Elektrické schémy technologického riadenia a signalizácie

Technologické riadiace schémy pozostávajú z otvorených kanálov, ktorými informácie o priebehu technologického procesu vstupujú do riadiaceho bodu objektu.

Technologické riadiace systémy majú veľké množstvo parametrov (resp. stavov výrobných mechanizmov), ktorým pre normálny priebeh technologického procesu postačuje len dvojpolohová informácia (parameter je normálny — parameter je mimo normy, mechanizmus je aktivovaný — mechanizmus je deaktivovaný atď.).

Tieto parametre sú monitorované pomocou alarmových obvodov. Najčastejšie sa v týchto obvodoch najčastejšie používajú elektrické relé-kontaktné prvky so svetelnými a zvukovými alarmami pre odchýlky parametrov.

Svetelná signalizácia sa vykonáva pomocou rôznych signalizačných zariadení. V tomto prípade môže byť svetelný signál reprodukovaný konštantným alebo blikajúcim svetlom, žiara svietidiel s neúplným kanálom. Zvuková signalizácia sa vykonáva spravidla pomocou zvončekov, pípaní a sirén.V niektorých prípadoch môže byť signalizácia aktivácie ochrany alebo automatizácie vykonaná pomocou špeciálneho signálu zobrazujúceho blikajúce relé.

Poplachové systémy sú vyvinuté špeciálne pre daný objekt, takže vždy existujú ich schémy.

Schematické signalizačné schémy možno podľa účelu rozdeliť do nasledujúcich skupín:

1) polohové (stavové) signálne obvody — pre informáciu o stave technologického zariadenia («otvorené» — «zatvorené», «aktivované» — «vypnuté» atď.),

2) obvody alarmu procesu poskytujúce informácie o stave takých parametrov procesu, ako je teplota, tlak, prietok, hladina, koncentrácia atď.,

3) schémy signalizácie príkazov, umožňujúce prenos rôznych pokynov (príkazov) z jedného riadiaceho bodu do druhého pomocou svetelných alebo zvukových signálov.

Podľa princípu činnosti sa rozlišujú:

1) poplachové obvody s individuálnym odstránením zvukového signálu, vyznačujúce sa dostatočnou jednoduchosťou a prítomnosťou samostatného kľúča, tlačidla alebo iného spínacieho zariadenia pre každý signál, ktorý umožňuje vypnúť zvukový signál.

Takéto schémy sa používajú na signalizáciu polohy alebo stavu jednotlivých jednotiek a sú málo použiteľné pre hromadnú technologickú signalizáciu, keďže v nich sa súčasne so zvukovým signálom zvyčajne vypína aj svetelná signalizácia.

2) schémy s centrálnym (spoločným) zachytením zvukového signálu bez opakovania činnosti, vybavené jediným zariadením, pomocou ktorého môžete vypnúť zvukový signál pri zachovaní individuálneho svetelného signálu.Nevýhodou obvodov bez opakovaného pôsobenia zvukového signálu je nemožnosť príjmu nového zvukového signálu, kým sa neotvoria kontakty elektrických zariadení, ktoré spôsobili vznik prvého signálu,

3) obvody s centrálnym odstránením zvukového signálu s opakovaním akcie, ktoré sa priaznivo líšia od predchádzajúcich schém v možnosti opätovného vydania zvukového signálu pri spustení akéhokoľvek alarmového senzora, bez ohľadu na stav všetkých ostatných senzorov.

Podľa charakteru prúdu sú schémy rozdelené na jednosmerný a striedavý prúd.

V praxi vývoja systémov pre automatizáciu technologických procesov sa používajú rôzne signalizačné schémy, ktoré sa líšia štruktúrou aj spôsobmi budovania jednotlivých uzlov. Výber najracionálnejšieho princípu pre vybudovanie poplachového okruhu je určený špecifickými podmienkami jeho prevádzky, ako aj technickými požiadavkami na svetelné signalizačné zariadenia a poplachové senzory.

Signálne obvody pre polohovanie

Tieto schémy sú implementované pre mechanizmy, ktoré majú dve alebo viac pracovných polôh. Nie je možné ukázať a rozobrať všetky signálové obvody, s ktorými sa v praxi stretávame, ako aj analyzovať spoľahlivosť a účinnosť každého z nich vzhľadom na ich rôznorodosť. Preto nižšie zvážime najtypickejšie a v praxi často opakované možnosti schém.

Najrozšírenejšie sú dve možnosti stavebných schém na signalizáciu polohy (stavu) technologických mechanizmov:

1) poplachové obvody kombinované s riadiacimi obvodmi,

2) poplachové obvody s nezávislými obvodmi riadenia výkonu pre skupinu technologických mechanizmov s jedným alebo rôznymi účelmi.

Signálne obvody kombinované s riadiacimi obvodmi sa spravidla vykonávajú, keď dosky a ovládacie panely nemajú mnemotechnické obvody a užitočná oblasť dosiek a konzol umožňuje použitie signálnych armatúr bez obmedzenia ich veľkosti, ktorý umožňuje priame napájanie z riadiacich obvodov . Signalizácia polohy (stavu) technologických mechanizmov v takýchto schémach môže byť vykonaná jedným alebo dvoma svetelnými signálmi s rovnomerným horením lámp.

Schémy zostavené s jedným svetelným signálom spravidla pre zapnutý stav mechanizmu a používajú sa v podmienkach, kde priebeh technologického procesu a spoľahlivosť umožňujú takýto alarm.

Je potrebné poznamenať, že takéto schémy neposkytujú vybavenie, ktoré umožňuje počas prevádzky pravidelne kontrolovať funkčnosť svietidiel. Nedostatok takejto kontroly v prípade vyhorenia lampy môže viesť k nesprávnym informáciám o stave mechanizmu a narušeniu normálneho priebehu technologického procesu. Ak sa teda nesmú objaviť nepravdivé informácie o stave technologického procesu, používajú sa obvody s dvojsvetľovou signalizáciou.

Polohovacie signalizačné obvody využívajúce dve svietidlá sa používajú aj pre mechanizmy ako sú uzatváracie zariadenia (zámky, tlmiče, ventily, tlmiče a pod.), pretože poskytujú spoľahlivú signalizáciu dvoch pracovných polôh («Otvorené» — «Zatvorené» ) napr. zariadenia používajúce jednu lampu je prakticky ťažké.

Ryža.1... Príklady zostavenia najjednoduchších signalizačných schém kombinovaných s riadiacimi schémami

Ryža. 2... Príklady signálnych schém s nezávislým napájaním: a — zapnutie lámp cez blokové kontakty magnetických štartérov, b — uvedenie schém do ľahko čitateľnej formy, c — ak je poloha ovládacieho spínača nezhoduje sa s polohou ovládaného mechanizmu, kontrolka bliká, d — ak sa ovládací kľúč nezhoduje s polohou ovládaného mechanizmu, svietidlo sa rozhorí neúplne, LO — signálka «Mechanizmus je vypnutý», LV, L1 — L4 — signálne svetlá "Mechanizmus je zapnutý", V, OV, OO, O — polohy ovládacieho kľúča KU (resp. "Zapnuté", "Povoliť prevádzku", "Prevádzka zakázaná", "Vypnuté"), SHMS - blikajúca svetelná zbernica, SHRS - jednotná svetelná zbernica, DS1, DS2 - prídavné odpory, PM — magnetické kontakty štartovacieho bloku, KPL — kontrolné tlačidlo svietidiel, D1- D4 — separačné diódy

Zhrňme si niektoré výsledky. Schémy s nezávislými riadiacimi obvodmi napájania (pozri obr. 2) sa používajú najmä na signalizáciu polohy rôznych technologických mechanizmov na mnemotechnických schémach. V takýchto schémach sa používajú hlavne signálne armatúry malých rozmerov, určené na napájanie striedavým alebo jednosmerným prúdom s napätím nepresahujúcim 60 V.

Signál je možné reprodukovať pomocou jednej alebo dvoch svetiel, ktoré svietia konštantným alebo blikajúcim svetlom (pozri obr. 2, c) alebo neúplným ohrevom (pozri obr. 2, G). Takéto svetelné signály sa zvyčajne používajú v schémach, kde sa signalizuje, že poloha diaľkového ovládania mechanizmu, v tomto prípade ovládacieho kľúča KU, nezodpovedá skutočnej polohe mechanizmu.

V signálnych obvodoch pre polohu s výkonom nezávislým od riadiacich obvodov vykonávaných pomocou jedného svietidla je spravidla zariadenie na monitorovanie prevádzkyschopnosti signálnych svietidiel (pozri obr. 2, a).

Procesné signalizačné schémy

Procesné signalizačné obvody sú určené na upozorňovanie obsluhujúceho personálu na narušenie bežného priebehu technologického procesu. Technologická signalizácia je reprodukovaná stálym a blikajúcim svetlom a spravidla je sprevádzaná zvukovým signálom.

Signalizácia podľa účelu môže byť výstražná a núdzová. Toto rozdelenie poskytuje odlišnú reakciu obsluhujúceho personálu na charakter signálu, ktorý určuje jeden alebo iný stupeň narušenia technologického procesu.

Najväčšie uplatnenie nachádza v technologických signálových obvodoch s centrálnym snímaním zvukového signálu. Umožňujú prijať nový zvukový signál pred otvorením kontaktov, ktoré spôsobili vzhľad predchádzajúceho signálu. Použitie rôznych reléových a signalizačných zariadení, rôznych napätí a typov prúdu prakticky nemení princíp činnosti obvodov.

Technologické procesy vyžadujú polohové riadenie veľkého množstva parametrov a charakteristickým znakom technologických signálnych reťazcov je prítomnosť bežných uzlových obvodov, v ktorých sa spracúvajú informácie z mnohých dvojpolohových technologických snímačov.

Informácie z týchto uzlov sa vydávajú vo forme zvukových a svetelných signálov len pre tie parametre, ktorých hodnoty sú mimo normy alebo sú potrebné na riadenie technologického procesu. Zdieľané uzly znižujú potrebu hardvéru a náklady na automatizáciu výroby.

V závislosti od počtu parametrov, ktoré sa majú signalizovať, môže byť svetelná signalizácia vykonaná stálym alebo blikajúcim svetlom. Pri signalizácii mnohých parametrov (viac ako 30) sa používajú schémy s blikajúcim signálom. Ak je počet parametrov menší ako 30, použijú sa jednotné svetelné schémy.

Algoritmus činnosti technologických signalizačných obvodov je vo väčšine prípadov rovnaký: keď sa parameter odchyľuje od nastavenej hodnoty alebo je prekročený, sú vydávané zvukové a svetelné signály, zvukový signál je odstránený tlačidlom na odstránenie zvukového signálu, svetlo signál zmizne, keď sa odchýlka parametra od prípustnej hodnoty zníži.

Ryža. 3... Procesný signalizačný obvod s oddeľovacími diódami a blikajúcim svetlom: LCN — kontrolka napätia, Зv — bzučiak, RPS — výstražné poplachové relé, RP1 -RPn — medzirelé jednotlivých signálov zapínané cez kontakty snímača D1 — Dn na technologickom riadení , LS1 — LSn — jednotlivé svietidlá, 1D1-1Dn, 2D1-2Dn — oddeľovacie diódy, KOS — tlačidlo na testovanie signálu, KSS — tlačidlo na príjem signálu, SHRS — zbernica stáleho svetla, SHMS — zbernica blikajúceho svetla

Ryža. 4. Alarmový obvod využívajúci pulzný pár namiesto blikajúceho svetelného zdroja

Procesné alarmové obvody so závislým zvukovým signálom svetelného signálu slúžia len na varovnú signalizáciu stavu nekritických procesných parametrov, pretože v týchto obvodoch je možná strata signálu pri poruche signálky.

Je možné sa stretnúť s procesnými signalizačnými schémami s individuálnym snímaním zvukového signálu.Obvody sú konštruované pomocou samostatného spínača, tlačidla alebo iného spínacieho zariadenia pre každý signál, ktorý vypína pípač, a slúžia na signalizáciu stavu jednotlivých jednotiek. Súčasne so zvukovým signálom sa vypne aj svetelný signál.

Schémy príkazových signálov

Signalizácia príkazov zabezpečuje jednosmerný alebo obojsmerný prenos rôznych príkazových signálov v podmienkach, kde je použitie iných typov komunikácie technicky nepraktické a v niektorých prípadoch zložité alebo nemožné. Schémy signalizácie príkazov sú jednoduché a zvyčajne ľahko čitateľné.

Ryža. 5. Príklad schémy zapojenia (a) príkazovej signalizácie a schémy interakcie (b a c).

Na obr. 5 a je znázornená schéma jednosmerného svetelného a zvukového signálu na privolanie personálu, ktorý uvádza do prevádzky, na prácu. Volanie sa uskutočňuje z pracoviska stláčaním volacích tlačidiel (KV1-KVZ), ktoré na dispečerskom paneli obsahujú svetelný (L1-ЛЗ) a zvukový (Zvukový) signál Dispečer po zriadení čísla pracoviska prostredníctvom svetelný signál, z ktorého bol signál prijatý, stlačením tlačidla odstránenia signálu KCC vráti obvod do pôvodného stavu. Relé RP1-RPZ a RS1-RSZ sú medziľahlé.