3.3. Оформление фса
ФСА представляет собой чертеж, на котором схематически условными обозначениями изображены: технологическое оборудование; коммуникации; органы управления и средства автоматизации (приборы, регуляторы, вычислительные устройства, элементы телемеханики) с указанием связей между технологическим оборудованием и элементами автоматики, а также связей между отдельными элементами автоматики. Вспомогательные устройства, такие как редукторы и фильтры для воздуха, источники питания, соединительные коробки и т.п. устройства на ФСА не показывают.
ФСА технологической установки выполняют, как правило, на одном чертеже, на котором изображают апаратуру всех систем контроля, регулирования, управления и автоматизации, относящуюся к данной технологической установке.
Для сложных технологических процессов с большим объемом автоматизации схемы могут быть выполнены раздельно по видам технологического контроля и управления, т.е. отдельно выполняют схемы автоматического управления, контроля и сигнализации.
Схема автоматизации должна быть составлена таким образом, чтобы из нее легко можно было определить:
- параметры технологического процесса, которые подлежат автоматическому контролю и регулированию;
- наличие защиты и аварийной сигнализации;
- принятую блокировку механизмов;
- организацию пунктов контроля и управления;
- функциональную структуру каждого узла контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления;
- технические средства, с помощью которых реализуется тот или иной функциональный узел контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления.
3.3.2. Изображение технологического оборудования и коммуникаций
Технологическое оборудование и коммуникации на ФСА изображают, как правило, упрощенно и в сокращенном виде, без указания отдельных технологических аппаратов и трубопроводов вспомогательного назначения. На технологических трубопроводах обычно показывают ту регулируемую и запорную арматуру, которая непосредственно участвует в контроле и управлении процессом, а также запорные и регулирующие органы, необходимые для определения относительного расположения мест отбора импульсов. Технологические аппараты и трубопроводы вспомогательного назначения показывают только в тех случаях, когда они механически соединяются или взаимодействуют со средствами автоматизации. У изображения технологического оборудования, отдельных его элементов и трубопроводов приводятся соответствующие поясняющие надписи (наименование технологического оборудования, его номер и др.), а стрелками указываются направления потоков. Отдельные агрегаты и установки технологического оборудования могут быть изображены оторванно друг от друга, но при этом всегда приводятся необходимые указания на взаимосвязь. 3.3.3. Примеры построения условных обозначений приборов и технических средств автоматизации на схемах Регулирующие органы, такие как заслонки, задвижки, шиберы и др., показывают непосредственно на местах их установки в виде условных изображений, принятых для технологического оборудования. Для датчиков и приборов, указывающих положение регулирующих органов, исполнительных механизмов и т.п., показывают существующую механическую связь. На рис.3.8,а показан участок технологического воздуховода II, на котором установлена регулирующая заслонка ЗР с исполнительным механизмом; она связана с ним механической связью (сплошная линия I), а с аппаратурой управления — электрической линией связи (тонкая линия III). На рис.3.8,6 на участке технологического трубопровода II установлено регулирующее устройство шибер ШР с ручным управлением. Для контроля положения шибера предусмотрен конечный выключатель SQ. Механическая связь конечного выключателя с шибером показана штриховой линией I, a тонкая линия III обозначает электрическую связь с сигнальной аппаратурой. i п г/ i ШР SQ ш пг а) б) Рис.3.8. Примеры изображения механической связи исполнительных механизмов и датчиков положения с регулирующими органами Регуляторы прямого действия изображают как совокупность отборного устройства (или первичного преобразователя), линии связи и регулирующего органа (рис,3.9,а). Изображение комплектов приборов и средств автоматизации на функциональных схемах может быть выполнено упрощенным или развернутым способом. Упрощенный способ применяется в основном для изображения приборов и технических средств автоматизации (ТСА) на технологических схемах. При этом способе не показываются первичные измерительные преобразователи (ПИП) и вспомогательная аппаратура. Приборы и ТСА, осуществляющие сложные функции (контроль, регулирование, сигнализацию и т.п.) и выполненные в виде отдельных блоков, изображают одним графическим обозначением. Развернутый способ применяют для выполнения ФСА, когда каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект, показывают отдельным условным графическим изображением. На рис.3,9 показан участок технологического трубопровода с узлом автоматического регулирования расхода сырья. В упрощенном способе 
Сырье 
5Г Сырье а) б) Рис.3.9. Примеры изображения условных обозначений приборов и ТСА упрощенным (а) и развернутым (б) способами (рис.3.9,а) ПИП (например, диафрагма) не показан, а место его установки обозначено пересечением линии трубопровода с линией, связывающей ПИП с обозначением прибора, выполняющего сложные функции. На рис.3.9,6 тот же узел показан развернутым способом. Рис.3.10. Условное изображение микропроцессора
В системах технологического контроля и управления часто используются комбинированные и комплексные устройства, такие как комбинированные 
я измерительные и регулирующие приборы, микропроцессоры, компьютеры, полукомплекты телемеханики и т.п. Такие устройства обозначают прямоугольником произвольных размеров с указанием внутри прямоугольника типа устройства. На рис.3.10 показан пример условного изображения на ФСА микропроцессора. Он рассчитан на ввод информации только в виде унифицированных сигналов 0-5 мА и 0-10 В постоянного тока, поэтому предусматривается промежуточное преобразование сигналов от ПИП.
1.2.1.Требования к оформлению функциональных схем автоматизации технологических процессов
Функциональная схема является основным документом, определяющим структуру и объем автоматизации ТОУ. Функциональная схема автоматизации (ФСА) представляет собой чертеж, на котором условно изображены:
- технологическое оборудование;
- коммуникации;
- комплекс технических средств автоматизации.
Из чертежа должны быть очевидны связи между технологическим оборудованием и элементами автоматизации, в первую очередь датчиками и исполнительными устройствами. Непосредственно на технологическом оборудовании изображают измерительные преобразователи, исполнительные механизмы и регулирующие органы. В нижней части чертежа размещают прямоугольные зоны, которые предназначены для изображения технических средств автоматизации. В первой зоне (верхней) изображаются технические средства автоматизации (ТСА) расположенные «по месту», т.е. у технологического оборудования (усилители, преобразователи и пр.), следующая зона может быть использована для размещения ТСА, установленных на щитах или пультах управления (измерительные показывающие или регистрирующие приборы, переключатели и т.п.). Нижняя зона — изображение микропроцессорного комплекса. Входные и выходные сигналы для микропроцессорного контроллера (МПК) можно представить по двум принципам (рисунок 3). 
а) б) Рис. 3. Изображение МПК на ФСА На рисунке 3а изображены входные сигналы 1-3 с отражением их функционального назначения (1 — сигнализация; 2 — измерение; 3 — регистрация;) и выходной сигнал 4, предназначенный для организации управления или регулирования. На рисунке 3б сигналы дифференцированы на входные (1,2,3) и выходные (4, 5, 6, 7); кроме этого виден характер сигнала — аналоговый (А), дискретный (Д), импульсный (И). На функциональных схемах автоматизации щиты и пульты управления изображают в виде прямоугольников размеров, достаточным для нанесения условных графических обозначений технических средств автоматизации. Отдельные приборы и средства автоматизации, например манометры, кнопки управления, размещенные на технологическом оборудовании, а также вне щитов или пультов управления, изображают в прямоугольнике произвольных размеров, расположенном в нижней части поля схемы с надписью «Приборы местные» или «Приборы по месту». Прямоугольники, изображающие «Приборы местные», щиты и пульты управления, на функциональных схемах выполняют линиями толщиной 0,6—1,5 мм. Прямоугольники щитов и пультов располагаются таким образом, чтобы обеспечивалась простота и ясность схемы и минимум пересечений линий. В прямоугольнике с левой стороны делается надпись «Щит управления» или «Приборы на щите». Щиты и пульты управления предназначены для размещения на них технических средств автоматизации: измерительных приборов, аппаратуры управления, сигнальных устройств, вспомогательной аппаратуры (например, фильтры и редукторы для сжатого воздуха), линий связи между ними (электрическая и трубная коммутация) и т. п. Щиты и пульты устанавливают в производственных цехах (щит управления линией вытопки жиров, щит управления производством творога) или в специальных помещениях (например, центральный диспетчерский пульт управления на Лианозовском экспериментальном заводе детских молочных продуктов). Щиты и пульты управления следует размещать в помещениях с температурой окружающей среды от 10 до 50 °С при относительной влажности воздуха не более 80%. В помещении недопустимо наличие вибрации агрессивных газов и паров. Если щиты и пульты предназначены для эксплуатации в условиях повышенной влажности, высоких температур, а также при наличии агрессивной среды, то при согласовании проектной документации с заводом-изготовителем их изготовляют в специальном исполнении. Щит шкафной — шкаф с установленными на унифицированных монтажных конструкциях, поворотной или стационарной раме электрической аппаратурой и арматурой, а также с электрической и трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, размещаемых на объекте. Кроме шкафных щитов в соответствии с ОСТ 36.13—76 изготовляют щиты панельные с каркасом. 
рис.4 Функциональная схема автоматизации рис.5 Изображение разрывов линий связи на функциональной схеме автоматизации Пульт —комплектное устройство, имеющее форму стола с наклонной плоскостью, с аппаратурой управления и проводкой, подготовленной к подключению внешних цепей. В последнее время в отрасли для контроля и управления технологическими параметрами используют управляющие электронные вычислительные машины, которые на функциональных схемах обозначают прямоугольником произвольных размеров с указанием в нем типа вычислительной машины. Связь между первичными измерительными преобразователями (датчиками) и средствами автоматизации, установленными на щитах и пультах, показывают тонкими сплошными линиями (рисунок 4). Для больших и сложных схем автоматизации допускается разрыв линий связи. При этом места разрыва нумеруют одной и той же арабской цифрой. Линии связи нумеруют по горизонтали, причем в нижнем ряду номера (слева направо) записываются в возрастающем порядке, а в верхнем ряду — в произвольном (рисунок 5). При разработке ФСА желательно пользоваться адресным способом выполнения чертежа, при котором линии связи датчиков и исполнительных механизмов (ИМ) с МПК разрывают и нумеруют. Для нижнего ряда номера должны следовать в возрастающем порядке, а на поле чертежа они могут располагаться произвольно. В приложении 6 дан пример построения ФСА линии по производству сухих смесей для детского питания. На линиях связи от отборных устройств и первичных измерительных преобразователей до измерительных приборов, размещенных на щитах и пультах управления, указывают предельные рабочие (максимальные или минимальные) значения измеряемых или регулируемых величин в единицах шкалы выбранного прибора. На линиях связи, идущих от аппаратуры управления, которая установлена на щите, допускается делать надписи, поясняющие функциональный характер сигналов. Приборам и средствам автоматизации присваиваются позиционные обозначения (позиции). Позиционные обозначения проставляются рядом с условными графическими обозначениями приборов и средств автоматизации. Отдельные приборы средств автоматизации нумеруют арабскими цифрами или арабскими цифрами и строчными буквами русского алфавита, когда использован комплект приборов и средств автоматизации, состоящих из отдельных элементов. Например, комплекту присваивается порядковый номер 5, а отдельным элементам и устройствам—первичному измерительному преобразователю 5-1, вторичному измерительному прибору 5-2, исполнительному механизму 5-3 и т. п. Изображение приборов и средств автоматизации. В настоящее время при составлении функциональных схем используют систему условных обозначений в соответствии с отраслевым стандартом ГОСТ 21.404 – 85. «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах» Эта система основана на рекомендациях проекта международного стандарта ISO/DIS 3511/1 и аналогична системам условных обозначений, применяемым во многих странах мира (США, Англия, Япония, Швеция и др.). Стандарт содержит условные обозначения приборов, средств автоматизации и линий связи, используемых в проектах систем автоматизации технологических процессов при выполнении функциональных схем автоматизации. Он устанавливает обозначения измеряемых величин, функциональных признаков приборов, а также способы и методику построения условных графических обозначений. Если в основе обозначения приборов и средств автоматизации в соответствии с ГОСТ 3925—59 лежит принцип обозначения приборов и средств автоматизации по конструктивному признаку, то согласно ГОСТ 21.404 – 85 — по функциональному признаку, выполняемому данным прибором и средством автоматизации. Приборы и средства автоматизации, условные обозначения которых не представляется возможным построить по ГОСТ 21.404 – 85, допускается обозначать произвольными условными символами с расшифровкой их на схемах. Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404 – 85 приведены в таблице 1. Для отборных устройств всех постоянно подключенных приборов нет специального обозначения, их показывают тонкой сплошной линией, соединяющей технологический трубопровод или аппарат с первичным измерительным преобразователем или прибором. При необходимости указания точного места расположения отборного устройства или точки измерения (внутри контура технологического аппарата) в конце тонкой линии чертят окружность диаметром 2 мм. Подвод линий связи к символу прибора допускается изображать в любой точке окружности (сверху, снизу, сбоку). Если следует показать направление передачи сигнала, то на линии связи наносят стрелки. Буквенные условные обозначения измеряемых величин, а также функции, выполняемые прибором (отображение информации и формирование выходного сигнала) приведены в таблице 2 (ГОСТ 21.404 – 85). Таблица 1. Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404 – 85
| Наименование | Обозначение |
| 1. Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту): | |
| а) основное обозначение |  |
| б) допускаемое обозначение |  |
| 2. Прибор, устанавливаемый на щите, пульте: | |
| а) основное обозначение |  |
| б) допускаемое обозначение |  |
| 3. Исполнительный механизм. Общее обозначение |  |
| 4. Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала: | |
| а) открывает регулирующий орган |  |
| б) закрывает регулирующий орган | |
| в) оставляет регулирующий орган в неизменном положении |  |
| 5. Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом |  |
| Примечание. Обозначение может применяться с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала | |
| 6. Линия связи. Общее обозначение |  |
| 7. Пересечение линий связи без соединения друг с другом |  |
| 8. Пересечение линий связи с соединением между собой |  |
Таблица 2. Буквенные условные обозначения измеряемых величин, а также функции, выполняемые прибором (ГОСТ 21.404 – 85)
| Обозначение | Измеряемая величина | Функциональный признак прибора | |||
| Основное обозначение измеряемой величины | Дополнительное обозначение, уточняющее измеряемую величину | Отображение информации | Формирование выходного сигнала | Дополнительное значение | |
| А | + | — | Сигнализация | — | — |
| В | + | — | — | — | — |
| С | + | — | — | Автоматическое регулирование, управление | — |
| D | Плотность | Разность, перепад | — | — | — |
| Е | Электрическая величина | — | + | — | — |
| F | Расход | Соотношение, доля, дробь | — | — | — |
| G | Размер, положение, перемещение | — | + | — | — |
| Н | Ручное воздействие | — | — | — | Верхний предел измеряемой величины |
| I | + | — | Показание | — | — |
| J | + | Автоматическое переключение, обегание | — | — | — |
| К | Время, временная программа | — | — | + | — |
| L | Уровень | — | — | — | Нижний предел измеряемой величины |
| M | Влажность | — | — | — | — |
| N | + | — | — | — | — |
| O | + | — | — | — | — |
| Р | Давление, вакуум | — | — | — | — |
| Q | Величина, характеризующая качество: состав, концентрация и т.д. | Интегрирование, суммирование по времени | — | + | — |
| R | Радиоактивность | — | Регистрация | — | — |
| S | Скорость, частота | — | — | Включение, отключение, переключение, блокировка | — |
| T | Температура | — | — | + | — |
| U | Несколько разнородных измеряемых величин | — | — | — | — |
| V | Вязкость | — | + | — | — |
| W | Масса | — | — | — | — |
| X | Нерекомендуемая резервная буква | — | — | — | — |
| Y | + | — | — | + | — |
| Z | + | — | — | + | — |
Примечание. Буквенные обозначения, отмеченные знаком «+», являются резервными, а отмеченные знаком «-» — не используются. При использовании условных обозначений в соответствии с таблицей 2 следует иметь в виду следующее: букву А применяют для обозначения функции «сигнализация». Для конкретизации измеряемой величины около изображения прибора (справа от него) указывают наименование или символ измеряемой величины, например «ток», рН, 02 и т. д. Букву U можно использовать для обозначения прибора, измеряющего несколько разнородных величин. Подробную расшифровку измеряемых величин проводят около прибора или на поле чертежа. Для обозначения величин, не предусмотренных ГОСТ 21.404-85, могут быть использованы резервные буквы. При этом многократно применяемые величины следует обозначать одной и той же резервной буквой. Резервные обозначения должны быть расшифрованы на схеме. Не допускается в одной и той же документации использовать одну резервную букву для обозначения разных величин. Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки прибора, приведены ниже. Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) Е Дистанционная передача (промежуточное преобразование) Т Станция управления К Преобразование, вычислительные функции Y Буквой Е обозначают чувствительные элементы, т. е. устройства, выполняющие первичное преобразование. Примерами первичных измерительных преобразователей являются термопреобразователи сопротивления, термоэлектрические преобразователи температуры, сужающие устройства и т. п. Буква Т обозначает промежуточное преобразование — дистанционную передачу сигнала, и ее рекомендуется применять для обозначения приборов с дистанционной передачей показаний, например бесшкальных манометров (дифманометров), манометрических термометров с дистанционной передачей. Буква К применяется для обозначения приборов, имеющих станцию управления,, т. е. переключатель для выбора вида управления (автоматическое — ручное) и устройство для дистанционного управления. Буква Y рекомендуется для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств. Порядок построения условных обозначений с применением дополнительных букв следующий: на первом месте ставится буква, обозначающая измеряемую величину; на втором месте — одна из дополнительных букв: Е, Т, К или Y. Например, первичные измерительные преобразователи температуры (термоэлектрические преобразователи температуры, термопреобразователи сопротивления и др.) обозначаются ТЕ, первичные измерительные преобразователи расхода (сужающие устройства) — FE. Дополнительные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов и вычислительных устройств, приведены ниже. Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов, приведены в таблице 3. Таблица 3. Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов (ГОСТ 21.404 – 85)
| Наименование | Обозначение | Назначение |
| Чувствительный элемент | Е | Устройства, выполняющие первичное преобразование: преобразователи термоэлектрические, термопреобразователи сопротивления, датчики пирометров, сужающие устройства расходомеров и т. п. |
| Дистанционная передача | Т | Приборы бесшкальные с дистанционной передачей сигнала: манометры, дифманометры, манометрические термометры |
| Станция управления | К | Приборы, имеющие переключатель для выбора вида управления и устройство для дистанционного управления |
| Преобразование, вычислительные функции | V | Для построения обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств |
Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств, приведены в таблице 4. Порядок построения условных обозначений с применением дополнительных букв принимают следующим: Таблица 4 Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств (ГОСТ 21.404 – 85)
| Наименование | Обозначение |
| 1. Род энергии сигнала: | |
| Электрический | Е |
| пневматический | Р |
| Гидравлический | G |
| 2. Виды форм сигнала: | |
| Аналоговый | А |
| Дискретный | D |
| 3. Операции, выполняемые вычислительным устройством: | |
| Суммирование | S |
| умножение сигнала на постоянный коэффициент k | k |
| перемножение двух и более сигналов друг на друга | ´ |
| деление сигналов друг на друга | : |
| возведение величины сигнала f в степень п | f n |
| извлечение из величины сигнала корня степени п |  |
| Логарифмирование | lg |
| Дифференцирование | dх/dt |
| Интегрирование |  |
| изменение знака сигнала | х(-1) |
| ограничение верхнего значения сигнала | max |
| ограничение нижнего значения сигнала | min |
| 4. Связь с вычислительным комплексом: | |
| передача сигнала на ЭВМ | Bi |
| вывод информации с ЭВМ | Bo |
При построении условных обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств подписи, расшифровывающие вид преобразования или операции, выполняемые вычислительным устройством, наносятся справа от графического обозначения прибора. При построении обозначений комплектов средств автоматизации первая буква в обозначении каждого прибора, входящего в комплект, является наименованием измеряемой величины. Например, в комплекте для измерения и регулирования температуры первичный измерительный преобразователь следует обозначать ТЕ, измерительный регистрирующий прибор — TIR, и т. п. Все устройства, выполняемые в виде отдельных блоков и предназначенные для ручных операций, должны иметь на первом месте обозначений букву Н независимо от того, в состав какого измерительного комплекта они входят. Например, переключатели электрических цепей измерения (управления), переключатели воздушных линий обозначаются HS, байпасные панели дистанционного управления — НС, кнопки (ключи) для дистанционного управления, задатчики — Н. Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации приведены в приложении 5. Способы и методика построения графических условных обозначений по ГОСТ 21.404 – 85. Отраслевой стандарт ГОСТ 21.404 – 85 устанавливает два способа построения условных графических обозначений: упрощенный; развернутый. Упрощенный способ применяют в основном для изображения приборов на технологических схемах. На схемах не показывают первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру. Приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции (контроль, регулирование, сигнализацию и т. п.) и выполненные в виде отдельных блоков, изображают одним условным графическим обозначением. Развернутый способ используют при выполнении функциональных схем автоматизации, причем каждый прибор или блок, входящий в единый (измерительный, регулирующий или управляющий) комплект, показывают отдельным условным графическим обозначением. Сложные приборы, выполняющие несколько функций, допускается изображать несколькими окружностями, расположенными рядом друг с другом. Методика построения графических условных обозначений является общей для обоих способов. Так, в верхней части окружности приводят буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора. Порядок расположения буквенных обозначений (слева направо) должен быть следующим: обозначение основной измеряемой величины; обозначение, уточняющее (если это необходимо) основную измеряемую величину; обозначение (обозначения) функционального признака прибора. Пример построения условного обозначения прибора для измерения, регистрации и автоматического регулирования перепада давления приведен на рисунке 5. Порядок буквенных обозначений функциональных признаков (если их несколько в одном приборе) должен быть следующим: IRCSA. В нижней части окружности приводят позиционное обозначение (цифровое или буквенно-цифровое), служащее для нумерации комплекта измерения или регулирования (при упрощен ном способе построения условных обозначений) или отдельных элементов комплекта (при развернутом способе построения условных обозначений). В отдельных случаях, когда позиционное обозначение прибора не помещается в окружности, допускается или указание его вне пределов окружности, или вместо окружности применяют обозначение в виде эллипса. При построении условных обозначений приборов следует указывать не все функциональные признаки прибора, а лишь те, которые используются в данной схеме. Например, при обозначении показывающих и самопишущих приборов (если функция «показание» не используется) следует писать TR вместо TIR, PR вместо PIR и т. п. В случае построения условного обозначения сигнализатора уровня, блок сигнализации которого является бесшкальным прибором, снабженным контактным устройством и встроенными сигнальными лампами, следует писать: LS — если прибор используется только для включения насоса, блокировок и т. Д.; LA — если прибор используется только для сигнализации (местной или дистанционной); LSA — если используется как для включения устройств автоматики, так и для сигнализации; LC — если прибор используется для регулирования уровня. Условные графические обозначения приборов и средств автоматизации, применяемые в функциональных схемах, имеют размеры, которые приведены в таблице 5. Рис.5 Пример построения условных обозначений прибора для измерения, регистрации и автоматического регулирования перепада давления. Таблица 5. Рекомендуемые размеры условных графических обозначений приборов и средств автоматизации, применяемые в функциональных схемах (ГОСТ 21.404 – 85)
| Наименование | Обозначение |
| Прибор: а) основное обозначение б) допускаемое обозначение |  |
| Исполнительный механизм |  |
| Регулирующий орган |  |
Условные графические обозначения на схемах должны выполняться линиями толщиной 0,5—0,6 мм. Горизонтальная разделительная черта внутри обозначения и линии связи должны выполняться линиями толщиной 0,2— 0,3 мм. При вычерчивании независимых линий связи в месте соединения точку не ставят, а в месте соединения зависимых, соединенных линий связи ставят точку.
1. Условные обозначения
Все местные измерительные и преобразовательные приборы, установленные на технологическом объекте изображаются на функциональных схемах автоматизации в виде окружностей (см. рис. а и б).
Если приборы размещаются на щитах и пультах в центральных или местных операторных помещениях, то внутри окружности проводится горизонтальная разделительная линия (см. рис. в и г).
Внутрь окружности вписываются:
— в верхнюю часть — обозначения контролируемых, сигнализируемых или регулируемых параметров, обозначение функций и функциональных признаков приборов и устройств;
— в нижнюю — позиционные обозначения приборов и устройств.
Места расположения отборных устройств и точек измерения указываются с помощью тонких сплошных линий.
Буквенные обозначения средств автоматизации строятся на основе латинского алфавита и состоят из трех групп букв:
1 буква — Контролируемый, сигнализируемый или регулируемый параметр:
Е — любая электрическая величина,
G — положение, перемещение,
Н — ручное воздействие,
К — временна’я программа,
Q — состав смеси, концентрация,
S — скорость (линейная или угловая),
U — разнородные величины,
2 буква (не обязательная) — может указываться также уточнение характера измеряемой величины:
D — разность, перепад,
J — автоматическое переключение,
Q — суммирование, интегрирование.
3 группа символов (несколько букв) Далее указывается один или несколько символов, обозначающих функции и функциональные признаки прибора:
Y — преобразование сигналов, переключение,
Е — первичное преобразование параметра,
Т — промежуточное преобразование параметра, передача сигналов на расстояние,
К — переключение управления с ручного на автоматическое и обратно, управление по программе, коррекция.
2. Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации
(В скобках указаны примеры типов приборов)
Первичный измерительный преобразователь для измерения температуры, установленный по месту (например, термоэлектрический преобразователь (термопара), термопреобразователь сопротивления, термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.д.).
Прибор для измерения температуры показывающий (термометры ртутный, манометрический и т.д.).
Прибор для измерения температуры показывающий, установленный на щите (милливольтметр, логометр, потенциометр (типа КСП и др.), мост автоматический (типа КСМ и др) и т.д.).
Прибор для измерения температуры бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту.
Прибор для измерения температуры одноточечный регистрирующий, установленный на щите (милливольтметр самопишущий, логометр, потенциометр и т.д.).
Прибор для измерения температуры с автоматическим обегающим устройством регистрирующий, установленный на щите (термометр манометрический, милливольтметр, потенциометр, мост и т.д.).
Прибор для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, установленный на щите (термометр манометрический, милливольтметр, потенциометр и т.д.).
Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту (дилатометрический регулятор температуры и д.р.).
Комплект для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный на щите (пневматический вторичный прибор, например, ПВ 10.1Э системы «Старт» с регулирующим блоком ПР 3.31).
Прибор для измерения температуры бесшкальный с контактным устройством, установленный на щите (реле температурное).
Байпасная панель дистанционного управления, установленная на щите.
Переключатель электрических цепей измерения (управления), переключатель для газовых (воздушных) линий, установленный на щите.
Прибор для измерения давления (разряжения), показывающий, установленный по месту (любой показывающий манометр, дифманометр, напоромер и т.д.).
Прибор для измерения перепада давления показывающий, установленный по месту (дифманометр показывающий.
Прибор для измерения давления (разряжения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (дифманометр бесшкальный с пневмо- или электропередачей).
Прибор для измерения давления (разряжения) регистрирующий, установленный на щите (самопишущий манометр или любой другой вторичный прибор для регистрации давления).
Прибор для измерения давления с контактным устройством, установленный по месту (реле давления).
Прибор для измерения давления (разряжения) показывающий с контактным устройством, установленный по месту (электроконтактный манометр и т.д.).
Регулятор давления прямого действия «до себя».
Первичный измерительный преобразователь для измерения расхода, установленный по месту (диафрагма, сопло Вентури датчик индукционного расходомера и т.д.).
Прибор для измерения расхода бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (бесшкальный дифманометр, ротаметр с пневмо- или электропередачей).
Прибор для измерения соотношения расходов регистрирующий, установленный на щите (любой вторичный прибор для регистрации соотношения расходов).
Прибор для измерения расхода показывающий, установленный по месту (дифманометр или ротаметр показывающий и т.д.).
Прибор для измерения расхода интегрирующий показывающий, установленный по месту (любой счетчик-расходомер с интегратором).
Прибор для измерения расхода показывающий интегрирующий, установленный на щите (показывающий дифманометр с интегратором).
Прибор для измерения расхода интегрирующий с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количество вещества, установленный по месту (счетчик-дозатор).
Первичный измерительный преобразователь для измерения уровня, установленный по месту (датчик электрического или емкостного уровнемера).
Прибор для измерения уровня показывающий, установленный по месту.
Прибор для измерения уровня с контактным устройством, установленный по месту (реле уровня).
Прибор для измерения уровня с контактным устройством бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (уровнемер бесшкальный с пневмо- или электропередачей).
Прибор для измерения уровня бесшкальный регулирующий с контактным устройством, установленный по месту (электрический регулятор-сигнализатор уровня с блокировкой по верхнему уровню).
Прибор для измерения уровня показывающий с контактным устройством, установленный на щите (вторичный показывающий прибор с сигнализацией верхнего и нижнего уровня).
Прибор для измерения плотности раствора бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (датчик плотномера с пневмо- или электропередачей).
Прибор для измерения размеров показывающий, установленный по месту (толщиномер).
Прибор для измерения любой электрической величины показывающий, установленный по месту.
Основные условные обозначения приборов и средств автоматизации (ГОСТ 21.404-85)
Все местные измерительные и преобразовательные приборы, установленные на технологическом объекте, изображаются на функциональных схемах автоматизации (ФСА) в виде окружностей (см. рис. 8).
Рис. 8. Графическое изображение приборов
Если приборы размещаются на щитах и пультах в центральных или местных операторных помещениях, то внутри окружности проводится горизонтальная разделительная линия (см. рис. 8, в, г). Если функция, которой соответствует окружность, реализована в системе распределенного управления (например, в компьютеризированной системе), то окружность вписывается в квадрат (см. рис. 8, д).
Внутрь окружности вписываются:
– в верхнюю часть – функциональное обозначение (обозначения контролируемых, сигнализируемых или регулируемых параметров, обозначение функций и функциональных признаков приборов и устройств);
– в нижнюю – позиционные обозначения приборов и устройств.
Места расположения отборных устройств и точек измерения указываются с помощью тонких сплошных линий.
Позиционное обозначение может быть буквенно-цифровое (1а, 1б, …) или цифровое (1-1,1-2,…). При этом первая цифра означает порядковый номер одного комплекта (функциональной группы, узла) приборов (первичный, промежуточный (передающий) измерительные преобразователи, измерительный прибор, регулирующий прибор, исполнительный механизм, регулирующий орган) и повторяется у всех приборов и устройств данного комплекта. Второй символ (цифра или буква) в позиционном обозначении обозначает порядковый номер (индекс) элемента в данном комплекте. Нумерация начинается от чувствительного элемента (первичного преобразователя). Если отдельный прибор не входит в комплект (например, стеклянный термометр), то он может иметь позиционное обозначение, состоящее только из цифры, например
В качестве примера условных буквенных и позиционных обозначений приборов на рис. 9 изображен комплект приборов для измерения и регистрации расхода жидкости, включающий в себя первичный преобразователь (1а), промежуточный преобразователь (1б) и показывающий и измерительный прибор (1с).
Рис. 9. Пример изображения на ФСА канала
контроля расхода жидкости
Согласно ГОСТ 21.404-85 структура буквенного обозначения прибора имеет вид, представленный на рис. 7. В общем случае буквенный код прибора имеет 7 позиций.
На ФСА в условное обозначение прибора вводят только те буквы, которые соответствуют функциям, выполняемым прибором. При этом буквы кода располагаются в порядке их появления при чтении (табл. 7) слева направо.
Структура кода буквенного обозначения прибора
| Измеряемая величина | Уточнение измеряемой величины либо дополнительный функциональный признак прибора | Функции прибора | ||
| I Показание | R Регистрация | C Автоматическое регулирование | S Включение, отключение, переключение | A Сигнализация |
В качестве примера формирования буквенного кода в обозначении на рис. 10 показан прибор 3 группы 5, осуществляющий измерение перепада (D) давления (P), показание (I), регистрацию (R) и авторегулирование (C) перепада давления:
| Рис. 10. Пример условного буквенного и позиционного обозначения прибора |
Информационные функции приборов – показание, регистрация и сигнализация обозначают буквами соответственно I, R, A.
Сигнализация предельных значений измеряемой величины конкретизируется добавлением в обозначении прибора букв H (верхнее значение) и L (нижнее значение). Пример использования букв H и L приведен на рис. 11, где показано реле уровня, формирующее сигналы включения и отключения, например, сигнальных ламп на пульте оператора
| Рис. 11. Реле контроля верхнего и нижнего уровня |
Управляющие функции приборов – автоматическое регулирование и дискретное управление обозначают буквами, соответственно C и S.
Электрическим приборам и аппаратам на ФСА можно присваивать позиционные обозначения, принятые для них на принципиальных электрических схемах. Например:
| Пускатель по месту | Ключ управления на пульте |
Буквенные обозначения измеряемых величин и их уточнений представлены, соответственно, в таблицах 8 и 9.
Измеряемые величины обозначают прописными буквами латинского алфавита согласно табл. 8. Резервные буквы A, B, C, I, J, N, O, X, Y, Z используют для обозначения измеряемых параметров, не указанных в табл. 8. При этом на свободном поле ФСА расшифровывают резервные буквы.
Для обозначения ручного воздействия используют букву H, например HS – ключ управления, H – задатчик регулируемой величины, ручной привод и т. п.
Буквой S обозначают контактное устройство прибора, обеспечивающее дискретное управление путем выполнения коммутационных операций – включение, отключение, переключение, например NS – пускатель.
Для обозначения уточняющих значений букв D (плотность), F (расход), Q (состав, концентрация и т.п.) допускается применение строчных букв соответственно d, f, q. Букву, служащую для уточнения измеряемой величины, ставят после буквы, обозначающей измеряемую величину, например Dd – разность плотностей.
Буквенные обозначения измеряемых величин
| Измеряемый параметр | Обозначение |
| Плотность | D |
| Любая электрическая величина Для конкретизации измеряемой электрической величины справа от условного графического изображения прибора необходимо дать ее наименование, например напряжение, сила тока | E |
| Расход | F |
| Размер, положение, перемещение | G |
| Время | K |
| Уровень | L |
| Влажность | M |
| Давление, вакуум | P |
| Состав, концентрация и т. п. Для конкретизации измеряемой величины справа от условного графического изображения прибора необходимо дать ее наименование или символ, например pH, O2 | Q |
| Радиоактивность В случае необходимости около условного графического изображения прибора допустимо указать вид радиоактивности | R |
| Скорость, частота | S |
| Температура | T |
| Несколько разнородных измеряемых величин. Подробная расшифровка измеряемых величин должна быть дана около прибора или на свободном поле схемы | U |
| Вязкость | V |
| Масса | W |
Буквенные обозначения уточнений измеряемых величин
| Уточняющее значение | Обозначение |
| Разность, перепад | D(d) |
| Соотношение, доля, дробь | F(f) |
| Автоматическое переключение, обегание | J |
| Интегрирование, суммирование по времени | Q(q) |
Для уточнения измеряемой величины, в случае отсутствия необходимого символа в табл. 9, используют надписи, располагаемые вверху справа от графического обозначения прибора. Например, прибор, измеряющий электрическое напряжение по месту:
В табл. 9 символ J используют для многоточечного контроля одного и того же параметра (например, температуры ТJ) одним прибором (обегающий контроль), символ Q или q – для измерения интегральных величин, например, часовой или суточной производительности технологической машины, количества вещества, транспортированного за определенный отрезок времени (FQ) и т. д.
В табл. 10 приведены буквенные обозначения дополнительных функциональных признаков приборов, которые описывают такие их функции, как первичное преобразование (Е), способность передачи выходного сигнала на расстояние (Т), возможность оперативного управления (К), выполнение преобразованных и (или) вычислительных операций (Y).
Дополнительные буквенные обозначения функциональных
| Функциональный признак | Обозначение |
| Первичное преобразование (обозначение чувствительных элементов: термоэлектрического преобразователя, термопреобразователя сопротивления, сужающих устройств расходомеров и т. п.) | E |
| Промежуточное преобразование (обозначение дистанционной передачи) | T |
| Управление (обозначение станции управления) | K |
| Преобразование, вычислительная функция (операция) | Y |
В табл. 11 приведены символьные обозначения видов сигналов, математических и логических операций с сигналами, передачи сигналов.
Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств
| Наименование | Обозначение |
| 1. Род энергии сигнала: электрический пневматический гидравлический | E P G |
| 2. Виды форм сигнала: аналоговый дискретный | A D |
| 3. Операции, выполняемые вычислительным устройством: суммирование умножение сигнала на постоянный коэффициент К перемножение двух и более сигналов деление сигналов друг на друга возведение величины сигнала f в степень n извлечение из величины сигнала f корня степени n логарифмирование дифференцирование интегрирование изменение знака сигнала ограничение верхнего значения сигнала ограничение нижнего значения сигнала | K х : f n lg dx/dt х (–1) мax мin |
| 4. Связь с вычислительным комплексом: передача сигнала на ЭВМ вывод информации с ЭВМ | Вi В0 |
Надписи, расшифровывающие преобразование сигналов или операции с сигналами, наносят вверху справа от графического обозначения преобразователя или вычислителя. Например:
Приложение 3
Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации
| Первичный измерительный преобразователь для измерения температуры, установленный по месту Примеры: термоэлектрический преобразователь (термопара) типа ТХА‑0515, термопреобразователь сопротивления, термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.д.) |
| Прибор для измерения температуры показывающий, установленный по месту Примеры:термометры ртутный, манометрический и т.д. |
| Прибор для измерения температуры показывающий, установленный на щите Примеры:милливольтметр, логометр, потенциометр (типа КСП и др.), мост автоматический (типа КСМ и др) и т.д. |
| Прибор для измерения температуры бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Примеры: термометр манометрический (или любой другой датчик температуры) бесшкальный с пневмо- или электропередачей |
| Прибор для измерения температуры одноточечный, регистрирующий, установленный на щите Примеры: милливольтметр самопишущий, логометр, потенциометр и т.д.) |
| Прибор для измерения температуры с автоматическим обегающим устройством, регистрирующий, установленный на щите Примеры: многоточечный самопишущий потенциометр КСП-4, мост автоматический |
| Прибор для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, установленный на щите Примеры: самопишущий потенциометр КСП-4 термоэлектрического термометра с встроенным регулирующим устройством |
| Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту Примеры:дилатометрический регулятор температуры и д.р. |
| Комплект для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный на щите Примеры:пневматический вторичный прибор, например, ПВ 10.1Э системы «Старт» с регулирующим блоком ПР 3.31) |
| Прибор для измерения температуры бесшкальный с контактным устройством, установленный по месту Пример: реле температурное |
| Байпасная панель дистанционного управления, установленная на щите |
| Переключатель электрических цепей измерения (управления), переключатель для газовых (воздушных) линий, установленный на щите |
Продолжение приложения 3
| Прибор для измерения давления (разряжения), показывающий, установленный по месту Примеры: любой показывающий манометр (электроконтактный манометр ЭКМ-1), дифманометр, напоромер и т.д.) |
| Прибор для измерения перепада давления показывающий, установленный по месту Пример: дифманометр показывающий |
| Прибор для измерения давления (разряжения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту Примеры: манометр (дифманометр) бесшкальный с пневмо- или электропередачей (преобразователь абсолютного давления Сапфир-22М-ДА-2020 с верхним пределом измерений 2,5. 10 кПа; манометр сильфонный с пневмовыходом 0,02…0,1 МПа типа МС-П1) |
| Прибор для измерения давления (разряжения) регистрирующий, установленный на щите Примеры: самопишущий манометр или любой другой вторичный прибор для регистрации давления |
| Прибор для измерения давления с контактным устройством, установленный по месту Пример: реле давления |
| Прибор для измерения давления (разряжения) показывающий с контактным устройством, установленный по месту Пример:электроконтактный манометр, вакуумметр |
| Регулятор давления прямого действия |
| Первичный измерительный преобразователь для измерения расхода, установленный по месту Примеры: диафрагма (ДК 6-100), сопло, труба Вентури, датчик индукционного расходомера и т.д. |
| Прибор для измерения расхода бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту Примеры: бесшкальный дифманометр (преобразователь измерительный разности давлений Сапфир-22М-ДД-2420; дифманометр сильфонный с пневмовыходом) или ротаметр с пневмо- или электропередачей |
| Прибор для измерения соотношения расходов регистрирующий, установленный на щите Пример:любой вторичный прибор для регистрации соотношения расходов |
| Прибор для измерения расхода показывающий, установленный по месту Примеры: показывающиt дифманометр или ротаметр |
| Прибор для измерения количества вещества путем интегрирования расхода показывающий, установленный по месту Пример:любой счетчик-расходомер с интегратором |
| Прибор для измерения количества вещества путем интегрирования расхода показывающий, установленный на щите Пример: показывающий дифманометр с интегратором |
Продолжение приложения 3
| Прибор для измерения расхода интегрирующий, с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количество вещества, установленный по месту Пример: счетчик-дозатор |
| Первичный измерительный преобразователь для измерения уровня, установленный по месту Примеры: датчик электрического или емкостного уровнемера |
| Прибор для измерения уровня показывающий, установленный по месту. Пример:показывающий дифманометр, используемый для измерения уровня |
| Прибор для измерения уровня с контактным устройством, установленный по месту Пример:реле уровня |
| Прибор для измерения уровня бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту Пример:уровнемер бесшкальный с пневмо- или электропередачей |
| Прибор для измерения уровня бесшкальный, регулирующий, с контактным устройством, установленный по месту Пример:электрический регулятор-сигнализатор уровня с блокировкой по верхнему уровню |
| Прибор для измерения уровня показывающий, с контактным устройством, установленный на щите Пример:вторичный показывающий прибор с сигнализацией верхнего и нижнего уровня (электроконтактный манометр ЭКМ-1) |
| Прибор для измерения плотности раствора бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту (датчик плотномера с пневмо- или электропередачей) |
| Прибор для измерения размеров показывающий, установленный по месту (толщиномер) |
| Прибор для измерения любой электрической величины показывающий, установленный по месту |
| Вольтметр |
| Амперметр |
| Ваттметр |
| Прибор для управления процессом по временной программе, установленный на щите (командный пневматический прибор, многоцепное реле времени и т.д.) |
| Прибор для измерения влажности регистрирующий, установленный на щите (вторичный прибор влагомера и т.д.) |
Продолжение приложения 3
| Первичный преобразователь для измерения качества продукта, установленный по месту (датчик рН-метра и т.д.) |
| Прибор для измерения качества продукта показывающий, установленный по месту (газоанализатор на кислород и т.д.) |
| Прибор для измерения качества продукта регистрирующий регулирующий, установленный на щите (вторичный самопишущий прибор регулятора концентрации серной кислоты в растворе и т.д.) |
| Прибор для измерения радиоактивности показывающий с контактным устройством, установленный по месту (прибор для показаний и сигнализации предельно допустимых значений a и b-излучений) |
| Прибор для измерения частоты вращения привода регистрирующий, установленный на щите (вторичный прибор тахогенератора) |
| Прибор для измерения нескольких разнородных величин регистрирующий, установленный по месту (самопишущий дифманометр-расходомер с дополнительной записью давления и температуры) |
| Прибор для измерения вязкости раствора показывающий, установленный по месту (вискозиметр показывающий) |
| Прибор для измерения массы продукта показывающий с контактным устройством, установленный по месту (устройство электронно-тензометрическое сигнализирующее и т.д.) |
| Прибор для контроля погасания факела печи бесшкальный с контактным устройством, установленный на щите (вторичный прибор запально-защитного устройства; применение резервной буквы В должно быть оговорено на поле схемы) |
| Преобразователь сигнала, установленный на щите (входной и выходной сигналы – электрические; нормирующий преобразователь и т.д.) |
| Преобразователь сигнала, установленный по месту (входной сигнал пневматический, выходной – электрический; электропневмопреобразователь ЭПП-63 и т.д.) |
| Устройство, выполняющее функцию умножения на постоянный коэффициент К |
| Пусковая аппаратура для управления электродвигателем (магнитный пускатель, контактор и т.д.; применение резервной буквы N должно быть оговорено на поле схемы) |
| Аппаратура, предназначенная для ручного дистанционного управления, установленная на щите (кнопка, ключ управления, задатчик и т.д.) |
| Аппаратура для ручного дистанционного управления, снабженная устройством для сигнализации, установленная на щите (кнопка с лампочкой и т.д.) |
| Ключ управления, предназначенный для выбора управления, установленный на щите |
Список рекомендуемой литературы
1. Проектирование систем автоматизации технологических процессов / под ред. А. С. Клюева. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 464 с.
2. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля / под ред. А. С. Клюева. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 432 с.
3. Правила выполнения схем автоматизации технологических процессов и оборудования / А. Е. Медведев. – Кемерово; 2006. – 58 с.
10. Веб-сайт Internet по промышленным компьютерам и контроллерам: http:// www.ipc2u.ru
11. Веб-сайт Internet по программируемым контроллерам ТЕКОН: http://www.tecon.ru
12. Веб-сайт Internet по программируемым контроллерам ОВЕН: http://www.owen.ru
13. Веб-сайт Internet по контрольно-измерительной технике ПРАКТИК – НЦ: http://www.pnc.ru
14. Веб-сайт Internet по контрольно-измерительным приборам KROHNE http://www.krohne.com
15. Веб-сайт Internet по контрольно-измерительным приборам JUMO http://www.jumo.ru
16. Веб-сайт Internet по регуляторам, пневматическим и электрическим измерительным и регулирующим приборам SAMSON http://www.samson.ru
Составители
НАДЕЖДА МИХАЙЛОВНА ШАУЛЕВА
ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА ЛОБУР