Електрически схеми на технологичен контрол и сигнализация

Схемите за технологично управление се състоят от отворени канали, по които информация за хода на технологичния процес влиза в контролната точка на обекта.

ССистемите за технологично управление имат голям брой параметри (или състояния на производствени механизми), за които само двупозиционна информация е достатъчна за нормалното протичане на технологичния процес (параметърът е нормален — параметърът е извън нормата, механизмът активиран — механизмът е деактивиран и т.н.).

Тези параметри се наблюдават с помощта на алармени вериги. Най-често в тези вериги най-широко се използват електрически релейно-контактни елементи със светлинни и звукови аларми за отклонения на параметрите.

Светлинната сигнализация се осъществява с помощта на различни сигнални фитинги. В този случай светлинният сигнал може да бъде възпроизведен с постоянна или мигаща светлина, сиянието на лампите с непълен канал. Звуковата сигнализация се извършва, като правило, чрез звънци, звукови сигнали и сирени. В някои случаи сигнализирането за активиране на защита или автоматизация може да се извърши с помощта на специален сигнал, показващ мигащи релета.

Алармените системи са разработени специално за даден обект, така че винаги има техни схеми.

Схематичните схеми за сигнализиране могат да бъдат разделени на следните групи според тяхното предназначение:

1) сигнални вериги за положение (състояние) — за информация за състоянието на технологичното оборудване («отворен» — «затворен», «активиран» — «деактивиран» и др.),

2) алармени вериги на процеса, предоставящи информация за състоянието на такива параметри на процеса като температура, налягане, дебит, ниво, концентрация и т.н.,

3) схеми за командно сигнализиране, позволяващи прехвърлянето на различни инструкции (нареждания) от една контролна точка до друга с помощта на светлинни или звукови сигнали.

Според принципа на действие те се разграничават:

1) алармени вериги с индивидуално отстраняване на аудио сигнала, характеризиращи се с достатъчна простота и наличие за всеки сигнал на отделен ключ, бутон или друго превключващо устройство, което ви позволява да изключите аудио сигнала.

Такива схеми се използват за сигнализиране на позицията или състоянието на отделни единици и са малко полезни за масово технологично сигнализиране, тъй като в тях, едновременно със звуковия сигнал, светлинният сигнал обикновено също се изключва,

2) схеми с централно (общо) улавяне на звуков сигнал без повторение на действие, оборудвани с едно устройство, с което можете да изключите звуковия сигнал, като същевременно поддържате индивидуален светлинен сигнал. Недостатъкът на веригите без многократно действие на звуковия сигнал е невъзможността да се получи нов звуков сигнал, докато контактите на електрическите устройства, предизвикали появата на първия сигнал, да се отворят,

3) вериги с централно отстраняване на аудио сигнал с повторение на действие, които благоприятно се различават от предишните схеми по способността да преиздават звуков сигнал при задействане на който и да е сензор за аларма, независимо от състоянието на всички други сензори.

По естеството на тока схемите се разграничават на постоянен и променлив ток.

В практиката на разработване на системи за автоматизация на технологични процеси се използват различни схеми за сигнализация, които се различават както по структура, така и по методи за изграждане на отделните им възли. Изборът на най-рационалния принцип за изграждане на алармена верига се определя от специфичните условия на нейната работа, както и от техническите изисквания за светлинно-сигнално оборудване и алармени сензори.

Сигнални вериги за позициониране

Тези схеми се изпълняват за механизми, които имат две или повече работни позиции.Не е възможно да се покажат и разглобяват всички сигнални вериги, срещани на практика, както и да се анализира надеждността и ефективността на всяка от тях поради тяхното разнообразие. Ето защо по -долу ще разгледаме най -типичните и често повтарящи се на практика варианти за схеми.

Най -широко разпространени са два варианта за изграждане на схеми за сигнализиране на позицията (състоянието) на технологичните механизми:

1) алармени вериги, комбинирани с управляващи вериги,

2) алармени вериги с независими от веригите за управление на мощността за група технологични механизми с една или различни цели.

Сигналните вериги, комбинирани с управляващи схеми, като правило се извършват, когато платките и контролните панели нямат мнемонични схеми, а полезната площ на платките и конзолите позволява използването на сигнални фитинги, без да се ограничават размерите им, което позволява директна мощност захранване от управляващи вериги. Сигнализирането на положението (състоянието) на технологичните механизми в такива схеми може да се осъществи чрез един или два светлинни сигнала с равномерно изгаряне на лампите.

Схеми, изградени с един сигнал на лампата, като правило, за включеното състояние на механизма и се използват в условия, когато ходът на технологичния процес и надеждността позволяват такава аларма.

Трябва да се отбележи, че такива схеми не предвиждат оборудване, което позволява по време на работа периодично да се проверява изправността на лампите. Липсата на такъв контрол в случай на изгаряне на лампата може да доведе до невярна информация за състоянието на механизма и нарушаване на нормалния ход на технологичния процес. Следователно, ако не се допуска появата на невярна информация за състоянието на технологичния процес, се използват вериги с двулампова сигнализация.

Сигналните вериги за позициониране, използващи две лампи, се използват и за механизми като спирателни устройства (ключалки, амортисьори, клапани, амортисьори и т.н.), тъй като те осигуряват надеждна сигнализация на две работни позиции («Отворено» — «Затворено») на такива устройства, използващи една лампа, е практически трудно.

Ориз. 1… Примери за изграждане на най -простите схеми за сигнализиране, комбинирани със схеми за управление

Ориз. 2… Примери за сигнални схеми с независимо захранване: а — включване на лампите през блоковите контакти на магнитни стартери, б — привежданед диаграми във форма, която е лесна за четене, c — ако позицията на контролния ключ не съвпада с позицията на управлявания механизъм, лампата мига, d — ако управляващият ключ не съвпада с позицията на управлявания механизъм, лампата изгаря непълно, LO — сигнална лампа «Механизмът е деактивиран», LV, L1 — L4 — сигнални лампи „Механизмът е включен“, V, OV, OO, O — позиции на клавиша за управление KU (съответно „Разрешено“, „Разрешаване на работа“, „Работа деактивирана“, „Деактивирана“), SHMS — мигаща светлинна шина , SHRS- шина с равномерна светлина, DS1, DS2 — допълнителни резистори, PM — блокови контакти на магнитния стартер, KPL — бутон за проверка на лампите, D1- D4 — разделителни диоди

Нека обобщим някои от резултатите. Схеми с независими схеми за управление на захранването (виж фиг. 2) се използват главно за сигнализиране на позицията на различни технологични механизми върху мнемоничните диаграми. В такива схеми се използват главно сигнални фитинги с малки размери, предназначени за захранване с променлив или постоянен ток с напрежение, което не надвишава 60 V.

Сигналът може да бъде възпроизведен с помощта на една или две лампи, запалени с постоянна или мигаща светлина (виж фиг. 2, в) или непълно отопление (виж фиг. 2, Ж). Такива светлинни сигнали обикновено се използват в схеми, в които е сигнализирано, че позицията на дистанционното управление на механизма, в този случай контролния ключ на KU, не съответства на действителното положение на механизма.

В сигнални вериги за положение с мощност, независима от управляващите вериги, изпълнявани с помощта на една лампа, като правило е предвидено оборудване за наблюдение на изправността на сигналните лампи (виж фиг. 2, а).

Схеми за сигнализиране на процеса

Веригите за сигнализиране на процеса са предназначени да предупреждават обслужващия персонал за нарушение на нормалния ход на технологичния процес. Технологичната сигнализация се възпроизвежда с постоянна и мигаща светлина и като правило се придружава от звуков сигнал.

Сигнализирането по предназначение може да бъде предупредително и аварийно. Това разделение осигурява различен отговор на експлоатационния персонал спрямо характера на сигнала, който определя една или друга степен на нарушаване на технологичния процес.

Най -голямо приложение се намира в технологичните сигнални вериги с централно улавяне на звуков сигнал. Те дават възможност да се получи нов звуков сигнал преди отваряне на контактите, предизвикали появата на предишния сигнал. Използването на различно релейно и сигнално оборудване, различни напрежения и видове ток на практика не променя принципа на работа на схемите.

Технологичните процеси изискват позиционен контрол на голям брой параметри, а характерна черта на технологичните сигнални вериги е наличието на общи възлови вериги, в които се обработва информация от много двупозиционни технологични сензори.

Информацията от тези възли се издава под формата на звукови и светлинни сигнали само за онези параметри, чиито стойности са извън нормата или са необходими за контролиране на технологичния процес. Споделените възли намаляват нуждата от хардуер и разходите за автоматизиране на производството.

В зависимост от броя на параметрите, които трябва да бъдат сигнализирани, светлинната сигнализация може да се извърши с постоянна или мигаща светлина. При сигнализиране на много параметри (повече от 30) се използват схеми с мигащ сигнал. Ако броят на параметрите е по -малък от 30, се използват схеми с равномерна светлина.

Алгоритъмът на работа на технологичните сигнални вериги в повечето случаи е един и същ: когато параметърът се отклонява от зададената стойност или е превишен, се подават звукови и светлинни сигнали, звуковият сигнал се отстранява чрез бутона за премахване на звуковия сигнал, светлинният сигнал изчезва, когато отклонението на параметъра от допустимата стойност намалява.

Ориз. 3… Верига за сигнализация на процеса с разделителни диоди и мигаща светлина: LCN — контролна лампа за напрежение, Зv — звънец, RPS — предупредително алармено реле, RP1 -RPn — междинни релета на отделни сигнали, включени чрез контакти на сензори D1 — Dn на технологично управление, LS1 — LSn — отделни лампи, 1D1-1Dn, 2D1-2Dn — отделящи диоди, KOS — бутон за тестване на сигнала, КСС ​​- бутон за приемане на сигнал, ШРС — постоянна светлинна шина, ШМС — мигаща светлинна шина

Ориз. 4. Алармена верига, използваща импулсна двойка вместо мигащ източник на светлина

Технологичните алармени вериги със зависим звуков сигнал от светлинен сигнал се използват само за предупредително сигнализиране за състоянието на некритични параметри на процеса, тъй като в тези вериги е възможна загуба на сигнал, ако сигналната лампа е дефектна.

Възможно е да се срещнат схеми за сигнализиране на процеса с индивидуално улавяне на звуков сигнал. Веригите са изградени с помощта на независим ключ, бутон или друго превключващо устройство за всеки сигнал, който изключва звуковия сигнал, и се използват за сигнализиране на състоянието на отделните единици. Едновременно със звуковия сигнал светлинният сигнал също се изключва.

Командни сигнални схеми

Командната сигнализация осигурява еднопосочно или двупосочно предаване на различни командни сигнали в условия, когато използването на други видове комуникация е технически непрактично, а в някои случаи е трудно или невъзможно. Схемите за сигнализиране на команди са прости и обикновено лесни за четене.

Ориз. 5. Пример за схематична електрическа диаграма на командна сигнализация (а) и диаграма на взаимодействие (б и в).

На фиг. 5, и е показана диаграма на еднопосочна светлинна и звукова сигнализация за извикване на пускащия в експлоатация персонал на работни места. Обаждането се осъществява от работното място чрез натискане на бутоните за повикване (KV1-KVZ), които на таблото на диспечера включват светлината (L1-ЛЗ) и звукови (Звукови) сигнали.Диспечерът, след като установи чрез светлинния сигнал номера на работното място, от което е получен сигналът, чрез натискане на бутона за премахване на сигнала, KCC връща веригата в първоначалното й състояние. Релета RP1-RPZ и RS1-RSZ са междинни.