Гост 21.208-2013система проектной документации для строительства. автоматизация технологических процессов. обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах

Введение

Но начнем немного издалека…
Каждый молодой специалист, который приходит в проектирование, начинает либо со складывания чертежей, либо с чтения нормативной документации, либо нарисуй «вот это» по такому примеру. Вообще, нормативная литература изучается по ходу работы, проектирования.

Невозможно прочитать всю нормативную литературу, относящуюся к твоей специальности или, даже, более узкой специализации. Тем более, что ГОСТ, СНиП и другие нормативы периодически обновляются. И каждому проектировщику приходится отслеживать изменения и новые требования нормативных документов, изменения в линейках производителей электрооборудования, постоянно поддерживать свою квалификацию на должном уровне.

Помните, как Льюиса Кэролла в «Алисе в Стране Чудес»?

Это я не к тому, чтобы поплакаться «как тяжела жизнь проектировщика» или похвастаться «смотрите, какая у нас интересная работа». Речь сейчас не об этом. Учитывая такие обстоятельства, проектировщики перенимают практический опыт от более опытных коллег, многие вещи просто знают как делать правильно, но не знают почему. Работают по принципу «Здесь так заведено».

Порой, это достаточно элементарные вещи. Знаешь, как сделать правильно, но, если спросят «Почему так?», ответить сразу не сможешь, сославшись хотя бы на название нормативного документа.

В этой статье я решил структурировать информацию, касающуюся условных обозначений, разложить всё по полочкам, собрать всё в одном месте.

Содержание функциональной схемы

На функциональных схемах в первую очередь отображаются рабочие группы, отдельные элементы и связи, существующие между ними. Графическое изображение наглядно представляет, в какой последовательности выполняются функциональные процессы в данном устройстве.

Все элементы на схеме располагаются наиболее удобным способом, отличающимся от их фактического размещения в приборе. Каждая функциональная часть или деталь соответствует определенным условным обозначениям. Точно так же отображаются связи между ними, позволяющие проследить взаимодействие и влияние на общую работоспособность.

Все графические обозначения установлены соответствующими нормативными документами, где определяются стандарты для отдельных элементов и целых групп. Правила выполнения используются такие же, как и в принципиальных схемах. Изображения отдельных функциональных частей могут выполняться в виде прямоугольников. В таких случаях используются правила, действующие для структурных схем.

Условные графические обозначения на электросхемах

В связи с тем, что на данный момент существует огромное количество всевозможных элементов электросхем, для каждого из них нужно свое обозначение в виде символов, букв и цифр, а также графических изображений. Чтобы не было разногласий и разночтений, были разработаны нормативные документы, которые недвусмысленно закрепляют за каждым элементом буквенно-цифровое и графическое обозначение. Следующий список включает все основные стандарты условностей:

  • ГОСТ 2.710 81 — Требования государственного стандарта к буквенно-цифровым обозначениям различных конструктивных электроэлементов и электроприборов;
  • ГОСТ 2.747 68 — Требования к размерным характеристикам графических изображений;
  • ГОСТ 21.614 88 — Нормы, которые приняты для планирования монтажа электрооборудования и электропроводки;
  • ГОСТ 2.755 87 — Требования по обозначению на схеме контактов, соединений и коммутационного оборудовании;
  • ГОСТ 2.709 89 — Стандарт, регулирующий обозначение соединений контактов и проводки;
  • ГОСТ 21.404 85 — Требования по обозначению средств автоматизации при описании технических процессов на предприятии.

Чертежи вакуумных приборов

Перед тем, как перейти к обозначениям элементов схем, следует сказать, что и сами схемы имеют буквенное обозначение. Так, структурные схемы обозначаются цифрой 1, функциональные схемы — 2, принципиальные (полные) схемы — 3, монтажные схемы (схемы соединений) — 4, схемы подключения — 5, общие схемы — 6, схемы расположения — 7, а схемы объединения — 0.

Газовый чертеж генератора

По видам обозначения также имеются:

  • электрические схемы — Э;
  • гидравлические схемы — Г;
  • пневматические схемы — П;
  • газовые схемы — Х;
  • кинематические схемы — К;
  • вакуумные схемы — В;
  • оптические схемы — Л;
  • энергетические схемы — Р;
  • схемы деления — Е;
  • комбинированные схемы — С.

Вам это будет интересно  Пускатель звезда треугольникОптическая схема теодолита

Для всех типов графических документов существуют свои обозначения, которые регулируются специальными государственными стандартами и прочими документами нормативного характера. Например, можно привести основные графические обозначения для некоторых видов электросхем. В функциональных схемах часто обозначаются основные узлы и средства автоматизации.

Таблица функциональных УГО

Согласно картинке, обозначения следующие:

  • А — Приборы, которые установлены за электрическим щитом или распределительной коробкой. 1 — основной вид, 2 — допускаемый;
  • В — Приборы, которые установлены в пределах электрического щитка или распределительной коробки;
  • С — Графическое представление исполнительных механизмов;
  • D — Способ влияния исполнительного механизма на орган, который его регулирует в случае отключения питания элемента. Первый вариант — открытие органа регулирования, второй — его закрытие, а третий — отсутствие каких-либо изменений;
  • E — Исполнительный механизм с установленным ручным приводом. Такой тип механизма может быть указан также в любом случае из предыдущего пункта списка;
  • F — Изображение линий связи: 1 — общая линия, 2 — линия пересечения без соединения, 3 — линия с соединениями.

В однолинейных и полных схемах есть несколько видов обозначений. Ниже будут приведены самые распространенные из них.

Таблица УГО для источников электропитания

На данном изображении приведены следующие виды источников питания:

  • А — источники постоянного тока и напряжения. Их полярность определяется знаками «+» и «-» на разных сторонах;
  • B — переменное напряжение;
  • C — переменное и постоянное напряжение, которое используется в устройстве, которое может работать ото всех типов электроэнергии;
  • D — Источник питания аккумуляторного или гальванического типа;
  • E — Схематическое изображение батареи или аккумулятора, который состоит из нескольких элементов питания.

УГО электромеханических устройств

Обозначения электромеханических элементов и устройств включает в себя:

  • А — Катушки электрических приборов, к которым относятся реле, магнитные пускатели и так далее;
  • В — графические обозначения для воспринимающих частей тепловых элементов;
  • С — Катушка прибора с блокировкой механического типа;
  • D — Контактные элементы приборов коммутации, включающие замыкающие, размыкающие и переключающие типы;
  • Е — УГО для переключателей и кнопок;
  • F — Обозначение рубильника.

Условные обозначения элементов технологических схем

G — Пересечение с отсутствием соединения. Чтение и составление принципиальных схем является неотъемлемой частью промышленного инженера.

Обозначение элементов на принципиальных схемах.


Основные правила составления принципиальных схем: Разбейте устройство на функциональные части: питание конечные входные устройства и прохождение сигнала до решающего устройства конечные выходные устройства и сигналы к ним от решающего устройства решающее устройство обмен данными с другим оборудованием Хорошо если удастся изобразить эти части на отдельных листах Движение сигналов схемы всегда! Виды электрических схем В соответствии с нормами ЕСКД под схемами подразумеваются графические документы, на которых при помощи принятых обозначений отображаются основные элементы или узлы конструкции, а также объединяющие их связи. Например, в режиме подсчета импульсов — тахометр, или количество заготовок. Обычно полный номинал элемента указывается в перечне, прилагаемом к принципиальной схеме, но ГОСТ 2.


При чтении электрической схемы следует внимательно учитывать все линии и параметры чертежа, чтобы не спутать назначение элемента.


Принципиальная схема определяет полный состав элементов изделия и связей между ними и, как правило, даёт детальное представление о принципе работы изделия; служит основанием для разработки др.


Графическое изображение соединений. Как на схемах, изображённых ниже. Урок 2 Условные графические обозначения элементов цепи

Виды электрических схем

В соответствии с нормами ЕСКД под схемами подразумеваются графические документы, на которых при помощи принятых обозначений отображаются основные элементы или узлы конструкции, а также объединяющие их связи. Согласно принятой классификации различают десять видов схем, из которых в электротехнике, чаще всего, используется три:

  • Функциональная, на ней представлены узловые элементы (изображаются как прямоугольники), а также соединяющие их линии связи. Характерная особенность такой схемы – минимальная детализация. Для описания основных функций узлов, отображающие их прямоугольники, подписываются стандартными буквенными обозначениями. Это могут быть различные части изделия, отличающиеся функциональным назначением, например, автоматический диммер с фотореле в качестве датчика или обычный телевизор. Пример такой схемы представлен ниже. Пример функциональной схемы телевизионного приемника
  • Принципиальная. Данный вид графического документа подробно отображает как используемые в конструкции элементы, так и их связи и контакты. Электрические параметры некоторых элементов могут быть отображены, непосредственно в документе, или представлены отдельно в виде таблицы. Пример принципиальной схемы фрезерного станка

Если на схеме отображается только силовая часть установки, то она называется однолинейной, если приведены все элементы, то – полной.

Пример однолинейной схемы

Монтажные электрические схемы. В данных документах применяются позиционные обозначения элементов, то есть указывается их место расположения на плате, способ и очередность монтажа. Монтажная схема стационарного сигнализатора горючих газов

Если на чертеже отображается проводка квартиры, то места расположения осветительных приборов, розеток и другого оборудования указываются на плане. Иногда можно услышать, как такой документ называют схемой электроснабжения, это неверно, поскольку последняя отображает способ подключения потребителей к подстанции или другому источнику питания.

Разобравшись с электрическими схемами, можем переходить к обозначениям указанных на них элементов.

Функциональная схема автоматизации

Множество состояний для лучшего понимания можно именовать обобщенными состояниями. Дуга соединяет две вершины по направлению от первой ко второй при определенном условии. Это возможно тогда, когда хотя бы одно состояние, которое относится к первой точке, может перейти в любое другое, относящееся ко второй. Таким образом, дуга указывает возможность трансформации из одного обобщенного положения в другое. Формально, согласно такому определению, функциональная схема автоматизации не отражает пространственного разделения устройства на элементы. Однако здесь следует учесть важный момент. Обычно указанное разделение отражается в способе, который используется для определения обобщенных состояний.

Особенности построения

Функциональная схема включает в себя вершины, с каждой из которых сопоставляется один из элементов А. К ним также относят множество состояний, при которых выработка приказов осуществляется именно в этом компоненте. Дуги в таком случае будут означать переход управления из одного элемента в другой. Такая функциональная схема даже в случае полной детерминированности (определенности) последующего состояния может содержать разветвления. Это обуславливается тем, что каждая точка соответствует обширному числу состояний. Передача управления, таким образом, будет зависеть от состояния командного устройства или элемента, в котором формулируются приказы.

Изображение электрооборудования на планах

Согласно ГОСТ 21.210-2014 — документу, регламентирующему условные графические изображения электрооборудования и проводок на планах, есть четкие условные обозначения для каждого вида электрических устройств и связующих их звеньев: проводок, шин, кабелей. Распространяются они для каждого вида оборудования и недвусмысленно определяют его на схеме в виде графического или буквенно-численного условного обозначения.

В документе приведены представления для:

  • Электрооборудования, электротехнических устройств и электроприемников;
  • Линий проводок и токопроводов;
  • Шин и шинопроводов;
  • Коробок, шкафов, щитов и пультов;
  • Выключателей, переключателей;
  • Штепсельных розеток;
  • Светильников и прожекторов.

Электрооборудование, электротехнические устройства и электроприемники

К категории электрооборудования относятся: силовые трансформаторы, масляные выключатели, разъединители и отделители, короткозамыкатели, заземлители, автоматические быстродействующие выключатели и бетонные реакторы.

Таблица УГО для электрооборудования

К электротехническим устройствам и приемникам относятся: простейшие электротехнические устройства, общие электрические аппараты с двигателями, электроустройства, работающие на электроприводе, приборы с генераторами, приборы представляющие собой двигатели и генераторы, трансформаторные устройства, конденсаторные и комплектные установки, аккумулирующая аппаратура, нагревательные элементы электрического типа. Их обозначения представлены на картинке ниже.

УГО для электротехнических устройств

Линии проводок и токопроводов

К данной категории относятся: линии проводки, цепи управления, линии напряжения, линии заземления, провода и кабеля, а также их возможные виды проводки (в лотке, под плинтусом, вертикальная, в коробе и т.д). В таблицах ниже представлены основные обозначения для этой категории.

Первая таблица обозначений для линий проводок

Линии проводок представляют собой кабеля и провода, способные передавать электроэнергию на достаточно большие расстояния. Токопроводами же чаще всего называют электротехнические устройства, способные передавать электричество на небольшое расстояние. Например, от генератора тока к трансформатору и так далее.

Вторая таблица обозначений для линий проводок

Третья таблица обозначений для линий проводокЧетвертая таблица обозначений для линий проводок

Шины и шинопровода

Шинопроводы представляют собой кабельные устройства, которые состоят из проводниковых элементов, изоляции и распределителей, которые передают и распределяют электроэнергию в производственных помещениях. Условные обозначения шин и шинопроводов представлены на картинке ниже.

Обозначение шин и шинопроводов

Коробки, шкафы, щитки и пульты

Среди коробок можно выделить ответвительные, вводные, протяжные, зажимные. Щитки бывают лабораторными, освещения обычного и аварийного освещения, автоматы. Все эти элементы нужны для распределения электроэнергии между отдельными участками цепи и приборами. Условие обозначения этих элементов представлены на картинке.

УГО щитков и пультов управления

Выключатели, переключатели и штепсельные розетки

Сюда входят и штепсельные розетки.

Первая таблица обозначений для переключателей

Все эти элементы используют для переключения, включения и отключения электрических цепей.

Вторая таблица обозначений для переключателей

Это может быть освещение или изменение напряжения. Следующие таблицы содержат основные обозначения для такого типа электроэлементов.

Третья таблица обозначений для переключателей

Светильники и прожектора

Множество цепей имеют в наличии светильники, прожекторы и другие осветительные элементы. Они нужны не только для сигнализации определенных состояний цепи, но и для освещения некоторых случаях.

УГО светильников

Аппаратов контроля и управления

К таким устройствам относятся счетчики, запрограммированные устройства, измерительные приборы, манометры, терморегуляторы и реле времени. Их основным элементом являются чувствительные к определенным факторам датчики.

Условные обозначения аппаратов управления

Обозначения они имеют следующие.

Условные обозначения аппаратов управления продолжение

В статье нельзя уместить графические и буквенно-числовые обозначения всех электрических приборов и элементов, но самые часто используемые были подробно рассмотрены. Также была описана документация ГОСТ схематического графического обозначения электрических элементов на схемах различных видов и типов, а также их расшифровка.

Виды и значение линий

  1. Тонкая и толстая сплошные линии — на чертежах изображает линии электрической, групповой связи, линии на элементах УГО.
  2. Штриховая линия — указывает на экранирование провода или устройств; обозначает механическую связь (мотор — редуктор).
  3. Тонкая штрихпунктирная линия — предназначается для выделения групп из нескольких компонентов, составляющих частей устройства, либо систему управления.
  4. Штрихпунктирная с двумя точками — линия разъединительная. Показывает развертку важных элементов. Указывает на удаленный от устройства объект, связанный с системой механической или электрической связью.

Сетевые соединительные линии показывают полностью, но согласно стандартам, их допускается обрывать, если они являются помехой для нормального понимания схемы. Обрыв обозначают стрелками, рядом указывают основные параметры и характеристики электрических цепей.

Жирная точка на линиях указывает на соединение, спайку проводов.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.1. Графические обозначения

1.1.1. Графические обозначения приборов, средств автоматизации и линий связи должны соответствовать приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Наименование Обозначение
1. Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту):
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
2. Прибор, устанавливаемый на щите, пульте:
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
3. Исполнительный механизм. Общее обозначение
4. Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала:
а) открывает регулирующий орган
б) закрывает регулирующий орган
в) оставляет регулирующий орган в неизменном положении
5. Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом  Примечание. Обозначение может применяться с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала
6. Линия связи. Общее обозначение
7. Пересечение линий связи без соединения друг с другом
8. Пересечение линий связи с соединением между собой

1.1.2. Отборное устройство для всех постоянно подключенных приборов изображают сплошной тонкой линией, соединяющей технологический трубопровод или аппарат с прибором (черт. 1). При необходимости указания конкретного места расположения отборного устройства (внутри контура технологического аппарата) его обозначают кружком диаметром 2 мм (черт. 2).

Черт. 1 Черт. 2

1.2. Буквенные обозначения

1.2.1. Основные буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов должны соответствовать приведенным в табл. 2.

Таблица 2

Измеряемая величина Функциональный признак прибора
Обозначение Основное обозначение измеряемой величины Дополнительноеобозначение,уточняющееизмеряемуювеличину Отображениеинформации Формирование выходного сигнала Дополнительноезначение
А + Сигнализация
В +
С + Автоматическоерегулирование,управление
D Плотность Разность, перепад
E Электрическая величина (см. п. 2.13) +
F Расход Соотношение, доля, дробь
G Размер,положение,перемещение +
H Ручноевоздействие Верхний пределизмеряемойвеличины
I + Показание
J + Автоматическоепереключение,обегание
К Время, временная программа +
L Уровень Нижний пределизмеряемойвеличины
M Влажность
N +
O +
P Давление, вакуум
Q Величина, характеризующая качество: состав, концентрация и т.п. (см. п. 2.13) Интегрирование, суммирование по времени +
R Радиоактивность (см. п. 2.13) Регистрация
S Скорость, частота Включение,отключение,переключение,блокировка
T Температура +
U Несколько разнородных измеряемых величин
V Вязкость +
W Масса
X Нерекомендуемая резервная буква
Y + +
Z + +

Примечание. Буквенные обозначения, отмеченные знаком «+», являются резервными, знаком «-» — не используются.

1.2.2. Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для указания дополнительных функциональных признаков приборов, преобразователей сигналов и вычислительных устройств, приведены в приложении 1.

1.3. Размеры условных обозначений

1.3.1. Размеры условных графических обозначений приборов и средств автоматизации в схемах приведены в табл. 3.

1.3.2. Условные графические обозначения на схемах выполняют сплошной толстой основной линией, а горизонтальную разделительную черту внутри графического обозначения и линии связи — сплошной тонкой линией по ГОСТ 2.303.

1.3.3. Шрифт буквенных обозначений принимают по ГОСТ 2.304 равным 2,5 мм.

Таблица 3

Наименование Обозначение
Прибор:
а) основное обозначение
б) допускаемое обозначение
Исполнительный механизм

Нормативные документы

Учитывая большое количество электроэлементов, для их буквенно-цифровых (далее БО) и условно графических обозначений (УГО) был разработан ряд нормативных документов исключающих разночтение. Ниже представлена таблица, в которой представлены основные стандарты.

Таблица 1. Нормативы графического обозначения отдельных элементов в монтажных и принципиальных электрических схемах.

Номер ГОСТа Краткое описание
2.710 81 В данном документе собраны требования ГОСТа к БО различных типов электроэлементов, включая электроприборы.
2.747 68 Требования к размерам отображения элементов в графическом виде.
21.614 88 Принятые нормы  для планов электрооборудования и проводки.
2.755 87 Отображение на схемах коммутационных устройств и контактных соединений
2.756 76 Нормы для воспринимающих частей электромеханического оборудования.
2.709 89 Настоящий стандарт регулирует нормы, в соответствии с которыми на схемах обозначаются контактные соединения и провода.
21.404 85 Схематические обозначения для оборудования, используемого в системах автоматизации

Следует учитывать, что элементная база со временем меняется, соответственно вносятся изменения и в нормативные документы, правда это процесс более инертен. Приведем простой пример, УЗО и дифавтоматы широко эксплуатируются в России уже более десятка лет, но единого стандарта по нормам ГОСТ 2.755-87 для этих устройств до сих пор нет, в отличие от автоматических выключателей. Вполне возможно, в ближайшее время это вопрос будет урегулирован. Чтобы быть в курсе подобных нововведений, профессионалы отслеживают изменения в нормативных документах, любителям это делать не обязательно, достаточно знать расшифровку основных обозначений.

Как решить проблему Out-of-Stocks при помощи видеонаблюдения

При всем многообразии принципиальных электрических схем в различных системах автоматизации любая схема, независимо от степени ее сложности, представляет собой определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, их сравнение, превращение кратковременных сигналов в длительные и, наоборот, блокировку сигналов и т. Структурная схема автоматической системы управления. Согласно этому стандарту все участки электрических цепей, разделённые контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Все технические средства, отображенные на принципиальной схеме, должны быть однозначно определены и записаны в перечень элементов и устройств по форме в соответствии с ГОСТ 2. Настраивают переключатель подбором резистора R1.


Концы проводников маркируют, то есть наносят адресное обозначение второго конца провода: первое число -порядковый номер аппарата; второе — номер его вывода, к которому подключен его конец.


Принципиальные электрические схемы проектов автоматизации рекомендуется, как правило, выполнять на форматах чертежей, не превышающих формат А4 по ГОСТ 2. На схеме соединений изображают все элементы и устройства, входящие в состав щита или пульта.


При выполнении схемы применен способ упрощенного изображения нескольких одинаковых элементов, соединенных параллельно. Допускается совмещение схем различного функционального назначения например, схемы питания со схемой управления с соблюдением правил выполнения этих схем.


Таблица 2. Схемы, изображенные на рис.


Анализируя выбранную схему управления двигателем насоса, можно сделать заключение, что катушка магнитного пускателя КМ1 будет замыкать рабочие контакты, а, следовательно, и подавать напряжение на двигатель 1М при нажатии кнопок 1SB2. Автоматизация подстанции. Цифровые подстанции iSAS