Автоматизация үлгісінің құрылу принципі

Автоматизация үлгісінің  құрылу принципі

Технологиялық процесстердегі  автоматизация  жүйесін жобалау арнаулы жобалаушы ұйымның Бірыңғай құрастырымдық құжаттама жүйесі (БҚҚЖ) арқылы қатаң талап етілген сәйкестікпен орындалады. МЕСТ 2,103 – 68- на байланысты өндірістің барлық салаларында бұйымдарға  дайындалған құрастырымдық құжаттардың  бес кезеңі қарастырылады:

Техникалық  тапсырма;

Техникалық  ұсыныс;

Эскизді жоба;

Техникалық жоба;

Жұмыс құжаттары.

Техникалық  тапсырма – дайындалынып жатқан бұйымның  сапасының көрсеткішіне, оның техникалық, әдістеме-техникалық сипаттамаларына,        технико-экономикалық  талаптарына, оған көрсетілген конструкторлы құжатты өңдеуге қажетті кезеңдеріне, оның құрамы және де бұйымға арнаулы талаптарға байланысты негізгі міндетпен қойылады.

Техникалық ұсыныс – бұл  техникалық және техника-экономикалық негіздемелерді  мақсатқа сай құрауға тиісті бұйымдардың өңдеу құжаты және конструкторлық құжаттардың жиынтығы. Бұйымды  жасауға сондай-ақ патентті материалдарға әр-түрлі нұсқалар, олардың салыстырмалы бағалауы  тапсырыс берушінің техникалық  тапсырысты саралауының негізінде (жетілдіріліп және қолданылып жүрген  бұйымдардың конструктивті және  эксплуатациялық ерекшеліктерін ескере отырып) туындайды.

Техникалық  ұсыныс  орнатылған  тәртіпте  келісіліп бекітілгеннен  кейін эскизді  және техникалық  жобаны өңдеудің  негізі болып табылады.

Эскизді жоба – бұл бұйымның құрылымының  және жұмыс принципінің  жалпы көрінісін беруші, сондай-ақ өңделініп жатқан бұйымның тағайындалған анықтаушы  деректі негізгі параметрлері мен габариттік өлшемдерінің, принципиалды конструктивті  шешімдерді қабылдаушы  конструкторлы құжаттардың жиынтығы.

Эскизді жоба орнатылған тәртіпте келісіліп бекітілгеннен кейін  техникалық проектіні және жұмыс  құжаттамаларын өңдеуге орнықты қызмет етеді.

Техникалық жоба – бұл нақты техникалық шешімді қабылдауға тиісті конструкторлық құжаттардың жиынтығы және  жұмыс құжаттарын өңдеу үшін өңделіп жатқан бұйымның  құрылымының толық көрінісін беруші  бастапқы мәліметтер.

Техникалық жоба  орнатылған тәртіпте келісіліп және бекітілгеннен  кейін  жұмыс құжаттамаларының өңделуі үшін орнықты  қызмет етеді.

Жұмыс құжаттамасы  – конструкторлық құжаттардың дайындау нәтижесінің бастапқы (бақылау) серияларына түзетулер енгізеді.

Барлық өнеркәсіп салалары үшін автоматты жүйені  жобалау  не екі кезеңде – техникалық жоба және артынша жұмыс сызбасында жүзеге асады немесе бір – техно-жұмыс  жобасында (ол «жұмыс құжаттарының» жалғамалы бөлігі болып табылады).

Техно-жұмыс жобасы –  әдетте шағын және техникалық жеңіл  нысандар үшін жасалады, сондай-ақ  ерте орындалған жобаны және  типті  жобаны қайта қолдану керек  болған  жағдайда жасалады.

Жұмыс сызбасы БҚҚЖ-на сәйкес орындалады және шартты белгілерге тиісті стандарттармен, басқарушы және нормативті құжаттармен, автоматикалар жүйесінің монтажы және жобалау құжаттарына, сондай-ақ құрылыстық, санитарлық, электрикалық, өртке қарсы жоспарларға сәйкес орындалады.

Автоматикалық жүйенің монтажы  жұмыс сызбасы арқылы жүргізіледі. «Жұмыс сызбасы» және «техно-жұмыс  жобасы» кезеңдері бойынша жоба құрамы келесі жұмыс құжаттамаларын енгізеді (ең маңызды құжаттар енгізіледі):

1. Автоматикалық жүйенің құрылымдық және функциональдық схемалары.
2. Принципті электрикалық, гидравликалық, пневматикалық басқару схемалары,  реттеу, (шектеу) блокировкалар, сигнал беру жүйелері, сондай-ақ электрикалық қуат көзінің үлгісі.
3. Қалқандармен  басқару тетігінің жалпы көрінісімен монтажды үлгісі.
4. Сыртқы электрикалық және құбыр жүргізу  үлгілері және олардың монтажды сызбалары (трасс сызбалары).
5. Аппараттарды орналастыру сызбасы, көмекші құрылғы, қалқандар мен басқару тетігі.
6. Түсіндіру хаттамасы.
7. Автоматтық жабдықтардың спецификациясы (топтамасы) және жабдықтардың бағаларының жобасы.
8. Жобада қолданылатын  қалыпты тізім.

 

Технологиялық жабдықтар мен аралық өзара байланысқан, коммуникациямен, басқару органдарымен, автоматизация құралдарымен шартты көрсетілген автоматизацияның  функциональды және принципиалды үлгісі автоматизация жобасының негізгі сызбасы болып табылады.

Принципті схемада автоматтандыру жолы оңайлау, функционалды жүйе тұрғысында көрсетілген немесе жүйенің барлық элементтері  суретпен толықтырылған.Көмекші  аппаратуралар мен құрылғылар схемада  көрсетілмейді.

Элементті электрикалық және пневматикалық  жүйе бірдей, принципиалды құрылады, аппараттар мен құрылымдар және олармен қатар олардың электрикалық және пневматикалық байланысқан  бөлшектері стандарттық  шартты белгілермен  суреттеледі.

 

Автоматика схемасындағы шартты белгілер

ОСТ 36-27-77-ге  сәйкесінше «  Автоматизация құралдары мен  жабдықтары.Технологиялық процесстердегі  автоматизация шартты белгілері» үлкен  өлшемдер белгілері қойылады, құралдардың  функционалды  нышандары, байланыс сызығы, сонымен қатар  автоматизация  жабдықтырымен құралдарының шартты графикалық белгілерін құрастыру методикасымен  жолдары көрсетіледі. Бұл ОСТ технологиялық процестердің  автоматизация жүйесін жобалаудағы, технологиялық схемалардағы  автоматизация суреттерімен функционалды  схемаларын  жасаудағы, сыртқы трубалар және  электрикалық  сымдар схемасын жасаудағы, принципиалды пневматикалық схемалар және тағы да басқа нышандардағы негізгі құжаттар болып табылады.

 

Таблица XI-І

№ п/п	Аталуы	Белгіленуі
1.	Бірінші өлшеу өңдегіш(датчик): технологиялық құбыр желелерінде, аппаратта, қабырғада, еденде, бағанада, металды құрылымда  қойылатын аспап.
2.	Қалқан мен тұғырықтарға орнатылатын  аспап.
3.	Орындалатын механизм.Жалпы белгілеу . Энергия берілу тоқтағанда немесе басқару сигналы регламенттелмеген кездегі басқару органының жағдайы.
4.	Басқару органы
5.	Байланыс сызығы
6.	Бір-бірімен жалғанған және жалғанбаған  байланыс сызығы.

 

Шартты графикалық сурет «XI-І таблица» -да көрсетілген суретпен  сәйкес келу керек.

Белгілі шамаларды өлшейтін  шартты белгілер латын алфабитінің  мына бас әріптерімен белгіленеді:

D – тығыздық ;

Е – кез-келген электр шамалары;

Ғ – шығын ;

G – өлшем,орналасу, орнын ауыстыру;

Н – қолмен істеу.

К – уақыт, уақытша программа;

L – деңгей;

М – ылғалдылық ;

Р – қысым, вакуум;

Q – сапа(құрамы, концентрация және т.б);

R – радиоактивтік;

S – жылдамдық, жиілік;

T – температура;

U – бір құралда өлшенетін бірнеше әр-түрлі шама;

V – тұтқырлық;

W – салмақ;

X – резервті әріп (стандартта қарастырылмаған шаманы белгілеу үшін )

 

Құралдармен орындалатын функциялар да ( көрсеткіш, регистрация, сигнаализация, реттеу және т.б.) латын алфабитінің  бас әріптерімен белгіленеді:

А – сигнализация ;

C – реттеу, басқару;

I – көрсеткіш 

R – тіркеу, регистрация;

S – қосу, өшіру, ауыстыру;

 

Өлшенетін шаманың маңызын  анықтау үшін және жоғарғы немесе төменгі шектегі өлшенетін шаманы көрсету үшін де латын алфабитінің  бас әріптері қолданылады:

D –өзгешелік, айырмасы;

F – ара-қатынас, бөлігі, бөлшек;

H – өлшенетін шаманың жоғарғы шегі;

I – автоматты түрде сөну, істен шығу

L - өлшенетін шаманың төменгі шегі;

Q – уақытқа байланысты біріктіру, қосу;

 

Автоматизацияның функционалды схемасын орындау кезінде шартты белгілерді дамыған тәсілдермен  құрау қосымша әріптік белгілермен  іске асырылады.

Құралдардың функционалды белгілерін айыру үшін латын алфабитінің  келесі бас әріптері қолданылады:

E – бірінші өңдегіш(термопарлар, термометрлер, кедергі, қыстырылысқан қондырғы, индукционды шығынөлшемінің датчигі т.б.);

T – қашықтықтан берілетін көрсеткіш құралы (монометрлік термометрлер, шкаласыз монометрлер т.б.);

K – станцияда қолданылатын құралдар (ауыстыру тетігі «автоматты-қолмен»);

Y –есептеуіш құралдардағы сигнал өңдегіш.

 Бұл қосымша әріпті  белгілер көрсеткіш құралда, өлшенетін шаманы көрсететін бір әріптен кейің екінші қатарда шеңбердің жоғарғы бөлігінен енгізіледі. Мысалы: TE – термопара, кедергі термометр; PT – қашықтықтан берілетін шкаласыз монометр.

Сигнал бергішті және есептеуіш  құралдарды белгілейтін келесі қосымша  әріпті белгілер мен таңбалар  қолданылады:

E, P, G  - электрикалық, пневматикалық,  гидравликалық сәйкес сигналдар;

AD – аналогтік, дискреттік сигнал.

∑, К, Х,:,fⁿ, - қосындылауға сәйкес операция, тұрақты коэфициентке арттыру, көбейту, бөлу, сигналды бір деңгейге жеткізу, түбірден шығару.

Бұл қосымша әріпті белгілер суреттеп өңдеуіштен оңға қарай шеңбердің  сыртында көрсетіледі.

Кей жағдайларда латын алфабитінің бір әрібімен әр-түрлі нышандар белгіленетініне назар аударуға тура келеді. Мысалы: D – тығыздық және айырмашылық; F – шығын, сонымен қатар ара қатынас, бөлік, бөлшек; H -  қолмен істеу және өлшенетін шаманың жоғарғы шегі т.б.

Төменде пысықтауыш автоматика схемасын қиындықсыз оқитыны  көрсетіледі.

Шартты графикалық белгілерді құрудың екі тәсілі орнатылған: оңайлатылған және толық.

Оңайлатылған тәсіл  технологиялық  схемаларда  құралдар суреті үшін, ал толықтырылған тәсіл – автоматизацияның функцианалды схемалары, принципиалды пневматикалық схемалар, сондай-ақ сыртқы құбыр және электрикалық сымдардың схемалары үшін орнатылған.

Оңайлатылған тәсілде  автоматизацияның құралдары мен жабдықтары қиын функцияларды қолданатын ( бақылау, сигнализация, басқару және т.б.) және жеке топтамалар түрінде орындалған, бір шартты графикалық белгінің көмегімен көрсетіледі.

Толықтырылған тәсіл - бірнеше шеңберлі, бірнеше функцияларды атқаратын, бір-біріне жақын тигізіліп  орналастырылған күрделі құралдарды суреттеуді қамтамасыз етеді.

Графикалық шартты белгілерді құру әдістемелері  мына ,барлық тәсіл үшін орындалады: шеңбердің жоғарғы бөлігі, құралды суреттеуіш, орнына немесе қаңқаға орналастырылатын, шамаларды өлшейтін әріпті белгілер және  функционалды нышандар тізімделеді .Әріпті белгілердің реті (солдан оңға) мынандай болу керек:

1. Негізгі өлшенетін шаманың белгіленуі;
2. Анықталатын негізгі өлшенетін шаманың белгіленуі;
3. Құралдың функционалды нышандарының  белгіленуі.

Функционалды нышандардың әріпті белгілерінің орналасу тәртібі(егер олар бір құралда бірнешеу болса) мынандай болады: I, R, С, S, А (көрсеткіш, регистрация, реттеу немесе қосу, өшіру, ауыстыру  және сигнализация).

  Құралдарды бейнелеу үшін және жобаның мәтіндік құжаттарына байланысты тізімдеме-спецификациясына  сәйкес автоматизация жабдықтары  шеңбердің төменгі бөлігінде бейнелеу құралы мен позиция белгісі қойылады.

Автоматизация схемасында БҚҚЖ стандартына кірістірілген басқа да құралдар белгілері кеңінен қолданылады. Х1-2  кестесінде дербес құралдардың бірсыпыра түрлері көрсетілген.

 

Аталуы	МЕСТ нөмірі	Белгіленуі
Электрлі қоңырау	2.741-68
Электрлі  дабыл (пневматикалық)	»
Электрлік гудок	»
Сигналды лампа (табло)	2,732-68
Электр қозғалтқыш	2,722-68

 

Шартты белгілер құрылымының  бірсыпыра түрлерін қарастырамыз:

 

Бірінші өлшеп өңдегіш (сезгіш элемент) -  орнына қондырылған температураны  өлшеу үшін.  Мысалы : термопара, термометр, кедергі, термобаллон, пирометр датчигі және т.б.
Көрсетілген  температураны  өлшеу үшін орныныа қондырылған  құрал. Мысалы: ртутты термометр, монометрлік  термометр және т.б.
Көрсетілген  температураны  өлшеу үшін  қалқанға қондырылған  құрал. Мысалы: милливольтметр, логометр, потенциометр, автоматты мост және т.б.
Автоматты жүргізілетін қондырғы арқылы температураны өлшейтін қалқанға орнатылған тізімдеуіш құрал.  Мысалы: көп нүктелі өзі жазатын  потенциометр,  автоматты мост т.б.
Температураны өлшейтін қалқанға орнатылған тізімдеуіш, реттеуіш құрал.  Мысалы: кез-келген өзі жазғыш регулятор, (манометрлік термометр, милливольтметр, логометр, потенциометр, автоматты  мост және т.б.)
Орнатылған орнындағы  температураны реттеуіш шкаласыз құрал. Мысалы: дилатометрлік температураны реттеуіш.
Температураны өлшейтін қалқанға орнатылған тізімдеуіш, реттеуіш, басқару  станциясымен жабдықталған  құралдар жиынтығы. Мысалы: екіншілік аспап  және «Старт»  блок жүйесін басқарушы.    .     .     .
Қолданусыз жұмыс істейтін энергия көзіне тұрғызылған  қысым реттеуіш( тура әрекет етуші) «до себя».    .    .    .
Орнына қондырылған  кез-келген электр шамасын өлшеп көрсеткіш  құрал. Ескерту:  жазулар,  айқын  өлшенетін  электр шамасын шифрлаушы (анықтаушы) не жанына немесе сызба жолына таблица түрінде орналасады.     .     .     .     .
Орнына орнатылған өнім сапасын  өлшеуге арналған біріншілік өлшеп  өңдегіш. Мысалы:  рН-метра датчигі.     .       .      .
Орнына орнатылған контакты (түйіскен) құрылғысымен  көрсеткіш  радиоактивтілікті өлшеуіш аспап.  Мысалы : көрсеткіш құрал және  сигнализация  мүмкін концентрациялы α және β сәуле.      .        .        .
Орнына қондырылған ерітіндінің  тұтқырлығын өлшеу үшін арналған  құрал. Мысалы: вискозиметр көрсеткіші.       .      .
Қалқанға орнатылған сигналды өңдегіш. Кіру сигналы электрикалық, шығу сигналы да электрикалық. Мысалы: т.э.д.с.-ды өңдеуге арналған өңдеуіш, тұрақты тоқ сигналындағы термопар.     .      .      .
Орнына орнатылған сигналды өңдеуіш. Пневматикалық-кіру сигналы, электрикалық-шығу .      .     .     .
Көбейту қызметін атқаратын  есептеуіш құрал. Мысалы: тұрақты  коэффициентке көбейткіш.      .      .       .