Указания к разработке Функциональных схем и схем расположения приборов

1. Назначение Функциональных схем и схем назначения приборов.

На этапе проектирования САУ, АСУ, приборов и средств автоматизации для подготовки и согласования тех или иных технических решений необходимо представить работу оборудования, ход технологического процесса или функционирование сложной системы во всем многообразии возможных ситуаций, взаимодействий составных частей и исполнительных элементов. Речь идет о практической реализации системного проектирования, который позволяет выявить источники информации, распределение информации во времени и в пространстве. Прежде чем приступить к автоматизации управления информацией необходимо создать промежуточный документ, который можно использовать как отправной (базовый) для последующей разработки проекта. В качестве такого документа может быть Функциональная схема и схема расположения приборов (ФС и СРП).

ФС и СРП дают схематическое представление об объекте управления и характере его работы. Основное внимание на ФС уделяется наличию и расположению тех или иных датчиков технологических параметров или параметров, характеризующих состояние той или иной системы. Кроме того на ФС указывают подачу воды, сжатого воздуха, электрической энергии и т. д., что позволяет выявить принципы действия, оценить технико – экономические, экологические и др. показатели.

2. Пример разработки ФС и СРП

На рис.15 приведен пример автоматизации техфазной электродуговой печи.

Рис. 15. Автоматизация дуговой печи: а – функциональная схема автоматизации; б – схема расположения приборов.

I-IV комплекс агрегатов; 1-17 линии подключения приборов приведённых на рис. б, в схему на рис. а; Е – параметры электрического режима (токи, напряжения, мощность, количество израсходованной энергии); Т_Ф– температура футеровки; G – положение электродов; Т_М – температура металла; О – параметры системы водяного охлаждения (температура, расход и давление воды; Q – состав отходящих газов; F_Р.М. – расход рафинирующих материалов.

Печь представлена в виде контура, характеризующего форму рабочего пространства для выплавки металла (поз. I).Поз. II –трансформатор, III- счетчик, IV- подстанция. Сверху подведены три графитовых электрода, между которыми гори дуга – источник энергии для нагрева металла. Корпус печи охлаждается водой, по ходу плавки в печи загружают шихту, ферросплавы, рафинирующие порошки, подают кислород или аргон; отходящие газы и печи удаляют с помолщью дымососов.

Для автоматизации управления работой печи необходимо иметь достоверную информацию о функционировании отдельных подсистем.

На ФС видно, что цифрой 1 обозначен прибор для измерения напрежения фазы (1а) (см. табл. 3), цифрой 2 обозначен прибор – трансформатор тока для измерения тока фазы (1г) и т.д.

На СРП сверху на одной линии показаны те же позиции 1,2,…,17, а ниже их полное условное обозначение (см. табл. 4, табл. 5) и расположения соотвтственно:

- прибор по месту;

- щит управления;

Внизу приведено обозначение измеряемого параметра.

3. Указания по использованию ФС и СРП

Как уже отмечалось выше, ФС и СРП отражает этап в разработке проекта создания системы. Дальнейшая работа над проектом может продолжаться по следующим правилам:

· выбор приборов по их входным и выходным характеристикам

(см. Приложение 1);

· формирование структуры системы управления;

· составление маршрутов прохождения информации;

· разработка Управляющих Вычислительных Комплексов;

· разработка структурной организации Управляющих Вычислительных Машин;

· разработка архитектуры АСУ;

· разработка локальных САР, САУ;

· анализ работы и оптимизация параметров.

Таблица 3.

Характеристики средств автоматического контроля