Условные обозначения технических средств автоматизации в схемах

Изображение технических средств автоматизации (ТСА) на схемах производится в соответствии с ГОСТ 21.404-85 «Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах».

Графические обозначения технических средств автоматизации приведены в таблице 1. При построении условного обозначения ТСА в верхней части графического обозначения записывают последовательность буквенного обозначения, а в нижней части – цифровое позиционное обозначение (рис. 2).

Таблица 1
Наименование	Обозначение
Прибор (преобразователь, средство контроля, регулятор и т.д.) устанавливаемый по месту, непосредственно на ТОУ	или
Прибор (преобразователь, средство контроля, регулятор и т.д.) устанавливаемый вне ТОУ, на шите, пульте управления, или функция управления, реализуемая микропроцессорным контроллером	или
Обозначение постоянного подключения прибора к трубопроводу, аппарату
То же, при необходимости указания конкретного точки контроля параметра, места расположения отборного устройства или чувствительного элемента датчика, и т.п.
Общее обозначение исполнительного механизма (ИМ)
ИМ, который при прекращении подачи управляющего сигнала открывает регулирующий орган (для клапана – нормально открытый)
ИМ, который при прекращении подачи управляющего сигнала закрывает регулирующий орган (для клапана – нормально закрытый)
ИМ, который при прекращении подачи управляющего сигнала оставляет регулирующий орган в неизменном положении

Первая позиция буквенного обозначения – позиция a на рис. 2 – это основное обозначение измеряемой (регулируемой) величины. Для обозначения измеряемых (регулируемых) параметров ГОСТом определены первые буквы соответствующих английских названий: T – температура; F – расход; L – уровень; P – давление; Q – концентрация; M – влажность; G – положение; S – скорость и т.д. (обозначения для других параметров – см. ГОСТ 21.404-85).

Вторая позиция буквенного обозначения – позиция b на рис. 2 – это дополнительное (не обязательное) обозначение измеряемой (регулируемой) величины.

Важно! В качестве дополнительного обозначения используются только следующие 4 буквы:

Q – интегрирование, суммирование по времени;

J – автоматическое переключение средства контроля между несколькими точками контроля (обегание);

F – соотношение, доля;

D – разность, перепад.

Важно! Если второй символ буквенного обозначения не совпадает ни с одним с одним из этих 4-х вариантов, то это не дополнительное обозначение величины, а обозначение функционального признака ТСА.

Под обозначение функциональных признаков ТСА зарезервированы все оставшиеся позиции буквенного обозначения (позиции g, q, и m на рис. 2). В качестве обозначений используются 5 букв (основной перечень), приведенные в таблице 2.

Важно! При указании нескольких функциональных признаков из основного перечня строго соблюдается приведенный в таблице 2 порядок перечисления обозначений: если, например, средство контроля осуществляет регистрацию измеряемого параметра, переключение при достижении им предельного значения и сигнализацию достижения предельного значения, то порядок указания функциональных признаков будет ISA.

Примеры обозначений ТСА с указанием функциональных признаков из основного перечня приведены на рис. 3.

В обозначении ТСА на рис. 3–а вторая буква обозначения (S) не совпадает ни с одним из дополнительных обозначений измеряемой величины, и, следовательно, соответствует единственному функциональному признаку: это измеритель температуры бесшкальный с контактным устройством, установленный по месту, непосредственно на ТОУ, например: температурное реле.

В обозначении ТСА на рис. 3–б вторая буква обозначения (D) совпадает с дополнительным обозначением измеряемой величины, следовательно, только третья и четвертая буквы обозначения соответствуют функциональным признакам: это измеритель перепада давления с блокировкой и сигнализацией, установленный на щите, например: дифманометр бесшкальный с контактным устройством, сигнализирующий.

Обозначении ТСА на рис. 3–в является обозначением регулятора, так как среди указанных функциональных признаков есть обозначение С: это автоматический регистрирующий регулятор температуры, установленный на щите, например: потенциометр.

Кроме основного перечня обозначений функциональных признаков ТСА, приведенного в таблице 2, ГОСТ предусматривает возможность использования обозначений из дополнительного перечня (таблица 3).

Важно! В обозначениях с указанием функционального признака из дополнительного перечня всегда используется только одна из дополнительных букв.

В ряде случаев кроме последовательности буквенного обозначения, записываемой внутри графического обозначения, используют дополнительный элемент обозначения: надстрочный и/или подстрочный символ, изображаемый рядом с графическим обозначением (рис. 4). Варианты использования дополнительного элемента:

1) в обозначениях с функциональными признаками из основного перечня для указания предельного значения измеряемых величин (H – верхний предел, L – нижний предел);

2) в обозначениях с функциональным признаком из дополнительного перечня для указания:

- операции вычислительного устройства (k – умножение на постоянный коэффициент, S – суммирование, max – ограничение верхнего значения и т.д.);

- рода сигнала (E – электрический, P – пневматический, G – гидравлический) и формы сигнала (A – аналоговый, D – дискретный);

3) в обозначениях ТСА контроля и регулирования концентрации для конкретизации параметра.

На рис. 4–а показано условное обозначение измерителя уровня, установленного по месту, на ТОУ, с индикацией и сигнализацией верхнего и нижнего значений. На рис. 4–б показано условное обозначение измерителя уровня установленное на шиите или пульте управления, с контактным устройством и сигнализацией, например реле уровня, используемого для формирования сигнала блокировки подачи и сигнализации достижения уровнем верхнего предельного значения.

На рис. 4–в показано условное обозначение вычислительного преобразователя, установленного на щите, выполняющего функцию умножения величины расхода на коэффициент k. На рис. 4–г показано условное обозначение преобразователя результата измерения давления, установленного по месту, у которого входной сигнал – пневматический, а выходной – электрический. Обозначение на рис. 4–д соответствует бесшкальному (без индикации показаний) измерителю температуры, установленному по месту, с дистанционной передачей показаний в виде электрического сигнала, например термопаре с унифицированным выходом.

На рис. 4–е приведено обозначение датчика концентрации кислорода, установленного по месту, с индикацией результата контроля, например газоанализатора контроля содержания кислорода в дымовых газах.

Рассмотрим пример чтения схемы автоматизации на примере типовой схемы автоматизации парожидкостного кожухотрубчатого теплообменника (рис. 5).

Важно! При анализе контуров управления следует принимать во внимание следующее: ГОСТом допускается подвод линий связи к символу ТСА изображать в любой точки окружности – сверху, снизу или сбоку. На рис. 5 для удобства чтения схемы автоматизации линия связи, входящая в обозначение регулятора сверху отображает связь с измерительным прибором, на основании показаний которого регулятор вырабатывает команду управления для исполнительного органа. Линяя связи, соответствующая линии передачи команды управления, изображается выходящей из графического обозначения регулятора снизу или сбоку.

Входной поток технологической воды, характеризуемый величиной расхода на подаче в теплообменник F и входной температурой Т_вх, подается в теплообменник, где происходит его нагрев до заданной температуры паром. Поток пара, подаваемого в теплообменник характеризуется расходом F_п и температурой Т_п. В процессе теплопередачи пар конденсируется; конденсат полностью или частично отводится из теплообменника. Целью управления является обеспечение заданного постоянного значения температуры выходного потока воды Т_вых.

Контур регулирования (автоматической стабилизации температуры выходного потока) реализован с использованием регулятора 4 (см. рис. 5). Функция регулирования в буквенном обозначении этого ТСА отображается функциональным признаком С. Кроме функции автоматического регулирования ТСА 4 осуществляет регистрацию измерения температуры (функциональный признак R), а также сигнализацию достижения температурой предельных верхнего или нижнего значений (функциональный признак А) с использованием сигнальных электрических ламп.

Управление температурой реализовано следующим образом: на регулятор 4 поступают данные контроля текущего значения температуры выходного потока, полученные с использованием датчика температуры 1 с унифицированным (нормированным) выходным сигналом. Регулятор 4 сравнивает текущую измеренную температуру с заданным значением, и, в зависимости от знака отклонения, вырабатывает сигнал управления на изменение положения регулирующего органа – клапана в линии подачи пара. В результате расход пара, подаваемого в теплообменник, уменьшается или увеличивается.

Кроме рассмотренного контура регулирования в схеме примера (см. рис. 5) реализован автоматический контроль целого ряда технологических параметров. Характеристика ТСА автоматического контроля приведена в таблице 4.

- Текущие значения автоматически контролируемых параметров, указанных в таблице 4, необходимы для нормального пуска, наладки и эксплуатации процесса. Расход пара F_п необходимо знать для расчета технико-экономических показателей процесса на уровне АСУ ТП. Сигнализации подлежат температура Т_вых и расход F нагреваемого вещества. В связи с тем, что резкое падение расхода может послужить причиной выхода из строя теплообменника, схема защиты в этом случае должна перекрывать линию подачи пара [3-7].