Справочник инженера по АСУТП Проектирование и разработка 2008. Справочник инженера по асутп Проектирование и разработка Учебнопрактическое пособие ИнфраИнженерия
 Скачать 6.47 Mb.
|
|
Глава 6. Состав и содержание документации проекта АСУТП 335 могательных устройств и аппаратуры (источники пи- тания реле, магнитные пускатели); 3) функциональные связи между средствами техническо- го обеспечения; 4) внешние функциональные связи средств технического обеспечения с другими техническими средствами; 5) таблицу примененных в схеме условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами. 4.1.2. На схеме допускаются необходимые текстовые по- яснения". Первое, что необходимо сделать, это узаконить понятие Функциональная схема автоматизации - термин общепринятый, и понятный в среде разработчиков АСУТП. Функциональные схемы автоматизации создаются разра- ботчиком АСУТП на стадии предварительного (технического) проектирования АСУТП, и являются промежуточным доку- ментом между монтажно-технологическими схемами, и тем, что обычно называют мнемосхемами, то есть это - графиче- ские изображения стратегии управления и защиты, реализо- ванной в АСУТП - и в РСУ, и в ПАЗ. Функциональные схемы автоматизации освобождены от изображения всего, что не относится непосредственно к функ- циям АСУТП: • Технологических линий, не используемых при реали- зации функций управления и защиты в АСУТП; • Приборов по месту; • Первичных измерительных элементов; • Предохранительных клапанов; • Преобразователей входных и выходных сигналов; • Клапанных сборок; • Задвижек, не связанных с АСУТП; • И т. д. Как правило, на функциональных схемах изображаются связи и блоки, реализующие функции усовершенствованного управления в РСУ, которые отсутствуют на монтажно- технологических схемах. Как правило, на тех же функциональных схемах изобра- жаются связи и блоки, реализующие функции противоаварий- ной защиты в системе ПАЗ. 336 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка Сказанное означает, что "Функциональные схемы ав- томатизации" относятся к прикладному программному обеспечению, а именно - к алгоритмическому, но никак не к техническому. Функциональные схемы автоматизации разрабатываются специалистами АСУТП - разработчиками АСУТП, и входят в состав документов, содержащих решения по реализации алго- ритмов управления и ПАЗ: • Краткое описание технологического процесса; • Цели управления; • Стратегия управления; • Алгоритм решения; • Результаты решения; • Функциональная схема автоматизации; • Блок-схема управления / логики; • Детальная конфигурация; • Диаграммы контуров управления и ПАЗ (Loop Dia- grams). Все эти документы создаются Разработчиком АСУТП. Следующие четыре документа переходят в Рабочую до- кументацию из Технического проекта после внесения всех необходимых дополнений и корректировок, либо непосредст- венно создаются как документы Технорабочего проекта. 6.15. Документ "Описание комплекса технических средств" * (П9) Документ содержит следующие разделы: • Общие положения; • Структура комплекса технических средств; • Средства вычислительной техники; • Аппаратура передачи данных. В разделе "Общие положения" приводятся исходные дан- ные, использованные при проектировании технического обес- печения АСУТП. В разделе "Структура комплекса технических средств" приводится: 1) Обоснование выбора структуры комплекса техниче- ских средств (КТС). В том числе - технические реше- Глава 6. Состав и содержание документации проекта АСУТП 337 ния по обмену данными с техническими средствами других АСУТП, и по использованию технических средств ограниченного применения (в соответствии с перечнями, утвержденными в установленном порядке). 2) Описание функционирования КТС, в том числе в пус- ковых и аварийных режимах; 3) Описание размещения КТС на объектах и на произ- водственных площадках с учетом выполнения требо- ваний техники безопасности, а также с учетом соблю- дения условий эксплуатации данных технических средств; 4) Обоснование применения, и технические требования к оборудованию, предусмотренному в утвержденных проектах и сметах на строительство или реконструк- цию предприятий, и изготовляемому в индивидуаль- ном порядке промышленными предприятиями, или строительно-монтажными организациями по заказным спецификациям и чертежам проектных организаций как применяемые в силу особых технических решений в проекте; 5) Обоснование методов защиты технических средств от механических, тепловых, электромагнитных и других воздействий, защиты данных, в том числе от несанк- ционированного доступа к ним, и обеспечения задан- ной достоверности данных в процессе функциониро- вания КТС; 6) Результаты проектной оценки надежности КТС. В разделе "Средства вычислительной техники" приводит- ся: 1) Обоснование и описание основных решений по выбо- ру оборудования РСУ и ПАЗ; 2) Обоснование и описание основных решений по выбо- ру типов периферийных технических средств, в том числе средств получения, контроля, подготовки, сбора, регистрации, хранения и отображения информации; 3) Описание структурной схемы технических средств, размещенных в ЦПУ и на удаленных рабочих местах; 4) Результаты расчета или расчет числа технических средств и потребности в носителях данных; 338 Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка 5) Обоснование численности персонала, обеспечивающе- го функционирование технических средств; 6) Технические решения по оснащению рабочих мест персонала, включая описание рабочих мест и расчет площадей; 7) Описание особенностей функционирования техниче- ских средств в пусковом, нормальном и аварийном режимах. В разделе "Аппаратура передачи данных" приводится: 1) Обоснование и описание решений по выбору средств телеобработки и передачи данных, в том числе реше- ния по выбору каналов связи, и результаты расчета (при необходимости расчет) их числа; 2) Решения по выбору технических средств, обеспечи- вающих сопряжения с каналами связи, в том числе ре- зультаты расчета (или расчет) их потребности; 3) Требования к арендуемым каналам связи; 4) Сведения о размещении абонентов и объемно- временных характеристиках передаваемых данных; 5) Основные показатели надежности, достоверности и других технических характеристик средств телеобра- ботки и передачи данных. 6.16. Документ "План расположения оборудования АСУТП на объекте" * (С7) План расположения оборудования должен показывать размещение средств технического обеспечения АСУТП на площадке. План расположения средств технического обеспечения, выполняемый при разработке технического проекта, должен определять расположение пунктов управления и средств тех- нического обеспечения, требующих специальных помещений или отдельных площадей для размещения. Документ допускается включать в раздел "Структура комплекса технических средств" документа "Описание ком- плекса технических средств". Глава 6. Состав и содержание документации проекта АСУТП 339 6.17. Документ "Схема структурная комплекса техниче- ских средств" * (С1) Документ содержит состав комплекса технических средств и связи между этими техническими средствами или группами технических средств, объединенными по каким- либо логическим признакам (например, совместному выпол- нению отдельных или нескольких функций, одинаковому на- значению и т. д.). При выполнении схем допускается: 1) Указывать основные характеристики технических средств; 2) Представлять структуру КТС АСУТП несколькими схемами, первой из которых является укрупненная схема КТС АСУТП в целом. 6.18. Документ "Спецификация оборудования" * (В4) Документ "Спецификация оборудования" должен быть составлен в соответствии с требованиями ГОСТ 21.110-95 СПДС "Правша выполнения спецификации оборудования, из- делий и материалов " При использовании в проекте технических средств, для заказа которых требуется заполнение опросных листов, при- ложение последних к проекту обязательно. При использова- нии технических средств, имеющих ограничения на примене- ние в соответствии с перечнями, утвержденными в установ- ленном порядке, необходимо приложить к проекту копии до- кументов о согласовании поставки этих средств. 6.19. Документ "Планы расположения оборудования и проводок в ЦПУ" (С8) План расположения оборудования и проводок должен по- казывать планы и разрезы помещений, на которых должно быть указано размещение средств технического обеспечения Системы. Документ допускается включать в раздел "Структу- ра комплекса технических средств" документа "Описание комплекса технических средств". 340 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка 6.20. Документ "Чертеж общего вида системных шкафов и установки технических средств" (ВО) Данный документ содержит следующие разделы: • Легенда адресации устройств; • Общий вид системных шкафов с установкой техниче- ских средств; • Общий вид шасси системы, терминальных панелей и их конфигурация. На чертежах допускаются необходимые текстовые пояснения. В ряде случаев "Таблицу соединений и подключений (С6)" документа РД 50-34.698-90 удобно разделить на два нижесле- дующих документа. 6.21. Документ "Таблица внутрисистемных соединений и подключений" (С6.1) Данный документ содержит таблицу внутренних соеди- нений основного оборудования системы системными кабеля- ми. 6.22. Документ "Таблица соединений кросс - система" (С6.2) Данный документ содержит таблицу соединения систем- ного оборудования с кроссовыми шкафами и другими проме- жуточными клеммниками. Далее вводится дополнительный, отсутствующий в ГОСТ 34.201-89 и РД 50-34.698-90 документ, определяющий схе- мы питания и заземления. 6.23. Документ "Схемы питания и заземления" (СЮ) Данный документ содержит следующие разделы: • Структурная схема расключения питания 220V АС; • Блоки питания и клеммники расключения 24V DC; • Таблицы расключения питания 220V АС; • Таблицы расключения питания 24V DC; • Схемы заземления системы. Гпава 6. Состав и содержание документации проекта АСУТП 341 Примечание При составлении Спецификации оборудования системы для объектов I и II категорий взрывоопасности в обязатель- ном порядке необходимо предусмотреть систему беспере- бойного электропитания основного оборудования Системы и питания цепей полевого КИП. Еще один принципиальный момент: Конкретизируется содержание документа 4.16 "Схема принципиальная" из РД 50-34.698-90 как документа, содер- жащего принципиальное графическое изображение прохожде- ния сигналов по каналу Поле - Система - Поле: 6.24. Документ "Схемы электрические принципиальные контуров измерения, регулирования, сигнализации и блокировок" (Loop Diagrams) (СБ) Содержат изображение последовательности прохождения сигнала от датчика до системы с указанием и маркировкой соединительных коробок, кабелей, кросса и барьеров искробе- зопасности; а также в обратной последовательности — от сис- темы до исполнительного механизма. Учитывая особую актуальность и, в то же время, новизну диаграмм контуров для многих отечественных разработчиков и пользователей, на следующих страницах воспроизводятся несколько образцов (таблицы 6.1-6.5). Воспроизведены стандарты диаграмм, разработанные экс- пертами Инженерного центра ЗАО "Компания СЗМА" (трест "Севзапмонтажавтоматика"), г. Санкт-Петербург. Аналогичные диаграммы используют и ведущие западные проектировщики и разработчики систем автоматизации. Диаграмма стандартного контура регулирования уровня Таблица 6.1 Диаграмма каскадного ПИД-регулятора давления Таблица 6.2 § fc PN £ з § § а •8 I I I § I I 1 1 О U ) Диаграмма контура управления приводом электрозадвижки Таблица 6.3 U) i 8 О) «с а: § •а а 2$ О Й Ъ 0 1 0 1 S5 I I Шкаф РСУ PFCD 3 <А8) Рабочая станция Гк»адс AMN32 Hi Ш Ж»1й-1 | модуль лоангс I Г- Лист «ДСП Подпись Дат» Диаграмма сигнализации состояния электрозадвижки Таблица 6.4 L/1 Диаграмма контура управления с двумя выходными сигналами Таблица 6.5 о 1 •С а: s: * s; а з 1 а о X П •§ 0 § а: с л с 1 1 3 § Глава 6. Состав и содержание документации проекта АСУТП 347 6,25. Документ "Инструкция по эксплуатации и обслуживанию КТС" (ИЭ) Документ содержит следующие разделы: • Общие указания; • Меры безопасности; • Порядок работы; • Проверка правильности функционирования; • Обслуживание и замена модулей и плат; • Указания о действиях в разных режимах. В разделе "Общие указания" указываются: 1) Вид оборудования, для которого составлена инструк- ция; 2) Наименование функций АСУТП, реализуемых на дан- ном оборудовании; 3) Регламент и режимы работы оборудования по реали- зации функций; 4) Перечень эксплуатационных документов, которыми должен дополнительно руководствоваться персонал при эксплуатации данного оборудования. В разделе "Меры безопасности" перечисляются правила безопасности, которые необходимо соблюдать во время под- готовки оборудования к работе и при его эксплуатации. В разделе "Порядок работы" указываются: 1) Состав и квалификацию персонала, допускаемого к эксплуатации оборудования; 2) Порядок проверки знаний персонала и допуска его к работе; 3) Описание работ и последовательность их выполнения. В разделе "Проверка правильности функционирования" приводится содержание, краткие методики основных проверок оборудования, и правильность выполнение функций системы. В разделе "Обслуживание и замена модулей и плат" опи- сываются процедуры обслуживания оборудования системы, как в автономном, так и в оперативном (рабочем) режиме. В разделе "Указания о действиях в разных режимах" пере- числяются действия персонала при нормальном режиме рабо- ты, предаварийном состоянии объекта, при отключении обо- рудования, при пуске и останове технологического процесса. 348 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка Примечание Следующие два документа: С4 "Схема соединения внешних проводок", и С5 "Схема подключения внешних проводок" Технического обеспечения разрабатываются Проектной организацией. 6.26. Документ "Схема соединения внешних проводок" (С4) На схемах указываются: 1) Электрические провода и кабели, импульсные, ко- мандные, питающие, дренажные трубопроводы, за- щитные трубы, короба и металлорукава (с указанием их номера, типа, длины и, при необходимости, мест подсоединения), прокладываемые вне щитов и кроссо- вых шкафов; 2) Отборные устройства, чувствительные элементы, ре- гулирующие органы и т. п., встраиваемые в техноло- гическое оборудование и трубопроводы с указанием номеров их позиций по спецификации оборудования и номеров чертежей их установки; 3) Приборы, регуляторы, исполнительные механизмы и т. п., устанавливаемые вне щитов с указанием номеров их позиций по спецификации оборудования, и номеров чертежей их установки; 4) Щиты и пульты с указанием их наименований и обо- значения таблиц соединений, таблиц подключений; 5) Устройства защитного заземления щитов, приборов и других электроприемников, выполненные согласно действующей нормативно-технической документации; 6) Технические характеристики кабелей, проводов, со- единительных и разветвительных коробок, труб, арма- тур и т. п., предусмотренных данной схемой и необхо- димое их число; 7) Таблицу примененных в схеме условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами. На схемах допускается указывать другие виды технических средств и давать текстовые пояснения. Глава 6. Состав и содержание документации проекта АСУТП 349 6.27. Документ "Схема подключения внешних проводок" (С5) Представляет собой таблицы электрических соединений полевого КИПиА с кроссовым оборудованием РСУ и системы ПАЗ. На схемах указываются вводные устройства (сборки коммутационных зажимов, штепсельные разъемы и т. п.) шкафов, щитов, пультов, соединительных коробок, и под- ключаемые к ним кабели и провода, а также другие виды тех- нических средств. Схемы подключения (С5) допускается не выполнять, если эти подключения показаны на схемах соединения внешних проводок (С4). 6.28. Требования к содержанию документов с решениями по Информационному обеспечению Документы, помеченные звездочкой, включаются в рабо- чую документацию из технического проекта после внесения необходимых дополнений и корректировок. 6.29. Документ "Перечень входных и выходных сигналов РСУ" *(В1) Документ содержит следующие разделы: • Перечень входных сигналов РСУ; • Перечень выходных сигналов РСУ. В разделе "Перечень входных сигналов РСУ" указываются: 1) Для аналогового сигнала - наименование измеряемой величины, единицы измерения, диапазон изменения, предаварийные и предупредительные уставки, требо- вания к точности и периодичности измерения, тип сигнала; 2) Для дискретного сигнала - наименование, периодич- ность, смысловое значение сигнала. Раздел "Перечень выходных сигналов РСУ" содержит перечень выходных сигналов с указанием их наименований, единиц измерения и диапазонов изменения. 350 Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка Замечание В ряде случаев удобно делать группировку сигналов по контурам управления или защиты в едином перечне сигналов входа-выхода. 6.30. Документ "Перечень входных и выходных сигналов ПАЗ" *(В2) Документ содержит перечни входных и выходных сигна- лов с указанием их наименований, единиц измерения и диапа- зонов изменения: • Перечень входных сигналов системы ПАЗ; • Перечень выходных сигналов системы ПАЗ. Состав характеристик аналогичен перечням сигналов РСУ. 6.31. Документ "Перечень сигналов взаимообмена РСУ-ПАЗ" (В10) Содержит перечень сигналов (переменных) взаимодейст- вия системы управления с системой ПАЗ с указанием их на- именований, назначения, единиц измерения и диапазонов из- менения. Образец упрощенной формы документов В1 и В2, кото- рый удобно использовать при подготовке Технического зада- ния, приводится в таблице 6.6. Ту же форму можно использо- вать и для документа В10. На стадии технического проектирования необходимо ис- пользовать подробные формы Перечней. Пример формы, раз- работанной специалистами Инженерного центра ЗАО "Ком- пания СЗМА", приведен в таблице 6.7. На предпроектных стадиях, в особенности - при подго- товке Технического задания и бюджетных оценок, удобно ис- пользовать Сводные таблицы сигналов входа-выхода - табли- ца 6.8 (авторство фирмы Иокогава Электрик, Россия). Упрощенная форма Таблицы сигналов входа-выхода АСУТП Таблица 6.6 № Код кон- тура Пози- ция кип Наименование параметра Шкала £д. изм. Тип сигна- ла Предупредительн ая Сигнализация Предаварийная Сигнализация № Код кон- тура Пози- ция кип Наименование параметра мин ма КС £д. изм. Тип сигна- ла L н LL нн 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Форма Сводной таблицы сигналов входа-выхода Таблица 6.8 ПОЯСНЕНИЯ / Clarification STD - Стандартные вх/вых / Standard I/O I.S - Искробеэоласные вх/вых / I/O are connected via safety barriers ВХОД УПРАВЛЕНИЯ/ CONTROL INPUT ВЫХОД УПРАВЛ! CONTROL OUTPUT ВХОД НАБЛЮДЕНИЯ / MONITORING INPUT ДИСКРЕТНЫЙ ВХОД STATUS INPUT ДИСКРЕТНЫМ ВЫХОД STATUS OUTPUT НАИМЕНОВАНИЕ БЛОКА {АГРЕГАТAyUNTT NAME 420 mA 1-5 V ОС Термо- пара Т/С Тврмо- солр-е/ RTD Имп. •ход/ Pulse 4-20mA 4-20 mA 1-5 V ОС Термо- пара ТЮ Термо- оопр-е/ RTD Иил •ход/ Pulse Сухой контакт Dry Contact Вход репе Relay Input Сухой юитакт Dry Contact Выход реле Relay Output Блок 1/ Unit 1 STD IS. Ьлок2/ипй2 STD IS Блок 3 / Unit 3 STO IS Итого/ Sub-Tola* Резерв/ Spare 5% ВСЕГО f TOTAL Для входа реле указать номинал сигнала / For relay input select from the following. 220VAC.0.1A 110VAC.01A 24VDC.0.1A Прочие / Other Для выхода реле указать номинал сигнала I For re/ay output select from the following: 220VAC.01A 110V AC,0.1 A 24VDC.01A Прочие/Other 354 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка 6.32. Документ "Описание информационного обеспечения системы" *(П5) Документ содержит следующие разделы: • Состав информационного обеспечения; • Организация информационного обеспечения; • Организация сбора и передачи информации; • Организация информационной базы; • Человеко-машинный интерфейс. В разделе "Состав информационного обеспечения" указыва- ется наименование и назначение всех баз данных и наборов данных. В разделе "Организация информационного обеспечения" приводятся: 1) Принципы организации информационного обеспече- ния системы; 2) Обоснование выбора носителей данных и принципы распределения информации по типам носителей; 3) Описание принятых видов и методов контроля в мар- шрутах обработки данных при создании и функциони- ровании информационных баз с указанием требований, на соответствие которым проводится контроль; 4) Описание решений, обеспечивающих информацион- ную совместимость АСУТП с другими системами управления по источникам, потребителям информа- ции, по сопряжению применяемых классификаторов, по использованию в АСУТП унифицированных систем документации. В разделе "Организация сбора и передачи информации" приводится: 1) Перечень источников и носителей информации с ука- занием интенсивности и объема потоков информации, включая заводскую ЛВС, корпоративную сеть, и т.д.; 2) Описание общих требований к организации сбора, пе- редачи, контроля и корректировки информации. В разделе "Организация информационной базы" приводят- ся следующие описания: 1) Описание принципов построения информационной ба- зы, характеристики ее состава и объема; |