Приложение 5

Справочное

Примеры построения условных обозначений приборов и средств автоматизации

№ п/п	Обозначение	Наименование
1		Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения температуры, установленный по месту. Например: преобразователь термоэлектрический (термопара), термопреобразователь сопротивления, термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.п.
2		Прибор для измерения температуры показывающий, установленный по месту. Например: термометр ртутный, термометр манометрический и т. п.
3		Прибор для измерения температуры показывающий, установленный на щите. Например: милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т. п.
4		Прибор для измерения температуры бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: термометр манометрический (или любой другой датчик температуры) бесшкальный с пневмо- или электропередачей
5		Прибор для измерения температуры одноточечный, регистрирующий, установленный на щите. Например: самопишущий милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т. п.
6		Прибор для измерения температуры с автоматическим обегающим устройством, регистрирующий, установленный на щите. Например: многоточечный самопишущий потенциометр, мост автоматический и т. п.
7		Прибор для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, установленный на щите. Например любой самопишущий регулятор температуры (термометр манометрический, милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т. п.)
8		Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту. Например: дилатометрический регулятор температуры
9		Комплект для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный на щите. Например: вторичный прибор и регулирующий блок системы «Старт»
10		Прибор для измерения температуры бесшкальный с контактным устройством, установленный по месту. Например: реле температурное
11		Байпасная панель дистанционного управления, установленная на щите
12		Переключатель электрических цепей измерения (управления), переключатель для газовых (воздушных) линий, установленный на щите
13		Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий, установленный по месту. Например: любой показывающий манометр, дифманометр, тягомер, напоромер, вакуумметр и т. п.
14		Прибор для измерения перепада давления показывающий, установленный по месту. Например: дифманометр показывающий
15		Прибор для измерения давления (разрежения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту Например: манометр (дифманометр) бесшкальный с пневмо- или электропередачей
16		Прибор для измерения давления (разрежения) регистрирующий, установленный на щите. Например: самопишущий манометр или любой вторичный прибор для регистрации давления
17		Прибор для измерения давления с контактным устройством, установленный по месту. Например: реле давления
18		Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий с контактным устройством, установленный по месту. Например: электроконтактный манометр, вакуумметр и т. п.
19		Регулятор давления, работающий без использования постороннего источника энергии (регулятор давления прямого действия) «до себя».
20		Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения расхода, установленный по месту. Например: диафрагма, сопло, труба Вентури, датчик индукционного расходомера и т. п.
21		Прибор для измерения расхода бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: дифманометр (ротаметр), бесшкальный с пневмо- или электропередачей
22		Прибор для измерения соотношения расходов регистрирующий, установленный на щите. Например: любой вторичный прибор для регистрации соотношения расходов
23		Прибор для измерения расхода показывающий, установленный по месту. Например: дифманометр (ротаметр), показывающий
24		Прибор для измерения расхода интегрирующий, установленный по месту. Например: любой бесшкальный счетчик-расходомер с интегратором
25		Прибор для измерения расхода показывающий, интегрирующий, установленный по месту. Например: показывающий дифманометр с интегратором
26		Прибор для измерения расхода интегрирующий, с устройством для выдачи сигнала после прохождения заданного количества вещества, установленный по месту. Например: счетчик-дозатор
27		Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения уровня, установленный по месту. Например: датчик электрического или емкостного уровнемера
28		Прибор для измерения уровня показывающий, установленный по месту. Например: манометр (дифманометр), используемый для измерения уровня
29		Прибор для измерения уровня с контактным устройством, установленный по месту. Например: реле уровня, используемое для блокировки и сигнализации верхнего уровня
30		Прибор для измерения уровня бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: уровнемер бесшкальный с пневмо- или электропередачей
31		Прибор для измерения уровня бесшкальный, регулирующий, с контактным устройством, установленный по месту. Например: электрический регулятор-сигнализатор уровня. Буква Н в данном примере означает блокировку по верхнему уровню
32		Прибор для измерения уровня показывающий, с контактным устройством, установленный на щите. Например: вторичный показывающий прибор с сигнальным устройством. Буквы Н и L означают сигнализацию верхнего и нижнего уровней
33		Прибор для измерения плотности раствора бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: датчик плотномера с пневмо- или электропередачей
34		Прибор для измерения размеров показывающий, установленный по месту. Например: показывающий прибор для измерения толщины стальной ленты
35		Прибор для измерения любой электрической величины показывающий, установленный по месту.
		Например: Напряжение*
		Сила тока*
		Мощность*
________ * Надписи, расшифровывающие конкретную измеряемую электрическую величину, располагаются либо рядом с прибором, либо в виде таблицы на поле чертежа.
36		Прибор для управления процессом по временной программе, установленный на щите. Например: командный электропневматический прибор (КЭП), многоцепное реле времени
37		Прибор для измерения влажности регистрирующий, установленный на щите. Например: вторичный прибор влагомера
38		Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения качества продукта, установленный по месту. Например: датчик рН-метра
39		Прибор для измерения качества продукта показывающий, установленный по месту. Например: газоанализатор показывающий для контроля содержания кислорода в дымовых газах
40		Прибор для измерения качества продукта регистрирующий, регулирующий, установленный на щите. Например: вторичный самопишущий прибор регулятора концентрации серной кислоты в растворе
41		Прибор для измерения радиоактивности показывающий, с контактным устройством, установленный по месту. Например: прибор для показания и сигнализации предельно допустимых концентраций a- и b-лучей
42		Прибор для измерения скорости вращения, привода регистрирующий, установленный на щите. Например: вторичный прибор тахогенератора
43		Прибор для измерения нескольких разнородных величин регистрирующий, установленный по месту. Например: самопишущий дифнамометр-расходомер с дополнительной записью давления. Надпись, расшифровывающая измеряемые величины, наносится справа от прибора
44		Прибор для измерения вязкости раствора показывающий, установленный по месту. Например: вискозиметр показывающий
45		Прибор для измерения массы продукта показывающий, с контактным устройством, установленный по месту. Например: устройство электронно-тензометрическое, сигнализирующее
46		Прибор для контроля погасания факела в печи бесшкальный, с контактным устройством, установленный на щите. Например: вторичный прибор запально-защитного устройства. Применение резервной буквы В должно быть оговорено на поле схемы
47		Преобразователь сигнала, установленный на щите. Входной сигнал электрический, выходной сигнал тоже электрический. Например: преобразователь измерительный, служащий для преобразования т. э. д. с. термометра термоэлектрического в сигнал постоянного тока
48		Преобразователь сигнала, установленный по месту. Входной сигнал пневматический, выходной - электрический
49		Вычислительное устройство, выполняющее функцию умножения. Например: множитель на постоянный коэффициент К
50		Пусковая аппаратура для управления электродвигателем (включение, выключение насоса; открытие, закрытие задвижки и т. д.). Например: магнитный пускатель, контактор и т. п. Применение резервной буквы должно быть оговорено на поле схемы
51		Аппаратура, предназначенная для ручного дистанционного управления (включение, выключение двигателя; открытие, закрытие запорного органа, изменение задания регулятору), установленная на щите. Например: кнопка, ключ управления, задатчик
52		Аппаратура, предназначенная для ручного дистанционного управления, снабженная устройствами для сигнализации, установленная на щите. Например: кнопка со встроенной лампочкой, ключ управления с подсветкой и т. п.

Приложение 6

Пример описания автоматизированной системы управления приготовлением детской питательной смеси

К сухим продуктам детского и диетического питания относят злаковые и овощные порошки, выпускаемые в чистом виде или в смеси с сухим молоком и сахаром. Детскую питательную смесь готовят из рисовой, овсяной и гречневой круп. Основными задачами управления здесь (рисунок 6.1) являются автоматическое дозирование компонентов детской питательной смеси, обеспечение заданных температурных режимов, контроль расходов, а также управление оборудованием, блокировка и сигнализация его работы.

Крупу очищают от примесей, моют и направляют в варочным аппарат. В процессе варки происходит разрушение межклеточных связей и клеток зерна, благодаря чему пищевые вещества круп переходят в воду. Получаемые отвары представляют собой густые коллоидные растворы, вязкость которых резко повышается при снижении температуры, что в значительной степени затрудним ведение технологического процесса (фильтрование, транспортирование, сушку). После варки в тепловом аппарате ВНИИКП-2 готовый отвар направляется в подогреватель II, где поддерживается температура 80—90° С. Подогреватель оборудован мешалкой, паровой рубашкой и по существу является резервной емкостью данном процессе. Однако накапливать жидкие отвары в больших количествах в подогревателе не рекомендуется, так как в них происходит рост кислотности, что приводит к ухудшению качества получаемого продукта.

Систему управления процессом приготовления детской питательной смеси можно реализовать с помощью АСУТП функционирующей в супервизорным режиме.

АСУТП приготовления детской питательной смеси представляет собой РСУ среднего масштаба, состоящую из подсистем сбора и отображения информации, автоматического регулирования, дискретно-логического управления, противоаварийных защит и блокировок.

Объект управления включает: насос 1, подогреватель 2, калорифер 3, расходный бак 4, сушилку 5, батарейный циклон 6, винтовой транспортер 7, сито 8, вентилятор 9, ковшовый транс­портер-норию 10, приемный бункер 11, автоматические весы 12, осадительные камеры 13,14,15 и 16, мультициклоны 17, 18, 19 и 20, бункер для хранения 21, 24 и 28, нории 22, 25 и 28, вибропросеиватель 23, 24 и 29, дозировочно-смесительную станцию 30, фасовочный автомат 27, электромагнитный сепаратор 31, 32.

Основные компоненты системы: контроллеры КР-310 со 100%-м резервированием в количестве — 3; АРМы оператора-технолога, начальника отделения и лаборатории на базе ЭВМ (Pentium I промышленного исполнения) и 20" мониторов с повышенной защитой от электромагнитных полей; сетевые средства — 10 Мбит Ethernet-технологии со 100%-м резервированием; станция архивирования в комплекте со сменными магнитооптическими дисководами (640 Мбайт); сервер БД; принтеры; пакеты программ Трейс Моуд; конструктивы — 19" шкаф (RITTAL).

Информационная мощность АСУТП (рисунок 6.1): общее число входных и выходных сигналов — 49/49, т. е. 98. Из них контролируемых аналоговых (уровень, температура) — 23; контролируемых дискретных (с учетом запорной арматуры) — 26; дискретных управляющих — 26; контуров регулирования — 3; запорной арматуры — 3; противоаварийных защит и блокировок (100%-е резервирование) из них: аналоговых параметров — 23; входных дискретных — 26; выходных дискретных — 67. Система управления реализована с «горячим» резервированием в трех комплектах.

Динамика работы АСУТП

Максимальный период опроса датчиков на контроллере: дискретный вход — 100 мкс, аналоговый вход — 1 мс; максимальное время реакции на аварийные сигналы: при обработке в цепях аварийной защиты на уровне контроллера — 20 - 100 мс, при передаче к пультам оператора — 200 мс; цикл смены данных на пульте операторов при 200 динамических элементах в кадре — 0,2 + 1,0 с; цикл смены кадров — 0,2 + 1,5 с; минимальное время реакций на команду оператора — 0,2 с; время полного перезапуска системы после отключения питания — 30 с, контроллеров после отключения питания — 20 с.

Информационная мощность контроллера КР-310: аналоговых/дискретных входов/выходов — 120/320, контуров регулирования — 32. Использовано: аналоговых входов/выходов — 23/23; дискретных входов/выходов — 26/67; контуров регулирования — 3.

Время наработки на отказ контроллера — 75 000 ч (в дублированном исполнении — 150 000 ч).

Температура отвара в подогревателе II регулируется путем воздействия на расход проходящего через рубашку пара. Первичный термопреобразователь на сопротивлении ТСМ и АЦП (ADAM-5017) или модуль (ADAM-5013) (1-1) формирует нормированный сигнал и подает его на логико-программный канал КР-310, управляющий посредством ЦАП (ADAM-5024) электромагнитным клапаном (7-6) с использованием магнитного пускателя (1-5), изменяющим подачу пара в темперирующую рубашку подогревателя, нормированный сигнал также поступает для отображения на мониторы пульта ПТК и АРМ технолога. При достижении температуры отвара 90 °С электромагнитный клапан закрывается. Для включения мешалки подогревателя используются кнопки управления, расположенные по месту и на пульте ПТК и АРМ технолога. Разгрузочный кран подогревателя открывается только при температуре отвара, находящейся в пределах зоны регулирования. При этом одновременно с открытием крана 5, осуществляемого исполнительным механизмом (5-4), с помощью кнопок управления на пульте ПТК и АРМ технолога либо по месту магнитного пускателя осуществляется запуск насоса 1, подающего отвар в напорный расходный бак IV сушильного аппарата V.

В расходном баке IV установлены первичные преобразователи уровня (7-1) и (8-1), нормированный сигнал которых поступает на каналы управления (7-2) и (8-2), осуществляющие включение и отключение насоса 1 с соответствующей сигнализацией на пульте ПТК и АРМ технолога. Расходный бак IV имеет переливную трубу, соединенную с подогревателем II, через которую излишек отвара сливается обратно в сборник-подогреватель.

На распылительный диск сушильного агрегата V отвар подается из расходного бака IV насосом, приводимым в движение электродвигателем переменного тока. Диск, являющийся основным рабочим механизмом, установлен на вертикальном валу турбины, изготовлен из нержавеющей стали и имеет верхнее отверстие для подачи продукта к пяти расположенным по периферии диска цилиндрическим форсункам.

Для сушки отваров в промышленности широко используют распылительные установки «Нема», представляющие собой цилиндрическую башню, наружные и внутренние стенки которой выполнены из металла. Сушильная башня имеет два тангенциальных ввода для горячего воздуха и выводное отверстие для отработанного воздуха. Внутри башни размещен уборочный вращающийся механизм, которым высушенный продукт, накопившийся на полу башни, подают к разгрузочному отверстию. Воздух для сушки подогревается в калорифере III.

В схеме управления приготовлением детской питательной смеси предусмотрено регулирование температуры воздуха, поступающего из калорифера. Для этого используется термопреобразо­ватель на сопротивлении ТСМ и АЦП (ADAM-5017) или модуль (ADAM-5013), их нормированный сигнал подается на КР-310 (14-2), который посредством ЦАП (ADAM-5024) и магнитного пускателя (14-6) управляет электромагнитным клапаном (14-7) подачи пара в калорифер.

Схемой предусмотрено также регулирование температуры высушенной питательной смеси на выходе из сушильной башни. Для этого регулирования используется термопреобразователь на сопротивлении ТСМ и АЦП (ADAM-5017) или модуль (ADAM-5013) (10-1), их сигнал поступает на нормированный преобразователь (10-2) и далее — на регулирующий канал КР-310, поддерживающий П-закон регулирования, который посредством ЦАП (ADAM-5024), магнитного пускателя (10-7) управляет электромагнитным клапаном (10-8) подачи жидкого отвара из расходного бака IV. Отработанный в сушильной башне воздух поступает в батарейный циклон VI и затем посредством вентилятора IX выбрасывается в атмосферу. Для включения вентилятора по месту и на пульте ПТК предусмотрены соответствующие кнопки управления.

Высушенный отвар осаждается внизу и отводится из сушилки посредством шнекового винтового транспортера VII, включаемого посредством магнитного пускателя кнопками управления по месту или с пульта ПТК и АРМ технолога. Сушилка оборудована также средствами измерения и регистрации температуры воздуха, поступающего из сушильной башни к батарейному циклону VI, посредством термопреобразователей на сопротивлении ТСМ и АЦП (ADAM-5017) или модулей (ADAM-5013) (12-1 и 9-1), нормированные сигналы которых поступают для отображения (теле­монитор и АЦПУ) (9-3) на пульте ПТК и АРМ технолога.

Сухой порошок из сушильной башни попадает на вибрационное сито для отсева комочков. Одновременно с просеиванием порошок охлаждается на сите VIII. Далее ковшовый транспортер-нория X подает высушенный отвар на автоматические весы XII, которые регистрируют выход высушенного продукта с помощью счетчика количества отвесов (17-2). Взвешенная смесь затем поступает в приемный бункер XI, где установлены датчики уровня (18-Г) и (19-Г), нормированные сигналы которых поступают на АЦП (ADAM-5017), на управляющий канал КР-310 и на сигнализацию на пульт ПТК и АРМ технолога. Датчик верхнего уровня связан с норией подачи отвара в бункер и при достижении отва­ром верхнего уровня нория автоматически останавливается.

Из приемного бункера пневмотранспортером высушенный отвар подается в осадительную камеру XIII. В камере предусмотрены контроль и сигнализация нижнего и верхнего уровней соответст­венно датчиками (26-1) и (22-1), нормированные сигналы которых поступают на АЦП (ADAM-5017) и управляющий канал КР-310 с выходом на телемонитор и АЦПУ пульта ПТК и АРМ технолога для регистрации и сигнализации. Аналогичными средствами контролируются уровни в осадительных камерах XIV, XV и XVI. При переполнении всех осадительных камер или любой из них от датчиков верхнего уровня (22- 1) - (25- 1) посредством КР-310 подаются сигналы на останов соответствующих вентиляторов (21), (30-33). Воздух, отделившись от продукта, проходит через фильтр муль­тициклона XVIII. В остальные осадительные камеры XIV - XVI поступают соответственно какая-нибудь крупа, молоко, сахар.

Крупа из бункера для хранения XXI посредством нории XXII, включающейся кнопками управления по месту и на пульте ПТК и АРМ технолога перемещается в просеиватель XXIII и подвергается контрольному просеиванию. Аналогичные операции про водятся и с остальными компонентами, входящими в рецептуру обезвоженных смесей, подающимися с помощью норий XXV, XXVIII из бункеров для хранения XXIV, XXVIII в просеиватели XXVI и XXIX. Применяемые при этом для контрольного просеивания вибропросеиватели XXIII, XXIV, XXIX имеют ситовый кузов, соединенный с эксцентриковым механизмом, который приводится в движение от соответствующих электроприводов.

После вибропросеивания компоненты смеси пневмотранспортом подаются в соответствующие осадительные камеры XIII - XVI, а затем — в мультициклоны XVII—XX. Для предотвращения пере­полнения мультициклонов в них предусмотрена установка датчиков уровня {38-1) - (41-1), нормированные сигналы которых по­ступают на АЦП (ADAM-5017) и на логико-программные каналы КР-310. При переполнении бункеров мультициклонов загораются соответствующие лампочки на пульте управления ПТК и АРМ технолога.

Продукты из осадительных камер XIII - XVI поступают на дозировочно-смесительную станцию XXX, где смешиваются. Компоненты по заданным рецептурам дозируются как вручную, так и на весовых устройствах. Дозирование и смешивание компонентов молочных смесей осуществляется на дозировочно-смесительной станции XXX для сыпучих продуктов, состоящей из питающею устройства, объемного дозатора и шнекового смесителя. Станция дозирует компоненты (до четырех одновременно) по заданному объему, подает их в смеситель и после смешивания направляет готовый продукт на следующий процесс.

Из смесителя дозировочно-смесительной станции полученный продукт самотеком проходит на электромагнитный сепаратор XXXI для отделения ферропримесей. Далее очищенный продукт поступает в приемную воронку, расположенную под сепаратором, а ферропримеси, задержанные магнитным экраном сепаратора, непрерывно счищаются с него передвигающимся ползуном узла очистки в специальные ящики. Затем смеси фасуются автоматом XXVII в комбинированные жестяно-картонные банки на полуав­томатических весовых устройствах. При этом осуществляется контроль качества готового продукта в АРМ лаборатории.

Система управления обеспечивает пуск и останов электродвигателей машин и аппаратов по месту и с пульта управления ПТК и АРМ технолога с соответствующей сигнализацией на пульте в целях контроля состояния оборудования линии. Для перехода с автоматического режима управления на ручное предназначен ключ выбора режима на пульте управления ПТК (50-1) и АРМ технолога. При организации АРМ технолога необходимая информация о протекании технологического процесса производства и состоянии оборудования линии обеспечивается с помощью сетевых КР-310 и сетевых структур Ethernet-технологии с выходом на ПЭВМ на базе ЭВМ (Pentium I) с необходимой периферией для отображения, регистрации и управления.

Рис.6.1. Функциональная схема системы управления приготовлением деткой питательной смеси