В курсовом проекте предполагается выполнение двух вариантов функциональной схемы АСУНТП с применением: I) серийной аппаратуры контроля и автоматизации, ГСП и 2) средств вычислительной техники.Рекомендация о внедрении одного из предложенных вариантов должна быть основана на результатах функционально-стоимостного анализа решаемого вопроса. Выбор аппаратуры системы управления может быть произведен с помощью [44], а также на основании пакета прикладных программ автоматизированного проектирования спецификации технических средств АСУТП методика работы с которыми описана в [20] .
Подробное изложение требований к графическому оформлению функциональных схем, условных изображений средств автоматизации приведено в прил.1.
В качестве локальных средств сбора и накопления первичной информации (автоматических датчиков), вторичных приборов, регуляторов и исполнительных устройств используются преимущественно приборы и средства автоматизации ГСП. В качестве технических средств централизованного сбора, передачи и обработки данных также используются агрегатированные комплексы ГСП. Методические указания по выбору типа датчиков, преобразователей, вторичных приборов и регуляторов приведены в [20].
При разработке функциональных схем автоматизации технологическое оборудование и коммуникации нужно показывать упрощенно, но при втом разработанная схема должна давать ясное представление о технологическом оборудовании и его взаимодействии со средствами автоматизации.
Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах автомати-зации должны изображаться согласно действующим стандартам ОСТ 36-27-77, система обозначений в котором основывается на функциональных признаках. Технические коммуникации и трубопроводы жидкостей и газов изображаются условными обозначениями по ГОСТ 3464-63.
Условные обозначения приборов, средств автоматизации, технологической аппаратуры согласно указанным стандартам подробно описаны в [21, с. 29-54].
6. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АСУНТП И ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Стадии, этапы и перечень работ по созданию АСУНТП установлена ГОСТ 20913-75 "Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Стадии создания".
Проектирование АСУНТП включает в себя следующие стадии: технико-экономическое обоснование (ТЭО), техническое задание (ТЗ), технический проект (ТП), рабочий проект (технорабочий проект ТРП), внедрение, анализ функционирования.
6.1. Технико-экономическое обоснование создания АСУНТП
Основная цель ТЭО состоит в формировании обоснованного с позиций заказчика предложения о создании АСУНТП с определенными основными функциями и техническими характеристиками.
Работы стадии ТЭО выполняются заказчиком совместно с генеральным проектировщиком системы. Ответственность за разработку и результаты ТЭО несет заказчик системы.
На стадии ТЭО анализируются случаи применения АСУНТП для аналогичных объектов и обследование действующего объекта и существующей системы управления технологическими процессами. Основные выходные документы стадии ТЭО:
-технико-экономическое обоснование АСУНТП с выбранными функциями и их характеристиками;
-исходные технические требования к АСУТП согласно ГОСТ I7I95-76.
ТЭО должно содержать;
-исходные положения (основание разработки АСУНТП; сведения о заказчике, исполнителе, соисполнителях; данные о роли системы в общей структуре ИАСУ );
-общую характеристику объекта и системы управления (краткая характеристика ТОУ, контролируемых сред, взрыво-и пожароопасность помещений, уровень автоматизации ТП, требования к информационной и технической совместимости АСУ разных уровней);
-обоснование цели создания АСУНТП (основные критерии эффективности, оценка повышения технико-экономических показателей производства за счет АСУНТП);
-предварительный выбор и обоснование комплекса задач управления;
-предварительное обоснование выбора комплекса технических средств;
-предварительное обоснование экономической эффективности;
-вывод об экономической целесообразности и хозяйственной необходимости создания АСУНТП.
6.2. Техническое задание на проектирование АСУНТП
Исходными материалами для работ на стадии ТЗ являются: согласованная заявка на разработку системы по форме ТК-2; ТЭО создании системы; исходные технические требования заказчика к системе.
Основные этапы стадии ТЗ:
-предварительное обследование автоматизированного объекта;
-предпроектные научно-исследовательские работы;
-эскизная разработка АСУНТП;
-разработка ТЗ на создание АСУНТП.
Основные выходные документы стадии:
-ТЗ на создание АСУНТП, содержащее технические требования и план-график работ;
-научно-технический отчет, содержащий результаты проведенных предпроектных исследований и эскизной разработки АСУНТП.
Состав, содержание и порядок оформления ТЗ регламентируется ГОСТ 23252-78, в соответствии о которым ТЗ должно содержать:
-вводную часть (основание для создания АСУНТП, сроки начала и окончания работы, наименование организаций заказчика и исполнителей работ);
-характеристику ТОУ (описание объекта и его технологические режимы, характеристики материальных и энергетических потоков, условий эксплуатации);
-назначение АСУНТП (критерии и целевые функции управления, периодичность и формы представления информации, требования к точности и качеству регулирования);
-технико-экономические показатели АСУНТП (экономический эффект, смета затрат, коэффициент окупаемости капитальных вложений);
-требования к АСУНТП (точность и быстродействие выполнения каждой функции, патентная чистота, совместимость АСУНТП со смежными системами);
-требования к заказчику по подготовке объекта;
-состав и содержание работ по созданию АСУНТП (план-график работ с указанием сроков и исполнителей);
-порядок ввода АСУНТП в промышленную эксплуатацию.
ТЗ на создание АСУНТП и ТЭО являются обязательными исходными документами для .проведения проектных и научно-исследовательских работ на стадиях технического и рабочего проектирования.
6.3. Технический проект
На стадии технического проектирования разрабатываются основные технические решения по создаваемой системе - выполняются системотехнический и аппаратурно-технический синтез АСУНТП, разрабатывается ее математическое и информационное обеспечение.
Системотехнический синтез включает разработку функциональной структурной схемы системы, схем информационных потоков, разработку содержательных постановок для всех задач управления, решаемых системой, решение вопросов совместимости системы со смежными АСУНТП и АСУ предприятием.
Аппаратурно-технический синтез АСУНТП включает разработку систем локальной автоматики, блок-схемы информационно-управляющего комплекса на базе средств вычислительной техники, принципиальные решения по выбору аппаратуры локальной автоматики и комплекса технических средств вычислительной техники.
Техническое проектирование специального математического обеспечения АСУНТП заключается в разработке полного набора алгоритмов контроля и управления, общего алгоритма функционирования системы в реальном масштабе времени, экспериментальной проверке основных алгоритмов управления на объекте либо модели, выборе математических методов решения задач оптимального управления.
При решении вопросов информационного обеспечения основное внимание уделяют разработке схем сбора, передачи и обработки данных, формированию баз данных, подготовке фонда нормативно-справочной информации,
Перечень разделов пояснительной записки к техническому проекту АСУНТП и их основное содержание приведены в [l, с. II9-I22] .
Пояснительная записка ТП должна включать в себя:
-общую часть;
-общую характеристику ТОУ;
-общесистемные вопросы (обоснование целей создания АСУНТП, описание критериев эфективности управления и ограничений, перечень основных функций системы, обоснование принятой функциональной структуры и ее описание и т.д.);
-математическое обеспечение (обоснование выбора средств математического обеспечения, алгоритмы контроля и управления, функционирования системы и комментарий к ним и т.д.);
-информационное обеспечение (краткое описание процедур сбора, Обработки и использования информации, объем и периодичность входных и выходных потоков информации);
-техническое обеспечение (обоснование структуры КТС и его выбора, спецификации оборудования и материалов и др.);
-оперативный персонал (проект штатного расписания, функциональные обязанности эксплуатационного и ремонтного персонала, описание организации эксплуатации и обслуживания системы).
Графическая часть технического проекта должна состоять из схемы функциональной структуры АСУНТП, структурных схем KTС и вычислительного комплекса, функциональной схемы автоматизации и схемы организационной структуры АСУНТП.
6.4. Рабочий проект
Целью работ, выполняемых на стадии рабочего проектирования, является выпуск рабочей документации на создаваемую систему.
Работы этой стадии завершаются выпуском рабочего проекта АСУНТП, состоящего из проектно-сметной документации для приобретения, монтажа и наладки комплекса технических средств системы и документации программного и организационного обеспечения, необходимой для наладки и эксплуатации системы.