Теплогазоснабжения и вентиляции

 

Стадии проектирования и состав проекта

Системы автоматизации технологического процесса

 

При разработке проектной документации по автоматизации тех­нологических процессов объектов руководствуются строительными нормами (СН) и строительными нормами и правилами (СНиП), ведомственными строительными нормами (ВСН), государственными и отрас­левыми стандартами [1].

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

В проекте разрабатывается следующая основная документация: I) структурная схема управления и контроля (для сложных систем управления); 2) функциональные схемы автоматизации технологических процессов; 3) планы расположения щитов, пультов, средств вычислительной техники и т.д.; 4) заявочные ведомости приборов и средств автоматизации; 5) технические требования на разработку нестандартизированного оборудования; 6) пояснительная записка; 7) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на разработки, связанные с автоматизацией объекта.

На стадии рабочей документации разрабатываются: 1) структурная схема управления и контроля; 2) функциональные схемы ав­томатизации технологических процессов; 3) принципиальные электрические, гидравлические и пневматические схемы контроля, автома­тического регулирования, управления, сигнализации и питания; I) общие виды щитов и пультов; 5) монтажные схемы щитов и пультов; 6) схемы внешних электрических и трубных проводок; 7) пояснительная записка; 8) заказные спецификации приборов и средств автоматизации, средств вычислительной техники, электроаппаратуры, щитов, пультов и т.д.

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

В рабочей документации целесообразно давать расчеты регули­рующих дроссельных органов, а также расчеты по выбору регулято­ров и определения примерных значений их параметров настройки при различных технологических режимах работы оборудования.

В состав рабочего проекта при одностадийном проектировании входят: а) техническая документация, разрабатываемая в составе рабочей документации при двухстадийном проектировании; б) ло­кальная смета на оборудование и монтаж; в) задание генпроектировщику (смежным организациям или заказчику) на работы, связан­ные с автоматизацией объекта.

 

Исходные данные для проектирования

 

Исходные данные для проектирования содержатся в техническом задании на разработку системы автоматического управления техно­логическим процессом. Техническое задание составляется заказчи­ком с участием специализированной организации, которой поручает­ся разработка проекта.

Задание на проектирование системы автоматизации содержит технические требования, предъявляемые к ней заказчиком. Кроме того, к нему прикладывается комплект материалов, необходимых для проектирования.

Основными элементами задания являются перечень объектов ав­томатизации технологических агрегатов и установок, а также функции, выполняемые системой контроля и регулирования, обеспе­чивающей автоматизацию управления этими объектами. Задание со­держит ряд данных, определяющих общие требования и характеристи­ки системы, а также описывающих объекты управления: 1) основание для проектирования; 2) условия эксплуатации системы; 3) описание технологического процесса.

Основание для проектирования содержит ссылки на плановые документы, определяющие порядок проектирования автоматизирован­ного процесса, плановые сроки проектирования, стадийность проек­тирования, допустимый уровень затрат на создание системы управ­ления, технико-экономическое обоснование целесообразности проек­тирования автоматизации и оценку подготовленности объекта к ав­томатизации.

Описание условий эксплуатации проектируемой системы содержит условия протекания технологического процесса (например, класс взрыво- и пожароопасности помещений, наличие агрессивной, влажной, сырой, запыленной окружающей среды и т.д.), требования к степени централизации контроля и управления, к выбору режимов управления, к унификации аппаратуры автоматизации, условия ремонта и обслуживания парка приборов на предприятии.

Описание технологического процесса включает: а) технологические схемы процесса; б) чертежи производственных помещений с размещением технологического оборудования; в) чертежи технологического оборудования с указанием конструкторских узлов для установки датчиков контроля; г) схемы электроснабжения; д) схемы воздухоснабжения; е) данные для расчета систем контроля и регулирования; ж) данные для расчета технико-экономической эффективности систем автоматизации.

 

 

1.3. Назначение и содержание функциональной схемы

 

Функциональные схемы (схемы автоматизации) являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Функциональные схемы автоматизации служат исходным материалом для разработки всех остальных документов проекта автоматиза­ции и устанавливают:

а) оптимальный объем автоматизации технологического процесса; б) технологические параметры, подлежащие автоматическому контролю, регулированию, сигнализации и блокировкам; в) основные технические средства автоматизации; г) размещение средств автоматизации - местных приборов, отборных устройств, аппаратуры на местных и центральных щитах и пультах, диспетчерских пунктах и т.д.; д) взаимосвязь между средствами автоматизации.

На функциональных схемах автоматизации коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70, а детали трубопроводов, арматура, теплотехнические и санитарно-технические устройства и аппаратура - по ГОСТ 2.785-70.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах показываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85. В стандарте первичные и вторичные преобразователи, регуляторы, электроаппаратуру показывают кружками диаметром 10 мм, исполнительные устройства - кружками диаметром 5 мм. Кружок разделяется горизонтальной чертой при изображении устройств, устанавливаемых на щитах, пультах. В верхней его части условным кодом записывают измеряемую или регулируемую величину и функциональные признаки прибора (показание, регистрация, регулирование и т.п.), в нижней - номер позиции по схеме.

Наиболее применяемые в системах ТГВ обозначения измеряемых величин: D - плотность; Е - любая электрическая величина; F - pаcход; Н - ручное воздействие; К - время, программа; L - уро­вень; М - влажность; Р - давление (разрежение); Q - качество, coстав, концентрация среды; S - скорость, частота; Т - темпера­тура; W - масса.

Дополнительные буквы, уточняющие обозначения измеряемых величин: D - разность, перепад; F - соотношение; J - автоматичес­кое переключение, обегание; Q - интегрирование, суммирование по времени.

Функции, выполняемые прибором: а) отображение информации: А -cигнализация; I - показание; R – регистрация; б) формирование вы­годного сигнала: С - регулирование; S - включение, отключение, переключение, сигнализация (Н и L - соответственно верхний и нижний пределы параметров).

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов: Е - чувствительный элемент (первичное преобразование); Т - дистанционная передача (промежуточное преобразование); К - станция управления. Род сигнала: Е - электрический; Р - пневматический; G - гидравлический.

В условном обозначении прибора должны отражаться те признаки, которые используются в схеме. Например, РD1 - прибор для из­мерения перепада давления, показывающий дифманометр, РIS - прибор для измерения давления (разрежения), показывающий с контактным устройством (электроконтактный манометр, вакуумметр), LCS -электрический контактный регулятор уровня, ТС - терморегулятор, ТЕ - датчик температуры, FQ1 - прибор для измерения расхода (диафрагма, сопло и др.)

Пример выполнения функциональной схемы (см. на рис. 1.1),

 

Рис. 1. 1. Пример выполнения функциональной схемы

автоматизации редукционно-охладительной установки

где технологическое оборудование изображено в верхней части чертежа, а ниже в прямоугольниках показаны приборы, устанавливаемые по месту и на щите оператора (автоматизации). На функциональной схеме все приборы и средства автоматизации имеют буквенное и цифровое обозначения.

Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять [1] линиями толщиной 0,6-1,5 мм; трубопроводные коммуникации 0,6-1,5 мм; приборы и средства автоматизации 0,5-0,6 мм; линии связи 0,2-0,3 мм.