Выбор проводов (материал, сечение, резервирование) и кабелей трубных проводок.

ПРОВОДА. Выбор материала и сечений. Для электропроводок систем автоматизации применяются изолированные провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами.

Провода и кабели с медными жилами допускается применять в следующих случаях:

а) в цепях термопреобразователей и термопар;

б) в цепях измерения, управления, питания, сигнализации напряжением до 60В при сечении жил проводов и кабелей до 0.75 мм² (диаметр 1мм);

в) во взрывоопасных установках;

г) в установках, подверженных вибрации;

д) для питания переносного освещения и электрифиц-го инструмента;

Сечения проводов и жил кабелей цепей управления, сигнализации, измерения и т.п. выбираются так же, как сечение проводников цепей питания:

− по допустимым токовым нагрузкам;

− по потере напряжения;

− по механической прочности.

Наименьшие допустимые сечения жил проводов и кабелей в электропроводках систем автоматизации следующие:

а) 0.35 мм² – для многопроволочных (гибких) медных жил;

б) 0.5 мм² – для однопроволочных медных жил;

в) 2.0 мм² – для алюминиевых жил;

г) 1.5 мм² – для алюмомедных жил;

Провода и кабели с указанными сечениями жил применяют при всех способах прокладки, кроме электропроводок, выполняемых проводами в защитных трубах. Здесь используют провода:

· медные жилы – S ≥ 1мм²; алюминиевые жилы – S ≥ 2мм².

Типовые провода.

Провода с поливинил-хлоридной изоляцией предназначены для эксплуатации в следующих условиях:

· T _{окр.среды} от −50 до +50°С W _{относит. воздуха} не более 95±2%

· монтаж при Т не ниже −15°С. Марки: АПВ, ПВ1, ПВ2, ПВ3, ПВ4.

Провода с резиновой изоляцией (много марок проводов приведено у Клюева):

· T _{окр.среды} от −50 до +50°С W _{относит. воздуха} не более 98%

· монтаж при Т не ниже −25°С. Марки: АПРТО, ПРТО, ПРН, ПРГН.

Резервирование. При выборе потоков электропроводок в проектах автоматизации предусматривают резервные провода и жилы кабелей. Определяют число резервных проводов и жил кабелей с учетом следующих требований:

а) При прокладке проводов в защитных трубах рекомендуется предусматривать их резерв в количестве 10% рабочих проводов, но не менее одного провода (тоже для коробов и лотков);

б) Число резервных жил медных кабелей выбирают при числе рабочих жил:

8÷26→одна резервная; 27÷59→две; 60÷105→три;

(при 2−7 рабочих жил резерв не предусматривается).

в) число резервных жил алюминиевых кабелей выбирают при числе рабочих жил: 4÷10→одна резервная; 14÷37→две;

г) число резервных жил алюмомедных кабелей выбирают при числе рабочих жил: 4÷10→одна резервная; 14÷37→две; 52÷61→три;

д) При прокладке группы кабелей, относящихся к одной системе автоматизации, в одном направлении рекомендуется число резервных жил определять из суммарной жильности этих кабелей;

е) Можно применять большее количество резервных жил, чем в б), в), г) при условии ступенчатости стандартной шкалы жил кабелей.

КАБЕЛИ. Могут иметь поливинил-хлоридную, резиновую, бумажную, полиэтиленовую изоляцию жил и поливинил-хлоридную, резиновую, свинцовую, алюминиевую оболочки.

а) небронированные кабели применяются:

− в производственных помещениях на кабельных конструкциях и лотках при отсутствии опасности механических повреждений (прокладываются на недоступной высоте→не менее 2 м);

− в стальных коробах и защитных трубах (если существует опасность механических повреждений);

б) бронированные кабели применяются:

− при существенной опасности;

− в местах, где производится перемещение механизмов, грузов, оборудования, транспорта и они должны быть защищены дополнительно (на 2 м по высоте от уровня пола и на 0,3 м в земле).

 

10-3. Чертежи общего вида щитов, пультов (технические требования, таблица надписей и табло) систем автоматизации).

Технические требования.

Технические требования к чертежам общего вида щита, пульта, статива выполняют согласно ГОСТ 2.316-68 и помещают над основной надписью на листе с изображением вида спереди. В них указывают:

· какие размеры являются справочными;

· вариант антикоррозийного и декоративного покрытия данной щитовой конструкции;

· на основании каких принципиальных схем выполнены схемы или таблицы соединений или подключений;

при необходимости другие конкретные требования.

Таблицы надписей на табло и в рамках.

Надписи на табло и в рамках призваны разъяснить назначение того или иного элемента сигнализации и управления и т. п. (см. далее таблицу).

Выполняют на отдельных листах форматом А4 и имеют заголовок «Надписи на табло и в рамках».

Каждой надписи на чертеже присваивают номер, начиная с единицы, указывая его внутри контура изделия для надписей. Надписям присваивают номера слева направо, сверху вниз (сначала надписям на табло, а затем – в рамках и т. п.).

В таблицу сначала включают надписи в световых табло, а затем в рамках (в них вкладываются транспаранты из бумаги, пластмассы, метала с надписью). При отсутствии стандартных рамок для размещения поясняющих надписей внутри щитов, используют упоры, предназначенные для маркировки сборок зажимов. В упорах устанавливают транспаранты с надписями.

Если не хватает места, то делается следующая таблица для которой вместо названия «Надпись на табло и в рамках» пишется «Продолжение».

 

 

Общетехнические методы обеспечения надежности САУ.

Схемные методы

Сокращения числа элементов – чем больше элементов, тем выше вероятность отказа всей системы.

Подбор надежности элементов – выбирать элементы с хорошими величинами показателей надежности. Число типов элементов необходимо выбирать по возможности меньшим (+ создает удобства при эксплуатации). Сравнить варианты схем с различным числом типов элементов можно использовать коэффициент типизации элементов:

.

где К ₀ – общее число элементов в схеме; К _Т – число типов элементов в той же схеме.

Выбор режимов работы: (3-10% всех отказов происходит за счет неправильного выбора режима работы элементов). Электрические нагрузки на элементы определены действующей документацией в виде I _ном, U _ном, P _ном. Принимается, что постоянно действующие рабочие параметры не должны превышать 0.5-0.6 от номинальных значений. Кроме электрических нагрузок на элементы действуют механические, а также климатические факторы (их необходимо учитывать).

Унификация – необходимы унифицированные схемные решения и элементы, апробированные предшествующим опытом эксплуатации.

Конструктивные методы

Размещение элементов – элементы, расположенные на щитах, пультах и т.д. и выделяющие тепло, должны быть расположены так, чтобы обеспечивался достаточно полный отвод тепла.

Защита от наводок и механических воздействий – должна быть предусмотрена защита некоторых элементов экранами от наводок. При учете механических воздействий необходимо, чтобы крепление элементов строго соответствовало рекомендациям.

Технологичность конструкции – конструктивное оформление устройства должно быть таким, чтобы каждый элемент был доступен для осмотра и замены в случае его отказа.

Унификация конструкций – предполагает использование только апробированных практикой и отработанных решений.

Эксплуатационные методы

Учет требований эргономики – (Р.S. от 20 до 53% отказов во время эксплуатации происходит из–за ошибок операторов).

Обеспечение режимов эксплуатации элементов – т.е. поддержание нормальной температуры, влажности в щитовых помещениях, а также обогрева приборов в неотапливаемых помещениях.

Обеспечение ЗИПом – ЗИП выбирается, исходя из вероятности отказов отдельных элементов САУ.

 

11-2. Проектирование принципиальных эл схем СА: основные требования.

Назначение. Принципиальные электрические схемы контроля, управления и сигнализации служат:

· для изучения принципа действия системы;

· для о пределения полного состава приборов, аппаратов и устройств (а также связей между ними), действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации;

· являются основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и др.

· необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.

Принципиальная электрическая схема, п/с определенным образом составленное сочетание отдельных элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций:

· передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам;

· усиление, размножение и сравнение командных сигналов;

· превращение кратковременных сигналов в длительные и, наоборот, блокировку сигналов и т. п.

Основные требования:

Принципиальные электрические схемы управления, регулирования, измерения, сигнализации, питания, входящие в состав проектов автоматизации, выполняют в соответствии с требованиями ГОСТов по правилам выполнения схем, условным графическим обозначениям, маркировке цепей и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем.

Исключение: основная надпись чертежа, которую оформляют так же, как и основные надписи других чертежей, входящих в состав проекта; обозначение (шифр) схемы имеет порядковый номер по описи материалов проекта.

· ГОСТ 2.701-84, ГОСТ 2.702-75 и ГОСТ 2.708-81 определяют общие требования и правила выполнения схем.

· ГОСТ 2.709-72 устанавливает требования к обозначению цепей

· ГОСТ 2.710-81 к буквенно-цифровым обозначениям элементов схем.

ГОСТ 2.701-84 помимо классификации схем, общих требований к их выполнению содержит также определение основных понятий, используемых в стандартах. Эти понятия следующие:

элемент схемы — составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное функциональное назначение (резистор, трансформатор и т. п.);

устройство — совокупность элементов, представляющая собой единую конструкцию (блок, плата и т.п.); устройство может не иметь в изделии определенного функционального обозначения;

функциональная группа — совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию;

функциональная часть — элемент, устройство, функциональная группа;

функциональная цепь —линия, канал, тракт определенного назначения;

линия взаимосвязи — отрезок линии, указывающий на наличие связи между функциональными частями изделий;

установка — условное наименование объекта в энергетических сооружениях, на который выпускается схема, например главные цепи и др.

На чертежах принципиальных электрических схем системы автоматизации в общем случае должны изображаться:

· цепи управления, регулирования, измерения, сигнализации, электропитания, силовые цепи;

· контакты аппаратов данной схемы, занятые в других схемах, и контакты аппаратов других схем;

· диаграммы и таблицы включений контактов переключателей, программных устройств, конечных и путевых выключателей, циклограммы работы аппаратуры;

· таблицы применяемости;

· поясняющая технологическая схема, схема блокировочных зависимостей работы оборудования; циклограмма работы оборудования;

· необходимые пояснения и примечания;

· перечень элементов;

· основная запись.

В зависимости от сложности проектируемого объекта различные цепи могут изображаться совмещенно на одном чертеже или нескольких либо для каждой из цепей разрабатываются отдельные схемы, например принципиальные электрические схемы управления, сигнализации и т.п.

Схемы выполняются без соблюдения масштаба. Графическое обозначение элементов и соединяющие их линии связи необходимо стремиться располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечить наилучшее представление о взаимодействии ее составных частей. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее число изломов и взаимных пересечений. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм.

Если в состав принципиальной схемы входит какое-либо устройство, имеющее самостоятельную принципиальную схему, то оно выделяется (очерчивается) сплошной линией, равной по толщине линии связи.