Выбирая датчики и вторичные приборы для совместной работы, следует обращать внимание на согласование выходного сигнала датчика и входного сигнала вторичного прибора.
Например, при токовом выходном сигнале датчика входной сигнал вторичного прибора тоже должен быть токовым, причем род тока и диапазон его изменения у датчика и вторичного прибора должны быть одинаковыми. Если это условие не выполняется, то следует воспользоваться имеющимися в ГСП промежуточными преобразователями одного унифицированного сигнала в другой (табл. 1).
Таблица 1. Наиболее распространенные промежуточные преобразователи ГСП
| Тип преобразователя | Входной сигнал | Выходной сигнал |
| ПТ-ТП 68 | ЭДС термопары | Постоянный ток 0…5 мА |
| ПТ-ТС 68 | Электрическое сопротивление | Постоянный ток 0…5 мА |
| НП-ТЛ1-М | ЭДС термопары | Постоянный ток 0…5 мА |
| НП-СЛ1-М | Электрическое сопротивление | Постоянный ток 0…5 мА |
| НП-3 | Напряжение постоянного тока 0…2В | Постоянный ток 0…5 мА |
| ЭПП-63 | Постоянный ток 0…5мА | Давление сжатого воздуха 0,2…1,0 кгс/см2 |
Промежуточный преобразователь НП-П3 используется в качестве нормирующего для преобразования выходного сигнала дифференциально-трансформаторного преобразователя в унифицированный токовый сигнал.
Преобразователи ЭПП-63 и ПЭ-55М осуществляют переход соответственно с электрической ветви ГСП на пневматическую и с пневматической ветви ГСП на электрическую.
При выборе датчиков и приборов следует обращать внимание не только на класс точности, но и на диапазон измерения. Следует помнить, что номинальные значения параметра должны находиться в последней трети диапазона измерения датчика или прибора. При невыполнении этого условия относительная погрешность измерения параметра значительно превысит относительную приведенную погрешность датчика или прибора. Таким образом, не следует выбирать диапазон измерения с большим запасом (достаточно иметь верхний предел измерения, не более чем на 25% превышающий номинальное значение параметра).
Если измеряемая среда химически активна по отношению к материалу датчика или прибора (например, пружинного манометра, гидростатического уровнемера, дифманометра для измерения расхода по методу переменного перепада давлений), то его защиту осуществляют с помощью разделительных сосудов или мембранных разделителей.
При автоматизации химико-технологических процессов для изменения расхода жидких сред обычно используют пневматические регулирующие клапаны, включающие исполнительный механизм с пневмоприводом и регулирующий орган.
4. Указания по выполнению функциональных схем автоматизации
Функциональная схема теплового автоматики и контроля разрабатывается в соответствии с требованиями соответствующих нормативных документов [3–7] и оформляется по ГОСТ 21.404–85.
Разработка функциональной схемы автоматики и теплового контроля начинается изображения схемы технологической системы или агрегата (например, изображение системы отопления, системы вентиляции, кондиционирования воздуха, технологической схемы системы теплоснабжения, газоснабжения или теплогенерирующей установки и т.п.).
Технологическое оборудование и коммуникации при разработке функциональных схем должны изображаться упрощенно, без указания отдельных технологических аппаратов и трубопроводов вспомогательного назначения. Однако изображенная таким образом технологическая схема должна давать ясное представление о принципе ее работы.
На технологических трубопроводах показывают ту регулирующую и запорную арматуру, которая непосредственно участвует в управлении процессом, а также запорные и регулирующие органы, необходимые для определения относительного расположения мест отбора импульсов. Технологические коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784–70, приведенными в табл. 2.
Таблица 2. Условные цифровые обозначения трубопроводов для жидкостей и газов по ГОСТ 2.784–70
| Наименование среды, транспортируемой трубопроводом | Обозначение |
| Вода | -1–1- |
| Пар | -2–2- |
| Воздух | -3–3- |
| Азот | -4–4- |
| Кислород | -5–5- |
| Масло | -14–14- |
| Жидкое горючее | -15–15- |
| фреон | -18–18- |
| Противопожарный трубопровод | -26–26- |
На технологическую схему проектируемой системы наносят все элементы системы автоматического регулирования. Приборы и преобразователи показываются в виде условных изображений и объединяются в единую систему линиями функциональных связей.
Функциональную схему теплового контроля выполняют, как правило, на одном листе, на котором изображают аппаратуру всех систем контроля, регулирования, управления и сигнализации, относящуюся к данной технологической установке.
Сложные технологические схемы рекомендуется расчленять на отдельные технологические узлы и выполнять функциональные схемы этих узлов в виде отдельных чертежей на нескольких листах или на одном.
Пример функциональной схемы показан на рисунке 1.
Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять 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; прямоугольники, изображающие щиты и пульты, 0,6–1,5 мм.
Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показываются в соответствии с ГОСТ 21.404–85 и отраслевыми нормативными документами.
ГОСТ 21.404–85 предусматривает систему построения графических и буквенных условных обозначений по функциональным признакам, выполняемым приборами. Приборы изображаются окружностями разделенными горизонтальной линией. В верхней части окружности наносятся буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора (таблицы 3, 4, 5). В нижней части окружности наносится позиционное обозначение (цифровое или буквенноцифровое), служащее для нумерации отдельных элементов j комплекта измерения.
Таблица 3. Буквенные условные обозначения по ГОСТ 21.404–85
| Обозна-чение | Измеряемая величина | Функции выполняемые прибором | ||||||
| Основное назначение первой буквы | Дополнительное назначение, уточняющее назначение первой буквы | Отображение информации | Формирование выходного сигнала | Дополнительное назначение | ||||
| А | Сигнализация | |||||||
| В | ||||||||
| С | – | – | – | Регулирование, управление | ||||
| D | Плотность | Разность перепад, | – | – | – | |||
| Е | Любая элек трическая величина | – | – | - | ||||
| F | Расход | Соотношение, доля дробь | - | - | – | |||
| G | Размер, положение перемещение | – | – | - | - | |||
| Н | Ручное воздействие | – | – | – | Верхний предел измеряемой вел. | |||
| I | Показание | – | – | |||||
| J | . | Автоматиче ское переклю чение обега ние | – | ~ | – | |||
| R | Радиоак гив – ность | - | Регистрация | – | – | |||
| S | Скорость, частота | – | - | Включение, отключение, переключение, сигнализация | - | |||
| T | Температура | - | – | |||||
| U | Несколько разнородных измеряемых величин | |||||||
| V | Вязкость | - | - | - | ||||
| W | Масса | |||||||
| Х | Нерекомен дуемая резервная буква | – | – | – | – | |||
| К | Время, временная программа | – | – | – | - | |||
| L | Уровень | - | - | - | Нижний предел измеряемой вел. | |||
| М | Влажность | – | – | – | – | |||
| N | Резервная буква | – | – | – | ||||
| 0 | Резервная буква | – | – | – | – | |||
| Р | Давление, вакуум | – | – | – | – | |||
| Q | Величина, характери-зующая качество, состав, концентра-цию и т. п | Интегриро вание, сумми рование по времени | – | – | – | |||
Таблица 4. Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов по ГОСТ 21.404–85
| Наименование | Обозначение |
| Чувствительный элемент (первичное преобразование) | Е |
| Дистанционная передача (промежуточное преобразование) | Т |
| Станция управления | К |
| Преобразование; вычислительные функции | Y |
Таблица 5. Дополнительные обозначения, отражающие функциональные признаки преобразователей сигналов и вычислительных устройств по ГОСТ 21.404–85