вход Вход Регистрация



Представляє собою безмасштабне креслення схеми системи автоматизації технологічної (тепло-технологічної) установки (може бути надана на декількох аркушах).

 

2.2.1 Загальні вимоги до функціональних схем

Креслення рисується олівцем на ватмані, формати креслень повинні відповідати ГОСТ 2301-68.

На функціональних схемах зображуються схема технологічної установки з органами управління і комунікаціями, засоби автоматизації і зв’язок між ними та різноманітними пристроями технологічного агрегату.

Схему технологічної установки креслять зі спрощеним зображенням її елементів в об’ємі, який відображає характер технологічного процесу. Масштабу при цьому не дотримуються. Бажано, щоб конфігурація агрегату на схемі відповідала дійсній.

Технологічні трубопроводи (газопроводи, водопроводи, паропроводи та ін.) на функціональній схемі позначують так, як і на технологічній або однолінійно згідно з умовними позначеннями за ГОСТ 2784-70 (табл. 1). При зображенні технологічного обладнання і комунікацій умовними позначеннями показують основні запірні регулюючі органи, які потрібні для визначення відносного розташування відбірних пристроїв і первинних приборів, які контролюють параметри середовища, що протікає.

Таблиця 1

Умовні позначення трубопроводів

Середовище, яке транспортується

 

Умовне позначення трубопроводу
Рідина чи газ, який переважає в даному проекті
Вода 1 1
Пара 2 2
Повітря 3 3
Азот 4 4
Кисень 5 5
Аміак 11 11
Кислота 12 12
Луг 13 13
Олія 14 14
Рідке паливо 15 15
Протипожежний трубопровід 26 26
Вакуум 27 27

 

На функціональних схемах зображують відбірні пристрої, первинні і вторинні прибори для вимірювання та регулювання, перетворювачі, обчислювальні пристрої, перемикачі, виконавчі механізми, регулюючі органи (вентилі, засувки) з приводами, апаратуру управління, комплектні пристрої (машини централізованого контролю і управління, електронно-обчислювальні машини, контролери, телемеханічні пристрої), елементи сигналізації, блокування та ін.

Допоміжні пристрої і апаратуру допоміжного призначення (фільтри і редуктори для повітря, з’єднальні коробки, джерела живлення, реле та ін.) на функціональних схемах не показують.

Товщину ліній на кресленні рекомендується виконувати, мм:

- контурні лінії агрегатів, установок, технологічних апаратів 0,6...1,5

- трубопроводи 0,6...1,5

- умовні графічні позначення приборів і засобів автоматизації 0,5...0,6

- прямокутники, які зображують щити, пульти, обчислювальні

і керуючі машини 0,6...1,5

- лінії зв’язку між умовними позначеннями приборів і засобів

автоматизації 0,2...0,3

- лінії зносок 0,2...0,3 і менш

 

Засоби контролю і автоматики необхідно зображати на функціональних схемах згідно ГОСТ 21.404-85. Для приборів і засобів автоматизації, умовні позначення яких неможливо побудувати за цим стандартом, можна використовувати довільні умовні позначення з розшифруванням їх на схемах. умовні позначення за ОСТ 36-27-77, який передував нині діючому стандарту, повністю співпадає з ним. Відзнака тільки в зображені виконавчого механізму ( замість ).

 

2.2.2 Умовні позначення

Графічні умовні позначення за ГОСТ 21404-85 повинні співпадати вказаним в табл. 2.

Примітка: в обґрунтованих випадках для п.п. 1,2 (табл.. 2) допускається замість кола застосовувати овал:

Відбірний пристрій для всіх постійно підключених приборів не має спеціального позначення, а представляє собою тонку (0,2-0,3 мм) сполошну лінію, що поєднує технологічний трубопровід або апарат з первинним вимірювальним перетворювачем або прибором.

При необхідності вказування точного місця розташування відбірного пристрою або точки вимірювання (всередині контуру технологічного апарату) наприкінці тонкої лінії зображується коло діаметром 2 мм.

Таблиця 2

Найменування Позначення
вид розміри
1. Первинний вимірювальний перетворювач (датчик); прибор, який встановлюється за місцем: на технологічному трубопроводі, апараті, стіні, полу, колоні, металоконструкції
2 Прибор, який встановлюється на щиті, пульті
3. Виконавчі механізми. Загальне позначення
4. Виконавчі механізми, які при припиненні подачі енергії або управляючого сигналу відкривають регулюючий орган
5. Теж, закривають
6. Теж, залишають в незмінному положенні
7. Виконавчі механізми з допоміжним ручним приводом
8. Регулюючий орган
9. Лінії зв’язку
10. Перехрещення ліній зв’язку без поєднання друг з другом
11. Перехрещення ліній зв’язку з поєднанням між собою

Допускається запірну і регулюючу апаратуру (наприклад, засувки, заслінки, шибери, направляючі апарати та ін.), які використовуються в системах автоматизації і замовляються за технологічною часткою проекту, зображувати згідно стандартам, діючим в певній галузі.

Підвід ліній зв’язку до символу прибору допускається в любій точці його кола (зверху, знизу, збоку).

Для вказівки напрямку передачі сигналу і виду енергії на лініях зв’язку допускається наносити стрілки:

Електричний сигнал

Пневматичний сигнал

Гідравлічний сигнал

Вимірювальні величини і функціональні ознаки приборів повинні виконуватися літерами латинського алфавіту та відповідати вказаним в табл.. 3.


Таблиця 3

Буквені позначення основних вимірюваних величин та функціональних ознак приборів за ГОСТ 21.404-85

 

Позначення Вимірювана величина Функції, які виконує прибор
Основне значення першої літери Допоміжне значення, яке уточнює значення першої літери Відображення

 

інформації

Формування вихідного сигналу Допоміжне

 

значення

А + сигналізація аналоговий сигнал
В світловий потік, яскравість
С + автоматичне регулювання, управління
D щільність різність, перепад дискретний сигнал
Е люба електрична величина + первинне перетворювання
F витрати співвідношення, доля
G розмір, положення, переміщення + гідравлічний сигнал
Н ручний вплив верхня межа вимірюваної величини
І + показування
J + автоматичне перемикання, обігання
К час, програма за часом станція управління
L рівень нижня межа вимірюваної величини
М вологість
N +
О +
Р тиск, вакуум пневматичний сигнал
Q величина, яка характеризує якість (склад, концентрація) інтегрування, сумування за часом
R радіоактивність реєстрація
S швидкість, частота блокування, вмикання, перемикання
Т температура + проміжне перетворення
U декілька різнорідних величин
V в’язкість +
W маса
X нерекомендована резервна буква
Y + перетворення обчислювальні функції
Z + +

Примітка: знаком “+” позначені резервні літери.

Случайные новости

13. Анализ закона распределения результатов наблюдений

Как вытекает из центральной предельной теоремы, распределение случайных погрешностей будет близким к нормальному каждому разу, когда результаты наблюдений будут формироваться под влиянием большого количества независимых факторов, каждый с которых взыскивает лишь незначительное влияние сравнительно с суммарным влиянием других. Такая ситуация по определению есть характерной для описания случайных погрешностей при метрологических операциях и применение функции нормального распределения для обработки результатов измерений есть достаточно продуктивным. В то же время при получении результатов наблюдений при измерениях не является очевидным тот факт, что закон их распределения есть нормальным. Поэтому задача проверки результатов измерений относительно возможности применения функции нормального распределения есть весьма актуальной.

На данное время при достаточно большому количеству наблюдений (n > 40) одним из распространенных образов есть построение гистограммы распределения наблюдений со следующим сравнением ее с теоретической кривой функции нормального распределения. При сравнимые важным есть рациональный выбор вида функции – интегральной или дифференциальной. Из математического анализа известно, что при интегрировании функции сглаживаются , при дифференцировании наоборот их особенности проявляются более сильно, поэтому график плотности распределения р(х) несет больше информации о виде распределения , чем интегральная функция распределения F(x).

Для проверки правильности выводов применяются так называемые критерии согласования .

К наиболее употребляемым нужно отнести два критерия:

- критерий согласования Колмогорова;

- критерий согласования Пирсона;

При применении критерия Колмогорова сравнивается максимальное по модулю различие между теоретическим и полученным распределением:

; (64)

где F*(x) исследуемая функция , F(x) –теоретическая функция распределения.

Теорема Гливенка – Кантели утверждает ,что D с увеличением объема выборки сбегает по достоверности до 0.Если принять, что при падении D к нулю за зависимостью ( по Колмогорову):

Λ = D ; (65)

где Λ-случайная величина , то при достаточно больших n закон распределения Λ вообще не зависит от закона распределения генеральной совокупности Х.

За теоремой Колмогорова для любого беспрерывного закона распределения генеральной совокупности Х функция распределения случайной величины Λ при достаточно больших n имеет вид :

( 66)

 

Условием принадлежностей данных исследования к генеральной совокупности теоретической функции распределения F(x) есть вычисленная за формулой (66) реализация λ случайной величины Λ на уровне значимости q, которая должна принадлежать к квантильной границы распределения Колмогорова.

В критерии согласования Пирсона сравниваются между собой теоретические и эмпирические числа попаданий в интервалы. Интервалы могут быть любыми, лишь бы теоретическое количество попаданий к каждому из них была не меньше 5. Эмпирические числа попаданий в них nj берутся с гистограммы. Каждое nj сравнивается с теоретическим числом попаданий в этот интервал j , где рj достоверность попадания величины Х в j-и интервал.

;

aj , bj –границы j-го интервала. К.Пирсон довел , что если все j ≥ 5 , итоговое квадратичное относительное различие между теоретическим и эмпирическим количеством попаданий к каждому интервалу определяется формулой:

(67)

и имеет приблизительно χ2 – распределение Пирсона с k – m степенями свободы , где m – число ограничений , которое равняется числу параметров избранного распределения плюс 1 .

Если эмпирические и теоретические числа принадлежат к одной генеральной совокупности , то величина (67) действительно должна иметь χ2 распределение и ее измеренное значение должно приняться в соответствующих квантильных границах. Теоретическое распределение можно считать подобранным правильно на уровне значимости q , если величина (67) будет не очень большой , вместо того должна выполняться условие:

 

χ21-q (k-m). (68)

Если число наблюдений меньше сорока, то для проверки нормальности распределения можно воспользоваться понятием статистической функции распределения результатов наблюдений. Для ее построения получены в процессе эксперимента результаты группируют в так называемый

вариационный ряд Х(1); Х(2),...; Х(n) , члены которого располагаются в порядке их рост, так что всегда Х(1),. ≤Х(2) ≤….≤X(n) . Статистическую функцию распределения Fn(xk) определяют за формулой:

k = 1,2,…,n (69)

Fn(x) есть ступенчатая линия , соседние значения которой отвечают значениям членов вариационного ряда. Каждый прыжок равняется , если все п членов ряда резни. Если же для некоторого k X(k) = X(k+1) , = ... = X(k+1) ), то Fn (x) в точке х = X(k) возрастает на , где i-число равных между собой членов ряда.

Если число наблюдений беспредельно увеличивать, то статистическая функция распределения сходится по вероятности к истинной функции Fx(x).

Для проверки нормальности распределения результатов наблюдений находят значение zk

как оборотной функции относительно интегральной функции нормального распределения Ф(zk). При этом в качестве аргумента принимаются соответствующие значения Fn(xk) статистической функции распределения.

Φ(zk) = Fn(xk).

При выполнении ручных расчетов небольшого объема а также с учебной целью пользуются таблицами нормированных функций распределения . В то же время , как отмечалось выше, существуют мощные пакеты программ для бизнес, инженерных и научных расчетов (Мathcad , Excel , Matlab ) , в состав которых входит большой объем статистических функций. В связи с этим при проверке нормальности распределения с использованием , например, программы Mathcad zk находят как квантиль функции qnorm( p,μ,σ). Но недостатком применения этой функции есть необходимость предыдущего знания кроме заданной достоверности р ( как значения членов вариационного ряда Fn(xk) ) еще и величин μ и σ. В то же время известно , что функция распределения Стьюдента и ее обратная функция qt(p,k) при увеличении k приближается к функции нормального распределения но в то же время для определения функции распределения Стьюдента необходимо знать только заданную достоверность р и число степеней свободы k . В качестве примера для сравнения приведем значение квантилов, высчитанных за выше обозначенных условий.

 

Сменная zk(Xk) определяется через результаты наблюдений как

что при неизменных mx и σx является прямой линией и если в координатах z ; х нанести точки zk; xk, то при нормальном распределении они должны также расположиться в течение одной прямой линии с каким-то разбросом. Если же в результате такого построения выйдет некоторая кривая линия, то гипотезу о нормальности распределения придется отвергнуть как такую , что противоречит исследовательским данным.

Вопрос о том, насколько зависимость z(x) может отвергаться от линейной только в случае влияния случайных факторов , решается методами непараметрического статистического оценивания.

Пример 5. Ниже приведенный пример проверки нормальности распределения величины сопротивления партии резисторов . Расчеты проводились с помощью программ Excel и Mathcad.

В таблице Excel приведенные результаты измерений(Ri) , результаты расчетов квантиля интегральной функции нормального распределения (Zi) , , которые определялись по формуле. На диаграмме построенная также линия тренда (линейная ) , возле которой расположенные точки Zi. Как видно из графику , разброс точек небольшой и полученный результат наблюдений можно отнести к нормальному распределению. С помощью программы Mathcad были рассчитаны квантили обратной функции qt(p,k) , где р - заданная достоверность, которая рассчитывается как статистическая функция Fn(xk) ) , k –достаточно большое число (10000)

© 2020
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру