Изображение на функциональных схемах автоматических устройств и линий связи между ними

На ФСА условно показывают все средства, используемые для автоматического управления процессом, кроме вспомогательной аппаратуры (фильтров, редукторов и т. д.).

Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1,0 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий от 0,3 до 0,4 мм.

ФСА дает представление об объекте управления. При проектировании ФСА необходимо иметь в виду следующие моменты:

¾ насос, подающий исходную смесь, должен иметь байпасную линию и регулирующий клапан;

¾ направление потоков должно быть обозначено соответствующими стрелками;

¾ все элементы (колонны, холодильники, конденсаторы, кипятильники и т.д.) должны быть отсечены запорными устройствами;

¾ расстояние (просвет) между двумя соседними линиями графического обозначения должно быть не менее 1,0 мм;

¾ расстояние между двумя соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3,0 мм;

¾ расстояние между отдельными условными графическими обозначениями должно быть не менее 2,0 мм.

Для изображения автоматических устройств используют отраслевой стандарт ОСТ 36-27-77 «Обозначения условные в схемах автоматизации технологических процессов».

Условные графические обозначения средств автоматизации представлены в таблице  1.

Таблица  1 - Условные графические обозначения средств автоматизации

Наименование	Условное обозначение
Первичный измерительный преобразователь (датчик) или прибор, устанавливаемый по месту (на технологическом трубопроводе, аппарате, стене, полу, колонне, металлоконструкции)	Базовое
	Допускаемое
Прибор, устанавливаемый на щите, пульте	Базовое
	Допускаемое
Регулирующий орган

Ниже приводятся основные положения ГОСТ 21.404-85 «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах», ГОСТ 2.782-96 «Обозначения условные графические. Машины гидравлические и пневматические», ГОСТ 2.788-74 «Обозначения условные графические. Аппараты выпарные» и ГОСТ 2.793-79 «Обозначения условные графические. Элементы и устройства машин и аппаратов химических производств. Общие обозначения».

Условные графические обозначения аппаратов и электроаппаратуры, применяемые в ФСА, следует изображать в соответствии со стандартами или правилами (таблица  2).

Таблица 2 – Условные графические обозначения аппаратов и электроаппаратуры, используемых в ФСА

Наименование	Условное обозначение
1	2
Выключатель путевой
Звонок электрический
Сирена электрическая

Продолжение таблицы  2

1	2
Гудок
Ревун
Лампа накаливания (осветительная и сигнальная)
Для сигнальных ламп допускается следующее изображение
Машина электрическая (М – двигатель, Г – генератор)
Насос, компрессор
Насос ротационный лопастной (пластинчатый)
Насос лопастной центробежный
Корпус аппарата, работающего под атмосферным давлением
Корпус аппарата с внутренним давлением выше атмосферного
Корпус аппарата с внутренним давлением ниже атмосферного
Конденсатор с естественным охлаждением
Конденсатор с принудительным охлаждением жидкостью
Конденсатор с принудительным охлаждением воздухом (газом)

Продолжение таблицы  2

1	2
Холодильник с естественным охлаждением	для жидкости  для воздуха (газа)
Холодильник с принудительным охлаждением жидкостью	для жидкости  для воздуха (газа)
Холодильник с принудительным охлаждением воздухом (газом)	для жидкости  для воздуха (газа)
Кипятильник с естественным обогревом	для жидкости  для воздуха (газа)
Кипятильник с принудительным обогревом жидкостью	для жидкости  для воздуха (газа)
Кипятильник с принудительным обогревом воздухом (газом)	для жидкости  для воздуха (газа)
Ректификационная колонна
Вакуумная колонна
Абсорбер
Вакуумный скуббер
Десорбер
Сепаратор жидкостный

При отсутствии стандартных условных обозначений каких-либо автоматических устройств следует принять свои обозначения и пояснить их на схеме. Толщина линий этих обозначений должна быть 0,5—0,6 мм, кроме горизонтальной разделительной линии в условном изображения прибора, устанавливаемого на щите, толщина которой 0,2 —0,3 мм.

Если для обозначения одного прибора используется несколько букв, то порядок их расположения после первой, обозначающей измеряемую величину, должен быть следующим: I, R, C, S, A.  Обозначения измеряемых параметров приведены в таблице 3.

Таблица  3 – Обозначение измеряемых параметров

Для обозначения ручного воздействия используют букву Н.

Для обозначения измеряемых величин, не предусмотренных стандартом, могут быть использованы резервные буквы: A, B, C, I, J, N, O, X, Y, Z (буква Х – не рекомендуется). Использованные резервные буквы должны быть расшифрованы на свободном месте схемы. В таблице 4 приведены обозначения уточняющих значений измеряемых величин.

Таблица 4 – Обозначение уточняющих значений измеряемых величин

Функции, выполняемые приборами по отображению информации, и их обозначения представлены в таблице  5.

Таблица 5 – Обозначения функций, выполняемых приборами по отображению информации

Функции, выполняемые приборами по формированию выходного сигнала, и их обозначения представлены в таблице  6.

Таблица 6 – Обозначения функций, выполняемых приборами по формированию выходного сигнала

Все перечисленные буквенные обозначения проставляют в верхней части окружности, обозначающей прибор (устройство).

При обозначении устройств, выполненных в виде отдельных блоков и предназначенных для ручных операций, на первом месте ставят букву Н.

На рисунке 3 приведен пример построения условного обозначения прибора для измерения, регистрации и регулирования перепада давлений.

При формировании условного обозначения прибора в нижней части окружности располагают его позиционное обозначение (буквенно-цифровое или цифровое). Все элементы одного комплекта, т.е. одной функциональной группы приборов (первичный, промежуточный и передающий измерительные преобразователи, измерительный прибор, регулирующий прибор, ИМ, РО), обозначают одной и той же цифрой. При этом цифру 1 присваивают первому комплекту, цифру 2 — второму и т. д.

Рисунок 3 – Пример построения условного обозначения прибора

Чтобы различить элементы одного комплекта, рядом с цифрой помещают буквенный индекс: у первичного преобразователя (чувствительного элемента) — индекс а, у передающего преобразователя—б, у измерительного прибора — в и т. д. Таким образом, для одного комплекта полное обозначение первичного измерительного преобразователя будет 1а, передающего измерительного преобразователя — 1б, измерительного (вторичного) прибора — 1в и т. д. При этом высота цифры равна 3,5 мм, высота буквы—2,5 мм. В случае цифрового позиционного обозначения приборов вместо букв используют цифры: 1-1; 1-2; 1-3 и т. д. Не дают позиционных обозначений лишь отборным и приемным устройствам, поставляемым вместе с приборами.

Отдельным приборам, не входящим в комплекты (стеклянным термометрам расширения, пружинным показывающим манометрам регуляторам прямого действия и т. п.), присваивается позиция, состоящая только из цифры (1, 2, 3 и т. д.).

Электрическим приборам и аппаратам на ФСА можно присваивать обозначения, принятые в электрических схемах управления.

Применяют два способа построения условных графических обозначений автоматических устройств: упрощенный и развернутый.

При упрощенном методе построения приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции, например контроль, регулирование, сигнализацию, и выполненные в виде отдельных блоков, изображают одним условным обозначением. При этом первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру не изображают.

При развернутом методе построения (рисунок 4) каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект средств автоматизации, указывают отдельным условным обозначением.

Развернутый способ построения условных обозначений более полно раскрывает решения по автоматизации, поэтому им пользуются чаще.

Функциональные признаки приборов при развернутом способе построения условных обозначений представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Функциональные признаки приборов

Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств, представлены в таблице  8.

Таблица 8 – Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов, вычислительных устройств

Подвод линий связи к условному графическому обозначению прибора допускается изображать сверху, снизу или сбоку.

Если схема сложна, рекомендуется применять адресный метод изображения связи между приборами. При этом соединительную линию разрывают и каждому ее концу присваивают одну и ту же арабскую цифру. Целесообразно сначала проставить цифры обрывов линий у прямоугольника, символизирующего щит, слева направо.

В таблице 9 приведены примеры построения условных обозначений средств автоматизации в соответствии с ОСТ 36-27-77.

Таблица 9 – Примеры построения условных обозначений средств автоматизации

	Прибор	Обозначение
	1	2
1	Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения температуры, установленный по месту Пример: термопреобразователь термоэлектрический, термопреобразователь сопротивления, термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.п.

Продолжение таблицы 9

	1	2
2	Прибор для измерения температуры показывающий, установленный по месту отбора сигнал Пример: термометр ртутный, термометр манометрический и т.п.
3	Прибор для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, установленный на щите Пример: любой самопишущий регулятор температуры (термометр манометрический, милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т.п.)
4	Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту отбора сигнала Пример: дилатометрический регулятор температуры
5	Комплект для измерения температуры показывающий, регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный на щите Пример: приборы системы СТАРТ: вторичный прибор ПВ 10.1Э и регулирующий блок системы ПРЗ.31
6	Переключатель электрических цепей измерения (управления), переключатель для газовых (воздушных) линий, установленный на щите
7	Прибор для измерения давления (разряжения) показывающий, установленный по месту отбора сигнала Пример: любой показывающий манометр, дифманометр, тягомер, напоромер, вакуумметр и т.п.
8	Прибор для измерения перепада давления показывающий, установленный по месту отбора сигнала Пример: дифманометр показывающий
9	Прибор для измерения давления (разрежения) бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту отбора сигнала Пример: манометр с электропередачей
10	Прибор для измерения давления (разрежения) регистрирующий, установленный на щите Пример: самопишущий манометр или любой вторичный прибор для регистрации давления
11	Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения расхода, установленный по месту отбора сигнала Пример: диафрагма, сопло, труба Вентури, датчик индукционного расходомера и т.п.
12	Прибор для измерения расхода бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту Пример: дифманометр (ротаметр) бесшкальный, с пневмо- или электропередачей
13	Прибор для измерения соотношения расходов регистрирующий, установленный на щите Пример: любой вторичный прибор для регистрации соотношения расходов
14	Прибор для измерения расхода показывающий, установленный по месту отбора сигнала Пример: дифманометр (ротаметр) показывающий

Продолжение таблицы  9

	1	2
15	Прибор для измерения расхода интегрирующий, с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количества вещества, установленный по месту Пример: счетчик-дозатор
16	Прибор для измерения уровня показывающий, установленный по месту отбора сигнала Пример: манометр (дифманометр), используемый для измерения уровня
17	Прибор для сигнализации уровня бесшкальный с контактным устройством, установленный по месту отбора сигнала Пример: реле уровня
18	Прибор для измерения уровня бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту отбора сигнала Пример: уровнемер бесшкальный, с пневмо- или электропередачей
19	Прибор для измерения уровня бесшкальный, регулирующий, с контактным устройством, установленный по месту отбора сигнала Пример: электрический регулятор-сигнализатор уровня; буква Н в данном примере означает блокировку по верхнему уровню
20	Прибор для измерения уровня показывающий, с сигнальным устройством, установленный на щите Пример: вторичный показывающий прибор с сигнальным устройством; буквы H и L означают сигнализацию верхнего и нижнего уровней
21	Прибор для измерения размеров показаний, установленный по месту отбора сигнала Пример: показывающий прибор для измерения толщины стальной ленты
22	Прибор для измерения любой электрической величины показывающий, установленный по месту отбора сигнала Например: напряжение, сила тока, мощность*
23	Прибор для измерения влажности, установленный на щите Пример: вторичный прибор влагомера
24	Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения качества продукта, установленный по месту отбора сигнала Пример: датчик рН-метра
25	Прибор для измерения качества продукта показывающий, установленный по месту отбора сигнала Пример: газоанализатор показывающий для контроля содержания кислорода в дымовых газах
26	Прибор для измерения качества продукта регистрирующий, регулирующий, установленный на щите Пример: вторичный самопишущий прибор регулятора концентрации серной кислоты в растворе
27	Прибор для измерения радиоактивности показывающий, с контактным устройством, установленный по месту отбора сигнала Пример: прибор для показания и сигнализации предельно допустимых концентраций  и  лучей

Продолжение таблицы  9

	1		2
28	Прибор для измерения скорости вращения привода регистрирующий, установленный на щите Пример: вторичный прибор тахогенератора
29	Прибор для измерения нескольких разнородных величин регистрирующий, установленный по месту отбора сигнала Пример: самопишущий дифманометр-расходомер с дополнительной записью давления
30	Прибор для измерения вязкости раствора показывающий, установленный по месту отбора сигнала Пример: вискозиметр показывающий
31	Прибор для измерения массы продукта показывающий, с контактным устройством, установленный по месту отбора сигнала Пример: устройство электронно-тензометрическое, сигнализирующее
32	Прибор для контроля погасания факела в печи бесшкальный, с контактным устройством, установленный на щите Пример: вторичный прибор запально-защитного устройства.  Применение резервной буквы В должно быть оговорено на поле схемы
33	Преобразователь сигнала, установленный на щите. Входной сигнал электрический, выходной сигнал тоже электрический Пример: преобразователь измерительный, служащий для преобразования ТЭДС термоэлектрического термометра в сигнал постоянного тока
34	Преобразователь сигнала, установленный по месту отбора сигнала. Входной сигнал пневматический, выходной – электрический
35	Аппаратура, предназначенная для ручного дистанционного управления (включение, выключение двигателя; открытие, закрытие запорного органа; измерения задания регулятору), установленная на щите
36	Пусковая аппаратура для управления электродвигателем (включение, выключение насоса; открытие, закрытие задвижки и т. д.) Пример: магнитный пускатель, контактор и т. д. Применение резервной буквы N должно быть оговорено на поле схемы
37	Аппаратура, предназначенная для ручного дистанционного управления, снабженная устройством для сигнализации, установленная на щите Пример: кнопка со встроенной лампой, ключ управления с подсветкой и т. д.
38	Ключ управления, предназначенный для выбора управления, установленный на щите Пример приведен для иллюстрации случая, когда позиционное обозначение велико, и потому наносится вне окружности
* Надписи, расшифровывающие конкретную измеряемую электрическую величину, располагают либо рядом с прибором, либо в виде таблицы на поле чертежа.

Примеры изображения функциональных схем контроля технологических параметров представлены на рисунках  5 и  6.

· Температура поверхности аппарата (рисунок 5, а): 1-1– термоэлектрический преобразователь ТХК-803; 1-2 – устройство контроля и регистрации ФЩЛ.

· Температура реакционной массы в аппарате (рисунок 5, б): 2-1 – термоэлектрический преобразователь ТХК-803; 2-2 – нормирующий преобразователь Ш-700; 2-3 – электропневматический преобразователь ЭПП; 2-4 – вторичный пневматический прибор ПРК.1.

· Температура реакционной массы в аппарате (рисунок 5, в): 3-1 – термоэлектрический преобразователь ТХК-803; 3-2 – нормирующий преобразователь Ш-700.

· Температура в аппарате (рисунок 5, г): 4-1 – термоэлектрический преобразователь.

· Профиль температур в аппарате (рисунок 5, д): 5-1, 5-2, 5-3 – термоэлектрические преобразователи ТХК; 5-4 – устройство контроля и регистрации ФЩЛ.

· Расход технологического потока (рисунок 6, а): 1-2– диафрагма камерная ДСК 10-50; – передающий преобразователь расхода 13ДД11; 1-2– вторичный пневматический регистрирующий прибор ПРК.1.

· Расход технологического потока (рисунок 6, б): 2-1 – диафрагма камерная ДСК 10-50; 2-2– передающий преобразователь расхода 13ДД11.

· Давление в трубопроводе (рисунок 6, в): 3-1 – измерительный преобразователь давления 13ДД11; 3-2 – вторичный пневматический регистрирующий прибор ПКР.1.

· Давление в трубопроводе (рисунок 6, г): 4-1 – измерительный преобразователь давления 13ДД11.

· Перепад давления в аппаратах (рисунок 6, д): 5-1 – измерительный преобразователь перепада давления САПФИР 22ДД; 5-2 – вторичный электронный регистрирующий прибор А-542.

· Уровень жидкости в аппарате (рисунок 6, е): 6-1 – измерительный преобразователь уровня САПФИР 22ДГ; 6-2 – вторичный регистрирующий электронный прибор А-542, либо 6-1 – уровнемер буйковый УБП; 6-2 – вторичный регистрирующий прибор ПРК.1

· Плотность жидкости (рисунок 6, ж): 7-1 – плотномер радиоактивный ПР-1025; 7-2 – устройство контроля и регистрации ФЩЛ.

· Концентрация кислорода в аппарате (рисунок 6, з): 8-1 – датчик газоанализатора ГTМК-16; 8-2 – устройство контроля и регистрации ФЩЛ.

Примеры изображения функциональных схем регулирования технологических параметров представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Примеры изображения функциональных схем регулирования технологических параметров

Схема регулирования	Развернутое изображение
1	2
Одноконтурная стабилизирующая САР расхода: 1-1– сужающее устройство (ДК); 1-2– передающий преобразователь расхода 13ДД11; 1-3– вторичный регистрирующий прибор со станцией управления (ПВ 10.1Э); 1-4– регулирующий блок (ПР 3.31); 1-5– ИМ
Одноконтурная стабилизирующая САР расхода: 1-1– сужающее устройство (ДК); 1-2 – передающий преобразователь расхода 13ДД11; 1-3– пневмоэлектрический преобразователь; 1-4– электропневматический преобразователь ЭПП; 1-5– ИМ
Одноконтурная стабилизирующая САР температуры: 1-1– термоэлектрический преобразователь (ТХК); 1-2– нормирующий преобразователь (Ш-700); 1-3– электропневматический преобразователь ЭПП; 1-4– вторичный регистрирующий прибор со станцией управления (ПВ 10.1Э); 1-5– регулирующий блок (ПР 3.31); 1-6 – ИМ

Продолжение таблицы  10

1	2
Следящая САР соотношения расходов: 1-1 и 2-1 – сужающие устройства (ДК); 1-2 и 2-2 – передающие преобразователи расхода 13ДД11; 1-3 – вторичный регистрирующий прибор со станцией управления (ПВ 10.2Э); 1-4– регулирующий блок (ПР 3.31); 1-5 – ИМ
Следящая САР соотношения расходов вода: пар с коррекцией по уровню в котле: 1-1 – и 3-1 – сужающие устройства (ДК); 1-2, 2-1 и 3-2 – передающие преобразователи (Сапфир); 1-3 и 2-2 – вторичные регистрирующие приборы со станцией управления (ПВ 10.2Э) и (ПВ 10.1Э); 1-4 и 2-3 – регулирующие блоки (ПР 3.34 и ПР 3.33); 1-5 – ИМ
Система программного регулирования: 1-1 – преобразователь измерительный давления (САПФИР); 1-2 – вторичный регистрирующий прибор со станцией управления (ПВ 10.1Э); 1-3 – регулирующий блок (ПР 3.31); 1-4 – ИМ; 2-1 – программный задатчик

Продолжение таблицы  10

1	2
Комбинированная САР с использованием сигнала от промежуточной регулируемой величины в трубчатой печи: 1-1 и 2-1 – термоэлектрические преобразователи (ТХК); 1-2 и 2-2 – нормирующие преобразователи Ш-700; 1-3 – регистрирующий прибор со станцией управления (СУРА); 1-4 – регулирующий блок (РБАМ); 1-5 – ИМ
Система каскадно-связанного регулирования в трубчатой печи: 1-1 и 2-1 – термоэлектрические преобразователи; 1-2 и 2-2 – нормирующие преобразователи Ш-700; 1-3 и 1-5 – регистрирующие приборы со станцией управления; 1-4 и 1-6 – регулирующие блоки (РБАМ); 1-7 – ИМ