Kurs_montazha_konspekt

Введение

Приборостроительная промышленность в нашей стране начала создаваться лишь в двадцатых годах прошлого века, т.е. менее 100 лет назад. Сначала это были довольно простые приборы для измерения основных технологических параметров: температуры, давления, расхода, уровня. Но с развитием методов и средств измерений число измеряемых параметров и диапазоны измерений существенно расширились.
На основе последних достижений фундаментальных и прикладных наук, теории автоматического регулирования и управления стали создаваться целые системы автоматизации. В настоящее время такие системы позволяют выполнять следующие функции: контроль технологических параметров, обработку информации, автоматическое регулирование параметров, дистанционное и автоматическое управление машинами и агрегатами с контролем и сигнализацией их состояния, обеспечение безопасной эксплуатации технологического оборудования, оптимизацию технологических процессов.
В последнее время благодаря развитию фундаментальных и прикладных наук возникли принципиально новые, так называемые нанотехнологии, что требует совершенно иных подходов к производству, которое в этом случае должно быть не только механизированным, но и полностью автоматизированным. Давайте рассмотрим подробнее эти понятия – «механизация» и «автоматизация». Что между ними общего и в чем различие?
Механизация – замена ручных средств труда машинами и механизмами. С их помощью человек может поднимать и перемещать тяжелые грузы, резать, ковать и штамповать металл при изготовлении деталей, добывать руду и топливо из недр земли. Но управление этими механизмами должен осуществлять человек: он должен постоянно контролировать ход производственного процесса, анализировать его, принимать решения и воздействовать на этот процесс. Т.е. механизация требует постоянного участия человека во всем ходе производственного процесса.
Автоматизация производственных процессов – применение технических средств и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в этих процессах. Автоматизация облегчает труд человека психологически, снижает психологическую нагрузку, освобождая его от сбора информации, ее предварительной обработки. Т.е системы автоматизации сбор, передачу, обработку, преобразование и использование информации осуществляют без непосредственного участия человека.
Первые автоматические устройства были гидравлическими, вскоре к ним прибавились пневматические автоматы и уже через значительное время начали появляться электрические автоматы. Но отдельные автоматические агрегаты, это было лишь начало. Затем начали появляться уже автоматизированные системы, т.е. несколько автоматов, объединенных в технологическую цепочку. Даже в быту мы постоянно сталкиваемся с применением элементов автоматических систем: регуляторов температуры в холодильниках, утюгах и нагревателях; потенциометрические, индуктивные и емкостные датчики для настройки радиоприемников и телевизоров; а пульты управления многими бытовыми приборами, именуемыми в просторечии «лентяйками», более того во многих семьях сегодня используются автоматические стиральные машины, работающие по программе, которую домохозяйка задает в зависимости от количества, типа белья и его загрязненности, в большинстве машин в диалоговом режиме. Это уже достаточно «умные» агрегаты, с контролем протекающего процесса с помощью процессорных элементов.
В производстве в настоящее время эти автоматизированные системы уже представляют собой целые цеха, и даже заводы по изготовлению определенной продукции. Это и металлургическое производство, и литейное, и машиностроительные предприятия, энергетика, и даже пищевое производство, например: кондитерское, хлебопекарное.
В настоящее время наибольшее распространение получили электрические системы, поскольку электрический сигнал является наиболее универсальным и удобным для сбора информации, ее передачи и обработки, формирования сигнала для исполнительных устройств. Преимущества электрического сигнала следующие:
1. Электрический сигнал можно передать на очень большое расстояние;
2. Электрический сигнал очень легко обрабатывать, а при необходимости усиливать, с помощью достаточно простых технических средств;
3. Энергию электрического сигнала не сложно преобразовать в другой вид энергии, например в механическую, тепловую энергии, которую легко использовать в любом производстве.
В настоящее время при столь мощном развитии принципиально новых и особенно нанотехнологий, без автоматизации просто не обойтись, т.к. человек вручную просто не в состоянии физически контролировать технологический процесс. В связи, с чем и возникает необходимость в подготовке специалистов, знающих и умеющих вести монтаж и наладку автоматизированных систем, а также грамотно их эксплуатировать.



Раздел первый
приборы и системы автоматизации

Глава I Общие сведения

§ 1. Классификация приборов

Измерительным прибором называется средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме доступной, для непосредственного восприятия наблюдателем (ГОСТ 16263 – 70).
По назначению – измерительные приборы, используемые в промышленности для контроля технологических процессов, делятся на показывающие (демонстрирующие), допускающие только считывание показаний, и регистрирующие, в которых предусмотрена регистрация показаний в той или иной форме. В свою очередь, регистрирующие приборы могут быть самопишущие (фиксирующие показания на диаграмме) и печатающие (фиксирующие показания на бумаге в цифровой форме).
По наличию передачи показаний приборы могут быть с дистанционной передачей и без таковой. Приборы с дистанционной передачей используют в измерительных системах, которые состоят из следующих основных частей:
первичного прибора – преобразователя (датчика), который воспринимает посредством чувствительного элемента изменения измеряемой величины, преобразует ее в выходной сигнал и передает последний на расстояние;
вторичного прибора, который воспринимает посредством измерительного устройства выходные сигналы, передаваемые преобразователем, и преобразует их в перемещение указателя относительно шкалы; вторичные приборы могут быть демонстрирующими, регистрирующими, сигнализирующими и регулирующими;
линии связи (пневматических, гидравлических или электрических), по которой передаются результаты измерений от преобразователя к вторичному прибору.
По виду (способу) измерений приборы делятся на аналоговые (непрерывные), в которых показания представлены в виде непрерывной функции измерений измеряемой величины, и дискретные (цифровые), в которых показания представлены в виде дискретной (прерывистой) функции измеряемой величины.
Любое измерение как бы тщательно оно не было проведено, всегда сопровождается погрешностью. Погрешностью измерения называется разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины. Погрешность прибора не должна выходить за допустимые пределы, обусловленные техническими условиями для данного метода измерения.
Точность измерения прибора определяется классом, которому соответствует данный прибор. Класс точности обозначается цифрами, заключенными в круг и нанесенными на шкалу прибора в нижней ее части. Существует достаточно большое число классов точности, основные из них: 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0.
Допустимая погрешность есть наибольшая погрешность показаний прибора.


§ 2. основные метрологические сведения

Измерительный преобразователь (датчик) – средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи или дальнейшего преобразования, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.
Первичный измерительный преобразователь – измерительный преобразователь, к которому непосредственно подводится измеряемая величина (среда), установленный в измерительной цепи первым.
Чувствительный элемент – элемент измерительного преобразователя, находящийся непосредственно под воздействием измеряемой или регулируемой величины. В промышленных условиях в качестве чувствительных элементов применяют плоские и гофрированные упругие мембраны, гармониковые мембраны (сильфоны), трубчатые пружины, поплавки, биметаллические пластины и др.
Система измерения – совокупность средств измерения и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для передачи, автоматической обработки или использования в системах автоматического регулирования.
Регулируемый объект – технологический агрегат, механизм или иное устройство, в котором посредством автоматического регулятора поддерживается заданное значение регулируемой величины или изменение ее по заданному закону.
Регулируемая величина – физическая величина, которая характеризует технологический процесс, происходящий в регулируемом объекте. Постоянное значение или закономерное изменение предназначен поддерживать автоматический регулятор.
Заданное значение – значение регулируемой величины, которое требуется поддержать постоянным или изменять во времени по заданному закону.
Регулирующий агент – вещество или энергия, влияющее на регулируемую величину и подвергающееся изменению регулирующим органом автоматического регулятора.
Обратная связь – устройство, посредством которого происходит передача результата воздействия регулирующего агента на регулируемый объект, направленного от одного из последующих элементов цепи автоматического регулирования к одному из ее предыдущих элементов.
Входной сигнал – сигнал, поступающий от чувствительного элемента к преобразователю или от преобразователя к вторичному прибору.
Выходной сигнал – преобразованный выходной сигнал, выходящий в виде командного сигнала.

§ 3. Условные обозначения приборов и средств автоматизации

ГОСТ.21404 – 85 «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах» является обязательным для всех проектных организаций. В нем установлены условные обозначения приборов, средств автоматизации и линий связи между ними, применяемые при выполнении схем автоматизации технологических процессов (см. табл. 1).

Таблица 1

Наименование
Обозначение

Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту):


основное обозначение





дополнительное обозначение





Прибор, устанавливаемый на щите, пульте:


основное обозначение





дополнительное обозначение





Исполнительный механизм. Общее обозначение





Исполнительный механизм, который при снятии управляющего сигнала или энергии:


открывает регулирующий орган





закрывает регулирующий орган





оставляет регулирующий орган в неизменном положении





Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом, может применяться с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа, приведенных выше




















Наименование
Обозначение

Линия связи. Общее обозначение





Пересечение линий связи:


без соединения друг с другом








соединенных между собой






Графические условные обозначения электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры, изображаемой на функциональных схемах систем автоматизации – сигнальных ламп, индикаторов (табло), звонков, сирен, гудков, электродвигателей, магнитных пускателей и т. д., – должны соответствовать требованиям ЕСКД, точнее ГОСТ 2.710 – 02.
Для буквенного обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов применяют прописные буквы латинского алфавита (см. табл.2).

Таблица 2

Обозначение
Значение измеряемой величины

Обозначение
Значение измеряемой величины


основное
дополнительное


основное
дополнительное

D
Плотность
Разность,
перепад

р
Давление, вакуум






Q
Величина, характеризующая качество: состав, концентрацию и т.п.
Суммирование по времени

Е
Электрическая
величина






F
Расход
Соотношение, доля, дробь









R
Радиоактивность


G
Размер, положение, перемещение


S
Скорость, частота






M
Влажность


H
Ручное воздействие


T
Температура


К
Время, временная
программа


v
Вязкость






W
Масса


L
Уровень















Условные обозначения могут быть изображены либо в упрощенном виде, либо в развернутом. При упрощенном виде изображения приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции (например: контроль, регулирование, сигнализацию) и выполненные в виде отдельных блоков, изображают одним условным обозначением. При этом первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру не изображают. При развернутом методе каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплекс средств автоматизации, показывают отдельным условным обозначением.
















Пример построения условного обозначения прибора

Условное обозначение приборов и средств автоматизации, применяемые в схемах, выражаются графически буквами и цифрами. В верхней части буквами обозначают измеряемую величину и функциональный признак прибора, а в нижней позиционное обозначение прибора на схеме. При этом порядок расположения букв в обозначении следующий: основное обозначение измеряемой величины, дополнительное (при необходимости), обозначение функционального признака.
Буквенные обозначения устройств, выполненных в виде отдельных блоков и предназначенных для ручных операций, независимо от комплекта в состав которого они входят, должны начинаться с символа Н.
Функциональные признаки приборов или средств автоматизации обозначают следующими буквами:
А – сигнализация,
С – автоматическое регулирование или управление;
R – регистрация;
I – демонстрация (показание);
S – включение, выключение, переключение, блокировка.
В буквенных обозначениях указывают лишь те функциональные признаки, которые используются в данном устройстве (схеме).



Глава II Контрольно-измерительные приборы

§ 4. Первичные преобразователи с неэлектрическим
выходным сигналом

Большинство неэлектрических величин, которые необходимо измерять и регулировать в системах автоматизации, удобно преобразовывать в механическое перемещение, а уже потом механическое перемещение преобразовывается в электрический сигнал.
В качестве первичных преобразователей давления газа или жидкости в механическое перемещение обычно применяют: сильфон, мембрана или трубчатая пружина, иногда столб жидкости.
Сильфон – это тонкостенная (обычно металлическая) цилиндрическая оболочка с поперечной гофрированной боковой поверхностью. Сильфон расширяется или сжимается вдоль оси подобно пружине под действием разности давления жидкости или газа внутри и снаружи.
Мембрана – это обычно круглая пластина, закрепленная по периметру, которая прогибается под действием давления жидкости или газа.
Трубчатая пружина – это металлическая трубка (латунь, сталь и др.), изогнутая в виде кольца, обычно в поперечном сечении овальной формы. В ряде случаев для увеличения чувствительности трубчатая пружина может иметь не один виток, а пять-семь витков. Под действием давления внутри трубки пружина стремиться разогнуться.
Столб жидкости в стеклянной U-образной трубке в зависимости от разности давления подводимого к концам трубки будет иметь разную высоту в каждом колене трубки, а разность уровней и будет показывать величину давления. Кроме того, существует манометр, который называется кольцевые весы. Он представляет собой кольцо, выполненное из трубки имеющей глухую перегородку и заполненной на половину внутреннего объема жидкостью. Возле перегородки кольцо имеет входные штуцеры (с обеих сторон перегородки). При создании перепада давления через штуцеры внутри кольца возникает давление жидкости, которая поворачивает само кольцо.
В зависимости от используемого чувствительного элемента различают сильфонные, мембранные, пружинные или жидкостные манометры.
В качестве первичных преобразователей температуры газа или жидкости в механическое перемещение обычно применяют: сильфон, мембрана, трубчатая пружина, биметаллическая пластина, жидкость. Кроме того, в системах автоматизации применяют также преобразователи температуры сразу в электрический сигнал – термопреобразователи (термопары, формирующие термо-ЭДС), термопреобразователи сопротивления.
Сильфон, мембрана, трубчатая пружина – в качестве преобразователей температуры работают, потому, что в замкнутом пространстве давление жидкости или газа при изменении температуры будет изменяться. Этот вид термометров так и называется манометрические термометры.
Биметаллическая пластина (пружина) – это двухслойная пластина, изготовленная из металлов с разными коэффициентами линейного расширения. При нагревании пластина изгибается в сторону того слоя материал, которого имеет меньший коэффициент, обычно в качестве такого материала применяют специальный сплав – инвар.
Жидкостные термометры в системах автоматизации используют, как правило, в качестве контрольных для обслуживающего персонала. Поскольку положение мениска столба жидкости довольно сложно преобразовать в электрический сигнал. Исключение составляют ртутные (жидкость – металл), их используют как сигнальные, так как в их стеклянные баллоны и капиллярные трубки могут быть впаяны контакты, замыкаемые столбом ртути.
Термопреобразователи (термопара) – это соединение двух различных металлов, которое при изменении температуры одного из концов (рабочего спая) при постоянной температуре вторых концов вызывает появление на них термо-ЭДС, величина, которой пропорциональна разности температуры концов.
Термопреобразователи сопротивления – это использование свойства проводников изменять величину сопротивления в зависимости от температуры. В качестве термопреобразователей сопротивления обычно используется медная или платиновая проволока.
Измерение расхода жидкостей, пара и газа ведут по перепаду давления до и после сужающего устройства (диафрагмы или сопла) с помощью дифференциальных манометров. Такие устройства относят к группе расходомеров переменного перепада. Чем больше расход, тем больше падение давления после сужающего устройства, но эти величины связаны нелинейной зависимостью.
Существуют приборы, измеряющие расход по перемещению поплавка в вертикальной трубке переменного сечения. Их относят к группе расходомеров постоянного перепада и иначе называют ротаметрами. Обычно поплавок выполняют из металла, поэтому он тонет в неподвижной жидкости. При движении жидкости снизу вверх поплавок поднимается, за счет силы давления создаваемого потоком расхода жидкости. Подъем поплавка обеспечивает возможность прохода жидкости, увеличивая поперечное сечение канала для прохода жидкости. Чем больше расход, тем выше поднимается поплавок.
Кроме того, расход газа или жидкости измеряют еще и с помощью счетчиков количества скоростных и объемных. Скоростные счетчики выполняются в виде многозаходной вертушки (многолопастное турбинное колесо). Объемные счетчики выполняются поршневыми или шестеренчатыми (из двух шестерен). Шестеренки, плотно перекрывая весь объем рабочей камеры, обегают друг друга, находясь в непрерывном зацеплении. При этом благодаря перепада давления до и после счетчика образуется сила, которая заставляет шестерни вращаться. За один оборот обеих шестерен через мерную камеру пройдет количество жидкости равное ее объему. Поршневые счетчики отличаются тем, что поршень в камере перемещается принудительно не за счет сил давления. Для измерения расхода газа с помощью счетчиков количества в промышленности используют ротационные счетчики, которые конструктивно сходны с шестеренчатыми счетчиками для жидкостей, отличается лишь форма лопастей, а также выполняется более тщательная обработка и более точная подгонка внутренних поверхностей, благодаря чему утечки газов в таких счетчиках минимальны и практически отсутствуют.
Уровень жидкостей измеряют по положению поплавка в сосуде, каким воспользовался Иван Иванович Ползунов в изобретенной им еще в 1763 году паровой машине для автоматического поддержания необходимого уровня воды в котле. В настоящее время в таких устройствах используют более надежные средства, как правило, с помощью уравнительного сосуда и дифманометра, как, например, в паровых котлах ТЭЦ.

§ 5. Измерительный мост, как основной прибор измерения
сигнала рассогласованния

Датчики температуры, давления, расхода, уровня, чаще всего являются преобразователями этих величин в механическое перемещение, поэтому обычно измерительные устройства дополняются еще и вторичными преобразователями механического перемещения в электрический сигнал, а в качестве измерительного прибора, как правило, применяют измерительный мост.
Измерительный мост может работать как на постоянном токе, так и на переменном. Измерительный мост постоянного тока представляет собой четыре резистора, соединенные в замкнутый четырехугольник. В одну диагональ этого четырехугольника включен источник питания с минимально возможным внутренним сопротивлением (для уменьшения влияния на величину рабочих токов, протекающих через плечи моста), во вторую диагональ включен измерительный прибор. Обычно величина резисторов в плечах моста подбирается таким образом, чтобы ток через измерительную диагональ не протекал. Такой мост называется уравновешенным или сбалансированным. Датчик измеряемой величины, включается в одно из плеч моста. При изменении исследуемой величины будет изменяться и величина сопротивления в данном плече моста и, как следствие, мост окажется разбалансированным. В системах автоматизированного управления (регулирования) обычно сигнал разбалансирования после усиления поступает на исполнительный механизм, который, воздействуя на регулирующий орган, стремиться устранить сигнал рассогласования (разбалансировки), т.е. стремиться вернуть мост к состоянию равновесия (согласования).
Условие равновесия моста может быть получено на основании законов Кирхгофа, записанных для токов в плечах моста:
I1R1 – I3R3 = 0, I2R2 – I4R4 = 0,
откуда
I1R1 = I3R3,
I2R2 = I4R4.
Разделив (1.2) на (1.3), получим:

I1R1/(I2R2) = I3R3/(I4R4).
Так как в уравновешенном мосте ток в цепи прибора IПР = 0, то I1 = I2, I3 = I4 и равенство (1.4) примет вид:

R1/R2 = R3/R4 или R1R4 = R2R3,
т.е. условие равновесия моста может быть сформулировано в следующем виде: для равновесного моста произведение сопротивлений противолежащих плеч должны быть равны.
Кроме того, на основании тех же законов Кирхгофа могут быть получены выражения для тока в диагонали моста, содержащей измерительный прибор, через напряжение питания U:

IПР = U (R1R4 – R2R3)/M,

IПР = I (R1R4 – R2R3)/N,
где:
М = (R1 + R2)(R3 + R4) RПР + R1R2(R3 + R4) + R3R4(R1 + R2),

N = (R1 + R2 + R3 + R4) RПР + (R1 + R3)(R2 + R4),
Сложное соединение R1 – R4 в мостовой схеме можно преобразовать в эквивалентное сопротивление RМ. Если учесть также, что любой источник энергии обладает внутренним сопротивлением RЕ, то в зависимости от соотношения RМ и RЕ различают низкоомные и высокоомные измерительные мостовые схемы.
Если RМ (( RЕ, то мост называют низкоомным. В таких мостах изменение сопротивления плеч моста практически не влияет на величину питающего мост тока, т.е. можно считать, что IПИТ ( const. При расчете таких мостов обычно пользуются соотношением (1.7)
Если RМ (( RЕ, то мост называют высокоомным. В этом случае можно считать постоянной величиной напряжение питания моста, т.е. UПИТ ( const. Для таких мостов пользуются соотношением (1.6).
Разделив (1.6) на (1.7), получим значение входного сопротивления моста:

RМ = U / I = M / N
Измерительный мост переменного тока отличается от моста постоянного тока, тем, что в плечи моста могут быть включены, как емкости (конденсаторы), так и индуктивности. В этом случае при расчете моста необходимо учитывать полное комплексное сопротивление.
В качестве измерительного прибора в измерительную диагональ моста включают миллиамперметр (микроамперметр). Кроме того, ток в измерительной диагонали моста все таки зависит от напряжения питания моста. Колебания напряжения питания приводят к появлению погрешности. Для снижения влияния напряжения питания моста применяют логометрические схемы измерения. Логометром называется магнитоэлектрический прибор, противодействующий момент в котором создается не механически (пружиной, как в милливольтметре), а электрически, за счет двух катушек на подвижной рамке, установленных под определенным углом друг к другу и включенных определенным образом. Противодействующий момент на рамке создается за счет изменения ширины зазора в магнитном сердечнике и включения в плечи моста уже двух элементов: фиксированного резистора, подключенного к одной из катушек и собственно датчика, подключенного к другой катушке.



§ 6. Первичные преобразователи для измерения состава
и влажности вещества

В ряде производственных процессов, особенно в химических, часто требуется контролировать состав и концентрацию различных растворов. Для непрерывного контроля концентрации растворов в производственных условиях применяют специальные приборы, которые в зависимости от назначения и группы измеряемых веществ делятся на: солемеры, определяющие концентрацию растворов солей, и концентратомеры, определяющие концентрацию растворов кислот и щелочей.
В солемерах используется физическое свойство растворов изменять электрическое сопротивление в зависимости от количества растворенных в них солей. В концентратомерах используется то же самое физическое свойство растворов. Отличие в том, что в солемерах посредством двух электродов непосредственно измеряют электрическое сопротивление раствора и по его величине судят о содержании солей в растворе. В концентратомерах используется преобразователь с тремя электродами, который производит сравнение сопротивления исследуемого раствора и сопротивление эталонного раствора, а уже результат сравнения говорит о концентрации раствора.
На предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, текстильной (при крашении тканей) и ряде других отраслей промышленности кислотность или щелочность растворов в значительной степени влияет на ход технологического процесса и качество получаемой продукции. Для контроля кислотности или щелочности растворов применяют приборы для измерения концентрации водородных ионов в растворах, так называемые рН-метры. Для удобства измерения концентрацию водородных ионов характеризуют условным числом и обозначают символом рН. Значение рН чистой воды и нейтральных растворов принято равным 7. Раствор рН которого более 7, является щелочным, менее 7 – кислым. В основу рН-метров положен метод измерения разности электрического потенциала между двумя электродами довольно сложной конструкции. Один электрод (измерительный) погружается в исследуемый раствор, второй электрод (сравнительный, пустотелый) внутри наполнен раствором с известным числом рН. При измерении оба электрода погружают в сосуд с исследуемым раствором и по разности потенциала между ними определяют число рН.
Во многих технологических процессах необходимо контролировать состав газовых смесей; определять содержание углекислого газа, оксида углерода, водорода, кислорода, сероводорода, метана, хлора и других компонентов. Для этих целей используются газоанализаторы, которые по принципу действия делятся на химические, электрические, магнитные.
В газоанализаторах химического принципа действия использован принцип поглощении отдельных компонентов газовой смеси при пропускании ее через раствор определенного состава. При пропускании через раствор фиксированного объема газовой смеси по объему оставшейся части определяют в процентном содержании поглощенную часть.
В газоанализаторах электрического принципа действия используется свойство газовых смесей изменять теплопроводность при изменении состава смеси. Измерительная часть такого газоанализатора представляет собой две камеры, в которые помещены два совершенно одинаковых терморезистивных датчика, включенных в разные плечи измерительного моста. Через одну камеру пропускают газовую смесь эталонного состава, через другую исследуемую смесь. Напряжение питания моста устанавливается таким образом, что бы датчики под действием проходящего через них электрического тока нагревало их до некоторой температуры. При продувании с одинаковой скоростью эталонной и исследуемой смесей через камеры в случае одинакового состава сопротивления датчиков будут одинаковы, и мост будет сбалансирован, в случае разного состава сопротивления датчиков будут разными и соответственно мост будет разбалансирован. По величине разбалансировке моста можно судить о составе исследуемой смеси.
В газоанализаторах на кислород магнитного принципа действия используются парамагнитные свойства кислорода втягиваться в магнитное поле, в результате анализируемая газовая смесь, проходя через камеру с постоянной скоростью, в случае увеличения содержания кислорода в составе смеси сильнее охлаждает резистивный датчик и тем самым позволяет определить количество кислорода в составе газовой смеси.
Газоанализаторы, использующие принцип разделения газовой смеси на отдельные компоненты при ее прохождении через слой поглотителя (сорбента) называются хроматографы, сам процесс разделения хроматографией.
Определенное количество контролируемой газовой смеси вместе с газом-носителем пропускается через поглотитель, находящийся в разделительной колонке. Так как адсорбционные свойства различных компонентов газовой смеси различны, то и скорости их прохождения через разделительную колонку так же различны. Это приводит к разделению анализируемой газовой смеси на отдельные компоненты, которые выходят из колонки в виде бинарной смеси с газом-носителем. После чего стандартный мост с терморезистивными датчиками в силу изменения теплопроводности при сравнении с теплопроводностью газа-носителя показывает процентное содержание данного компонента в составе смеси.
Для контроля влажности газовой смеси используют приборы, которые называются психрометры. Принцип действия психрометров основан на физическом свойстве снижения температуры тела при испарении с его поверхности жидкости. Поэтому в основе любого психрометра обязательно есть два термометра сухой и влажный, в системах автоматизации обычно применяют терморезистивные датчики, включенные в измерительную мостовую схему. Основной принцип измерения влажности состоит в том, что чем выше влажность измеряемой смеси, тем меньше влаги сможет испариться с поверхности влажного термодатчика, и следовательно, тем меньше будет разность температур сухого и влажного датчиков.



Глава III Автоматические регуляторы и комплектные системы автоматического регулирования

§ 7. основные ПОНЯТИЯ, принятые
в автоматическом регулировании

Автоматический регулятор – это прибор, реагирующий на изменение регулируемой величины, характеризующей управляемый технологический процесс, с целью поддержания заданного значения регулируемой величины.
Автоматический регулятор состоит из: задатчика, измерительного устройства, управляющего устройства и исполнительного механизма.
В зависимости от характера задающего воздействия системы автоматического регулирования подразделяются на:
стабилизирующие – отслеживающие постоянное заданное значение регулируемой величины;
программные – отслеживающие изменяемое значение регулируемой величины в соответствии с изменяющейся во времени программой;
следящие – отслеживающие значение регулируемой величины в соответствии с какой-либо иной величиной, изменяющейся во времени;
оптимизирующие – отслеживающие значение регулируемой величины в соответствии с оптимальным значением для определенного набора каких-либо условий (конкретного набора нескольких переменных).
Автоматические регуляторы по способу воздействия на регулирующий орган разделяются на регуляторы прямого и не прямого действия; по виду энергии, приводящей их в действие – на пневматические, гидравлические, электрические и комбинированные.
В регуляторах прямого действия чувствительный элемент непосредственно воздействует на регулирующий орган, используя энергию регулирующей среды; недостаток их – невозможность дистанционного управления. В регуляторах непрямого действия для управления регулирующим органом используется энергия постороннего источника, что дает возможность дистанционного управления.
В регуляторах пневматических используется энергия сжатого воздуха. Они надежны в работе и достаточно безопасны в пожарном отношении.
В регуляторах гидравлических используется энергия жидкости (воды, чаще масла). Они достаточно надежны в работе и могут развивать механические усилия значительно большей мощности, чем пневматические, но имеют ограниченный радиус действия, более узкий диапазон рабочих температур и высокую пожароопасность (в случае использования масла).
Электрические регуляторы, получившие наибольшее распространение, имеют возможность как дистанционного, так и местного управления, причем дальность дистанционного управления практически неограниченна, а задержки исполнительного импульса минимальны.
Комбинированные регуляторы используют два вида энергии: электропневматические, электрогидравлические, пневмогидравлические; это позволяет максимально использовать преимущества каждого вида энергии.
Кроме того, автоматические регуляторы по характеру регулирующего воздействия подразделяются на:
позиционные, в которых регулирующий орган может занимать несколько (не более пяти, чаще всего два – три) определенных положений;
пропорциональные (статические), в которых регулирующий орган изменяет свое положение по той же зависимости и с той же скоростью, что и регулируемая величина;
астатические, в которых регулирующий орган, при отклонении регулируемой величины от заданного значения, перемещается с небольшой скоростью все время в одном и том же направлении, пока регулируемая величина не придет к заданному значению;
изодромные, которые обеспечивают поддержание заданной величины без остаточного отклонения, совмещая свойства статического и астатического регуляторов, при этом регулирующий орган занимает любое положение в пределах своего рабочего хода;
с предварение, которые имеют дополнительное устройство, благодаря чему процесс регулирования протекает с учетом скорости изменения регулируемой величины.

§ 8. Пневматические регуляторы и системы регулировния

Пневматические регуляторы и системы автоматического регулирования чаще всего используют на предприятиях связанных с взрывоопасными средами или медленно протекающими технологическими процессами (например, предприятия химической, нефтеперерабатывающей, газовой, деревообрабатывающей промышленности, а также нефтедобывающие установки). Наиболее распространены пневматические приборы и регуляторы системы «СТАРТ» и агрегатная система пневмоавтоматики «ЦЕНТР».
Пневматические приборы и регуляторы системы «СТАРТ» (ГОСТ 13053 – 76), построены на определенном сочетании нескольких элементов УСЭППА – унифицированных серийных элементов приборов пневмоавтоматики.
Все приборы системы «СТАРТ» выполнены по одному принципу. Элементы УСЭППА, из которых комплектуются все приборы, установлены на ножках (соединительных трубках) на плате (основании) из органического стекла.
Связь между элементами осуществляется через каналы в ножках и внутри платы. Плата, в свою очередь, имеет соединение со штуцерами внешних линий гибкими резиновыми шлангами. Рабочий диапазон входных и выходных сигналов 0,02 – 0,1 МПа.
Питание приборов осуществляется сухим, очищенным от пыли и масла воздухом давлением 0,14 МПа. Дальность передачи пневматических сигналов до 300 м при внутреннем диаметре трубопровода 6 мм. Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха 5 – 50 (С при относительной влажности не более 80%.
Все элементы системы «СТАРТ» построены на базе пневматического многомембранного реле. Конструктивно базовый элемент (пневматическое трехмембранное реле) представляет собой набор из четырех прямоугольных шайб, разделенных тремя мембранами (резинотканевыми), стянутых по периметру винтами. Мембраны соединены общим штоком, торцы которого служат заслонками сопл, расположенных в верхней и нижней крышках. К верхнему соплу обычно подводится давление питания 0,14 МПа, а нижнее сопло, как правило, связано с атмосферой.
Агрегатная система пневмоавтоматики «ЦЕНТР» (ГОСТ 13053 – 76). Представляет собой набор блоков, готовых к установке, каждый из которых осуществляет определенную функцию: блок обнаружения отклонений типа БОВ, блок регулирующих устройств типа БР, устройство регистрации «Авторегистратор», пульт контроля и управления типа ПКУ и др.
Система «ЦЕНТР» выполняет следующие функции: непрерывный контроль, автоматическую стабилизацию измеряемых и регулируемых величин, автоматическое обнаружение и сигнализацию отклонений этих величин от заданных значений, автоматическую регистрацию измеряемых и регулируемых величин и заданий регуляторам, обработку, поступающей от первичных преобразователей, выдачу информации на ЭВМ (сегодня возможно на ПК).
В качестве исполнительных механизмов в пневматических регуляторах, как правило, используют механизмы мембранного и поршневого типов.
Действие исполнительных механизмов мембранного типа основано на свойстве мембраны, закрепленной между двумя крышками, прогибаться под действием разности давлений, создаваемых, с одной стороны, давлением воздуха от регулятора, с другой – противодействующей пружиной. Мембрана жестко связана со штоком регулирующего органа. В результате изгиб мембраны вызывает перемещение штока и, как следствие, золотника, открывающего или закрывающего клапан.
Исполнительный механизм поршневого типа, как правило, снабжен усилителем. Поступление воздуха от регулирующего прибора вызывает увеличение давления во входной камере механизма, которое воздействуя на вспомогательную мембрану смещает золотник, открывая тем самым клапан питания рабочей камеры, куда начинает поступать воздух под большим давлением, смещая тем самым шток связанный с регулирующим органом.
В качестве регулирующих органов в системах пневмоавтоматики применяют клапаны и дроссельные заслонки.
Клапаны для регулирования жидких и газообразных сред представляют собой дроссельное устройство с изменяющейся площадью проходного сечения. Клапаны бывают одно- и двухседельные, при этом форма рабочей поверхности бывает плоской, конической, в виде усеченного конуса и игольчатой (при угле конуса менее 30().
Дроссельные заслонки для регулирования количества пара или газа, протекающего по трубопроводу, очень просты по конструкции. Это просто пластина, помещенная в корпус в виде трубы с приливом для крепления исполнительного механизма, вращающаяся на двух полуосях, одна из которых выведена через сальник из корпуса. На ней укреплен кривошип, для крепления к тяге исполнительного механизма.



§ 9. Гидравлические регуляторы и системы регулирования

Понятие о струйной трубке. Управляющим устройством в гидравлических регуляторах служит струйная трубка, поэтому их второе название гидравлические струйные регуляторы. Элементами струйных регуляторов являются: измерительные преобразователи, задающие и стабилизирующие устройства, управляющие устройства (как правило, усилители), исполнительные механизмы, синхронизаторы, маслонапорные установки и различные вспомогательные устройства.
Измерительные преобразователи в гидравлических системах могут быть мембранные, сильфонные или с манометрической трубчатой пружиной. Мембрана выполняется из прорезиненной ткани, центральная часть ее стянута алюминиевыми дисками, создающими жесткий центр. Сильфон – металлический гофрированный цилиндр. Мембранные и сильфонные преобразователи предназначены для восприятия импульсов давления.
Измерительные преобразователи с манометрической трубчатой пружиной работают как с импульсами давления, так и с импульсами температуры. В первом случае пружина одним концом связана с держателем, соединенным с источником регулируемого давления, а другим соединена с передаточным механизмом, который воздействует на управляющее устройство регулятора. Во втором случае она герметично соединена с капилляром и термобаллоном, который действует как манометрический термометр.
Измерительные преобразователи гидравлических регуляторов предназначены для работы в непосредственном контакте с неагрессивными средами. К мембранам можно подводить только газы, а к сильфонам и трубчатым пружинам – газы и жидкости.
Задающее устройство настраивают механизмом ручной настройки или путем подачи на управляющее устройство переменного задания посредством механизма с лекальным элементом. Стабилизирующее устройство есть основной элемент обратной связи.
Управляющее устройство (усилитель), преобразует регулируемую величину в давление масла. Основным элементом управляющего устройства является струйная трубка. Струйная трубка установлена вертикально и свободно качается на оси подвеса, заканчивается трубка сопловой насадкой. Под сопловой насадкой на некотором расстоянии расположена сопловая головка с двумя приемными отверстиями. В качестве рабочей жидкости используется масло, подаваемое в струйную трубку под давлением от маслонапорной установки. В гидравлических системах регулирования, как правило используют поршневые исполнительные механизмы. Поэтому сопловая головка с двумя входными отверстиями связана каналами с двумя полостями по обе стороны поршня в рабочем цилиндре исполнительного механизма. Поэтому перемещение поршня исполнительного механизма зависит от положения струйной трубки. В среднем положении струйной трубки масло под давлением из сопловой насадки создает одинаковое давление в обоих отверстиях сопловой головки и соответственно давление в обеих полостях рабочего цилиндра будет одинаково, поэтому поршень будет находиться в среднем положении. Как только струйная трубка отклонится от среднего положения, в одно из отверстий сопловой головки станет поступать больше масла и, соответственно, в одной из полостей главного цилиндра возникнет избыточное давление, которое заставит смещаться поршень. Шток поршня приведет в действие регулирующий орган, что приведет к изменению регулируемой величины и соответственно через некоторое время вернет струйную трубку в первоначальное среднее положение, что выровняет давление в каналах связанных с отверстиями соловой головки и поршень остановится.
Синхронизатор необходим в том случае, когда требуется управлять несколькими регулирующими органами от сигнала одного регулятора, при этом они должны обеспечить одинаковое (синхронное) перемещение.
Маслонапорная установка питает всю гидравлическую систему маслом (рабочей жидкостью) и создает рабочее давление масла (рабочей жидкости) стандартным 1, 5 МПа. Она состоит из шестеренного масляного насоса и электродвигателя, которые устанавливаются на крышке масляного бака.
К вспомогательным устройствам относятся: клапан поддержания статического давления в трубопроводах; обратный клапан для предохранения от слива масла из рабочих и сливных трубопроводов при падении давления; клапан дистанционного управления для перехода на дистанционное ручное управление; переключающий золотник для смены одного поста на другой; дроссельный клапан регулировки скорости перемещения поршня исполнительного механизма; запорные клапаны на напорных маслопроводах.
Исполнительные механизмы. В системах автоматического регулирования с гидравлическими струйными регуляторами чаще всего используются поршневые исполнительные механизмы (серводвигатели) типа МГП, а в комбинированных электрогидравлических системах типа ГИМ.
Исполнительные механизмы типа МГП предназначены для управления регулирующими органами поворотного (с углом поворота не более 90() или возвратно-поступательного движения (с ходом штока в зависимости от модели 25 – 400 мм).
В качестве регулирующих органов в системах с гидравлическими регуляторами в основном применяют клапаны, заслонки и краны. Поддержание необходимого значения регулируемой величины, осуществляется путем увеличения или уменьшения потока регулируемого вещества. Клапаны и заслонки по конструкции аналогичны применяемым в пневматических системах регулирования. Краны имеют некоторое отличие, диск перекрывающий поток жидкости имеет сложную форму. При вращении штока отшлифованный диск за счет своей формы, будучи прижатым, к отшлифованной диафрагме перекрывает поток вещества проходящего через отверстие диафрагмы.



§ 10. электрические и комбинированные регуляторы
и системы регулирования

Развитие микроэлектроники в 60 – 70-е годы ХХ века позволило создать Комплекс аналоговых электрических средств регулирования (АКЭСР). АКЭСР – это система регулирующих и функциональных устройств, предназначенных для преобразования аналоговых сигналов от преобразователей (дифференциально-трансформаторных, термоэлектрических и термометров сопротивления), обработки и хранения информации и выработки командных сигналов для электрических, электрогидравлических и электропневматических исполнительных механизмов.
Регулирующие и функциональные устройства АКЭСР изготавливаются в двух исполнениях приборном и шкафном. В приборном исполнении каждый блок, имеющий определенное функциональное назначение, имеет встроенный автономный блок питания и заключен в корпус, рассчитанный на установку в щит. На лицевой стороне каждого такого блока установлены органы оперативного управления, контроля и сигнализации. В шкафном исполнении каждый блок выполнен в виде субблока, предназначенного для установки во вставной каркас, который монтируется в шкафу, пульте, навесном контейнере. В этом случае субблоки запитываются от группового источника питания.
В комплект АКЭСР входят также выносные устройства оперативного управления (задатчики и блоки ручного управления), которые размещаются на пультах операторов.
Дальнейшее развитие микроэлектроники позволило создать Комплекс технических средств для локальных информационно-управляющих систем на базе микросхем и микропроцессоров КТС ЛИУС-2 (система МикроДАТ). Данный комплекс предназначен в основном для построения автоматизированных систем управления отдельными установками, агрегатами (группами агрегатов) и технологическими процессами с небольшим числом контролируемых и управляемых величин. Средства КТС ЛИУС-2 могут применяться также в качестве устройства связи с объектом и оперативным персоналом управляющих вычислительных комплексов.
В КТС ЛИУС-2 входят следующий основной набор элементов:
ЭУ – элемент управления, обеспечивающий обмен по внутри блочной магистрали;
ЭП – элемент памяти, подключен к внутриблочной магистрали;
ЭС – элементы согласования и контроллеры, подключены к внутриблочной магистрали;
ЭВ – элементы ввода-вывода с унифицированными сигналами, подключены к внутриблочной магистрали;
ЭИ – элементы информации, предназначены для подключения к внутриблочной магистрали периферийных устройств с неунифицированными сигналами;
ЭР – элементы расширения, арифметические и другие, подключаемые к внутриблочной магистрали;
ЭО (ЯО) – элементы (ячейки) отображения технологической информации и ручного ввода, подключаются к внутриблочной магистрали через элементы ЭВ или ЭИ;
ЭК – концентраторы, подключаются к внутриблочной магистрали через элементы ЭВ;
ЭМ (МТ) – элементы (модули) нормализации, преобразования и усиления сигналов.
Конкретное содержание системы автоматизации того или иного объекта зависит от технических требований к автоматизированной системе управления технологическими процессами и определяется проектом. При разработке проекта производят выбор элементов КТС ЛИУС-2, определяют количество, размещение и функциональное сопряжение.
Программное обеспечение системы осуществляется от вычислительного комплекса. Основной частью КТС ЛИУС-2, управляющей приемом и выдачей сигналов управления и обмена с элементами памяти, является элемент управления КС59.01. Средняя скорость выполнения команд – 150 тыс. операций в секунду.
Следующим шагом в развитии средств автоматизации стал Комплекс Технических Средств Контроля, Управления, Регистрации и Сигнализации (КТС КУРС-2). Он предназначен для централизованного контроля и управления инженерным оборудованием крупных общественных и административных зданий, промышленных предприятий, энергетических объектов и других сооружений при наличии большого числа инженерных установок, расположенных в радиусе 2 – 4 км, не требующих высокого быстродействия.
Система КТС КУРС-2 способна выполнять следующие функции:
контроль значений технологических величин, положения исполнительных механизмов регулирующих органов и величины задания местным регуляторам по запросу оператора;
управление исполнительными механизмами, двигателями (пускателями двигателей) технологического оборудования или задатчиками местных регуляторов дистанционно по запросу оператора;
регистрацию значений контролируемых технологических величин, состояний управляемых устройств с указанием источника информации и времени исполнения операции – автоматически или по запросу оператора;
автоматическую сигнализацию появления неисправности в системе с указанием пункта (точки), обнаружения неисправности;
регистрацию источника неисправности и время появления сигнала о ней автоматически или по запросу оператора;
автоматический сбор измерительной информации и информации о состоянии оборудования по программе или по запросу оператора;
автоматический сбор информации об отклонении от заданных параметров или от заданного состояния оборудования по программе или по запросу оператора;
автоматическое управление работой группы агрегатов и отдельных установок по программе или по команде оператора.
Состав оборудования КТС КУРС-2 для каждого объекта определяется конкретным проектом.
В качестве исполнительных механизмов используются в основном электрические двигатели с дополнительными устройствами.
Механизмы серии ДР (ДР – М и ДР – 1М) предназначены для работы с двухпозиционными автоматическими регуляторами. Для управления регулирующими органами с поворотным перемещением они имеют на выходе редуктора диск, механизм ДР – М еще и шток для управления регулирующими органами с поступательным перемещением.
Механизмы серии ПР (ПР – М и ПР – 1М) предназначены для работы в системах пропорционального (статического) регулирования. В основном аналогичны исполнительным механизмам серии ДР, но отличаются от них устройством выключателя, позволяющего остановить механизм в любом промежуточном положении в пределах от 0( до 180(, а также наличием реостата обратной связи, подвижный контакт которого кинематически связан с выходным валом исполнительного механизма.
Механизм МЭО предназначен для перемещения регулирующих органов в контактных и бесконтактных системах автоматического регулирования и дистанционного управления. Он оснащен двухфазным реверсивным электродвигателем с малоинерционным ротором, что допускает работу в стопорном режиме при полном напряжении питания, поэтому допускается применение упоров ограничивающих угол поворота.
Механизм ИМТМ предназначен для быстрого перемещения регулирующего органа. Механизм оснащен асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Управляют электродвигателем с помощью реверсивного магнитного пускателя с помощью концевых выключателей. Угол поворота выходного вала механизма 0 – 350(.
Механизмы серии МЭМ предназначены для привода многооборотных запорных и регулирующих органов с винтовым шпинделем (задвижек, вентилей, заслонок). Механизм состоит из привода (электродвигателя), планетарного редуктора и концевых выключателей.
В качестве регулирующих органов для работы с электрическими исполнительными механизмами используют дроссельные (клапаны и поворотные заслонки) регулирующие органы, аналогичные тем, которые используются в пневматических системах, а также тиристорные преобразователи либо специальные приводы ПМУ.


Глава IV Аппаратура дистанционного управления

§ 11. Пневматическая, гидравлическая, электрическая
аппаратуры дистанционного управления

В системах автоматического регулирования и управления часть приборов и устройств контроля и управления часто бывает удалена от управляемого ими объекта от нескольких метров до сотен метров и даже нескольких десятков и сотен километров в электрических системах автоматизации. Для управления удаленными объектами и процессами как раз и служит аппаратура дистанционного управления.
Пневматическая аппаратура. В системах пневмоавтоматики для дистанционного управления исполнительными механизмами и регулирующими органами наибольшее применение получили панели дистанционного управления и байпасные панели дистанционного управления.
Панель дистанционного управления предназначена для управления регулирующими клапанами. Она состоит из редуктора давления и манометра. Редуктор обеспечивает постоянство любого заданного давления воздуха в пределах в пределах 0,02 – 016 МПа. Питание панели осуществляется очищенным и осушенным воздухом давлением 0,2 – 1,0 МПа.
Байпасная панель дистанционного управления позволяет осуществить переход с автоматического на ручное дистанционное управление пневматическими исполнительными механизмами. Кроме редуктора и манометра, свойственным панелям дистанционного управления на байпасной панели устанавливается еще и кран переключатель с тремя положениями: «автомат» – соответствует автоматическому управлению клапаном от регулятора; «среднее» – соответствует перекрытию краном-переключателем воздуха в линии к исполнительному механизму; «ручное» – соответствует ручное ручному дистанционному управлению клапаном с помощью редуктора.
Гидравлическая аппаратура. В системах гидроавтоматики применяют задающие устройства (механизмы ручной настройки), блокирующие клапаны и переключающие устройства.
Механизм ручной настройки устанавливают на корпус гидравлического усилителя или мембранного чувствительного элемента. Он позволяет установить задание регулятору вручную в пределах соответствующего диапазона настройки механизма вращением регулировочного винта. Шток, воздействующий на мембрану задатчика, проходит через специальное сальниковое уплотнение.
Блокирующие клапаны предназначены для подключения гидравлических исполнительных механизмов к автоматическим регуляторам и, кроме того, перекрытия рабочих линий при падении давления рабочей жидкости в напорной линии. Конструктивно рабочим элементом блокирующего клапана служит подпружиненная пробка. В случае отсутствия давления или его снижения, пружина сдвинет пробку, которая и перекроет рабочие линии, подходящие к исполнительному механизму. С помощью поводка, установленного и закрепленного в крышке корпуса клапана, пробка может быть принудительно установлена в положение «выключено».
При отсутствии давления в напорной линии, за счет пружины удерживающей пробку в крайнем правом положении, пробка перекрывает каналы клапанов рабочих линий, идущих к исполнительному механизму. При восстановлении давления в напорном коллекторе, масло, поступающее через канал, отжимает пробку, открывая тем самым каналы клапанов рабочих линий для прохождения рабочей жидкости.
Переключающие устройства предназначены для переключения исполнительных механизмов с автоматического регулирования на дистанционное управление. Управление включением переключающих устройств обычно электрическое.
Электрическая аппаратура представляет собой в основном всевозможные переключатели, ключи и кнопки управления. Наибольшее распространение получили универсальные переключатели серии УП, кнопки управления серий КУ и К, ключи управления, многоточечные щеточные переключатели ПМТ, пластинчатые двухполюсные переключатели ПД, панели с роликовыми ключами ПДП – ТП.
Универсальные переключатели серии УП применяют в качестве командоаппаратов для нечастых включений и выключений. Переключатели состоят из нескольких изолированных друг от друга секций с замыкающими и размыкающими контактами, число секций может варьироваться от 1 до 4.
Кнопки управления серий КУ и К применяют для дистанционного управления электромагнитными аппаратами (пускателями, контакторами и др.), исполнительными механизмами.
Ключи управления применяют для переключения электрических цепей, включения или выключения электрических исполнительных механизмов, набраны из стандартных пакетов (до 6-ти) насаженных на общий вал. Ключи бывают двух видов: с фиксацией в определенных положениях и с возвратом в исходное положение.
Многоточечные щеточные переключатели ПМТ применяют в схемах с термоэлектрическими термометрами и термопреобразователями сопротивления. Выпускаются на 4,6, 8, 12 и 20 точек (положений), подключаются через прямой или угловой штепсельный разъем.
Пластинчатые двухполюсные переключатели ПД используются для включения цепей в схемах с термоэлектрическими термометрами и термопреобразователями сопротивления. Имеют три положения, все фиксируемые.
Панели с роликовыми ключами ПДП – ТП предназначены для поочередного подключения к показывающим приборам термоэлектрических термометров и проверки показаний самопишущих приборов в схемах с термоэлектрическими термометрами.



Раздел второй
монтаж систем автоматизации

Глава V монтаж приборов и систем автоматизации

§ 12. Подготовка к производству и организация работ
по монтажу систем автоматизации и управления

Сроки и качество выполнения монтажных работ во многом зависят от уровня подготовки к монтажу и организации самих монтажных работ.
Подготовка к производству работ по монтажу систем автоматизации включает три вида: инженерно-техническую, организационную и материально-техническую.
Инженерно-техническая подготовка предусматривает изучение проектно-сметной документации, характерных особенностей и технологии объекта, разработку проекта производства работ (ППР) на основе рабочего проекта.
В зависимости от сроков выполнения монтажных работ инженерно-техническая подготовка делится на текущую и перспективную.
Текущую подготовку осуществляют по объектам, включенным в план на текущий год или ближайший календарный период (например, следующий квартал). Она включает в себя:
получение проектно-сметной документации, проверку ее комплектности, соответствия нормативной документации;
разработку ППР силами участка подготовки производства или подготовку необходимой документации для разработки ППР специальными проектными организациями;
авторский надзор на объекте за внедрением ППР и контроль качества монтажных работ;
подготовку заданий и эскизов на изготовление в монтажно-заготовительных мастерских (МЗМ) изделий, блоков и сборочных единиц в соответствии с ППР, составление калькуляций на эти работы и выборочный контроль качества;
составление заявок на получение типовых изделий;
подготовка и согласование протоколов разделения работ со смежными организациями.
Перспективную подготовку осуществляют по объектам, включенным в план управления на последующие годы. Начинают ее с момента начала разработки проекта еще на самой ранней стадии. Работники монтажной организации знакомятся с назначением и технологическими процессами проектируемого объекта. Определяют состав и ориентировочно объемы работ по монтажу щитов, пультов, местных приборов и аппаратуры, электрических и трубных проводок и др. Определяют примерную технологию производства монтажных работ по сложным участкам совмещенных трасс.
Организационно-техническая подготовка заключается, прежде всего, в изучении части раздела рабочего проекта называемого «Организация строительства» (ПОС), где отражены требования, связанные с выполнением данного вида монтажных работ; а также в приемке строительной части объекта под монтаж систем автоматизации и организации выполнения работ на объекте, обеспечивая безопасные условия труда.
Сводный календарный план проекта предусматривает жесткие сроки строительства специальных зданий и сооружений для монтажа средств автоматизации.
Генеральный строительный план проекта показывает временные здания и сооружения для размещения в них необходимых приобъектных мастерских, складских помещений, помещений и площадок для разгрузки и хранения поступающих на объект Щитов, пультов, монтажных изделий, заготовок, материалов и др.
Ситуационный план предусматривает необходимые бытовые помещения: столовые, душевые, помещения для отдыха и др., а также жилые помещения для размещения монтажного персонала (на удаленных объектах).
Основные требования при приеме строительной части под монтаж систем автоматизации:
до начала монтажа должны быть сооружены постоянные или временные подъездные пути с подъездами и подходами достаточной ширины, обеспечивающие подачу монтажных изделий, блоков и конструкций в монтажную зону, а также к местам их установки;
проложены постоянные или временные сети, подающие к объектам электроэнергию, воду, сжатый воздух с устройствами для подключения потребителей.
К началу монтажа щитов и пультов должны быть установлены фундаменты под щиты и пульты, сооружены кабельные каналы, проемы для ввода в помещения электрических и трубных проводок, смонтированы отопление, вентиляция и электрическое освещение. Кроме того, в щитовых (операторных) помещениях должны быть закончены отделочные работы и выполнены вводы электроэнергии, сжатого воздуха и воды по постоянным схемам рабочих чертежей проекта. При монтаже приборов и средств автоматизации, а также щитов и пультов с установленными в них приборами в помещениях должна поддерживаться температура не ниже 5(С.
До начала монтажа убирается опалубка, строительные леса, подмостки и строительный мусор. В стенах и межэтажных перекрытиях должны быть выполнены проемы для проходов трубных и электрических проводок, а на наружных установках сооружены эстакады, тоннели и другие сооружения для тех же целей.
Организация работ на объекте включает в себя:
подбор рабочих-монтажников необходимой специальности и квалификации, а также линейных специалистов ИТР для руководства работами и контроля качества этих работ;
организацию временных бытовых помещений, а при необходимости и приобъектных мастерских;
организацию на объектах рабочих мест монтажников;
контроль за установкой закладных частей и устройством монтажных проемов при строительстве;
контроль за врезкой бобышек, штуцеров, защитных карманов и гильз для приборов, установкой фланцев для измерительных диафрагм и регулирующей арматуры.
Материально-техническая подготовка к монтажу систем автоматики осуществляется в два этапа. На первом этапе монтажное управление в соответствии с проектом комплектует объект оборудованием и материалами. Второй этап – заготовка и своевременная поставка изделий и материалов на объект.
Предприятия или организации-заказчики поставляют: контрольно-измерительные приборы и аппаратуру, кабельную продукцию, промышленную трубопроводную арматуру, прокат и изделия из цветных металлов и нержавеющих сталей, стальные трубы (кроме водогазопроводных) и из цветных металлов, детали трубопроводов на давление свыше 10 МПа и шпильки с гайками для их монтажа (комплектно).
Генеральный подрядчик поставляет: прокат черных металлов и метизы, прокат алюминиевых сплавов, стальные плоские приварные фланцы (кроме «ответных»), стальные водогазопроводные трубы.
Организации Главмонтажавтоматики обеспечивают изготовление и поставку щитов, пультов, стендов, утепленных шкафов, типовых крепежных и установочных изделий, пневмокабелей, а также обеспечивают вспомогательными материалами и унифицированными монтажными изделиями.
Все поставляемые материалы должны соответствовать параметрам и размерам, стандартам или техническим условиям, указанным в рабочих чертежах, и иметь сопроводительную документацию предприятия изготовителя (сертификаты). Забракованные материалы генподрядчик должен заменить на качественные, причем в сроки, гарантирующие бесперебойное выполнение монтажных работ.



§ 13. Техническая документация при производстве работ (рабочие чертежи).

Современная технология работ по монтажу приборов и систем автоматизации основана на максимальном применении блоков и конструкций, предварительно заготовленных на предприятиях или мастерских вне зоны монтажа. Работы по предварительному изготовлению монтажных деталей и сборке блоков и конструкций называются заготовительными. Работы по установке приборов, аппаратуры, конструкций, сборочных единиц, блоков и соединительных трубных и электрических проводок в соответствии с чертежами проектов называются монтажными.
Основные заготовительные работы, как правило, выполняются в монтажно-заготовительных мастерских в составе монтажного управления. Заготовительные работы и монтаж приборов и систем автоматизации производят по чертежам проектов автоматизации: функциональным схемам автоматизации; общим видам щитов и пультов; схемам внешних электрических и трубных проводок; плану расположения средств автоматизации, электрических и трубных проводок (чертежи трасс). Кроме того, собственно монтажные работы ведутся в соответствии с разработанным при подготовке производства проектом производства работ (ППР).
На функциональной схеме автоматизации условными изображениями показывают технологическое оборудование, коммуникации, органы управления, средства автоматизации и взаимные связи между ними. В схеме на изображениях технологических коммуникаций и оборудования обозначают основные запорные и регулирующие органы, расположение отборных устройств и первичных приборов.
Чертежи общих видов щитов и пультов содержат вид спереди (фронтальную плоскость), вид на внутренние плоскости; таблицу надписей на табло и в рамках, таблицы соединений и подключений электрических и трубных проводок, а также перечень составных частей щита (пульта).
Схемы внешних электрических и трубных проводок являются сводными чертежами, на них показывают трубные и электрические проводки, прокладываемые вне щитов между отдельными приборами, средствами автоматизации и щитами (пультами) монтируемой установки. На них обозначают: отборные устройства и первичные приборы, щиты, пульты, пункты контроля, регулирования, сигнализации и питания, с указанием наименования и номеров чертежей монтажных схем. Кроме того, на них обозначают: устанавливаемые вне щитов приборы, регуляторы, исполнительные механизмы, клапаны, электроприводы, источники электропитания, воздухо- и маслоснабжения, к которым подводятся кабели, провода или трубы с указанием номеров их монтажных чертежей.
На плане расположения средств автоматизации электрических и трубных проводок показывают и координируют:
контуры здания или промышленной площадки, технологического оборудования и основных технологических трубопроводов;
электрические провода и кабели в защитных трубах, лотках, коробах и без них и трубопроводы к приборам и средствам автоматизации, прокладываемые по каркасам технологических агрегатов, на стенах, потолках, колоннах и в полах зданий, в каналах, траншеях, туннелях и на эстакадах;
проходы электрических и трубных проводок через стены и перекрытия зданий и сооружений;
отборные устройства, первичные приборы и регулирующие органы, расположенные на технологическом оборудовании и трубопроводах;
приборы, регуляторы, исполнительные механизмы, электроаппаратуру и другое оборудование, устанавливаемое вне щитов (на стенах и колоннах зданий, на каркасах технологических агрегатов);
щиты, пульты, соединительные и протяжные коробки, коробки свободных концов термоэлектрических термометров;
перечень примененных монтажных материалов и изделий.

§ 14. проект производства работ (ППР)

До начала монтажа работники управления (отдела) подготовки производства разрабатывают ППР, который наряду с рабочими чертежами является одним из основных технических документов для выполнения монтажных работ систем автоматизации.
ППР состоит из двух частей: текстовой и графической.
Текстовая часть ППР состоит из следующих документов:
пояснительная записка, ведомость объемов работ;
спецификация монтажных изделий, применяемых для установки приборов по месту у технологического оборудования;
спецификация типовых унифицированных изделий;
спецификация монтажных изделий, изготавливаемых в МЗМ;
комплектовочная ведомость на укрупненные узлы (сборочные единицы), блоки и стенды, собираемые в МЗМ;
спецификации на материалы, поставляемые заказчиком, генподрядчиком и самим монтажным управлением (раздельно по поставщикам);
спецификация отборных устройств и приборов, устанавливаемых на технологических трубопроводах и агрегатах смежными монтажными организациями;
ведомость специальных изделий, изготавливаемых самим заказчиком;
перечень строительных сооружений (траншеи, эстакады, галереи и др.) и закладных деталей для монтажа приборов;
спецификации на щиты и пульты (раздельно по изготовителям);
комплектовочная ведомость на приборы, аппаратуру и исполнительные механизмы;
спецификация на монтажные инструменты, приспособления и механизмы для монтажа систем автоматизации.
Пояснительная записка содержит краткую характеристику объекта, описание и обоснование мест и способов прокладки трасс трубных и электрических проводок, а также мест установки щитов, пультов, внешнещитовой аппаратуры, первичных приборов, отборных устройств и регулирующих органов; описание технологии отдельных видов монтажных работ; указания по перемещению тяжелых и крупногабаритных блоков и конструкций, а также указания о необходимых мероприятиях по технике безопасности, специфических для данного объекта.
Графическая часть ППР содержит следующие документы:
ситуационный или стройгенплан предприятия;
рабочие чертежи привязки трасс трубных и электрических проводок;
чертежи или эскизы блоков трубных и электрических проводок;
сетевой график монтажа приборов и средств автоматизации;
технологическая схема такелажно-транспортных работ.
На ситуационном или стройгенплане показывают расположение цехов и объектов, щитовые и операторские помещения, складские помещения на монтажной площадке, площадки для складирования блоков трубных проводок и других конструкций и их укрупнительной сборки, размещение бытовых помещений на монтажной площадке и жилых помещений для размещения монтажного персонала.
Технологическая схема такелажно-транспортных работ представляет собой схему маршрута перемещения, мест доставки, разгрузки и складирования заготовленных и собранных конструкций, стендов приборов, блоков труб, барабанов с кабелями, щитов, исполнительных механизмов и т.п. На ней показывают также места установки автомобильных кранов и других грузоподъемных механизмов; минимальные расстояния приближения выступающих частей автокранов к зданиям, эстакадам и другим сооружениям; а так же к уложенным на временное хранение металлоконструкциям, трубам и монтажным изделиям, расстояния от кранов до линий электропередач, зоны движения транспорта и пешеходов; ограждения монтажной зоны; схемы подъема щитов, пультов и другой крупногабаритной аппаратуры.
В настоящее время процесс разработки текстовых и графических материалов ППР автоматизирован с помощью ЭВМ и ПК. Созданы специальные каталоги типовых монтажных изделий МЗМ, каждое из которых имеет свой шифр. Разработана также типовая заявочная спецификация на монтажные изделия, выпускаемые предприятиями Главмонтажавтоматики и Главэлкетромонтажа. В связи, с чем вся основная документация ППР выпускаются на ЭВМ.


§ 15. Специальный инструмент, монтажные
приспособления и средства малой механизации

Для обеспече6ния рабочих ручным и механизированным инструментом, монтажными приспособлениями и средствами такелажа в монтажных управлениях организовано инструментальное хозяйство.
Основное подразделение инструментального хозяйства – центральная инструментальная кладовая (ЦИК). Ее назначение комплектовать инструмент для бригад монтажников (бригадный монтажный комплект), монтажных участков, а также отдельных монтажников (индивидуальные монтажные комплекты), хранение резервного запаса инструмента. Кроме того, ЦИК организует заточку и ремонт инструмента и приспособлений в своем ремонтном отделении с изготовлением отдельных не сложных деталей.
На удаленных монтажных участках обычно организуются участковые инструментальные кладовые (УИК), в которых хранится, учитывается, выдается и принимается инструмент для бригад участка и отдельных монтажников, без организации ремонта инструмента, но с его заточкой.
В случае большого числа удаленных участков или бригад при ЦИК организуют передвижные инструментальные мастерские (ПИМ), которые заменяют изношенный инструмент на монтажных участках и в бригадах, проводят периодически техническое обслуживание и несложный мелкий ремонт прямо на рабочих местах. Для удобства передвижения ПИМ обычно размещают в кузове одно- или двухосного прицепа, а иногда и в кузове грузового автомобиля.
ЦИК и УИК формируют бригадные нормокомплекты – наборы инструмента на бригаду, т.е. несколько индивидуальных монтажных наборов (по числу членов бригады, обычно от 7 до 15) и дополнительные приспособления и оснастку (тиски, трубогибы и т.д.). Контейнеры для транспортирования и хранения нормокомплектов одновременно выполняют роль рабочих мест на монтажной площадке.
Основной инструмент для выполнения монтажных работ:
набор гаечных ключей (рожковых, накидных, торцевых головок) и отверток – для крепления хомутов трубных и электрических проводок и сборки трубных проводок из цветного металла;
газовые и разводные ключи – для сборки труб и трубных блоков трубных проводок;
строительный пистолет и электро- или пневмодрель, а чаще электроперфоратор (для монтажа несущих конструкций трубных и электрических проводок);
набор электромонтажника (электропаяльник, пинцет, монтажный нож, плоскогубцы, круглогубцы и т.д.) – для подключения приборов и первичных преобразователей к электрическим проводкам;
отвесы, уровнемеры строительные, угломеры – для контроля углов уклона трубных проводок при выполнении монтажа проводок;
шлифовальная машинка угловая (болгарка) – для зачистки сварных соединений труб по месту и строительных конструкций под опоры для трубных и электрических проводок;
паяльная лампа – для прогрева труб при необходимости, их подгонки по месту и горячей гибки.
Основные специальные приспособления для выполнения заготовительных работ в монтажно-заготовительных мастерских и монтажных работ на объекте:
трубогиб универсальный – для подгонки труб трубных проводок и защитных труб электрических проводок;
развальцовки универсальные и специальные – для подготовки труб трубных проводок из цветного металла;
уткогибы – для подгонки трубных блоков трубных проводок;
набор оправок для сварки полиэтиленовых труб.

§ 16. Заготовительные работы при производстве
монтажных работ

Монтажно-заготовительные мастерские в составе монтажного управления предназначены для выполнения заготовительных работ, к которым относятся: подготовка труб для трубных проводок к монтажу на объекте, сборка трубных блоков, изготовление щитов и пультов, подготовка проводов, жгутов и кабелей для электрических проводок, предмонтажная подготовка и испытания арматуры.
Трубные проводки делятся на проводки низкого давления (до 10 МПа) и высокого давления (( 10 МПа).
До начала работ по сборке труб для проводок высокого давления, приказом по монтажному управлению назначается ответственный исполнитель из числа инженерно-технических работников на весь период, связанный с получением материалов, заготовительными работами, обработкой труб и монтажом трубных проводок высокого давления, для осуществления постоянного контроля за качеством обрабатываемых труб и выполнением монтажных работ по трубным проводкам высокого давления, а также за оформлением документации, составляемой в процессе монтажа. Он вместе с представителями монтажного участка и склада обязан проверять все элементы трубных проводок, а также изделия и сварочные материалы, поступающие на склад. При проверке он обязан руководствоваться сертификатами заводов-изготовителей на материалы, паспортами на изделия, ведомостями индивидуальной приемки труб на складе заказчика, а также актами на обезжиривание элементов трубных проверок, предназначенных для заполнения кислородом.
Все трубы (100%) подвергаются тщательному внешнему осмотру для выявления видимых дефектов (раковин, трещин, заусенцев), а так же овальности (свыше 10% от диаметра трубы) и вмятин (глубиной более 0,5 мм). Трубы с такими дефектами считаются не пригодными для монтажа.
Трубы признанные годными, проверяют на прямолинейность, а затем очищают от грязи и коррозии внутри и снаружи. Для трубных проводок высокого давления результат проверки труб, изделий и сварочных материалов оформляется актом.
В настоящее время чаще всего применяют химическую антикоррозийную обработку, которая заключается в следующем: пакет стальных водогазопроводных труб помещают в ванну, с ортофосфорной или ингибированной соляной кислотой; после некоторой выдержки пакет труб промывают водой, а затем помещают в ванну с раствором тринатрийфосфата или каустической соды, для нейтрализации действия кислоты.
Обработка труб включает в себя разметку, резку, гнутье, нарезку резьбы. Разметку выполняют мерным инструментом (стальные линейки, рулетки) или мерными шаблонами, резку – на трубоотрезных станках либо угловыми шлифовальными машинками (болгарками). Плоскость обреза трубы должна быть перпендикулярна ее оси, допустимое отклонение не более 0,5 мм. Заусенцы должны быть зачищены как с внутренней стороны обреза, так и с наружной. Отклонение линейных размеров заготовленных труб не должно превышать 2 мм.
Гнут трубы на трубогибочных станках или с помощью ручных трубогибов. При гнутье должны соблюдаться следующие требования: труба в месте изгиба должна иметь плавные очертания (гофр не допускается), овальность поперечного сечения трубы, определяемая как отношение разности наибольшего и наименьшего наружных диаметров к наружному диаметру до гибки, не должна превышать 10%, шов водогазопроводных труб должен сохранять прочность и не деформироваться.
В соответствии с этими требованиями рекомендуются следующие радиусы гнутья труб стальных водогазопроводных труб:
Диаметр условного прохода, мм
8
15
20
25
32
40
50

Радиус гнутья труб, мм
40
60
80
100
125
150
200

Практически при гнутье труб в холодном состоянии руководствуются следующими данными о минимальных радиусах внутренней кривой изгиба трубы: для стальных труб – не менее четырех наружных диаметров, для медных – не менее двух, для отожженных труб из алюминия и его сплавов – не менее трех.
Каждую заготовленную трубу с комплектующими деталями для проводок высокого давления подвергают гидравлическим испытаниям на специально оборудованных местах в МЗМ пробным давлением в соответствии с ГОСТ 356 – 80 и выдержкой времени в течении 5 мин. В качестве испытательной среды применяют воду или индустриальное масло, но для проводок заполняемых кислородом испытания проводят только водой. Если при испытании в течении 5 мин не наблюдается падения давления, то давление снижают до рабочего и осматривают трубы и детали на предмет выявления возможных дефектов (вспучивания, запотевания и т.д.). Гидравлические испытания труб и деталей для проводок высокого давления, оформляют актом.

§ 17. Сборка труб в блоки

Для сокращения сроков монтажа трубных проводок, повышения качества и снижения общей стоимости работы выполняются блочно-узловым методом. Этот метод позволяет перенести операции по изготовлению трубных блоков в монтажно-заготовительные мастерские (МЗМ). В связи с этим операции на строящемся объекте максимально упрощаются и сводятся к прокладке готовых блоков и сборке их в трубные потоки. Трубные блоки, изготовленные в МЗМ, легко собирать, закреплять и опробовать на месте монтажа.
Трубным блоком называется определенное количество труб необходимой длины и конфигурации, уложенных и закрепленных в определенном порядке на несущих конструкциях (каркасах) или опорных деталях (обоймах) и полностью подготовленных к соединению со смежными элементами трубной проводки.
Трубные блоки с несущим каркасом могут быть прямые и угловые. Такие блоки собирают на мостовом каркасе, поэтому их называют также мостовыми блоками. Мостовой каркас изготавливается из перфорированного разностороннего углового профиля. Максимальная длина таких трубных блоков из условия их механической прочности и транспортабельности не должна превышать 11 м.
Соединение труб соседних блоков в трубный поток может быть как неразъемным (пайка, сварка), так и разъемным (на резьбовых соединителях). Для соединения труб соседних блоков на концах труб предусмотрены отгибы – утки, которые выполняются с помощью специальных приспособлений – уткогибов. Концы соседних труб в блоке размещают со смещением, для обеспечения возможности лучшего и надежного соединения с трубами соседних блоков.
Медные и алюминиевые трубы и трубы из их сплавов при подготовке к соединению с помощью резьбовых соединителей предварительно разбортовывают развальцовками.
Трубные блоки с несущим каркасом применяют для трубных проводок высокого давления (10 МПа и выше) или для проводок с небольшим количеством труб преимущественно разного диаметра, а также в случаях, когда по условиям прокладки или эксплуатации проводку необходимо механически усилить каркасом.
Бескаркасные трубные блоки бывают двух типов – на прямоугольных и пакетных обоймах (или на перфорированном уголке).
Трубы, в блок на прямоугольных обоймах, укладывают на двух противоположных сторонах обойм и закрепляют нормализованными скобами, две другие стороны используются для закрепления блока к опорам или другим блокам трубного потока. Прямоугольная обойма размером 120 ( 120 мм изготавливается из перфорированной стальной полосы размером 4 ( 30 мм.
Пакетная обойма представляет собой отрезок швеллера длиной 30 – 50 мм и в зависимости от количества труб в блоке шириной 50 – 120 мм, в котором трубы закрепляются с помощью нормализованных скоб.

§ 18. подготовка арматуры к монтажу

Вся арматура до передачи ее в монтаж подлежит расконсервации, после чего ее тщательно осматривают и проверяют на легкость открывания и закрывания. Затвор арматуры должен перемещаться без заеданий.
Арматура, предназначенная для установки в трубных проводках высокого давления (свыше 10 МПа) подлежит обязательной ревизии и гидравлическому испытанию на прочность и плотность в соответствии с нормами по ГОСТ 356 – 80 и ГОСТ 9544 – 75, с выдержкой в течении 5 мин. В процессе ревизии арматуру разбирают на отдельные части, промывают керосином, тщательно осматривают клапан и седло, проверяют их притирку на краску, осматривают и проверяют состояние резьбы и чистоту подлинзовых гнезд, наличие клейм, затем арматуру собирают.
Гидравлическое испытание проводят в соответствии с ГОСТ 356 – 80 и ГОСТ 9544 – 75, с выдержкой в течение 5 мин. Плотность закрытия клапана проверяют подачей под него пробного давления, равного рабочему. После гидравлического испытания арматуру продувают, наружную неокрашенную поверхность покрывают натуральной олифой или антикоррозионным покрытием, а уплотнительные поверхности солидолом (кроме арматуры для кислородных проводок).
Арматура, предназначенная для проводок на давление менее 10 МПа (т.е. низкого давления), до истечения гарантийного срока после расконсервации передается на монтаж. В случае истечения гарантийного срока, указанного в паспорте завода-изготовителя, арматура для проводок низкого давления (менее 10 МПа) также подвергается ревизии и гидравлическому испытанию, как и арматура для проводок высокого давления.

§ 19. Заготовка проводов и кабелей

Для выполнения электрических проводок провода чаще всего необходимо собрать в жгуты. Для этих целей в МЗМ применяют жгутовальные машины, которые бывают очень разных конструкций.
Они обычно состоят из трех основных узлов: перемоточного механизма, стенда с катушками и намоточного агрегата
Перемоточный механизм позволяет произвести мерную резку провода с перемоткой его с бобин или бухт на отдельные катушки. Стенд с катушками позволяет набрать необходимое для конкретного жгута число проводов, намотанных на катушки и подать эти провода на намоточный агрегат. Намоточный агрегат сматывает нужное число проводов в жгут с обмоткой его (как правило) изолирующим материалом (стеклотканевой лентой, поливинилхлоридной лентой и т.д.).
Предмонтажная заготовка кабелей состоит из мерной резке, маркировки и в необходимых случаях жгутовки и намотки в бухты. При подготовке кабелей для удобства размотки кабелей с барабанов, последние устанавливают на кабельные домкраты.

§ 20. Заготовка щитов и пультов

Конструкции щитов и пультов. В системах автоматизации щиты и пульты предназначены для размещения на них средств контроля и управления технологическими процессами (контрольно-измерительные приборы, сигнальные устройства, аппаратура управления, автоматического регулирования и защиты, а также линии связи между ними – трубная и электрическая коммутация).
Щиты по своему назначению подразделяются на местные и центральные.
Местные щиты предназначены для измерения или регулирования одного или нескольких параметров. Такие щиты располагают вблизи от места измерения.
Центральные щиты, используемые для установки самопишущих и суммирующих приборов контроля и аппаратуры управления группой агрегатов, одним или несколькими цехами, их обслуживает специальный персонал.
По конструкции щиты подразделяются на щиты шкафные закрытого типа и панельные щиты. Шкафные щиты выполняются в виде шкафа, закрытого со всех сторон обшивами, защищающими установленную в них аппаратуру от возможных механических повреждений. В щите шкафной конструкции приборы могут размещаться не только на лицевой панели, но и на боковых панелях. Шкафные щиты могут быть и малогабаритные, используемые для ограниченного количества приборов и аппаратуры. Кроме того, щиты шкафного типа в случае установки в неотапливаемых помещениях могут быть и обогреваемыми. Панельные щиты, в отличии от шкафных, как правило, не имеют боковых и задних обшив и могут быть с одиночным каркасом или блочным. Одиночный каркас рассчитан на установку одной панели, блочный – позволяет размещение любого количества панелей более одной. Их размещают в специальных помещениях (например, в диспетчерской или операторской).
Пульты и щиты имеют унифицированные конструкции. Их собрают из типовых элементов, включающих каркас, опорные рамы и плоские элементы (боковые и задние обшивы, лицевые панели, дверные блоки и крышки). Все элементы конструкции щитов изготавливаются и предварительно собираются в МЗМ в соответствии с ОСТ 36.13 – 76 «Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов».

§ 21. монтаж щитов, пультов систем автоматизации
и управления

Установка щитов и пультов. До начала монтажа щитовое помещение, операторная или центральный пульт, в котором устанавливаются щиты и пульты, должны быть полностью отстроены и приняты под монтаж по акту согласно требованиям СНиП. В них должны быть установлены все закладные детали и опорные конструкции под щиты, заделываемые в пол, выполнены все каналы в полу, а также необходимые проемы в стенах для выхода трубных и электрических проводок из помещения.
При приемке помещения особое внимание должно быть уделено правильности установки опорных конструкций и закладных деталей под щиты, что обеспечивает надежную установку щита на место.
Щиты и пульты устанавливают в соответствии с проектом и требованиями СНиП 3.05.07 – 85. В условиях индустриального монтажа щиты и пульты поставляют на строящий объект в законченном для установки виде, со смонтированной на них аппаратурой, с выполненными электрическими и трубными внутренними проводками. В комплекте со щитами и пультами поставляются крепежные детали для сборки и установки щитов и пультов, а также крепления для особо чувствительных приборов и подводимых к щитам и пультам кабелей и труб. Щиты, собранные в МЗМ, поступают на объект в виде блоков из 2 – 3 панелей.
Панельные и шкафные щиты, а также п

Приложенные файлы

  • doc 18356852
    Размер файла: 515 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий