Системы технологического контроля имеют большое число параметров (или состояний производственных механизмов), о которых для нормального ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме - параметр вышел из нормы, механизм включен - механизм отключен и т. п.).

Контроль этих параметров осуществлен с помощью схем сигнализации. Чаще всего в этих схемах наиболее широко применяют электрические релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении параметров.

Световая сигнализация осуществляется с помощью различной сигнальной арматуры. При этом световой сигнал может быть воспроизведен ровным или мигающим светом, свечением ламп неполным каналом. Звуковая сигнализация выполняется, как правило, с помощью звонков, гудков и сирен. В некоторых случаях сигнализация о срабатывании защиты или автоматики может быть выполнена с помощью специальных сигнальных указательных реле-блинкеров.

Системы сигнализации разрабатывают конкретно для данного объекта, поэтому всегда имеются их принципиальные схемы.

Принципиальные схемы сигнализации по назначению могут быть разделены на следующие группы:

1) схемы сигнализации положения (состояния) - для информации о состоянии технологического оборудования («Открыто» - «Закрыто», «Включено» - «Отключено» и т. д.),

2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических параметров, как температура, давление, расход, уровень, концентрация и т. д.,

3) схемы командной сигнализации, позволяющие передавать различные указания (приказы) из одного пункта управления в другой с помощью световых или звуковых сигналов.

По принципу действия различают:

1) схемы сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала индивидуального ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал.

Подобные схемы находят применение для сигнализации положения или состояния отдельных агрегатов и мало применимы для массовой технологической сигнализации, так как в них одновременно со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал,

2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности действия, оснащенные единым устройством, с помощью которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя индивидуальный световой сигнал. Недостатком схем без повторного действия звукового сигнала является невозможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электрических устройств, вызвавших появление первого сигнала,

3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с повторностью действия, выгодно отличающиеся от предыдущих схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании любого датчика сигнализации независимо от состояния всех остальных датчиков.

По роду тока различают схемы на постоянном и переменном токе.

В практике разработки систем автоматизации технологических процессов находят применение различные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и способам построения отдельных их узлов. Выбор наиболее рационального принципа построения схемы сигнализации определяется конкретными условиями ее работы, а также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации.

Схемы сигнализации положения

Эти схемы выполняются для механизмов, которые имеют два рабочих положения или более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, а также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их многообразия не представляется возможным. Поэтому далее будут рассмотрены наиболее характерные и часто повторяющиеся в практике варианты схем.

Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических механизмов:

1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления,

2) схемы сигнализации с независимым от схем управления питанием на группу технологических механизмов одного или разного назначения.

Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, как правило, выполняют в том случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а полезная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру без ограничения ее размеров, допускающую прямое питание от цепей управления. Сигнализация положения (состояния) технологических механизмов в таких схемах может осуществляться одним или двумя световыми сигналами с горением ламп ровным светом.

Схемы, построенные с одной лампой, сигнализируют, как правило, о включенном состоянии механизма и применяются в условиях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию.

Следует отметить, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе эксплуатации периодически проверять исправность ламп. Отсутствие такого контроля в случае перегорания лампы может привести к ложной информации о состоянии механизма и нарушению нормального хода технологического процесса. Поэтому, если появление ложной информации о состоянии технологического процесса не допускается, применяют схемы с двухламповой сигнализацией.

Схемы сигнализации положения с использованием двух ламп применяют также для таких механизмов, как запорные органы (задвижки, заслонки, клапаны, шиберы и т. п.), так как обеспечить надежную сигнализацию двух рабочих положений («Открыто» - «Закрыто») таких устройств с помощью одной лампы практически трудно.


Рис. 1. Примеры построения простейших схем сигнализации, совмещенных со схемами управления


Рис. 2. Примеры схем сигнализации с независимым питанием: а - включение ламп через блок-контакты магнитных пускателей, б - приведение схемы к виду, удобному для чтения, в - при несоответствии положения ключа управления положению управляемого механизма лампа мигает, г - при несоответствии ключа управления положению управляемого механизма лампа горит неполным накалом, ЛО - сигнальная лампа «Механизм отключен», ЛВ, Л1 - Л4 - сигнальные лампы «Механизм включен», В, ОВ, ОО, О - положения ключа управления КУ (соответственно «Включено», «Операция включить», «Операция отключить», «Отключено»), ШМС- шина мигающего света, ШРС- шина ровного света, ДС1, ДС2 - добавочные резисторы, ПМ - блок-контакты магнитного пускателя, КПЛ - кнопка для проверки ламп, Д1- Д4 - разделяющие диоды

Подведем некоторые итоги. Схемы с независимым от схем управления питанием (см. рис. 2) применяют в основном для сигнализации положения различных технологических механизмов па мнемосхемах. В таких схемах преимущественно используют малогабаритную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным или постоянным током напряжением не выше 60 В.

Сигнал может воспроизводиться с помощью одной или двух ламп, горящих ровным или мигающим светом (см. рис. 2, в) или неполным накалом (см. рис. 2, г). Такие световые сигналы обычно применяют в схемах, в которых сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в данном случае ключа управления КУ, действительному положению механизма.

В схемах сигнализации положения с независимым от схем управления питанием, выполняемых с помощью одной лампы, как правило, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (см. рис. 2,а).

Схемы технологической сигнализации

Схемы технологической сигнализации предназначены для оповещения обслуживающего персонала о нарушении нормального хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровным и мигающим светом и сопровождается, как правило, звуковым сигналом.

Сигнализация по назначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на характер сигнала, определяющего ту или иную степень нарушения технологического процесса.

Наибольшее применение нашли схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших появление предыдущего сигнала. Использование различной релейной и сигнальной аппаратуры, различного напряжения и рода тока практически не меняет принципа действия схем.

Технологические процессы требуют позиционного контроля большого числа параметров, а характерной особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в которых перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков.

Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы или необходимы для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам снижаются потребность в аппаратуре и затраты на автоматизацию производства.

В зависимости от числа сигнализируемых параметров световая сигнализация может быть выполнена ровным или мигающим светом. При сигнализации многих параметров (более 30) применяются схемы с миганием поступившего сигнала. Если число параметров менее 30, применяют схемы с ровным светом.

Алгоритм работы схем технологической сигнализации в большинстве случаев одинаков: при отклонении параметра от заданного значения или сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы, звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала, световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра от допустимого значения.


Рис. 3. Схема технологической сигнализации с разделительными диодами и мигающим светом: ЛКН - лампа контроля напряжения, Зв - звонок, РПС - реле предупреждающей сигнализации, РП1-РПn - промежуточные реле индивидуальных сигналов, включаемые контактами датчиков Д1 - Дn технологического контроля, ЛС1 - ЛСn - индивидуальные лампы, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn - развязывающие диоды, КОС - кнопка опробования сигналов, КСС - кнопка съема сигналов, ШРС - шина ровного света, ШМС - шина мигающего света


Рис. 4. Схема сигнализации с использованием пульс-пары вместо источника мигающего света

Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового применяют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических параметров, так как в этих схемах возможна потеря сигнала, если сигнальная лампа неисправна.

Могут встретиться схемы технологической сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала. Схемы строят с использованием для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и применяют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Одновременно со звуковым сигналом отключается и световой.

Схемы командной сигнализации

Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю или двустороннюю передачу различных сигналов-команд в условиях, когда использование других видов связи технически нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено или невозможно. Схемы командной сигнализации просты и, как правило, не вызывают затруднений при их чтении.


Рис. 5. Пример принципиальной электрической схемы командной сигнализации (а) и диаграммы взаимодействия (б и в).

На рис. 5, а приведена схема односторонней светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочие места. Вызов осуществляется с рабочего места путем нажатия кнопок вызова (КВ1-КВЗ), которые на щите диспетчера включают световые (Л1-ЛЗ) и звуковой (Зв) сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, путем нажатия кнопки съема сигнала КСС приводит схему в исходное состояние. Реле РП1-РПЗ и РС1-РСЗ промежуточные.

Источник информации: Школа для электрика: электротехника от А до Я. Образовательный портал по электротехнике.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber