Что представляет собой функциональная схема автоматизации

4. Функциональные схемы автоматизации

Функциональная схема автоматизации является основным техническим документом, определяющим функциональную структуру и объем автоматизации технологических установок, отдельных машин, механизмов и агрегатов, выполняющих технологический процесс.

Функциональная схема автоматизации представляет собой чертеж, на котором схематически, условными обозначениями изображены: технологическое оборудование, коммуникации, органы управления и средства автоматизации (приборы, регуляторы, вычислительные устройства, элементы телемеханики) с указанием связей между технологическим оборудованием и элементами автоматики, а также связей между отдельными элементами автоматизации. Вспомогательные устройства, такие как редукторы и фильтры для воздуха, источники питания, автоматические выключатели и предохранители в цепях питания, соединительные коробки и другие устройства и монтажные элементы, на функциональных схемах автоматизации не показываются.

Функциональную схему автоматизации технологической установки выполняют, как правило, на одном чертеже, на котором изображают аппаратуру всех систем, контроля, регулирования, управления и сигнализации, относящуюся к данной технологической установке.

Для сложных технологических процессов с большим объемом автоматизации схемы могут быть выполнены раздельно по видам технологического контроля и управления, т.е. отдельно выполняют схемы автоматического управления, контроля и сигнализации.

Прочитать функциональную схему автоматизации означает определить из нее:

1. параметры технологического процесса, которые подлежат автоматическому контролю и регулированию;
2. наличие защиты и аварийной сигнализации;
3. принятую блокировку механизмов;
4. организацию пунктов контроля и управления;
5. функциональную структуру каждого узла контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления;
6. технические средства, с помощью которых решается тот или иной функциональный узел контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автоматизации показывают в соответствии с действующим ГОСТ 21.404-85. В отдельных случаях при отсутствии в стандартах необходимых изображений могут быть использованы нестандартные изображения, которые, выполняют на основе характерных признаков изображаемых устройств. В ГОСТ 21.404-85 принята система обозначений по функциональному признаку, выполняемому данным прибором или средством автоматизации. Регулирующие органы, такие как горелки, форсунки, направляющие аппараты, гидромуфты, вариаторы и реостаты, показывают непосредственно на местах их установки в виде условных изображений, принятых для технологического оборудования. Для датчиков и приборов, указывающих положение регулирующих органов, исполнительных механизмов и т. п. показывают существующую механическую связь. Изображение приборов и средств автоматизации на функциональных схемах может быть выполнено упрощенным или развернутым способом (рисунок 5.1). Рисунок 5.1 — Примеры изображения условных обозначений приборов и средств автоматизации упрощенным (а) и развернутым (б) способами Пример 5.1. На рисунке 5.1,а изображен участок технологического трубопровода, на котором упрощенным способом показан функциональный узел автоматического регулирования расхода технологического сырья. Первичный измерительный преобразователь (диафрагма или сопло) в данном случае не показан. Место установки первичного преобразователя обозначено пересечением линий технологического трубопровода с линией, связывающей этот преобразователь с условным обозначением прибора, осуществляющего сложные функции. На рисунке 5.1,б тот же узел изображен развернутым способом.

1. с изображением щитов и пультов управления при помощи условных прямоугольников (как правило, в нижней части чертежа), в пределах которых указывают устанавливаемые на них средства автоматизации;
2. с изображением средств автоматизации на технологических схемах вблизи отборных и приемных устройств без построения прямоугольников, условно изображающих щиты, пульты, пункты контроля и управления.

1. прочитать все надписи — основную надпись (штамп), примечания, ссылки на относящиеся чертежи и другие дополнительные пояснения, имеющиеся на чертеже;
2. изучить технологический процесс и взаимодействие всех участвующих в нем аппаратов, агрегатов и установок, начиная с ознакомления с пояснительными записками к проекту автоматизации и технологической части;
3. определить организацию пунктов контроля и управления данным технологическим процессом;
4. установить перечень узлов контроля, сигнализации и автоматического регулирования и управления электроприводами, предусмотренных данной схемой.

Функциональная схема автоматизации работы компании

Автоматизация представляет большое значение для любого современного предприятия. Поэтому генеральный директор компании должен понимать, как она устроена, как функционирует, какие виды автоматизированных систем применяются на российских и зарубежных предприятиях. Все это мы рассмотрим в статье.

Описание схемы автоматизации

Автоматизация заключается в применении людьми технических средств и инженерных решений, ориентированных на освобождение человека от участия в производственных и технологических процессах. Если заменить человека с помощью автоматизации не удается, то главной целью автоматизации становится максимальное снижение сложности выполнения операции человеком.

Впервые технические средства для автоматизации производственных процессов массово стали использоваться в конце 1940-х годов. В работу фабрик стали внедряться контролеры обратной связи, разработанные в середине 30-х годов. С тех пор автоматизация претерпела множество положительных изменений. В результате мы можем наблюдать многообразие видов и структур автоматизации. Предлагаем ознакомиться с ними ближе.

Какие процессы автоматизировать на производстве

Из решения Системы Генеральный Директор узнаете, как выбрать процессы, которые выгодно автоматизировать.

Выбрать процессы для автоматизации

Популярные разновидности схем автоматизации

Для автоматизации любого технологического процесса используется ряд схем либо их разновидностей. Различные виды схем автоматизации ориентированы на отображение разных типов информации:

• Структурная. Наиболее простая разновидность отображения будущей автоматизированной схемы. Такое отображение формируется на начальном этапе разработки, реализуется в формате эскиза и отображает общий состав будущего комплекса автоматизированных средств. Внешне выглядит как прямоугольники и фигуры с другой геометрией, соединенные стрелками. Внутри этих фигур располагаются их обозначения.
• Функциональная. Этот вариант схемы автоматизации является общепринятым во всем мире, в том числе и на территории России. Особенность такого типа отображения заключается в том, что он показывает не только структуру автоматизируемого технологического процесса, но и содержит описание параметров работы технических средств. Визуально такие схемы похожи на структурные, но их состав более сложный.
• Технологическая. Под такой схемой понимается графическое отображение технологического процесса. Визуально это выглядит как последовательное представление действий, выполнение которых приводит к достижению конечного результата. Наличие технологической схемы обязательно при формировании функциональных чертежей, чтобы было понимание, каким образом работает процесс.
• Принципиальная. Схема такого плана отображает внутреннее устройство конкретного оборудованияили технического средства, в том числе используемого для автоматизации какого-либо процесса. Эти схемы классифицируются по таким признакам, как расположение элементов, вид описываемого параметра, а также степень расшифровки. Такие обозначения используются и для визуализации процессов.
• Монтажная. Схема используется для правильного выполнения установки технических средств и связей между ними, чтобы разработанный комплекс автоматизации работал так, как было задумано. В монтажной схеме приводятся описания систем, спецификации оборудования и материалов, а также есть планы подключения. Монтажная схема является упрощенной модификацией принципиальной схемы.

Функциональные схемы автоматизированных систем представляют собой главный вид технической документации, используемой для автоматизации производственных или иных процессов. Такая разновидность отображения превосходит структурную схему в плане подробности демонстрации предназначения и параметров технических средств. Поэтому стоит рассмотреть особенности и состав функциональных схем более подробно.

Как настроить автоматизацию в CRM-системе «Битрикс24»

В рекомендации Системы ГенДир – инструкции по настройке роботов, CRM-маркетинга и сквозной аналитики в «Битрикс24».

Особенности функциональных схем автоматизации

Функциональная схема автоматизации представляет собой главный вид проектной документации. В содержании которого описывается уровень автоматизации процесса, структура, а также технические средства, используемые для достижения заданного уровня автоматизации. Визуально функциональная схема представляет вид чертежей, на которых отображено оборудование, коммуникации и другие элементы системы при помощи условных знаков.

Разработка и дальнейшее использование функциональных схем автоматизации производственных процессов – это ответственные задачи, выполнение которых связано со следованием ряду строгих правил. Некоторые из них:

• На основе функциональной схемы разрабатываются все остальные схемы и планы касательно проекта. Также эта документация служит основной для создания спецификаций оборудования, для ведомостей.
• Технические средства с одинаковыми параметрами отображаются на щите внутри схемы один раз. Для отображения числа приборов со сходными характеристиками рядом ставится численное обозначение.
• Одинаковые средства с разными управляемыми параметрами демонстрируются на щите отдельно в отличие от случая выше. Над соединяющими линиями приводятся пояснения, что и куда подключено.
• Однотипные технические средства, подключенные к общим коммуникациями, отображаются на схеме для одного объекта. Средства, стоящие на щите, демонстрируются для всех объектов одновременно.
• Необязательно разрабатывать отдельные схемы автоматизации для одинаковых объектов. Достаточно разработать чертежи для одного объекта, после в пояснении указать, что для остальных они аналогичны.

В содержании функциональной схемы автоматизации обязательно должно быть приведено пояснение, на основании какой документации она составлена. Перед реализацией на практике схема автоматизации должна согласовываться либо с заказчиком, либо с компанией, которая выдала задание на разработку схемы. Также внимания заслуживают обозначения технических средств для автоматизации, представленные далее.

Обозначение элементов функциональной схемы автоматизации

Именно графическое построение схемы автоматизации принято использовать как в России, так и во многих странах мира. Такой вариант отличается набольшей наглядностью и дает визуально определить, в какой последовательности работают технические средства автоматизации, как они связаны и взаимодействуют друг с другом. Оборудование на схеме отображается упрощенно, масштаб при этом не соблюдается.

При построении функциональной схемы автоматизации документация разделяется на две отдельные части. Вверху чертежа располагается непосредственно схема расположения оборудования и технических средств. Этот блок занимает приблизительно 65 % от высоты листа. Под этой частью располагается второй блок, в составе которого отражаются прямоугольники, которые визуализируют установку аппаратуры и технических средств.

При формировании функциональной схемы автоматизации принято пользоваться следующими стандартами:

• Технические средства автоматизации, оборудование и приборы отображаются на функциональной схеме при помощи тонких линий. Технологические потоки напротив, визуализируются в виде жирных линий.
• Соединения и пересечения технологических потоков в виде трубопроводов отображаются по-разному. В первом случае линии совмещаются, во втором – одна из линий прерывается прямо в точке пересечения.
• Трубопроводы изображаются в составе схемы однолинейно, причем отображаются индивидуальным условным обозначением. Для каждого газообразного, а также жидкого вещества есть свое обозначение.
• Схема автоматизации процесса формируется таким образом, чтобы соединения между средствами и приборами были как можно более короткими, а число их пересечений и изгибов было минимальным.

Далее представлена таблица, в которой приведены обозначения транспортируемых трубопроводами сред:

В таблице указаны не все жидкости и газы, транспортировка которых может входить в состав автоматизированного процесса. В таком случае в схеме автоматизации указываются другие цифры. При этом такие обозначения обязательно должны поясняться. То же самое касается других нетиповых обозначений.

Отдельное внимание надо уделить графическому исполнению функциональных схем автоматизации. В первую очередь, схемы должны изображаться на листах того формата, который установлен действующим ГОСТом. Если схема занимает большее количество листов, чем один, пояснительные данные приводятся только на первом листе. Названия, надписи и другие обозначения выполняются в строгом соответствии с установленным ГОСТом.

Какие элементы входят в состав функциональной схемы автоматизации

Для полноценной работы системы автоматизации производственного либо иного процесса все элементы этой системы должны работать в слаженном взаимодействии друг с другом. Речь идет о перечисленных элементах:

• Функциональные. Задачи и функции, а также процедуры, соединенные информационными связями.
• Организационные. Исполнители и коллективы, они соединены связями взаимодействия и подчинения.
• Технические. Компоненты, приборы, оборудование, в роли связей выступают линии и каналы связи.
• Документальные. Сюда входят документы, между которыми есть связи подчинения и взаимодействия.
• Информационные. Формы хранения и применения информации в составе автоматизированной системы.
• Алгоритмические. В качестве элементов выступают алгоритмы, соединены информационными связями.
• Программные. Это программные изделия и модули, собранные воедино управленческими связями.

Несмотря на обилие разновидностей элементов, на взаимодействии и работе которых строится автоматизация процессов, на функциональных схемах отображаются преимущественно технические элементы. Это конкретные приборы, технические средства, оборудование и агрегаты, работа которых заметно облегчает труд человека.

Принципы разработки функциональных схем автоматизации

Условия работы, структуры и возможности современных автоматизированных систем практически не ограничены. Однако практика показывает, что при разработке функциональных схем автоматизации рекомендуется придерживаться определенных принципов. Следование таким принципам даст создать САУ с возможностью масштабирования, с адекватным потреблением ресурсов и сложностью управления.

Наибольшее значение имеют следующие принципы, которым рекомендуется следовать при разработке схемы:

• Желательно в составе комплекса автоматизации использовать типовые и однотипные средства. Связано это с тем, что монтаж, настройка, эксплуатация и обслуживание таких средств не доставляют проблем.
• Если для полноценной работы разрабатываемой схемы автоматизации недостаточно типовых средств, в ходе разработки формируются технические задания на создание принципиально новых видов техники.
• При выборе технических средств для работы системы надо опираться на такие условия, как требования к пожарной и взрывной безопасности, скорость срабатывания элементов, агрессивность условий среды.
• Должны действовать адекватные ограничения на количество технических средств в составе системы. В противном случае возрастут требования к персоналу, а также расход на монтаж и обслуживание схемы.
• При разработке функциональной схемы автоматизирования процесса следует оставлять возможность для последующей модернизации, в том числе для расширения опций по управлению автоматизацией.

Приведенные выше принципы рекомендованы к использованию, но не обязательны. В первую очередь при разработке функциональной схемы автоматизирования технологического процесса надо принимать в учет условия конкретного технического задания. Следующие принципы свойственны для любых систем:

• Системность. Все взаимодействия между связанными элементами на схеме должны быть отображены в виде структурных связей. Традиционно они выделяются более жирными линиями, чем другие элементы.
• Открытость. Автоматизационный комплекс создается так, чтобы всегда была возможность дополнить его новыми опциями либо обновить и усовершенствовать уже имеющиеся.
• Совместимость. Разрабатываемая система автоматизации должна располагать интерфейсами, с помощью которых она может взаимодействовать с другими системами согласно заранее оговоренным правилам.

Также должен выполняться принцип эффективности: затраты на разработку, реализацию и эксплуатацию системы автоматизации должны быть адекватны достигаемому результату.

Заключение

Разработка как функциональной, так и структурной схемы автоматизации – сложный и ответственный процесс, без которого внедрение автоматизации процессов на производстве невозможно. Разработкой таких схем должны заниматься люди с образованием и опытом, которые есть в компании не всегда. В таком случае следует поручить разработку сторонним специалистам, которые выполнят работы строго по техническому заданию.

Форум АСУТП

Обозначение функциональных схем автоматизации

4 сообщения • Страница 1 из 1
Автор темы

brainpowered здесь недавно
Сообщения: 2 Зарегистрирован: 21 окт 2013, 01:23 Имя: Роговский Андрей Александрович Страна: Россия город/регион: Краснодар

Обозначение функциональных схем автоматизации

Сообщение brainpowered » 21 окт 2013, 01:49

Доброго времени суток.
При выполнении курсовых работ, в качестве кода функциональной схемы автоматизации мы используем шифр А2. На мой вопрос преподавателю, относительно нормативной документации, указывающей именно на такое обозначение, ответа не последовало.
При этом, проектируя принципиальную электрическую схему сигнализации, мы используем шифр Э3.
Данный шифр регламентируется в стандарте ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Но никакого упоминания о функциональных схемах автоматизации там нет.
Вопрос в следующем: скажите пожалуйста, какое обозначение применяется для функциональных схем автоматизации? И скажите какой документ это регламентирует.

brainpowered

Михайло почётный участник форума
Сообщения: 3562 Зарегистрирован: 10 ноя 2009, 04:58 Имя: Толмачев Михаил Алексеевич город/регион: г. Чехов, МО Благодарил (а): 6 раз Поблагодарили: 263 раза

Re: Обозначение функциональных схем автоматизации

Сообщение Михайло » 21 окт 2013, 05:48

Ваш профессор работает по ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации (заменен на ГОСТ Р 21.1101-2009). Читайте также ГОСТ 21.408-93 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.

А вообще по СПДС работать абсолютно необязательно, если автоматчик не соучаствует в строительстве, следовательно, всякие там функциональные СА нахрен не нужны, черти Э3 и вперед.

Михайло

Dmitry Isaev освоился
Сообщения: 203 Зарегистрирован: 22 янв 2010, 09:04 Имя: Исаев Дмитрий Валериевич Страна: Россия город/регион: Самара Благодарил (а): 6 раз Поблагодарили: 7 раз

Re: Обозначение функциональных схем автоматизации

Сообщение Dmitry Isaev » 21 окт 2013, 11:13

ФСА — такой схемы вы нигде в ГОСТах не найдёте, это «отсебятина» нашего безгостовского времени, которая сейчас нашла массовое применение (термин «отсебятина» не обозначает презрительное отношение, во времена моей учёбы обозначал «сделано по понятиям автора» )
— в ГОСТ 21.408-93 СПДС «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов» вы увидете «Схемы автоматизации», но по этому ГОСТ нужно делать «основной комплект рабочих чертежей систем автоматизации», а он идёт сплошной нумерацией листов с одним обозначением проекта, т.е. код «Э3» для принципиальной схемы не применим;
— в ГОСТ 34.201-89 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем» схема автоматизации имеет код «С3», а схема принципиальная — «СБ».
других вариантов, кроме вашей собственной «отсебятины» А2, нет

_____________
«Век живи — век учись! И ты, наконец, достигнешь того, что подобно мудрецу будешь иметь право сказать, что ничего не знаешь» (К.Прутков)

Схема автоматизации, пример и определения

Схемы автоматизации как способ подсчета объема трудозатрат

Схемы автоматизации являются основными чертежами (ГОСТ 21.208) , определяющими построение системы автоматического управления технологической установкой.

Системы автоматизации на этих схемах представляются в виде блоков автоматического контроля управления и регулирования, дающих полное представление об оснащении объекта приборами и средствами автоматизации, включая средства телемеханики и вычислительной техники. На схеме автоматизации упрощенно изображается технологический агрегат, располагаются приборы и средства автоматизации в условных изображениях с указанием связей между ними. Позволяет посчитать общий состав сигналов, суммируя состав с каждой схемы

В нижней части схемы автоматизации формируется сводная таблица («подвал»), в которой указывается количество использованных сигналов на данной схеме.

Каждый сигнал, указанный в «подвале», связывают штрихпунктирными линями с соответствующими местами на схеме автоматизации.

#схемыавтоматизации, #своднаятаблица, #подвал