Справочник инженера по АСУТП Проектирование и разработка 2008. Справочник инженера по асутп Проектирование и разработка Учебнопрактическое пособие ИнфраИнженерия
 Скачать 6.47 Mb.
|
|
Глава 10. Система идентификации параметров АСУТП 613 а 3 , ... , которые ничем не отличаются от современных. Вели- чайшим достижением Декарта является открытие метода координат (Декартовы координаты). Семантика понятий, стоящих за символами, которые нас в данном случае интересуют (см. левую колонку таблицы 10.16), в чистом виде с очевидностью распределена следую- щим образом: Рис. 4.7 В контексте нашей темы за символами С и S стоят сле- дующие понятия: С - Control - Контроль, Управление, S - Safety - Безопасность. Можно сказать, что символ С олицетворяет весь спектр функций управления. Символ S также подразумевает расши- ренные функции программно-логического управления, охва- тывающих весь спектр действий - от реакции на предупреж- дение до изменения состояния технологического оборудова- ния (часть этих функций вполне может быть реализована в РСУ). За символами X, Y, Z не стоит, если так можно выра- зиться, "ничего", кроме декартовой системы координат, что, кстати говоря, отмечено стандартом ISA в колонке Modifier 1аблицы ЮЛ. Расположим области действия интересующих нас понятий контроля - защиты в единой цепи: ДИСКРЕТНОСТЬ: ЗАЩИТА & ОСТАНОВ ^ < НЕПРЕРЫВНОСТЬ: КОНТРОЛЬ & БЕЗОПАСНОСТЬ Рис. 10.8 614 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка Мы наблюдаем два взаимосвязанных процесса: • При нарастании угрозы (перемещение вправо) возрас- тает значение дискретных операций вплоть до полного останова в состоянии Z. • При возврате к норме (перемещение влево) усиливает- ся роль непрерывного контроля и управления процес- сом С. Качественный переход между Непрерывностью и Дискретно- стью обуславливается понятием Безопасность - Safety - и проходит по символу S. 10.8. Идентификация запорно-регулирующей арматуры Исходя из предыдущего обсуждения принадлежность первого символа С и последнего символа Z в последователь- ности Непрерывность - Останов (рис. 10.8) определяется лег- ко. Регулирующий клапан. Не нужно особых аргументов в пользу того, что регулирующие клапаны должны определять- ся символом С. Электрозадвижка. Последний символ алфавита Z естествен- ным образом связывается с понятием полного останова. Соответственно, обсуждению подлежат идентификаторы отсекателя и запорно-регулирующего клапана. Пойдем мето- дом исключения - вначале определим наиболее приемлемый символ отсекателя. Тогда символ ЗРК определиться сам собой. Отсекатель. Рассмотрим возможные доводы в пользу использования оставшихся символов S, X, Y для идентификации Отсекателя. Символ S: • Символ непосредственно участвует в составе русских и английских понятий, имеющих отношение к защите: оСтанов, Старт, Стоп, Shutdown, cloSe, bypasS, Switch, и даже Shut up. • "Эс" звучит в корне нашего слова отСекатель, и не на- шего Соленоид. • Символ S присутствует на графическом изображении соленоидного отсечного клапана: / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 615 • Наконец, символ S является зеркальным отражением символа Z, использованного для идентификации За- движки. Символ X. Символ X довольно широко используется многими техно- логическими и инженерными фирмами для обозначения арма- туры - и собственно отсечного клапана (XV), и электроза- движки (XV). Совпадения такого рода наглядность и естественность системы кодирования, мягко говоря, не увеличивают. Причем для обозначения концевиков • И отсекателя, • И задвижки, • И в ПАЗ, • И в РСУ используются также одинаковые обозначения, но уже с со- вершенно другим ведущим символом: • Z S O / Z S C , • ZLO / ZLC, что уж совсем ни куда не годится. Символ Y. Редкие случаи использования символа Y в первой пози- ции обнаруживаются у самых авторитетных фирм для не очень понятных кодов типа YI и YL , которые для их авторов символизируют "Состояние насоса". В исходных таблицах 10.1 и 10.2 стандарта ISA символу Y приписаны следующие значения: • Event; State; Presence, что можно перевести как • Событие; Состояние; Присутствие /Наличие. И сам облик символа Y, и его значение, и пребывание в одной декартовой триаде с символами X и Z может быть аргу- ментом в его пользу. В очередной раз обращаясь к авторите- там, заметим, что стандарт ISA для кодировки • Соленоида отсечного клапана рекомендует обозначе- ние YY, • Собственно отсечного клапана - YV, • А для кода управления отсекателем - YC или YIC. Концевики же и их состояния обозначены как ZSH и ZSL, что в совокупности с предыдущими кодами как-то не очень логично. 616 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка Эти коды полностью соответствуют логике стандарта ISA для обозначения пограничных состояний _SL, _SH, однако использование нового первого символа Z для обозначения единой логической цепочки выпадает из общего строя стан- дарта. Приведем для сравнения: (ТЕ - ТТ) - TIC - (ТУ - TV) Может быть, по этой причине этаким набором обозначений никто и не пользуется. Но, не пользуясь именно таким набо- ром обозначений, фирмы используют: • Или другие, не менее разнородные коды, • Или же коды, совпадающие с кодами задвижки, (см. еще раз таблицы 10.13 и 10.14). Это именно тот случай, из-за которого мы настаиваем на применении уникального символа устройства: • Как для обозначения самого устройства и его компо- нентов, • Так и для кодировки параметров состояния, • Так и для кодировки параметров управления устрой- ством. Вариантность использования символов X или Y для иден- тификации параметров отсекателя можно сохранить, однако приоритет символа Y для обозначения электропневмопреобра- зователей, электропневмопозиционеров, соленоидов, реле, вычислительных блоков заставляет отдать предпочтение сим- волу X. Кроме того, заслуживает внимания вариант использо- вания Y для идентификации параметров двигателя, с частно- сти, насоса, представленный в таблице 10.11. Поэтому если не отвлекаться на совсем экзотические ва- рианты, то Х-вариант отсекателя - вне конкуренции. Мы приходим к совершенно прозрачной композиции, в которой сочетание X - для отсекателя Z - для задвижки представляется оптимальным. При этом автоматически устанавливается, что лучшее приме- нение символа S - ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ КЛАПА- НЫ. Таким образом, наша шкала перехода от непрерывности к останову теперь выглядит следующим образом: / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 6 1 7 КОНТРОЛЬ & ЗАЩИТА & БЕЗОПАСНОСТЬ ОСТАНОВ Рис. 10.9 Где символы являются носителями следующих понятий: С - Контроль, управление S - Безопасность X - Защита Z - Останов. Тогда конкретные устройства, олицетворяющие эти поня- тия, определятся следующим образом: С - Регулирующий клапан S - Запорно-регулирующий клапан X - Отсекатель Z - Электрозадвижка. Таково наше решение для главного пробела стандарта ISA отсутствие однозначной идентификации запорно- регулирующих устройств. Далее это решение станет основой для формирования кодов состояния и управления исполни- тельных устройств. Возможности расширения предлагаемого подхода. Как сказано, для органичного включения кодов состояния и управления оборудования в общую систему идентификации технологических переменных предлагается следующая идея: Обобщение группы параметров устройства или комплектного оборудования под единым символом устройства, достаточно близким к нему по смыслу и, по возможности, общепринятым. Единообразная и естественная кодировка параметров со- стояния и управления устройствами может существенно об- легчить процесс разработки и отладки систем управления и защиты, а также будет способствовать повышению наглядно- сти и "понятности" кодов, если это понятие вообще имеет ка- кой-либо смысл. Естественным образом напрашивается дальнейшее рас- ширение этого подхода. Общая идея заключается в том, что к \ аковым устройствам могут быть отнесены все ключевые 618 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка элементы оборудования установки, имеющие непосредст- венное отношение к безопасности: • ОТСЕКАТЕЛИ, • ЭЛЕКТРОЗАДВИЖКИ, • ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЕ КЛАПАНЫ, • НАСОСЫ, • ДВИГАТЕЛИ, ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ, • и даже КОМПРЕССОРЫ. Как можно заметить, в единую группу выделено оборудо- вание, которое имеет четко выраженное свойство: • Быть включенным или выключенным; • Открытым или закрытым; • Работать или не работать. Сложно представить это свойство для объектов с распре- деленными параметрами, таких как колонны, теплообменни- ки, или реакторы. Вместе с тем, и для этих, сугубо "аналого- вых" объектов, представить дискретное поведение все-таки можно - хотя бы на уровне команд и операций пуска и оста- нова. 10.9. Объединение группы параметров устройства Переходим к практическим действиям, понимая при этом, что выбор конкретного кода устройства - шаг, который имеет долговременные последствия. Ведущий символ устройства. Вводится ведущий символ - символ устройства: Таблица 10.17 А ХРОМАТОГРАФ В ПЕЧЬ С РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН D ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭЛЕКТРОПРИВОД G КОМПРЕССОР N НАСОС V ВЕНТСИСТЕМА, ВОЗДУХОДУВКА / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 619 S ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН X ОТСЕКАТЕЛЬ Z ЭЛЕКТРОЗАДВИЖКА Дополнительный символ устройства - символ расши- рения. Ведущий символ оборудования должен быть дополнен уточняющим символом, чтобы устройство однозначно иден- тифицировалось как таковое при любых обстоятельствах. Это позволит избежать двусмысленности и пересечений с кодами технологических переменных. Полные коды устройств: Таблица 10.18 АХ ХРОМАТОГРАФ ВА ПЕЧЬ CV РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН DV/MV ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭЛЕКТРОПРИВОД HV ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ GB/GT КОМПРЕССОР, ТУРБОДЕТАНДЕР; ТУРБИНА NV/GA НАСОС W i . . . ВЕНТСИСТЕМА, ВОЗДУХОДУВКА SV ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН XV ОТСЕКАТЕЛЬ zv I ЭЛЕКТРОЗАДВИЖКА Привлечение уточняющего символа открывает дополнитель- ные степени свободы в кодировке устройств: MV, GA и т.д. 620 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка Таким образом, решена первая часть проблемы иденти- фикации оборудования: устройствам присвоены уникальные имена. 10Л0. Постановка общей задачи идентификации Стандартная информационная функция технологической пе- ременной РТ=Р(Переменная)+Т(Трансмиттер) строится в последовательности Измеряемая характеристика - Устройство. Для регулирующих, запорно-регулирующих клапанов, и для абсолютного большинства отсекателей первостепенной также является ФУНКЦИЯ, определяемая контролируемой технологической переменной. И понятием, объединяющим эти характеристики воедино, является понятие КОНТУРА. Для части насосов и подавляющего большинства электро- задвижек, не связанных в реальном времени с защитой про- цесса, первостепенным является собственно само УСТРОЙ- СТВО. И для подобных элементов оборудования ведущим кодом является код устройства. Таким образом, информаци- онная функция состояния насоса строится в обратной после- довательности: Устройство - Характеристика состояния. Для параметров управления подобными самостоятельными устройствами код также выстраивается по принципу Устройство - Характеристика управления. Таким образом, существуют две устойчивые группы понятий, по которым происходит объединение состояний и действий систем управления и защиты, и которые, вообще говоря, должны иметь самостоятельные способы идентификации: 1. Взаимосвязанные группы параметров состояния и управления для конкретной функции системы, а имен- но КОНТУРА: - Измерительного ("информационного") контура; - Контура управления; - Контура защиты. 2. Взаимосвязанные группы параметров состояния и управления для устройства. / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 621 Как уже можно было убедиться, стандарт ISA S5.1-1984 дает вполне определенный метод идентификации параметров контура: все компоненты контура привязываются к входной технологической переменной. Этот метод идеально соответст- вует ординарной функции непрерывного регулирования - от датчика до клапана. Соответственно, и в целом метод хорош для непрерывного технологического процесса без событий. Тонкое расщепление. Проблема возникает при описании дискретных функций - функций защиты, и вообще любой программно-логической последовательности действий. Суть проблемы заключается в том, что место контура регулирова- ния теперь с необходимостью занимает контур дискретной операции или контур защиты. Здесь тут же выясняется, что на установке существует масса самого разнообразного оборудо- вания, которое в информационном смысле никак не ассоции- руется с контуром безопасности. Единственное средство, ко- торые предоставляет стандарт ISA, это две абстрактных пере- менных: Y - State, Event; Presence - Состояние, Событие; Присутствие. Z - Position, Dimension - Положение, Размер. Эти две переменных можно привязать к чему угодно, но нас гораздо больше устроило бы, если бы эти абстрактные "состояния" и "положения" описывали конкретные состояния и положения кого-то или чего-то. Тем более что для опреде- ления состояний и положений у нас уже есть вполне конкрет- ный способ - буква S, во второй балетной позиции. И опреде- лять самостоятельные понятия состояния и положения через первый символ кода нет никакой необходимости. В то же время не то что бы однозначные, но и вообще ка- кие бы то ни было определения для параметров состояния и управления конкретных устройств, определяющих безопас- ность процесса, в стандарте отсутствуют. Их и не может там оыть, поскольку в отличие от понятий трансмиттера, реле, соленоида все исполнительные устройства определены одним общим термином - Final Element. Очевидно, что этот Final элемент нуждается в более тонком расщеплении: 1. Нужно дать точные коды для каждого типа исполни- тельных устройств, участвующих в обеспечении безо- пасности процесса. 622 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка 2. Следующее, что легко сказать, но непросто сделать - найти такие правила кодировки параметров устройств, чтобы коды этих параметров однозначно ассоциирова- лись именно с этим устройством. Сложность заключа- ется в том, что в отличие от ординарного датчика, за- порно-регулирующие устройства имеют не один, а не- сколько параметров. В свою очередь, параметры устройства подразде- ляются на параметры управления и параметры состоя- ния устройства. Более того, оперативная работа с уст- ройством обусловлена целым набором дополнитель- ных функций, которые должны быть соответствую- щим образом обеспечены: - Переключение с местного на дистанционное управ- ление (Local / Remote); - Возврат в исходное состояние (Reset); - Деблокирующие ключи и т.д. Суть состоит в том, что исполнительные устройст- ва, предназначенные непосредственно для управления и защиты процесса, сами нуждаются в управлении и защите, и в известном смысле представляют собой мини-ячейку АСУТП. 3. И главный вопрос. В контексте данной работы речь идет о тех исполнительных устройствах, которые вхо- дят в состав контура безопасности. Определенно, что в том случае, если устройство находится в единой логи- ческой цепи - в составе контура, принадлежность к конкретному контуру однозначно идентифицируется по контролируемой технологической переменной. Можно ли предложить более-менее рациональный спо- соб включения кодов устройства в систему кодов кон- тура, не превращая при этом код в бессмысленный на- бор символов? Сложно согласовать эти противоречивые требования в одном комплексном показателе. По всей видимости, ключ к решению проблемы идентификации контуров защиты нахо- дится в разумном сочетании способов формирования кодов. Возможное решение этой задачи для устройств, находящихся в единой логической цепи - цепи контура - измерительного, управляющего, контура безопасности - представлено далее. / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 623 Что касается устройств в чистом виде, то возможны сле- дующие варианты кодировки. Вторая позиция кода. Предположим, для каждого типа устройства определен уникальный символ устройства. Отно- сительно последующих символов, позволяющих однозначно идентифицировать вначале тип переменной - вход или выход, а затем • Для каждого входа - конкретную характеристику со- стояния устройства, • А для каждого выхода - тип команды управления, можно высказать следующие предварительные соображения. Стандарт ANSI / ISA S5.1-1984 определяет в качестве признака дискретного входа символ S во второй позиции. Для команд дискретного выхода - соленоидов и выходных реле - используется признак Y. При этом стандарт рекомендует ис- пользовать символ Y во второй позиции для обозначения уст- ройств, которые: • Соединяют (connects), • Разъединяют (disconnects), • Передают / переключают (transfers) одну, или не- сколько цепей управления, и могут представлять из себя: • ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (SWITCH); • РЕЛЕ (RELAY); • ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР (ON-OFF CONTROLLER); • ЭЛЕКТРОПНЕВМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (UP CONVERTER); • СОБСТВЕННО РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН (CONTROL VALVE). Дополнительная особенность символа Y во второй пози- ции состоит в том, что кроме перечисленных физических устройств, он используется и для идентификации вычисли- тельных ("программных") блоков. Традиционно этот символ используется и для обозначения преобразователей общего ви- да. Таким образом, первая пара вторых символов кода устрой- с гва - пара X -Y. Если же вспомнить классическое определе- ние функциональной зависимости у = f(x), то вариант X - Y становится еще более привлекательным. 624 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка Историческая справка Функция (лат. functio - исполнение, осуществление) - од- но из основополагающих понятий математики, выражающее зависимость одних переменных величин от других. Слово "Ве- личина" в данном определении понимается в самом широком смысле - как элемент любого множества. Хотя современное определение функции, свободное от упоминания об аналити- ческом задании, приписывается Петеру Дирихле (1837), к осознанию этого понятия причастны лучшие умы человече- ства. В геометрическом и механическом виде отчетливое понимание функции присутствует в работах Исаака Ньюто- на (1687). Впервые термин "Функция" появился в 1692 году у Готфрида Лейбница. Первые определения Функции принад- лежат сотруднику Лейбница Иоганну Бернулли (1718), вели- кому Леонарду Эйлеру (1748), и Жану Батисту Фурье (1822). Одно из определений функции дал Николай Иванович Лобачев- ский, которое приоткрывает способ мышления этого не- обыкновенного человека (1826): "Обширный взгляд теории допускает существование функ- циональной зависимости только в том смысле, что числа од- ни с другими в связи следует понимать как бы данными вме- сте". Вместе с тем, часто выходные преобразователи запорно- регулирующей арматуры для упрощения помечают по типу устройства - символом V. Поэтому один из рабочих вариантов - пара признаков входа-выхода S - V. Таким образом, существуют следующие сочетания вто- рых символов для кодировки рассматриваемых устройств: dX dY dX dV dS dY dS dV Несмотря на возможную непривычность некоторых соче- таний, все четыре варианта заслуживают внимания. Вариант dS-dV используется довольно часто, однако строго соответствует стандарту ISA и общемировой практике только вариант dS-dY. Его и возьмем за основу при формиро- вании кодов состояния и управления запорно-регулирующей арматуры. Но вариант dX-dY также нельзя оставлять без вни- мания. И этот вариант должен быть сохранен в памяти. / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 625 За символом V во второй позиции сохраняется смысл соб- ственно самого физического устройства - клапана. Вместе с тем в оправданных случаях, не вызывающих недоразумений, необходимо оставить за собой право использовать символ V во второй позиции. Примерами могут быть обозначения неко- торых служебных кодов типа Деблокирующих ключей, или переключателей Дистанционного / Местного управления уст- ройствами. 10.11. Идентификация параметров состояния и управления устройства Подобно тому, как ведущий символ технологической пе- ременной модифицируется дополнительным символом (в об- щем случае - до трех символов, например PSHH = Р • S • НН) типа измеряемой величины или типа выходного сигнала, точ- но так же ведущий символ оборудования должен быть допол- нен уточняющим символом (в общем случае - несколькими символами), чтобы тип входного и выходного сигнала уст- ройства однозначно идентифицировался при любых обстоя- тельствах. Исходя из этих предпосылок, вводятся следующие определения. Определение 1: Код устройства. Код устройства будет состоять из двух символов: Код устройства = Ведущий символ устройства * Дополнительный символ. На примере задвижки: ZV = Z V Определение 2: Код состояния устройства. Код состояния устройства будет формироваться следующей суперпозицией Код состояния устройства = Ведущий символ устройства * Иден- тификатор состояния устройства. Пример Состояние задвижки - ОТКРЫТА. Стандартный код дискрет- ного входа формирует конъюнкция символа переменной и модификатора - признака дискретного сигнала: ZS - Z S 626 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка Замечание Согласно ГОСТ 21.404-85, пункт 2.11, "Букву S применя- ют для обозначения контактного устройства прибора, ис- пользуемого только для включения, отключения, переключе- ния, блокировки. При применении контактного устройства прибора, для включения, отключения и одновременно для сигнализации в обозначении прибора используют обе буквы: Su А". Мало того, что ГОСТ определяет символ S как символ выходного устройства, так еще и устанавливает одновре- менное употребление его с символом А.. Единственное, что говорит по этому поводу исходный стандарт ISA, так это уже упоминавшееся замечание к таблице 10.2 о том, что символы S и А могут использоваться равным образом, но ни- как не одновременно. Для устройств с числом возможных состояний не более двух, одного признака состояния вполне достаточно. Однако состояния запорно-регулирующей арматуры представляют особый случай: состояние данного типа оборудования опреде- ляется по концевым выключателям. Поэтому нужен еще один символ, определяющий, к какому именно концевику относит- ся данный вход. Тогда на примере концевого выключателя на открытие задвижки код состояния "Задвижка открыта" может быть выражен как ZSO = Z S О Строгое следование стандарту ISA привело бы к другому, на- сколько универсальному, настолько же и индифферентному коду: ZSH = Z S н Использование в качестве уникального признака состоя- ния символа О вместо Н позволяет однозначно идентифици- ровать входную переменную именно как состояние концевика на открытие клапана. Дополнительно ассоциация подкрепляется уникальным пер- вым символом устройства - в данном случае задвижки Z. Таким образом, в общем случае идентификатор состояния устройства определяется как Идентификатор состояния устройства = Признак входа * Признак состояния устройства. / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 627 При этом общее стремление состоит в том, чтобы иден- тификатор состояния устройства состоял не более чем из двух символов. Определение 3: Код управления устройством. В свою очередь, код управления устройством формируется суперпозицией ведущего символа устройства и идентифика- тора управляющего воздействия: Код управления устройством = Ведущий символ устройства * Идентификатор управляющего воздействия. Идентификатор управляющего воздействия устройства опре- деляется по аналогии с идентификатором состояния устройст- ва: Идентификатор управляющего воздействия = Признак выхода * Признак команды управления устройством. При этом общее стремление состоит в том, чтобы идентифи- катор управляющего воздействия устройства состоял не более чем из двух символов. На примере Задвижки: ZYO = Z Y • О Естественно, что реформаторский ГОСТ 21.404 и здесь не мог остаться в стороне. В Приложении 1, таблица 1, в качестве дополнительного буквенного обозначения указано: Y - для построения обозначений преобразователей сигна- лов и вычислительных устройств. В не имеющей номера таблице справочного Приложения 2 приводятся следующие примеры использования символа Y: 47. TY - Преобразователь сигнала, установленный на щите. Входной сигнал электрический, выходной сиг- нал тоже электрический. Например: преобразова- тель измерительный, служащий для преобразования т.э.д.с. термометра термоэлектрического в сигнал постоянного тока. 48. PY - Преобразователь сигнала, установленный по месту. Входной сигнал пневматический, выходной - электрический. 49. FY - Вычислительное устройство, выполняющее функцию умножения. Например: множитель на по- стоянный коэффициент К. 628 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка О преимущественном использовании Y в качестве при- знака выходного преобразователя и реле в соответствии с ис- ходным стандартом ISA S.5.1-1984 даже не упоминается. По представленным в наших определениях схемам фор- мируются коды состояний и управлений для всех типов за- порно-регулирующей арматуры. Для идентификации парамет- ров состояния запорно-регулирующих устройств вводятся следующие коды: 1. Вводится код для идентификации состояний Запорно- регулирующего клапана: SS_: SSC SSO 2. Вводится код для идентификации состояний Отсекате- ля: XS_: XSC XSO 3. Вводится код для идентификации состояний Задвиж- ки: ZS_: ZSC ZSO Полученные результаты сведены в табличную форму вместе с соответствующими кодами управляющих воздейст- вий (таблица 10.19). Таблица 10.19 ЗРК Отсекатель Задвижка Открыт SSO Открыт XSO Открыта ZSO Закрыт SSC Закрыт XSC Закрыта ZSC Открыть SYO Открыть XYO Открыть ZYO Закрыть SYC Закрыть XYC Закрыть ZYC По аналогии с созданными кодами арматуры вводится код для идентификации параметров состояния и управления Насосом. В соответствии с только что установленными правилами код насоса принимает следующую форму: NS = N • S Замечание Код NS присутствует и в нашем ГОСТе 21.404-85, таб- лица Приложения 2, пункт 50. Однако он использован не для / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 629 обозначения состояния, а для обозначения некой "Пусковой аппаратуры для управления электродвигателем (включение / выключение насоса; открытие / закрытие задвижки и т.д.), к тому же установленной по месту. Например: магнитный пускатель, контактор и т.п. Подобное применение данного кода - чистой воды само- деятельность создателей ГОСТа. В стандарте ISA ненорма- тивной лексики нет, и быть не может. Сводя полученные результаты воедино, коды состояний и управлений для рассматриваемого оборудования можно пред- ставить в виде нижеследующей таблицы 10.20. Таблица 10.20 Код Входы Выходы Устройство DV DSR DSS DYR DYS ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭЛЕКТРОПРИВОД NV NSR NSS NYR NYS НАСОС W VSR VSS VYR VYS ВЕНТСИСТЕМА, ВОЗДУХОДУВКА SV SSO SSC SYO SYC ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН XV XSO XSC XYO XYC ОТСЕКАТЕЛЬ ZV . ZSO ZSC ZYO ZYC ЭЛЕКТРОЗАДВИЖКА Значение последних символов кода понятно без особых объ- яснений: R - Run S - Stop О - Open С - Close. Интересно посмотреть на ту же самую таблицу, если и для устройств применить принцип формирования граничных ко- дов по стандарту ISA: 630 Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка Таблица 10.21 Код Входы Выходы Устройство DV DSH DSL DYH DYL ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭЛЕКТРОПРИВОД NV NSH NSL NYH NYL НАСОС W VSH VSL VYH VYL ВЕНТСИСТЕМА, ВОЗДУХОДУВКА SV SSH SSL SYH SYL ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН XV XSH XSL XYH XYL ОТСЕКАТЕЛЬ ZV ZSH ZSL ZYH ZYL ЭЛЕКТРОЗАДВИЖКА Если учесть, что все устройства будут однозначно иден- тифицироваться по первому символу, то в принципе это тоже мог бы быть вполне рабочий вариант. Но нельзя забывать, что даже если какая-нибудь неприят- ность ни под каким видом не может случиться, она обязатель- но случается, и наверняка возникнет ситуация, когда придется разбираться с реле превышения скорости вращения SSH, вы- соким уровнем вибрации VSH, и т.д. Продолжим. Если учесть, что для ряда устройств при оп- ределении входных и выходных параметров достаточно одно- го дискретного сигнала, таблицу 10.20 можно упростить (см. таблицу 10.22). / /шва 10. Система идентификации параметров АСУТП 631 Таблица 10.22 Код Входы Выходы Устройство DV DSS DYS ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЭЛЕКТРОПРИВОД NV NSS NYS НАСОС W VSS VYS ВЕНТСИСТЕМА, ВОЗДУХОДУВКА SV SSO SSC SYS ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН XV XSO XSC XYS ОТСЕКАТЕЛЬ ZV ZSO ZSC ZSF ZYO ZYC ZYS ЭЛЕКТРОЗАДВИЖКА Примечание Добавлены коды, которые необходимы для некоторых за- движек: ZSF — диагностика превышения крутящего момента (за- движка заклинена); ZYS - команда СТОП. Если требуется ввести параметры состояния и управления компрессором, это так же может быть сделано в той же струк- туре кодов: Таблица 10.23 GB GSS GYS КОМПРЕССОР Естественно, предполагается, что компрессор имеет собст- венную автономную систему контроля и защиты. И последнее. Стандарт ISA S5.1-1984 предлагает всего лишь один способ ручного воздействия на состояние оборудования - ключ HS. Ничто не мешает сделать расщепление команд управления, и ввести специальные коды и для команд управ- 632 Справочник инженера по А СУТП: Проектирование и разработка ления оборудованием, и для оповещения о состояниях пери- ферийного оборудования: Таблица 10.24 DB КЛЮЧ ОБХОДА БЛОКИРОВКИ (ДЕБЛОКИРУЮЩИЙ КЛЮЧ) РВ КНОПКА "АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ", "РАЗРЕШЕНИЕ НА ПУСК" и т.д. RS КНОПКА "СБРОС / ВОЗВРАТ В ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ" SW ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ "ДИСТАНЦИОННОЕ / МЕСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ" AN ВЫДАЧА СИГНАЛИЗАЦИИ НА СВЕТОВОЕ ТАБЛО Привязка кнопок и ключей к конкретному оборудованию осуществляется добавлением ведущего символа устройства. Дополнительные коды могут быть введены и для отслежива- ния состояния, например, источников электропитания (UPS): Таблица 10.25 |р ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО U K ПИТАНИЯ (UPS) Алгоритмы формирования кодов состояния и управления запорно-регулирующей арматуры для РСУ и ПАЗ на базе при- знаков входа-выхода S-Y приведены далее на рис. 10.10. Со- ответствующие алгоритмы для насосов, электроприводов и вентсистем представлены на рис. 10.11. В таблице 10.26 представлена табличная форма кодов для параметров состояния, управления и служебных ключей за- порно-регулирующей арматуры и насосов, которая воспроиз- водит логику рис. 10.10- 10.11. Если учесть, что для ряда устройств достаточно одного дискретного сигнала состояния и одного сигнала управления, структуру кодов можно упростить (см. рис. 10.12 и 10.13). Гпава 10. Система идентификации параметров АСУТП 633 И тогда обе схемы можно просто объединить в одну (рис. 10.14). Единственная аномалия - это коды управления за- движкой, для которой по-прежнему требуется два выходных сигнала - Открыть / Закрыть. Таблица 10.26 Таблица кодов для параметров состояния, управления и служебных ключей запорно-регулирукощей арматуры и насосов 2 а. о с с 2 & ? ж 2 >* о X о X я X л а. ж 1— О л 3 CL < РЭ ш ас X X о к а. x* а. с X Запорно-регулирующая арматура шво л устройств а СП >х о а. g ?! i S - о о to 1 1 о ° 5к ю ф а. 1 * О и 1- О 0 ф а о ? П * а Ф е X S* X ф ® о * О во о о. о с «о S о в о S с о О с с X о я 2 с о О о • о X ч о ш О. а 2 ю о. | х X О I I »ле , Соленоидны й кл ; агнитны й пускатель , пектропневмопозици с |Д устройств а о о 5 О ^ с к я ж а с в о m о«о а- Я о 2 0 1 2 3 А 5 6 7 8 9 10 11 РСУ: Насос N NLS NLF NVL NVB NHR NKS NVX NVA NY NV Залорно - регулирующий клапан S SLO SLC SLF SVL SVB SH0 SHC SVX SVA SY1 SV Отсечной клапан X XLO XLC XLF XVL XVB хно хне XVX XVA XY XV Электроэодоима Z ZLO ZLC ZLF ZVL ZVB ZH0 ZHC ZVX ZVA ZYO ZYC ZV ПАЗ' Насос N NSS NSF NVM NVD NYR NYS NVX MVS NY NV Запорно - регулирующий клапан S SSO SSC SSF SVM SVD SYO SYC SVX svs SY SV Отсечной клапан X XSO XSC XSF XV» XVD XY0 XYC XVX XVS XY XV Электроэодвижка Z ZSO ZSC ZSF ZVM ZVD ZY0 ZYC ZVX zvs ZYO ZYC ZV Способы формирования кодов для дополнительных слу- жебных ключей желательно также подчинить общей архитек- туре кодов. Один из возможных вариантов приведен на рис. 10.15. 634 Справочник инженера по АСУТП. Проектирование и разработка ПОЛЕ ПАЗ Символ устройства Символ устройства Концевик Символ П состояния РСУ Символ устройства Символ устройства Символ оповещения Символ состояния ПАЗ Символ устройства ПОЛЕ Символ устройства Рис. 10.10 |