Электротехнический-портал.рф

Современное развитие практически всех отраслей промышленности характеризуется постоянно возрастающим уровнем использования систем автоматизации технологических процессов. При этом широкое внедрение приборов и средств автоматизации вызывает необходимость организовывать рациональную структуру оперативного автоматического управления процессами производства на данном объекте и координацию взаимодействия отдельных производственных участков и предприятия в целом. Для отражения этих вопросов при проектировании локальных систем контроля и автоматики разрабатывается структурная схема контроля и управления.

Структурная схема является для каждого проектируемого объекта основным проектным документом, так как им устанавливаются оптимальные каналы административно-технического и оперативного управления технологическими процессами для достижения наивысших эксплуатационных показателей. В структурной схеме управления и контроля отражаются особенности технологического характера данного производства, а также технические средства, используемые при создании локальных систем контроля и автоматизации.

В зависимости от уровня автоматизации выполняемых системой функций они подразделяются на следующие:

• системы децентрализованного (локального) управления и контроля (все функции контроля и управления осуществляет оператор);
• системы централизованного управления и контроля (функции контроля и управления осуществляет оператор и применяются средства централизованного сбора информации и ее частичной переработки);
• автоматизированные системы управления (функции управления остаются за оператором и применяются средства вычислительной техники для обработки информации и подготовки ее оператору для принятия решений);
• автоматические системы управления (оператор осуществляет функции контроля за исправностью системы).

Помимо классификации по уровню автоматизации системы управления и контроля подразделяются по иерархическому принципу на одноуровневые и многоуровневые.

• На нижней ступени управления обеспечивается управление отдельными агрегатами и установками посредством местных локальных систем контроля и управления.

• На средней ступени управления обеспечивается координация работы подчиненных производственных единиц, связанных между собой общностью технологического процесса, распределение нагрузок между параллельно работающими установками, оптимизация заданных показателей работы производства. На этой ступени управления, кроме локальных систем контроля и управления, используются машины централизованного контроля и управляющие вычислительные машины (УВМ).

• На верхней ступени системы управления крупным промышленным комплексом (заводом, комбинатом) стоят весьма сложные задачи по координации работ всех производственных и вспомогательных подразделений объекта, распределению нагрузок и обеспечению оптимальных показателей работы предприятия. Решение этих задач может быть достигнуто за счет внедрения автоматизированных систем управления, использующих современные средства вычислительной техники. Поэтому разработку структуры и выбор технических средств автоматизации для верхней ступени управления следует производить с учетом более полной увязки систем управления технологическими процессами и управления производством.

Назначение структурных схем – определение систем контроля и управления производственными процессами данного объекта, взаимных связей между щитами и пунктами управления (агрегатными, групповыми, центральными, диспетчерскими и т.п.), оперативными рабочими постами основных групп технологического оборудования; административно-технической сущности централизован­ного управления объектом.

Схема отражает структуру управления предприятием с соблюдением иерархии системы и взаимосвязи между пунктами контроля и управления и отдельными должностными лицами.

Схемы выполняются, как правило, на одном чертеже. Для объектов с большим числом цехов допускается при необходимости выполнение схем двух видов – общих и отдельных по цехам.

Схемы взаимосвязей разрабатываются для систем централизованного управления и выполняются на стадии технического проекта и на стадии рабочих чертежей.

На стадии рабочей документации при двухстадийном проектировании структура разрабатывается только в том случае, когда она изменяется в связи с принятыми новыми решениями при утверждении проекта. Структурные схемы управления и контроля могут не разрабатываться, если система управления проектируемого объекта несложна, без многоуровневого управления и с однолинейным технологическим процессом.

Исходными материалами для разработки схем взаимосвязей между пунктами контроля и управления являются следующие: титульный список объектов предприятия; генплан предприятия; схема организации производства; принципиальные технологические схемы производственных цехов и других подразделений предприятия; планы и разрезы помещений и компоновка оборудования; задание на проектирование автоматизации; задание на проектирование связи и других частей.

Схемы взаимосвязей могут выполняться по одному из двух вариантов.

• По первому варианту оперативные и диспетчерские пункты и щиты управления наносятся на схему без перечня видов контроля и управления.

• По второму варианту для каждого оперативного и диспетчерского пункта и щита управления дается перечень задач, решаемых каждым видом контроля, управления, связи и т.д.

Выбор количества и характера постов управления при разработке системы автоматизации определяется объемом и уровнем автоматизации, целесообразным для данного производства, характером организации данного производства в условиях автоматизации. В соответствии с этим могут быть посты индивидуального, группового управления, либо посты определенных участков технологического потока. Структурная схема является принципиальной основой для проектирования системы автоматизации данного объекта.

В общем случае на структурных схемах управления условными изображениями показываются: управляющие вычислительные машины, все оперативные и диспетчерские щиты и пункты, входящие в структуру управления проектируемого объекта; диспетчерские и оперативные щиты и пункты управления, которые не входят в состав разрабатываемого проекта автоматизации, но связаны с ним системами контроля и управления; цехи проектируемого объекта с разделением на отделения, участки, агрегаты или группы оборудования с указанием оперативных рабочих постов, не снабженных щитами контроля и управления; линии технологических потоков между отделениями, участками, агрегатами как группами технологического оборудования (выполняются в необходимых случаях для большей наглядности схемы); группы оперативной ремонтно-наладочной службы; линии связи с указанием на них буквенными обозначениями вида оперативной связи (контроль, сигнализация, автоматическое регулирование, дистанционное управление и т.д.) и обозначением стрелками направления поступления информации (опроса, выдачи команды, распоряжений и т.п.).

Оперативные и диспетчерские щиты и пункты управления, входящие в структуру автоматизации проектируемого объекта, изображаются на схеме в виде прямоугольников, внутри которых выполняются следующие надписи: наименование щита или пункта, вид оперативной связи условными обозначениями, наименование основного дежурного персонала данного щита пункта (например, оператор, аппаратчик и т.д.), перечень основных задач, решаемых с помощью щита и пункта (по второму варианту).

Виды оперативной связи и их обозначения принимают следующие: ДАУ – дистанционное автоматизированное управление, К – контроль, С – сигнализация, ДУ – дистанционное управление, АР – автоматическое регулирование, ДС – диспетчерская связь, ТВ – телевидение, ПГС – производственная громкоговорящая связь, ТИ – телеизмерение, ТС – телесигнализация, ТУ – телеуправление.

Эти условные буквенные обозначения наносятся над линиями связи, а на структурной схеме приводится экспликация этих обозначений оперативных и диспетчерских связей (рис.1).

Для однотипных агрегатов в случае, когда предусматривается отдельный щит для каждого агрегата, на схеме вычерчивается только один щит, и в нем указывается количество аналогичных щитов.

Цехи проектируемого объекта условно изображаются прямоугольниками с разделением на отделения и участки (агрегаты и группы технологического оборудования), каждый из которых предназначен для выполнения какой-либо законченной части производственного процесса и включается в систему централизованного управления.

Внутри условных изображений цехов, отделений, агрегатов пишутся их наименования, а также наименования рабочих оперативных постов, не оборудованных щитами.

рис. 1. Пример выполнения структурной схемы управления

Диспетчерские и оперативные щиты и пункты управления, которые не входят в структуру данного проекта, а также группы ремонтно-наладочных служб изображаются на схеме кружками, в которые вписываются их наименования и наименования дежурного персонала.

На схеме взаимосвязей проектного задания показываются все диспетчерские и оперативные щиты и пункты, а также цехи с укрупненными участками основного технологического оборудования без указания мест оперативных рабочих постов, не обеспеченных щитами.

На схеме взаимосвязей рабочих чертежей показываются оперативные щиты и пункты, относящиеся к каждому цеху, отделению и участку, группе технологического оборудования с более подробным делением и оперативные рабочие посты, не обеспеченные щитами.

Для наглядности рисунка контурные линии условных изображений цехов (или других производственных подразделений), щитов, пультов и пунктов контроля и управления, а также линии функциональных связей между ними выполняются более жирными линиями (0,5 мм), чем линии условного деления внутри упомянутых условных изображений (0,2 мм). Линии технологических потоков при их наличии выполняются толщиной не менее 1 мм.

При выполнении структурных схем масштабы не соблюдаются, при необходимости справа графического материала схемы дается текстовой материал в виде четко сформулированных пояснений.