Функции и основные мероприятия при создании АСУ ТП

 

Основными функциями АСУ ТП являются:

1. Информационные, содержанием которых является сбор, обработка и представление информации о состоянии автоматизированного технологического комплекса (АТК) оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки. Например, централизованный контроль и измерение технологических параметров, косвенное измерение параметров процесса, формирование и выдача данных оперативному персоналу АТК, подготовка и передача информации в смежные системы управления, обобщенная оценка и прогноз состояния АТК и его оборудования.

2. Управляющие, результатом которых являются выработка и реализация управляющих воздействий на ТОУ. Например, регулирование (стабилизация) отдельных технологических переменных, однотактное логическое управление операциями или аппаратами, программное логическое управление группой оборудования, оптимальное управление установившимися или переходными технологическими режимами, адаптивное управление объектом в целом. Отличительная особенность управляющих и информационных функций АСУ ТП - их направленность на конкретного потребителя (ТОУ, оперативный персонал, смежные системы управления).

3. Вспомогательные, функции, обеспечивающие решение внутри системных задач. Они имеют потребителя вне системы. Например, контроль за функционированием и состоянием технических средств, контроль за хранением информации и т.п. [2]

Основные мероприятия при создании АСУ ТП включают:

- обследование объекта автоматизации:

- разработку концепции автоматизации, технических требований и технического задания на АСУ ТП:

- выбор программно-технического комплекса для АСУ ТП:

- техническое руководство работами по разработке и внедрению АСУТП:

- разработку рабочего проекта АСУ ТП, включая компоновку и планы размещения оборудования, чертежи архитектурно-строительной части, монтажные чертежи, кабельные журналы, спецификации на оборудование и материалы по всем частям проекта, рабочие сметы, сводный сметный расчёт;

- разработку алгоритмического обеспечения, включая видеограммы, алгоритмы технологических защит, блокировок, авторегуляторов, сигнализации, шаговых программ (ФГУ), информационно-расчётных задач;

- разработку проекта программно-технического комплекса (ПТК);

- заводские испытания и поставку ПТК;

- обучение персонала;

- строительные и электромонтажные работы (с привлечением субподрядчиков), технический надзор за реализацией проекта АСУ ТП;

- пуско-наладочные работы, включая «холодную» наладку, поузловое опробование, комплексное опробование, сдачу в опытную эксплуатацию, режимную наладку;

- приёмо-сдаточные испытания и ввод АСУ ТП в промышленную эксплуатацию;

- гарантийное и послегарантийное сопровождение.

 

 

Разработка структурных схем

 

Структурная схема разрабатывается на начальных стадиях проектирования и предшествует разработке схем других типов.

Структурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи между ними. Схема отображает принцип действия изделия в самом общем виде.

Действительное расположение составных частей на структурной схеме не учитывают и способ связи не раскрывают. Построение схемы должно давать наглядное представление о

- составе изделия;

- последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии.

Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или условных графических обозначений. При изображении функциональных частей в виде прямоугольников их наименования, типы и обозначения вписывают внутрь прямоугольников.

Направление хода процесса, происходящего в изделии, обозначают стрелками, соединяющими функциональные части. На схемах простых изделии функциональные части располагают в виде цепочки в соответствии с ходом рабочего процесса в направлении слева направо. Схемы, содержащие несколько основных рабочих каналов, рекомендуется вычерчивать в виде параллельных горизонтальных строк [3].

Ниже на нескольких примерах показаны правила и особенности построения структурных схем устройств и систем.

На рисунке 1 приведена структурная схема автоматической системы регулирования теплоснабжения и горячего водоснабжения (ГВС) здания.

Система содержит следующие функциональные части:

1. узел учета тепловой энергии, с помощью которого определяется количество потребленной тепловой энергии и расхода горячей воды,

2. система регулирования отопления, предназначенная для поддержания заданной температуры и давления теплоносителя (воды) в контуре отопления, заданной температуры воздуха в помещениях здания.

3. система регулирования ГВС, предназначенная для поддержания необходимой температуры и давления горячей воды,

4. система электроснабжения всех блоков автоматической системы регулирования,

5. персональный компьютер.

Рисунок 1 – Структурная схема автоматической системы регулирования теплоснабжения и горячего водоснабжения

Особенностью этой схемы является то, что на ней показаны не только связи между отдельными блоками системы регулирования, но и направление потоков теплоносителя и горячей воды.

При большом количестве функциональных частей в изделии элементы структурной схемы могут обозначаться порядковыми номерами. При этом должен быть составлен перечень этих функциональных частей. В этом случае наглядность структурной схемы ухудшается, т.к. роль каждой функциональной части выясняется не только по изображению, но и с помощью перечня.

Для примера исполнения этого варианта на рисунке 2 приведена структурная схема системы стабилизации скорости вращения электродвигателя.

 

Рисунок 2 – Структурная схема системы стабилизации скорости вращения электродвигателя

Для сложных изделий, состоящих из нескольких функциональных частей, для каждой части также могут быть разработаны их структурные схемы.

Так, например, на рисунке 3 приведена структурная схема основного преобразователя электромагнитного расходомера, входящего в состав узла учета тепловой энергии (рисунок 1), и предназначенного для определения текущего и суммарного расхода теплоносителя (воды), протекающего по трубопроводу контура отопления.

Рисунок 3 – Структурная схема преобразователя электромагнитного расходомера

На структурной схеме допускается указывать характеристики функциональных частей, поясняющие надписи и диаграммы, определяющие последовательность процессов во времени, а также параметры в характерных точках (величины токов, напряжений, формы и величины импульсов и др.). Данные помещаются рядом с графическим обозначением или на свободном поле схемы. После окончания проектирования структурная схема изделия включается в эксплуатационную документацию для общего ознакомления обслуживающего персонала с изделием.