Електричні схеми технологічного контролю і сигналізації

Схеми технологічного контролю складаються з розімкнутих каналів, за якими інформація про хід технологічного процесу надходить в пункт управління об`єктом.

Системи технологічного контролю мають величезне число характеристик (або станів виробничих пристроїв), про яких для нормального ведення технологічного процесу оператору достатня тільки двохпозиційна інформація (параметр в нормі - параметр вийшов з норми, механізм включений - механізм відключений і т. П.).

Контроль цих характеристик здійснено за допомогою схем сигналізації. У більшості випадків в цих схемах більш широко використовують електронні релейно-контактні елементи зі світловою і звуковою сигналізацією про відхилення характеристик.

Світлова сигналізація здійснюється за допомогою різної сигнальної арматури. При цьому світловий сигнал може бути відтворений рівним або миготливим світлом, світінням ламп неповним каналом. Звукова сигналізація проводиться, як правило, за допомогою дзвінків, гудків і сирен. У деяких випадках сигналізація про спрацювання захисту або автоматики може бути виконана за допомогою особливих сигнальних вказівних реле-Блінкер.

Системи сигналізації розробляють безпосередньо для даного об`єкта, тому завжди є їх принципові схеми.

Принципові схеми сигналізації по призначенню можуть бути розбиті на наступні групи:

1) схеми сигналізації положення (стану) - для інформації про стан технологічного обладнання ( «Відкрито» - «Зачинено», «Включено» - «Відключено» і т. Д.),

2) схеми технологічної сигналізації, що дають інформацію про стан таких технологічних характеристик, як температура, тиск, витрата, рівень, концентрація і т. Д.,

3) схеми командної сигналізації, що дозволяють передавати різні вказівки (накази) з 1-го пт управління в інший за допомогою світлових або звукових сигналів.

За принципом дії розрізняють:

1) схеми сигналізації з особистим зніманням звукового сигналу, що відрізняються достатньою простотою і наявністю для кожного сигналу особистого ключа, кнопки або іншого комутаційного апарату, що дозволяє відключати звуковий сигнал.

Подібні схеми знаходять застосування для сигналізації положення або стану окремих агрегатів і мало застосовні для масової технологічної сигналізації, тому що в їх відразу зі звуковим сигналом зазвичай відключається і світловий сигнал,

2) схеми з центральним (загальним) зніманням звукового сигналу без повторності діяння, споряджені єдиним пристроєм, за допомогою якого можна відключати звуковий сигнал, зберігаючи особистий світловий сигнал. Недоліком схем без повторного діяння звукового сигналу є неможливість отримання нового звукового сигналу до розмикання контактів електронних пристроїв, що викликали виникнення першого сигналу,

3) схеми з центральним зніманням звукового сигналу з повторністю діяння, прибутково відрізняються від минулих схем здатністю повторно подавати звуковий сигнал при спрацьовуванні будь-якого датчика сигналізації незалежно від стану всіх інших датчиків.

За родом струму розрізняють схеми на постійному і змінному струмі.

У практиці розробки систем автоматизації технологічних процесів знаходять застосування різні схеми сигналізації, що відрізняються як за структурою, так і методам побудови окремих їх вузлів. Вибір найбільш раціонального принципу побудови схеми сигналізації визначається певними критеріями її роботи, також технічними вимогами, що пред`являються до світлосигнальної апаратури і датчикам сигналізації.

Схеми сигналізації положення

Ці схеми виробляються для пристроїв, які мають два робочих положення або більше. Показати і розібрати все зустрічаються на практиці схеми сигналізації, також дати аналіз надійності і ефективності кожної з-за їх великої кількості не представляється можливим. Тому далі будуть розглянуті більш відповідні і нерідко повторюються в практиці варіанти схем.

Найбільшого поширення набули два варіанти побудови схем сигналізації положення (стану) технологічних пристроїв:

1) схеми сигналізації, суміщені з схемами управління,

2) схеми сигналізації з незалежних від схем управління живленням на групу технологічних пристроїв 1-го або різного призначення.

Схеми сигналізації, суміщені з схемами управління, зазвичай, роблять в цьому випадку, коли щити і пульти управління не мають мнемосхем, а корисна площа щитів і пультів дозволяє застосувати сигнальну арматуру без обмеження її розмірів, яка допускає пряме харчування від ланцюгів управління. Сигналізація положення (стану) технологічних пристроїв в таких схемах може здійснюватися одним або 2-мя світловими сигналами з горінням ламп рівним світлом.

Схеми, побудовані з однією лампою, кажуть, зазвичай, про включеному стані механізму і використовуються в умовах, коли хід технологічного процесу і надійність допускають таку сигналізацію.

Необхідно підкреслити, що в таких схемах не передбачено апаратура, що дозволяє в процесі використання часом інспектувати справність ламп. Відсутність такого контролю в разі перегоряння лампи може привести до невірної інформації про стан механізму і порушення нормального ходу технологічного процесу. Тому, якщо виникнення невірної інформації про стан технологічного процесу не допускається, використовують схеми з дволамповою сигналізацією.

Схеми сигналізації положення з впровадженням 2-ух ламп використовують також для таких пристроїв, як запірні органи (засувки, заслінки, клапани, шибери і т. П.), Тому що забезпечити надійну сигналізацію 2-ух робочих положень ( «Відкрито» - «Закрито ») таких пристроїв за допомогою однієї лампи фактично важко.

Мал. 1. Приклади побудови простих схем сигналізації, суміщених зі схемами управління

Мал. 2. Приклади схем сигналізації з незалежним живленням: а - включення ламп через блок-контакти магнітних пускачів, б - приведення схеми до виду, комфортному для читання, в - при невідповідності положення ключа управління положенню керованого механізму лампа блимає, г - при невідповідності ключа управління положенню керованого механізму лампа горить неповним напруженням, ЛВ - сигнальна лампа «Механізм відключений», ЛВ, Л1 - Л4 - сигнальні лампи «Механізм включений», В, ОВ, ГО, О - положення ключа управління КУ (відповідно «включено», «операція я включити »,« Операція відключити »,« Відключено »), ШМС- шина миготливого світла, ШРС- шина рівного світла, ДС1, ДС2 - додаткові резистори, ПМ - блок-контакти магнітного пускача, КПЛ - кнопка для перевірки ламп, Д1- Д4 - розділяють діоди

Підіб`ємо деякі підсумки. Схеми з незалежних від схем живлення (див. Рис. 2) застосовують в основному для сигналізації положення різних технологічних пристроїв па мнемосхемах. В таких схемах більшою мірою вживають компактну сигнальну арматуру, розраховану на харчування змінним або постійним струмом напругою не вище 60 В.

Сигнал може відтворюватися за допомогою однієї або 2-ух ламп, палаючих рівним або миготливим світлом (див. Рис. 2, в) або неповним напруженням (див. Рис. 2, г). Такі світлові сигнали зазвичай використовують в схемах, в яких сигналізується про невідповідність положення органу дистанційного керування механізмом, в цьому випадку ключа управління КУ, реальному стану механізму.

У схемах сигналізації положення з незалежних від схем живлення, які виконуються за допомогою однієї лампи, зазвичай, передбачається апаратура для контролю справності сигнальних ламп (див. Рис. 2, а).

Схеми технологічної сигналізації

Схеми технологічної сигналізації створені для оповіщення обслуговуючого персоналу про порушення нормального ходу технологічного процесу. Технологічна сигналізація відтворюється рівним і миготливим світлом і супроводжується, як правило, звуковим сигналом.

Сигналізація по призначенню може бути попереджуючим і аварійної. Такий поділ забезпечує різну реакцію обслуговуючого персоналу на вдачу сигналу, що визначає ту або іншу ступінь порушення технологічного процесу.

Найбільше застосування знайшли схеми технологічної сигналізації з центральним зніманням звукового сигналу. Вони дають можливість приймати новий звуковий сигнал до розмикання контактів, що викликали виникнення попереднього сигналу. Впровадження різної релейного і сигнальної апаратури, різної напруги і роду струму фактично не змінює принципу дії схем.

Технологічні процеси вимагають позиційного контролю величезного числа характеристик, а характерною рисою схем технологічної сигналізації є наявність загальних схемних вузлів, в яких переробляється інформація, яка надходить від багатьох двохпозиційних технологічних датчиків.

Інформація з цих вузлів видається у формі звукового та світлового сигналів тільки про тих параметрах, значення яких вийшли з норми або потрібні для управління технологічним процесом. Завдяки спільним вузлів знижуються потреба в апаратурі і витрати на автоматизацію виробництва.

Залежно від числа сігналізіруемих характеристик світлова сигналізація може бути виконана рівним або миготливим світлом. При сигналізації багатьох характеристик (більше 30) використовуються схеми з мерехтінням надходження сигналу. Якщо число характеристик найменш 30, використовують схеми з рівним світлом.

Метод роботи схем технологічної сигналізації майже завжди однаковий: при відхиленні параметра від даного значення або сверхдопустімого подаються звуковий і світловий сигнали, звуковий сигнал знімають кнопкою знімання звукового сигналу, світловий сигнал зникає при зменшенні відмінності параметра від допустимого значення.

Мал. 3. Схема технологічної сигналізації з розділовими діодікамі і миготливим світлом: ЛКН - лампа контролю напруги, Зв - дзвінок, РПС - реле попереджає сигналізації, РП1-РПn - проміжні реле особистих сигналів, що включаються контактами датчиків Д1 - Дn технологічного контролю, ЛС1 - ЛСn - особисті лампи, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn - розв`язуючи діоди, КОС - кнопка випробування сигналів, КСС ​​- кнопка знімання сигналів, ШРС - шина рівного світла, ШМС - шина миготливого світла

Мал. 4. Схема сигналізації з впровадженням пульс-пари замість джерела миготливого світла

Схеми технологічної сигналізації з залежним звуковим сигналом від світлового використовують тільки для попереджає сигналізації стану невідповідальних технологічних характеристик, тому що в цих схемах імовірна втрата сигналу, якщо сигнальна лампа несправна.

Можуть зустрітися схеми технологічної сигналізації з особистим зніманням звукового сигналу. Схеми будують з впровадженням для кожного сигналу самостійного ключа, кнопки або іншого комутаційного апарату, що відключає звуковий сигнал, і використовують для сигналізації стану окремих агрегатів. Відразу зі звуковим сигналом відключається і світловий.

Схеми командної сигналізації

Командна сигналізація забезпечує односторонню або двосторонню передачу різних сигналів-команд в умовах, коли впровадження інших видів зв`язку на технічному рівні недоцільно, а в окремих випадках утруднено чи неможливе. Схеми командної сигналізації прості і, як правило, не викликають труднощів при їх читанні.

Мал. 5. Приклад принципової електронної схеми командної сигналізації (а) і діаграми взаємодії (б і в).

На рис. 5, а наведена схема однобокою светозвуковой сигналізації для виклику налагоджувального персоналу на робочі місця. Виклик здійснюється з робочого місця методом натискання кнопок виклику (КВ1-КВЗ), які на щиті диспетчера включають світлові (Л1-ЛЗ) і звуковий (Зв) сигнали. Диспетчер, встановивши по світловому сигналу номер робочого місця, з якого надійшов сигнал, шляхом натискання кнопки знімання сигналу КСС призводить схему в початковий стан. Реле РП1-РПЗ і РС1-РСЗ проміжні.

Школа для електрика