра, соблюдая определенную длину прямолинейного участка, перед и после сужающего устройства. Прямолинейный участок трубопровода должен иметь круглое сечение при измерении диаметра отверстия не менее чем в четырех диаметральных направлений в близи сужающего устройства и на расстоянии двух диаметров D20 от него. Результаты отдельных измерений не должны отличаться от рассчитанного значения более чем на 0,3%, а внутренний диаметр за сужающим устройством на том же расстоянии от него не должен отличаться от расчетного более чем на 2% [5].

Вопрос18 проект

Основные требования к производству монтажных работ

Монтаж систем автоматизации должен производиться в соответствии с рабочей документацией с учетом требования предприятия изготовителя средств автоматизации, вычислительной техники, предусмотренных инструкциями по эксплуатации или техническими условиями. Основным проектным материалом проектного материала для монтажных работ является принципиальная и функциональная схемы автоматизации. Работы по монтажу систем и средств автоматизации должны осуществляться в два этапа:

1) а)заготовка монтажных конструкций,

б)проверка наличия отборных устройств на технологическом оборудовании,

в)проверка наличия заземляющей сети,

г)закладка в сооружениях и фундаментах труб и других коробов для скрытых проводов,

д)разметка трасс,

е)установка опорных конструкций для электрических и трубных проводок, приборов и исполнительных механизмов

2) а)прокладка трубных и электрических проводок по установленным трассам,

б)установка щитов и пультов, приборов и средств автоматизации,

в)подключение на объект трубных и электрических проводок.

Смонтированные приборы, средства автоматизации, щиты, пульты, конструкции, подлежащие заземлению, электрические и трубные проводки должны быть присоединены к контуру заземления. При установке конструкций не должны быть нарушены скрытые проводки, исключена возможность механических повреждений скрытой проводки и автоматических средств. Конструкции для приборов, устанавливаемых на стене должны быть перпендикулярны стенам. Стойки, установленные на полу должны быть выверены по отвесу. Присоединение нескольких стоек между собой должны быть выполнены разъемными соединениями. Крепление коробов, лотков к опорным конструкциям должны быть выполнены болтами или сваркой. При этом должна быть обеспечена плотность соединения их между собой и конструкцией.

Проектирование 19. Щиты и пульты. Их назначение и подразделение

Щиты и пульты в проектной организации подразделяются:

1. По назначению

- оперативные в которых ведется контроль технологическим процессом

- не оперативные, предназначенные для установки аппаратов, приборов и других устройств, неиспользуемых непосредственно для управления технологическим процессом

- диспетчерские

-управление энергоблоками с которых осуществляетсяя ручное и автоматическое управление энергоблоками

2. По исполнению

- шкафные одиночные щиты двух и трех-секционные с задними дверцами, а также малогабаритные

- панельные щиты с каркасом всех типов размеров

- шкафные щиты с передней и задней дверью, которые используются в качестве ремонтных и других вспомогательных щитов двухстороннего обслуживания

- стативы всех типов размеров, которые используются в качестве конструкций для установки всппомогательной аппаратуры.

- пульты которые используются в качестве устройств для размещении аппаратуры и сигнализации.

В зависимости от назначения щитов производится различная компановка как внутри так на лицовой панели щита. На фронтальной панеле щита компануется:

1. Измерительные регулируемые приборы

2. Светосигнальная аппаратура

3. Мнемосхема

4. Переключатели к приборам

5. Аппаратура управления оперативного назначения

Рекомендуемая высота установки прибора на фронтальной плоскости щита.

1. Показывающие приборы и сигнальная аппаратура: предел от 800 до 1900 мм

2. Самопишушие и регулируемы приборы оперативного назначения: от 900 до 1700 мм

3. Аппаратура контроля и управления (переключатели, ключи, кнопки управления): от 800 до1800мм

4. Индикаторы положения, сигнальные приборы: от 1000 до 1600мм

5. Мнемосхема: от 700 до 1800мм

Компановка механических приборов с подводом импульсных труб заполненых жидкостью на одной панеле с эектрическими прибороми не рекомендуется, а с подводом импульсных труб, заполненых горючей жидкостью не допускается вообще. Недопускается также размещение вторичных приборов, кнопок, ключей, сигналлллльной аппаратуры на боковых стенках и дверях шкафных щитов. Внутри каждого шкафного щита должно быть предусмотренно освещение. Лампы для освешения монтажной стороны щитов рекоммендуется применять при напрежении 220-127В. Внутри шкафных щитов и за понельным щитом должны предусматривоться понежающие трансформаторы 220\127В; 220\36В, а также должны предусматривотся штепсельные розетки для присоединение переносной лампы или других электрических инструментов, используемого для работы. Напрежение для инструментов и ламп не должно превышать 36В, а для щитов с внутренним проходом- 12В. Розетки и вилки применяемые для напрежения 36В должны различаться по конструкции и по цвету от розетки и вилки, от применяемых для напрежения 220В.

Внутри щитов рекомендуется применять:

1 Регулятора, функциональные блоки и приобразователи

2 Трансформаторы, стабилизаторы, пускатели и источники питания малой мощности

3 Щитки электрического питания, предохранители, розетки, автоматы

4 Реле различного назначения

5 Аппаратура пневмопитания

6 Сборки коммутоционных зажимов (клеммные)

При одновременной установки на щите электропневмоаппаратуры , электроаппаратуры следует распологать в левой части, а пневмо в правой части, если на щит смотрят с монтажной стороны. При установки в щитах приборов имеющие больщую длинну большую 400мм следует предусматривать потдержку свободного конца прибора (мосты , потенциометры).

Рекомендуемая высота установки приборов внутри щитов:

1. Регуляторы, преобразователи и приборы от 600 до 1900мм

2. Трансформаторы, стабилизоторы, источники питания малой мощности от 1700 до 1975мм

3. Выключатели, предохранители, автоматы от 1600 до 2000мм

4. Реле от 600 до 1900мм

5. Аппаратура пнемвопитания от 300 до 700мм

6. Сборки каммутационных зажимов не ниже 350мм

Заземление щитов и пультом

Заземлению подлежат все щиты и пульты для установки в помещениях всех котегорий при наличии в них средств автоматизации и аппаратуры управления, требуемых напрежений более 36В переменного тока и 110В постоянного тока. Вэтом случае внутри щитов и пультов заземлению подлежат приборы только те которые на своих корпусах имеют вывод земля. Во взрывоопасных помещениях заземлению подлежат все щиты и пульты, которые введены переменный и постоянный ток, независимо от его значения. Для заземлений внутри щитов приборов и средств автоматизации в качестве заземляющих проводников рекомендуется применять иедныен жилы ммонтажных проводов ссечением 1,5мм2. Во взрывоопасных помещениях всех классов допускается коммутацияяяяяя щитов с медными проводами с полефлорвиниловой изоляцией с напрежением ниже 500В. Минимальное сечение проводов не менее 1,5мм2.

Вопрос 20 проект

Монтаж отборных устройств для измерения давления агрессивных сред

При измерении давления агрессивных сред отборы давления должны иметь разделительные сосуды, которые необходимо устанавливать как можно ближе к отборным устройствам. При этом измеряемой средой заполняют импульсную линию лишь технологического оборудования или трубопровода вдоль разделительного сосуда. Далее всю линию заполняют разделительной жидкостью. При выборе разделительной жидкости учитывают следующие требования: 1)жидкость не должна смешиваться и соединяться с измеряемой средой, 2)жидкости должны быть не горючими и не оказывать разрушающего воздействия на окружающие детали приборов.

При измерении давления агрессивных сред могут так же применяться устройства с мембранными разделителями. Разделители служат для предохранения чувствительных элементов (мембран, сильфонов, трубчатых пружин) от попадания в них поляризованных, кристаллических агрессивных или загрязненных сред. По окончанию монтажа отборных устройств их проверяют на прочность и герметичность. Желательно эту проверку производить с опрессовыванием технологического оборудования и трубопроводов.

Вопрос 21 Проектирование

Монтаж термометра расширения, манометрического термометра, термопреобразователя

Особенности монтажа термометров расширения – бывает (2 способа установки ):

с непосредственным прикосновением чувствительного элемента с измеряемой средой – дает благоприятные условия для теплопередачи.

в защитной оправе с изолированный от окружающей среды, увеличивается инерционность но защищает от повреждений.

Монтаж Манометрических термометров – термобаллон термометра должен быть полностью погружен в измеряемую среду. Не допускается прокладка капилляров монтажных трубок по поверхностям, температура которых выше или ниже температуры окружающей среды. По всей длине прокладки, капилляры должны быть защищены от механических повреждений, при лишней длине капилляр сворачивают в бухту диаметром не более 300 мм она должна быть перевязана в трех местах не металлическими перевязками

Термопреобразователи сопротивления для измерения температуры принимают в монтаж после стендовой проверки, в процессе которой определяют их пригодность к монтажу. Исполнение термопреобразователей должно соответствовать параметрам и свойствам измеряемой и окружающей среды.

Термопреобразователи сопротивления для измерения температуры внутри оборудования погружают рабочим концом в эти трубопроводы или оборудование. Рабочий конец погружаемой части термопреобразователя должен размещаться для платиновых преобразователей на 50-70 мм ниже оси измеряемого потока, для медных – на 25-30 мм

Для вертикальной установки применяют термопреобразователи сопротивления со штуцером. Их устанавливают без закладной оправы, непосредственно ввинчивая в бобышку, внутренняя резьба которой должна быть равна наружной резьбе присоединительного штуцера датчика. Штуцер может быть подвижный и не подвижный. Длина монтажной части датчика определяется требованиями заказчика.

При горизонтальной установке используют закладные оправы, которые крепят на фланце или приваривают к металлической стенке.

При наклонном монтаже на трубопроводе рабочий конец погружаемого датчика температуры должен быть направлен навстречу потоку, и находиться в центре его.

При подключении к измерительному устройству нескольких датчиков через переключатель свободные концы компенсационных проводов сводят в одно место.

Подводимые к термопреобразователям сопротивления провода должны быть промаркированы в соответствии с проектом.

После выполнения монтажных работ должна быть произведена тщательная проверка состояния изоляции проводов.

Монтаж термоэлектропреобразователей. Монтаж этих приборов выполняется с помощью специальных конструкций -«бобышек».

Бобышка приваривается к оборудованию, имеет резьбу для закрепления первичного преобразователя. По типу и параметрам они (бобышки) делятся на: прямые, скошенные. Прямые бобышки: БП1- до 20МПа; БП2- до 40МПа; БП3 - на абсолютное давление. Скошенные: Б1-1 - до 20 МПа; БС2 до 40МПа. Они имеют резьбу: М12´1,5; М20´1,5; М27´2; М33´2; М39´2.

Они имеют высоты: БП1- 55 и 100мм; БП2- 50,60,100мм; БП3- 25мм; БС1- 115мм; БС2- 140мм.

Перед установкой термопреобразователей место соприкосновения их с трубопроводами и оборудованием должно быть очищено от окалины и зачищено до металлического блеска . Рабочий конец погружаемой части должен размещаться:

для платиновых , на 50..70мм ниже оси потока;

для медных, на 20..30мм.

Для измерения температуры более 400°С требуется устанавливать ТЭП и ТС только вертикально.

Измерение температуры производится термопарами типа ТХК-0515. Для установки термопары выбираю бобышку типа БП-1 с вертикальным расположением на трубопроводе. Вторая термопара устанавливается на контрольной тарелке в отгонной части колонны.

Вопрос 22 Проектирование.

Требования к монтажу ТП и ТС.

Монтаж термопреобразователей сопротивления

После выполнения монтажных работ должна быть произведена тщательная проверка состояния изоляции проводов.

Вопрос 23 Проектирование.

Монтаж приборов и средств автоматизации, основные требования к размещению, расположению.

В помещении для монтажа приборов, до начала работ по установке устройств, должны быть закончены все строительные и отделочные работы, монтаж технологического оборудования и трубопроводов.

Первичные устройства монтируют из узлов и деталей, изготовленных и испытанных на заводах монтажных изделий или монтажно-заготовительных мастерских. Места установки первичных устройств определяют по рабочим чертежам проекта. Разметку мест установки и вырезку отверстий для крепления первичных устройств выполняет организация, монтирующая технологическое оборудование и трубопроводы. Независимо от исполнителей все работы по разметке, вырезке и устройству отверстий для первичных устройств осуществляются под наблюдением ответственного представителя организации, монтирующей приборы и средства автоматизации.

Различают настенный и утопленный монтаж приборов и аппаратуры. Настенным называется монтаж, при котором прибор или аппаратура устанавливают так, что весь его корпус располагается снаружи стены или щита; при утопленном монтаже корпус прибора или аппаратура утапливают в специальном отверстии щита, а лицевую часть располагают снаружи щита.

Вопрос 24 проект

Типы, назначение и содержание принципиальных схем

Существует несколько типов принципиальных схем:

1) схема управления, 2) схема автоматического регулирования, 3) схема контроля, 4)схема сигнализации, 5) схема питания.

Схема автоматического управления и регулирования. Основным назначением принципиальных схем является отражение с достаточной полнотой и наглядностью связей между отдельными средствами автоматизации с учетом последовательности их работы и принципа действия. Составление принципиальных схем регулирования и управления на основании функциональных схем автоматизации. На принципиальных схемах управления в общем случае могут быть показаны: цели управления, регулирование, измерение, сигнализации, силовые цепи и цепи питания. Принципиальная схема представляет собой комбинированную схему, на которой показаны электрические т трубные связи между приборами и средствами автоматизации, установленные на технологическом оборудовании, вне щитов, на щитах, а также подключение проводок к приборам и щитам.

Принципиальная электрические схемы автоматизации являются также проектными документами расшифровывающие принцип действия рабочих узлов и систем автоматизации, работающих от источников электроэнергии.

Принципиальные электрические схемы дают представление при помощи показательных графических, цифровых, буквенных обозначений о последовательности работы, применяемой электрической аппаратуры. Эти схемы разрабатываются для управления агрегатами, для регулирования технологическими параметрами, а также аварийной защиты производственных технологических процессов.

Данная схема является основными чертежами для производства монтажных и пуско-наладочных работ. При выполнении электросхем используются развернутую изображения элементов. В обобщенном варианте электрические схемы должны содержать:

1 Силовые цепи

2 Элементы схемы управления, регулирования, защитно-блокировочных устройств и сигнализации.

3 Контакты аппаратов приборов и ключей данной схемы, но занятых в другой схеме управления, а также контакты из других схем, используемые в данной схеме управления.

4 Диаграммы и таблицы включений контактов ключей, переключателей, программных устройств, конечных и путевых выключателей и циклограммы работы аппаратуры.

5 Таблицы применяемости

6 Циклограммы работы блокировочной зависимости, линии связи между элементами схемы;

7 Необходимые положения и примечания

8 Экспликация, т.е. перечень элементов, входящих в данную схему управления

Вычертить в правом верхнем углу вплотную к рамке над основным штампом

Расположение текстов и графического материала должны быть такими, чтобы не затруднять чтение чертежей и облегчало пользование ими

Рекомендуется на левой части распологать основную схему, затем графический материал поясняющие работу этой схемы – диаграммы и циклограммы. На правой части – текстовой материал. Он приводятся кратким, четко сформулированными и исключающими возможность различного рода толкований.

В тех случаях когда электросхема в связи со сложностью принципом действием не может быть прочитана без пояснительного материала, то допускается на чертеже приводить краткое описание схем или какого-нибуть узла.

Расположение цепей в схеме рекомендуется производить в последовательности их работы, принятой для управления или блокировочной зависимости может быть на одном чертеже изображать несколько схем гальванических не связанных между собой, но желательно, чтобы они были связаны по технологическому признаку, т.е. принадлежащему одному технологическому процессу.

Электрические схемы рекомендуется изображать в горизонтальном расположении цепей. Если схема не может быть размещена в одной вертикальной колонке, то ее выполняется в нескольких с надписью продолжения схемы.

Сложные большие электрические схемы разрешается делать на нескольких листах формата А1. В основные надписи ставится Общее количество листов, входящих в комплект этой схемы, а на последних листах порядковый номер этой схемы. Наименование схемы на всех листах одинаково.

Контакты приборов, аппаратов, а также всех комплектующих устройств на принципиальной схеме показывается в нормальном положении, т.е. при таком их действительном положении, когда отсутствует ток во всех цепях данной схемы.

Контакты приборов, измерительные контроллируемые регулируемые величины показываются в соответствии с их положении при оптимальном значении этой величины

Например при сигнализации min или max температуры контакт прибора, измеряющий эту температуру показывают разомкнутым, т.к. процесс ведется на оптимальном режиме.

Схемы питания электрической энергии. По своему назначению схемы питания могут быть разделены на схемы питающей и схемы распределительной сети. Схемы распределительной сети предусматривают индивидуальное питание каждого щита питания, предназначена для снабжения электрической энергией потребителей, сгруппированных по технологическому принципу. При разработке схем питания должны учитывать особенности потребителей, а именно: 1)требования к бесперебойности эл. снабжения; 2) потребность равномерной нагрузки между фазами;3) требования к питающей линии при использовании вычислительной техники;4) потребность потребность в питании безопасным пониженным напряжением для временного подключения инструментов и других устройств при производстве ремонтных и профилактических работ.

В общем случае чертежи схем питания эл. энергии должны содержать:1)питающие сети ;2) распределительные сети ;3) аппаратуру отключенного источника питания и потребителей эл. энергии;4) аппаратуру защиты ;5) аппаратуру понижения и стабилизации напряжения;6) аппаратуру контроля напряжения;7) название потребителей;8) общие пояснения и примечания.

Пневматическая принципиальная схема автоматизации находит применение при автоматизации процессов со взрывоопасными условиями работы. Где автоматические явления предпочтительнее, а также для производств, в которых по производственным условиям не может быть использовано электронное оборудование. Пневматическая схема является также проектным документом с помощью которого расшифровывается принцип действия узлов, устройств и систем автоматизации, работающих от источника сжатого воздуха, который предварительно должен быть очищен и осушен. Чертежи принципиальной пневматической схемы автоматизации должны содержать: 1)схему управления, регулирования, блокировки и защиты, сигнализации с таблицами, 2)схемы командных участков силовых органов питания, 3)диаграммы работы переключателя, пневмоэлементов и других устройств и приборов, 4)общие пояснения и примечания, 5)элементы используемые в других схемах, 6)перечень аппаратуры

Вопрос 25 проект

Функциональная схема и способы ее выполнения

Функциональная схема систем автоматизации ТП является основным техническим документом, определяющим структуру и характер отдельных подсистем автоматического регулирования, контроля, сигнализации и защиты, а так же оснащением их необходимыми техническими средствами, в том числе и средствами вычислительной техники. При разработке функциональной схемы необходимо решить следующие основные задачи: 1)получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования, 2)непосредственное воздействия на ТОУ для поддержания заданных режимов его функционирования. 3)контролирование и регулирование технологических параметров процесса и оборудования

Функциональные возможности систем автоматизации определяются правильным выбором комплекса технических средств. При составлении функциональной схемы автоматизации необходимо осуществить: 1)выбор методов контоля регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий, 2)выбор комплекса технических средств всех уровней управления, 3)выбор приводов ИМ, регулирующих и запорных органов технологических линий, 4)размещение средств автоматизации на щитах, пультах и технологическом оборудовании, 5)выбор способов и технических средств представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

При разработке функциональной схемы и выборе КТС должны учитываться: 1)особенности технологического процесса, его свойства как объекта управления, 2)условия пожаро-взрывоопасности, агрессивности и токсичности рабочих продуктов, 3)расстояние от места установки и вспомогательных устройств, ИМ, приводов машин и запорных органов до пунктов управления и контроля, 4)количество приборов, аппаратуры управления и сигнализации, которое устанавливается на щитах должно быть по возможности ограничено.

Функциональная схема выполняется на чертежах формата А1, на которых схематически с помощью специальных обозначений показывается технологическое оборудование, трубопроводы, приборы и средства автоматизации, ИМ, преобразователи и линии связи между ними. Так же на функциональной схеме предусматривается таблица условных изображений стандартных трубопроводов и средств автоматизации. Возле технологического оборудования должны быть проставлены в виде цифровых обозначений на выносных полках. На их основании составляется спецификация технологического оборудования. На технологических трубопроводах показывают те запорные и регулирующие органы, которые участвуют в системе работы автоматизации или необходимы для пояснения относительного расположения соответствующих

отборных устройств или первичного преобразователей. Соединение технологических трубопроводов обозначаются точкой в узле условных линий. Направление движения потока обозначается стрелками.

Функциональная схема может выполняться двумя способами: упрощенная и развернутая. При упрощенном способе построения схемы не обозначаются первичные преобразователи и вся дополнительная вспомогательная аппаратура. Приборы и средства автоматизации, выполняющие сложные функции (конроль, регулирование , управление, сигнализацию) выполняются разными блоками, показываемыми одним условным обозначением, которое располагается на поле чертежа вблизи места расположения технологического параметра. При развернутом способе построение каждое средство измерения на схеме показывается специальным обозначением. Выполнение функциональной схемы по второму способу дает больше наглядности и облегчает работу со схемой. Все датчики и отборные устройства изображаются в непосредственной близости от технологического оборудования. Щиты и пульты располагаются в такой последовательности, чтобы при размещении приборов и средств автоматизации обеспечивалось наибольшая простота, ясность схемы и минимальность линий пересечения. На сложной схеме во избежание изломов линии связи обрываются и номера линий, идущих от щитов идут в возрастающем порядке, а импульсные линии от датчиков в произвольном. В правом верхнем углу вплотную к основной рамке вычерчивается таблица непредусмотренных стандартами обозначений. Толщина линий на схеме выбирается по ГОСТу (контурные 0,2-0,5, трубопроводов 0,5-1,5). Условное обозначение приборов КИП - круги, диаметром 10мм, толщиной 0,5-0,6, разделительная черта-0,2-0,3.

Все приборы на схеме нумеруются цифровым или цифробуквенным способом сверху вниз.

Вопрос 26 проект

Характеристика проектной документации, входящей в проект.

В состав рабочего проекта входит:

1)пояснительная записка с обоснованием принятых решений по схемам автоматизации технологического процесса,

2)структурная схема контроля и управления,

3)структурнвя схема комплекса технических средств,

4)функциональная схема системы автоматизации ТП,

5)план расположения средств автоматизации,

6)ведомственное оборудование и материалы:

а)приборы и средства автоматизации,

б)средства вычислительной техники,

в)электроаппаратура,

г)трубопроводная арматура,

д)щиты и пульты,

е)основные монтажные материалы (кабели, провода, лотки) и другие материалы, которые не входят в стоимость монтажных работ,

ж)нестандартизированное оборудование,

з)паспорт рабочего проекта;

В состав рабочей документации включается:

1)структурная схема управления и контроля,

2)структурная схема комплекса технических средств,

3)функциональная схема системы автоматизации ТП,

5)пневматические принципиальные схемы автоматизации,

6)принципиальные схемы питания (электр, гидравл, пневмат),

7)общие виды пультов и щитов,

8)документы для изготовления и монтажа пультов и щитов,

9)схема внешних электрических и трубных проводок,

10)кроссовые ведомости: таблица подключений, таблица соединений,

11)план расположения средств автоматизации электрических и трубных проводок,

12)нетиповые чертежи установки средств автоматизации,

13)пояснительная записка,

14)сводные таблицы исходных данных (расчет сужающего устройства и регулирующего органа),

15)заказные спецификации. Они составляются на оборудование и материалы, на приборы и средства автоматизации.

Вопрос27проект

Функциональная схема и способы ее выполнения

Функциональные возможности систем автоматизации определяются правильным выбором комплекса технических средств. При составлении функциональной схемы автоматизации необходимо осуществить: 1)выбор методов контроля регулируемых величин и каналов внесения регулирующих воздействий, 2)выбор комплекса технических средств всех уровней управления, 3)выбор приводов ИМ, регулирующих и запорных органов технологических линий, 4)размещение средств автоматизации на щитах, пультах и технологическом оборудовании, 5)выбор способов и технических средств представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

Функциональная схема может выполняться двумя способами: упрощенная и развернутая. При упрощенном способе построения схемы не обозначаются первичные преобразователи и вся дополнительная вспомогательная аппаратура. Приборы и средства автоматизации, выполняющие сложные функции (контроль, регулирование , управление, сигнализацию) выполняются разными блоками, показываемыми одним условным обозначением, которое располагается на поле чертежа вблизи места расположения технологического параметра. При развернутом способе построение каждое средство измерения на схеме показывается специальным обозначением. Выполнение функциональной схемы по второму способу дает больше наглядности и облегчает работу со схемой. Все датчики и отборные устройства изображаются в непосредственной близости от технологического оборудования. Щиты и пульты располагаются в такой последовательности, чтобы при размещении приборов и средств автоматизации обеспечивалось наибольшая простота, ясность схемы и минимальность линий пересечения. На сложной схеме во избежание изломов линии связи обрываются и номера линий, идущих от щитов идут в возрастающем порядке, а импульсные линии от датчиков в произвольном. В правом верхнем углу вплотную к основной рамке вычерчивается таблица непредусмотренных стандартами обозначений. Толщина линий на схеме выбирается по ГОСТу (контурные 0,2-0,5, трубопроводов 0,5-1,5). Условное обозначение приборов КИП - круги, диаметром 10мм, толщиной 0,5-0,6, разделительная черта-0,2-0,3.

Все приборы на схеме нумеруются цифровым или цифробуквенным способом сверху вниз.

Вопрос 28 Проектирование.

Монтаж приборов и средств автоматизации, основные требования к размещению, расположению.

Вопрос 29 проект

Основные требования к производству монтажных работ

1) а)заготовка монтажных конструкций,

б)проверка наличия отборных устройств на технологическом оборудовании,

в)проверка наличия заземляющей сети,

г)закладка в сооружениях и фундаментах труб и других коробов для скрытых проводов,

д)разметка трасс,

е)установка опорных конструкций для электрических и трубных проводок, приборов и исполнительных механизмов

2) а)прокладка трубных и электрических проводок по установленным трассам,

б)установка щитов и пультов, приборов и средств автоматизации,

в)подключение на объект трубных и электрических проводок.

Вопрос 30 проект.

Техническое задание на создание АСУТП, его содержание и утверждение.

Техническое задание на создание АСУТП разрабатывается на основании договора, заключенного между заказчиком и проектной организацией. Утверждается главным инженером организации от имени заказчика и главным инженером от исполнителя (проектный орган). Согласовывается техническое задание от заказчика начальником технического отдела, главным метрологом и начальником цеха; от исполнителя согласовывается директором проектной организации.

Содержание технического задания:

По результатам опытно-промышленной эксплуатации составляется акт опытно-промышленной эксплуатации, а по результатам испытаний сосотавляется акт приемки системы в промышленную эксплуатации.

2)Назначение и цели создания системы. В данном подпункте говорится о том, что система предназначена для контроля и регулирования параметров технологического процесса. Целью создания системы является улучшение технических, технологических, производственных, экономических и других показателей обектов автоматизации. Критериями оценки достижения цели создания системы является выполнение системой всех пунктов, оговоренных в тех. задании и улучшении показателей эффективности после внедрения системы и до ее внедрения:1)Зарплата,2)сырье, 3)тепловая энергия, 4)топливо и т.д.

5)Требования безопасности.

6)Требования к средствам защиты от внешних воздействий.

7)Требования к патентной чистоте.

8)Требования к стандартизации и унификации.

9)Дополнительные требования.

10)Требования к техническому обеспечению.

11)Требования к метрологическому обеспечению.

12)Требования к организационному обеспечению.