Основні правила побудови принципіальних схем

Принципові електричні схеми. Загальні вимоги
Принципові електричні схеми визначають повний склад приладів, апара­тів і пристроїв (а також зв'язків між ними), дія яких забезпечує рішення завдань управління, регулювання, захисту, виміру і сигналізації. Принципові схеми служать підставою для розробки інших документів проекту: мон­тажних таблиць щитів і пультів, схем зовнішніх з'єднань і ін.Ці схеми служать також для вивчення принципу дії системи, вони необхідні при виробництві налагоджувальних робіт і в екс­плуатації.При розробці систем автоматизації технологічних процесів принципові електричні схеми зазвичай виконують стосовно до окремих самостійних елементів, установок або ділянок системи, що автоматизується, наприклад, виконують схему управління засувкою, схему автоматичного і дистанційного керування насо­сом, схему сигналізації рівня в резервуарі і тому подібне. Використовуючи ці схеми, складають у разі потреби принципові електричні схеми, що охоплюють цілий комплекс окремих елементів, установок або агрегатів, які дають повне уявлення в зв'язках між всіма елементами управління, блокування, захисту і сигналі­зації цих установок або агрегатів. Прикладом таких схем може служити принципова електрична схема управління насосною установкою, що складається з насоса, вакуум-на­соса і декілька електрифікованих засувок.Розробка принципових електричних схем завжди містить певні елементи творчості і вимагає умілого застосування елементарних електричних ланцюгів і типових функціональних вузлів, оптималь­ної компоновки їх в єдину схему з врахуванням задоволення вимог, що пред'являються до схем, а також можливого спрощення і мінімізації схем. У практиці проектування принципових електричних схем на базі досвіду проектування монтажу, на­ладки і експлуатації різного роду си­стем автоматизації склалися деякі загальні принципи побудови електричних схем. Питання про методи розробки принципових електричних схем в процесі проектування систем автоматизації технологічних процесів слід розглядати в загальному комплексі питань, пов'язаних з контролем, управлінням і регулюванням даного об'єкту. У всіх випадках, окрім повного задоволення вимог, які пред’являються до системи управління, кожна схе­ма повинна забезпечувати високу надійність, простоту і економічність, чіткість дій при аварійних режимах, зручність оперативної роботи, експлуатації, чіткість оформлення. Надійність. Під надійністю схеми розуміють її здатність безвідмовно виконувати свої функції протягом певного інтервалу часу в заданих режимах роботи. Ця вимога звичайно забезпечується цілим рядом технічних заходів, таких як вживання найбільш надійних елементів, приладів і апаратів; опти­мальні режими їх роботи; резервування малонадійних або найбільш відповідальних елементів або ланцюгів схеми; автоматичний контроль за несправністю схеми; заборонені блокування, що унеможливлюють проведення помилкових операцій; скорочення часу знаходження елементів схеми під напругою і так далі.
Надійність дії є головною вимогою, яка пред'являється до схе­м. Якщо при проектуванні забезпеченню надійності дії схеми не буде приділено належної уваги, то все інші переваги, які має схема, можуть бути втрачені. Вимоги до рівня надійності схем регулювання, управління і сигналізації визначаються оцінкою наслідків відмов їх дії для конкрет­них ділянок технологічного процесу. Інколи ці відмови можуть з'явитися причинами виникнення або розвитку важких аварій.Методи оцінки надійності і способи її підвищення стосовно електричних схем детально висвітлені в технічній літературі.
Простота і економічність схем, що проектуються, забезпечується вживанням стандартної, найбільш дешевої апаратури і типових (нормалізованих) вузлів; скороченням до мінімуму числа елементів в схемі і обмеженням їх номенклатури; застосуванням систем електроприводу виробничих механізмів, що забезпечують високі енергетичні показники в сталих і перехідних режимах роботи, і тому подібне.Істотне, а інколи і вирішальне зна­чення при виборі схеми контролю і управ­ління процесом на відстані має вартість сполучних кабелів або дротів.
При проектуванні принципової електричної схеми необхідний ретельний аналіз що пред'являються до цієї схеми вимог. Якщо деякі другорядні вимоги значно ускладнюють і здорожують схему, то ці вимоги слід переглянути. Вирішуючи питання еконо­мічності схеми, необхідно враховувати не лише капітальні вкладення, але і щорічні експлуатаційні витрати. Чіткість дії схеми при аварійних режимах. Кожна принципова електрична схема в системах автоматизації тех­нологічних процесів має бути побудована так, щоб при виникненні аварійних режимів, викликаних несправностями в ланцюгах управління, а також при повному зникненні або зниженні і подальшому відновленні напруги живлення в головних (силових) ланцюгах управління забезпечувалася безпека обслуговуючого персоналу і попереджував ся подальший розвиток аварії, що приводить до пошкодження механічного або електричного устаткування і браку продукції.При аналізі роботи схеми в аварійних режимах слід враховувати можливість перегорання запобіжників або відключення автоматів; поява короткого замикання або замикання на землю в різних точках схеми (в основному в зовнішніх з'єднаннях); обрив дротів; згорання котушок контакторів або реле; приварювання контактів і тому подібне. Прийнято розглядати аварійний режим, що виникає в резуль­таті появи якої-небудь однієї несправності, оскільки вірогідність появи одночасно двох або більше несправностей в одній і тій же схемі досить мала. Зручність оперативної роботи. Принципова електрична схема повинна забезпечувати оптимальні умови для роботи оперативного персоналу. Ця вимога передбачає спрощення операцій, які виконуються обслуговуючим персоналом при управлінні; скорочення числа органів управ­ління; можливість простого і швидкого вибору необхідного режиму роботи; пере­хід з автоматичного управління на ручне і назад; зняття і введення блокувальних зв'язків і залежностей і так далі. Зручність експлуатації. Принципова електрична схема має бути спроектована так, щоб її експлуатація в виробничих умовах була гранично простою, вимагала мінімум витрат і уваги експлуатаційного персоналу, забезпечувала можливість проведення ремонтних і налагоджувальних робіт з дотриманням необхідних заходів безпеки. Чіткість оформлення. Оформлення будь-якої електричної схеми слід виконувати ясно, просто і компактно. Графічне оформлення схеми повинне сприяти найкращому сприйняттю вмісту схеми.В процесі проектування систем авто­матизації різних технологічних про­цесів принципові електричні схеми розробляють зазвичай в наступному по­рядку:1) на підставі функціональної схеми автоматизації складають чітко сформульовані технічні вимоги, які пред’являються до принципової електричної схеми;2) стосовно цих вимог встановлюють умови і послідовність дії схеми;3) кожну із заданих умов дії схеми змальовують у вигляді тих або інших елементарних ланцюгів, що відповідають даній умові дії;4) елементарні ланцюги об'єднують в загальну схему;5) роблять вибір апаратури і елек­тричний розрахунок параметрів окремих еле­ментів (опорів обмоток реле, навантаження контактів і т. п.);6) коректують схему відповідно до можливостей прийнятої апаратури;7) перевіряють в схемі можливість виникнення помилкових або обхідних ланцюгів або її неправильної роботи при пошкодженнях елементарних ланцюгів або контактів;8) розглядають можливі варіанти рішення і приймають остаточну схему стосовно наявної апаратури.В даний час велика увага приділяється впровадженню в практику проектування автоматизованих (машинних) способів виконання схем, у тому числі і принципових електричних, що покликане значно поліпшити якість документації і скоротити терміни проектування. Автоматизація проектування в першу чергу необхідна для розробників складних си­стем автоматизації технологічних про­цесів.

Дата добавления: 2015-08-05