Назначение и общие принципы построения.

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.

Общие принципы построения. Помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе управления, каждая схема должна обеспечивать:

1. Надежность. Под надежностью схемы понимают ее способность безотказно выполнять свои функции в течение определенного интервала времени в заданных режимах работы. Надежность действия является главным требованием, которое предъявляется к схемам. Если при проектировании обеспечению надежности действия схемы не будет уделено должного внимания, то все другие преимущества, которые имеет схема, могут быть утрачены. Требования к уровню надежности схем регулирования, управления и сигнализации определяются оценкой последствий отказов их действия для конкретных участков технологического процесса.

2. Простота и экономичность проектируемых схем обеспечивается применением стандартной, наиболее дешевой аппаратуры и типовых (нормализованных) узлов; сокращением до минимума числа элементов в схеме и ограничением их номенклатуры; применением систем электропривода производственных механизмов, обеспечивающих высокие энергетические показатели в установившихся и переходных режимах работы, и т. п.

3. Четкость действия схемы при аварийных режимах. Каждая принципиальная электрическая схема в системах автоматизации технологических процессов должна быть построена таким образом, чтобы при возникновении аварийных режимов, вызванных неисправностями в цепях управления, а также при полном исчезновении или снижении и последующем восстановлении напряжения питания в главных (силовых) цепях управления обеспечивалась безопасность обслуживающего персонала и предотвращалось дальнейшее развитие аварии, приводящее к повреждению механического или электрического оборудования и браку продукции.

4. Удобство оперативной работы. Принципиальная электрическая схема должна обеспечивать оптимальные условия для работы оперативного персонала. Это требование предусматривает упрощение операций, производимых обслуживающим персоналом при управлении; сокращение числа органов управления; возможность простого и быстрого выбора необходимого режима работы; переход с автоматического управления на ручное и обратно; снятие и введение блокировочных связей и зависимостей и т. д.

5. Удобство эксплуатации. ПЭС должна быть спроектирована так, чтобы ее эксплуатация в производственных условиях была предельно простой, требовала минимум затрат и внимания эксплуатационного персонала, обеспечивала возможность проведения ремонтных и наладочных работ с соблюдением необходимых мер безопасности.

6. Четкость оформления. Оформление любой электрической схемы следует выполнять ясно, просто и компактно. Графическое оформление схемы должно способствовать наилучшему восприятию содержания схемы.

Порядок разработки принципиальных электрических схем:

1) на основании функциональной схемы автоматизации составляют четко сформулированные технические требования, предъявляемые к принципиальной электрической схеме;

2) применительно к этим требованиям устанавливают условия и последовательность действия схемы;

3) каждое из заданных условий действия схемы изображают в виде тех или иных элементарных цепей, отвечающих данному условию действия;

4) элементарные цепи объединяют в общую схему;

5) производят выбор аппаратуры и электрический расчет параметров отдельных элементов (сопротивлений обмоток реле, нагрузки контактов и т. п.);

6) корректируют схему в соответствии с возможностями принятой аппаратуры;

7) проверяют в схеме возможность возникновения ложных или обходных цепей или ее неправильной работы при повреждениях элементарных цепей или контактов;

8) рассматривают возможные варианты решения и принимают окончательную схему применительно к имеющейся аппаратуре.

2.3.1.2 Основные требования к содержанию и оформлению схем.

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.