Для лучшего обслуживания контуров контроля и регулирования они дополняются вспомогательными устройствами, а именно: сигнальными устройствами, пусковой аппаратурой и так далее.

Функциональная характеристика приборов
и средств автоматизации

Основная цель разработки схемы автоматизации – это выбор приборов и средств автоматизации, выполняющих такие функции, при которых данный технологический процесс осуществлялся бы наилучшим образом. То есть, давал максимум выхода продукции с наилучшим качеством при безаварийной работе, был бы удобен для технолога и, если необходимо, для переналадки на выпуск продукции с другими характеристиками и т.д.

Для этого необходимо технологическое оборудование оснастить приборами и средствами автоматизации.

Введем понятия:

· контур контроля, регулирования и управления– это совокупность отдельных функционально связанных приборов, выполняющих определенную задачу по контролю, регулированию, сигнализации, управлению и т.п.;

· система противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ) –это система управления технологическим процессом, которая в случае выхода процесса за безопасные рамки выполняет комплекс мер по защите оборудования и персонала.

Для локальной автоматики (не предполагает использование контроллерной техники для управления) предусматриваются:

- измерительные преобразователи (ИП);

- передающие (нормирующие) преобразователи (ПП);

- вторичные измерительные приборы (ВИП);

- средства регулирования и управления – регуляторы (Р);

- исполнительные механизмы (ИМ);

- регулирующие органы (РО).

Измерительные преобразователи предназначены для получения информации о значении физических величин (технологических параметров). Первичный измерительный преобразователь (датчик) занимает первое место в измерительной цепи.

Передающие измерительные преобразователи предназначены для
преобразования сигнала с датчика в форму, удобную для дальнейшей
дистанционной передачи измерительной информации, если сигнал преобразуется в унифицированный электрический (4÷20 мА) или пневматический (0,02÷0,1МПа), то такие преобразователи называются нормирующими преобразователями.

Вторичный измерительный прибор (ВИП) вырабатывает сигнал о параметре в форме, доступной для наблюдателя. ВИП могут быть:

- показывающими,

- регистрирующими,

- интегрирующими,

- сигнализирующими (световая и/или звуковая сигнализация).

Автоматический регулятор (Р) – устройство, вырабатывающее управляющий сигнал при отклонении регулируемого технологического параметра от заданного значения.

Исполнительные механизмы (ИМ) и регулирующие органы (РО) – устройства, предназначенные для воздействия на материальные и энергетические потоки, поступающие в аппараты. Исполнительные механизмы «выполняют роль» приводов, преобразующих управляющий сигнал регулятора в перемещение (изменение положения) регулирующего органа.

Можно перечислить следующие регулирующие органы:

- клапан,

- шаровый кран,

- задвижка,

- заслонка,

- шибер (задвижка для воздуховодов, дымоходов и т.д.).

При необходимости регулирования того или иного параметра (например, расхода потока) структурная схема контура будет иметь вид, изображенный на рис. 1, а; при необходимости лишь измерения технологического параметра проектируется контур контроля, изображенный на рис. 1, б.

Рис. 1. Структурная схема: а – контура регулирования;
б – контура контроля

Необходимо отметить, что на рис. 1 изображены общие схемы контура регулирования и контура контроля, в конкретных же случаях отдельные элементы структурной схемы могут оказаться объединенными в одно изделие. Современной промышленностью выпускаются приборы, выполняющие сразу несколько функций, так, например, регулятор прямого действия выполняет функции: первичного измерительного преобразователя, регулятора и исполнительного механизма с регулирующим органом. Счетчик на воду, установленный в настоящее время в каждой квартире, выполняет функции: первичного измерительного преобразователя и вторичного измерительного прибора, показывающего и интегрирующего. Современные датчики выполняют функции первичного измерительного преобразователя и нормирующего преобразователя, так как практически все на выходе имеют унифицированный токовый сигнал 4÷20мА.

Для лучшего обслуживания контуров контроля и регулирования они дополняются вспомогательными устройствами, а именно: сигнальными устройствами, пусковой аппаратурой и так далее.

Если рассматривать АСУТП (автоматизированная система управления технологическими процессами) как наиболее современную систему управления технологическими процессами, то программируемый логический контроллер(ПЛК) в комплекте с персональной электронно-вычислительной машиной (ПЭВМ) успешно заменяет регуляторы и ВИП для всего рассматриваемого процесса(рис. 2).

Рис. 2. Структурная схема с ПЛК: а – контура регулирования;
б – контура контроля

Изображение приборов и средств автоматизации

На схеме автоматизации изображаются приборы, средства автоматизации и управления, необходимые для оснащения проектируемого объекта, включая средства автоматизации, которые входят в комплект поставки технологического оборудования.

ГОСТ 21.208-2013 предусматривает систему построения графических и буквенных условных обозначений по функциональным признакам, выполняемым приборами.

Условные графические обозначения приборов и средств автоматизации


Наименование	Обозначение
1. Прибор, аппарат, устанавливаемый вне щита (по месту):
а) основное обозначение;
б) допускаемое обозначение
2. Прибор, аппарат, устанавливаемый на щите, пульте:
а) основное обозначение;
6) допускаемое обозначение
3. Функциональные блоки цифровой техники (контроллер, системный блок, монитор, устройство сопряжения и др.)
4. Прибор, устройство ПАЗ, установленный вне щита
а) основное обозначение;
б) допускаемое обозначение
5.Прибор (устройство) ПАЗ, установленный на щите
а) основное обозначение;
б) допускаемое обозначение
6. Исполнительный механизм
7. 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
8. Исполнительный механизм с регулирующим органом

При размещении оборудования ПАЗ в шкафах, стойках и стативах, предназначенных для размещения только систем ПАЗ, на схемах допускается не обозначать это оборудование ромбами.

Размеры условных графических обозначений
приборов и средств автоматизации

Наименование	Обозначение
1. Прибор, аппарат:
а) основное обозначение;
б) допускаемое обозначение
2. Функциональные блоки цифровой техники (контроллер, системный блок, устройство сопряжения и др.)	Размеры по усмотрению разработчика, применительно к удобству оформления схемы
3. Прибор (устройство, входящее в контур) ПАЗ а) основное обозначение;

б) допускаемое обозначение
4. Исполнительный механизм и регулирующий орган