Электротехнический-портал.рф

Строительство новых предприятий и реконструкцию действующих осуществляют в соответствия с проектом. Проект представляет собой комплекс технической документации, которая позволяет воспроизвести в натуре проектируемый объект, полностью отвечающий технологическим, организационным и экономическим требованиям. В зависимости от сложности и характера проектируемого предприятия проект может содержать следующие части: технико-экономическая; технологическая; строительная; энергоснабжение; автоматизация; организация труда и системы управления предприятием; сантехническая; связь и сигнализация; организация строительства; сметная документация.

При разработке проекта реконструкции действующего предприятия, цеха и объекта количество частей проекта может быть сокращено. Отсюда важнейшим вопросом проектирования является комплексность проекта, т.е. увязка всех его частей и элементов в единое целое.

В состав проекта промышленного предприятия в качестве одного из его важнейших разделов входит проект автоматизации технологических процессов, который разрабатывается во взаимосвязи с проектом системы управления предприятием и со всеми другими разделами общего комплексного проекта.

Проекты автоматизации могут разрабатываться как отраслевыми (проектными) институтами, в составе которых имеется отдел или группа автоматизации, так и специализированными проектными организациями, работающими в области автоматизации.

Основой проектирования автоматизации технологических процессов является составление проектной документации, обеспечивающей: решение задач автоматизации на современном техническом уровне; снижение стоимости строительства; производство монтажных работ крупноблочным индустриальным методом, способствующим сокращению сроков монтажа; комплектование средств автоматизации, электроаппаратуры и материалов; определение затрат, необходимых на реализацию проекта; определение технико-экономического эффекта от внедрения принятых в проекте решений.

Основным принципом проектирования систем автоматизации должно быть достижение органической взаимосвязи системы автоматизации с технологией, техникой и организацией данного производства.

Процесс создания систем автоматизации органически связан с процессом создания или реконструкции автоматизируемого технологического процесса или объекта. Вместе с тем разработка проекта по автоматизации может оказать существенное влияние на изменение технологии производства, его машинно-аппаратурной схемы, организации управления, компоновки оборудования и других проектных решений, принимаемых при проектировании смежных частей комплексного проекта промышленного объекта.

Одной из основных задач при разработке проекта автоматизации является определение целесообразного уровня и объема автоматизации данного производства. В зависимости от этих факторов при создании проекта автоматизации могут разрабатываться локальные системы автоматизации и автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) с применением управляющих вычислительных машин (УВМ).

Организация проектирования локальных систем автоматизации предусматривает: определение рациональной структуры контроля и управления автоматизируемого процесса или объекта; выбор и обоснование рациональных методов контроля, регулирования и управления данным технологическим процессом; выбор приборов и средств автоматизации; выбор исполнительных механизмов и регулирующих органов; целесообразное размещение приборов и средств автоматизации на технологическом оборудовании и рациональную их компоновку на щитах и пультах.

Организация проектирования автоматизированных систем управления технологическими процессами включает в себя ряд стадий создания АСУТП, установленных государственным стандартом, причем каждая из них заканчивается выпуском и утверждением определенной документации.

Наименования некоторых стадий совпадают с наименованиями соответствующих документов. В соответствии с ГОСТом предусмотрены две предпроектные стадии – «Технико-экономи–ческое обоснование» и «Техническое задание», две проектные – «Технический проект» и «Рабочий проект», которые допускается объединять в одну «Технорабочий проект», а также стадии «Ввод в действие (внедрение)» и «Анализ функционирования», которые можно условно назвать стадиями реализации системы.

При проектировании автоматизированных комплексов используется системотехнический подход. Системотехника представляет собой направление в кибернетике, изучающее вопросы планирования, проектирования и поведения сложных информационных систем. Системный подход – понятие, подчеркивающее значение комплектности, широты охвата и четкой организации в исследовании, проектировании и планировании. Системный подход отличается от традиционного предположением, что целое обладает такими качествами (свойствами), каких нет у его частей. Наличием этих качеств целое и отличается от своих частей.

Системный подход к проектированию АСУТП заключается в разбиении всей системы на подсистемы (декомпозиция системы) и учете при ее разработке не только свойств конкретных подсистем, но и связей между ними. Системный подход опирается на известный диалектический закон взаимосвязи и взаимообусловленности явлений в мире и в обществе и требует рассмотрения изучаемых явлений и объектов не только как самостоятельной системы, но и как системы, по отношению к которой нельзя рассматривать данную систему как замкнутую.

Системный подход к анализу и разработке систем применяется в том или ином аспекте во многих направлениях науки (системотехника, исследование операций, системный анализ и др.). Системный анализ представляет собой методологию исследования весьма сложных проблем, которая может быть использована при проектировании сложных АСУТП.

Проектированию новых сложных систем автоматизации технологических процессов, как правило, должен предшествовать комплекс технико-экономических изысканий и научно-исследователь­ских работ. К таким предпроектным работам относятся: определение основных задач автоматизации и очередности их решения; изучение характеристик работы технологического оборудования и агрегатов; уточнение условий функционирования автоматизируемых систем, содержания и объема информации, необходимой для оптимального управления; построение математических моделей объектов управления и систем; определение законов и критериев управления объектом.

К особенностям предпроектного обследования объекта и системы управления при создании АСУТП следует отнести в первую очередь выявление главных источников ожидаемой эффективности создаваемой АСУТП. Сюда относятся тщательное изучение и анализ действующих системы и объекта управления, обнаружение существующих недостатков управления, приводящих к уменьшению эффективности производства, и установление причин этих недостатков.

В результате предпроектного обследования должны быть выявлены узкие места, вскрыты причины потерь и неиспользованные резервы производства, установлены причины аварий, брака и другие подобные обстоятельства.

При проведении обследования основное внимание должно быть уделено определению технологического потенциала объекта управления, т.е. существующего запаса по производительности и повышению качества выходной продукции, определяемого, в первую очередь, конструкцией агрегата, свойствами входных продуктов и потенциалом управления, т.е. предельными значениями тех же параметров, которые могут быть достигнуты путем оптимизации управления при наличии АСУТП.

Кроме того, на этой стадии должны быть установлены функциональное назначение предполагаемой АСУТП, предварительная оценка затрат на ее создание и эффективность, связанная с устранением выявленных недостатков существующей системы управления.

Результаты обследования технологического объекта управления (ТОУ) удобно представить в виде временных диаграмм с соответствующими пояснениями. Описание существующей системы управления ТОУ должно содержать четкую формулировку целей и основных функций, а также структурные схемы действующего ТОУ. Особое внимание следует уделить описанию работы операторов ТОУ и другого оперативного персонала на различных уровнях организационной структуры.

Результаты обследования существующей системы управления целесообразно представлять графически в виде схемы организационной структуры. На этой схеме информационные потоки, исходящие от высшей ступени управления и органов измерения состояния объекта, группируются в соответствии с принятым между операторами распределением функций между узловыми точками организационной структуры и в форме принятых решений замыкаются на органах управления объектом.

В результате обследования четко формируются цели и критерии управления объектами.