Конспект лекций для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в теплоэнергетике)» 8 семестр

Вид материала

Содержание

Этап проектирования
Содержание технико-экономического обоснования
Текстовые материалы технико-экономического обоснования

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

Стадия проектирования АСУ ТП представляет собой период в процессе проектирования, характеризирующийся качественными изменениями и заканчивающийся оформлением и выпуском обусловленного ГОСТ комплекта документации.

Этап проектирования АСУ ТП представляет собой период в процессе проектирования, характеризирующийся качественными изменениями и заканчивающийся оформлением комплекта документации.

На всех стадиях и этапах проектирования АСУ ТП проектировщики должны руководствоваться государственными стандартами Единой системы стандартов автоматизированных систем управления (ЕСС АСУ). Система ЕСС АСУ представляет собой комплекс взаимосвязанных ГОСТ, устанавливающих термины и определения, виды и состав, правила и методы разработки, приемки и эксплуатации, требования к АСУ в целом и составным частям, требования к технической документации.

Наряду с ЕСС АСУ при проектировании АСУ ТП используют также ГОСТ ЕСКД.

Наименования, состав и содержание стадий проектирования АСУ ТП устанавливаются:

- ГОСТ 24.601-86. ЕСС АСУ. Автоматизированные системы. Стадии создания;

- ГОСТ 24.602-86. ЕСС АСУ. Автоматизированные системы управления. Состав и содержание

работ по стадиям создания.

Эти стандарты устанавливают следующие четыре стадии разработки проектов АСУ ТП.

Технико-экономическое обоснование (ТЭО).
Техническое задание (ТЗ).
Технический проект (ТП).
Рабочая документация (РД).

Стадии ТЭО и ТЗ называют предпроектными, а стадии ТП и РД – проектными.

Состав предпроектных стадий

Стадия «Технико-экономическое обоснование» содержит следующие этапы.

1. Технико-экономическое обследование объекта автоматизации.

2. Формирование исходных требований к системе автоматизации.

3. Технико-экономическое обоснование исходных требований к системе.

4. Подготовка и оформление ТЭО в виде документа.

Стадию ТЭО выполняют предприятие-заказчик совместно с предприятием или организацией-проектировщиком системы. На отдельных этапах стадии ТЭО к работе могут привлекаться сторонние организации. Целью стадии ТЭО является обоснование предложения о создании новой АСУ ТП или модернизации действующей системы автоматизации.

Стадия «Техническое задание» содержит следующие этапы.

1. Предварительное обследование объекта автоматизации.

2. Предпроектные научно-исследовательские работы.

3. Эскизная разработка АСУ ТП.

4. Подготовка и оформление ТЗ в виде документа.

Стадию ТЗ также выполняют совместно предприятие-заказчик и предприятие или организация-проектировщик системы. На отдельных этапах стадии ТЗ к работе могут привлекаться сторонние организации. Целью стадии ТЗ является формулирование технических требований к новой АСУ ТП или к модернизируемой системе автоматизации.

Состав проектных стадий

Стадия «Технический проект» содержит следующие этапы.

1. Системотехнический синтез АСУ ТП.

2. Аппаратурно-технический синтез АСУ ТП.

3. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.

4. Подготовка заявок на разработку новых средств автоматизации.

5. Разработка технических заданий на оперативно-диспетчерское оборудование,

не выпускаемое серийно.

6. Разработка сметы на создание АСУ ТП.

7. Расчет ожидаемой технико-экономической эффективности АСУ ТП.

8. Составление патентного формуляра.

9. Сравнительный анализ разрабатываемой АСУ ТП и ее известных аналогов.

10. Техническое проектирование специального математического обеспечения

и информационного обеспечения АСУ ТП.

На этапах стадии «Технический проект» определяется предварительная сметная стоимость системы автоматизации и производится разработка основных технических решений. На этой стадии производится общесистемный синтез АСУ ТП, а также аппаратурно-технический синтез АСУ ТП. Кроме этого, выполняется разработка математического и информационного обеспечения.

Основанием для начала работ на стадии ТП служит утвержденное техническое задание и документ о начале финансирования проектных работ. Для вновь строящихся и реконструируемых объектов техническое проектирование системы автоматизации выполняется параллельно с разработкой технического проекта строительства или реконструкции этого объекта.

Основными участниками проектных работ на стадии ТП являются:

- основной исполнитель – научно-исследовательский институт системного профиля;

- соисполнитель – организация-проектировщик АСУ ТП;

- привлекаемые организации, работающие на основании соответствующих договоров.

На некоторых этапах стадии ТП к участию в проектных работах привлекается предприятие-заказчик.

Все работы на стадии ТП должны завершаться разработкой:

- общесистемных решений, необходимых и достаточных для выпуска на стадии РД

эксплуатационной документации на систему управления в целом;

- проектно-сметной документации, входящей в состав раздела «Автоматизация

технологических процессов», технического или технорабочего проекта строительства;

- проектов заявок на разработку новых технических средств автоматизации;

- документации специального математического и информационного обеспечения,

включая техническое задание на программирование.

Основные результаты работ стадии ТП оформляются в виде технического проекта АСУ ТП. Состав и содержание проекта технологического объекта должны быть достаточными для разработки на их основании на стадии РД всей необходимой документации, в том числе рабочих чертежей и других документов, используемых при монтажных и наладочных работах.

В качестве исходных для проведения работ стадии ТП используют следующие материалы.

1. Техническое задание на создание АСУ ТП.

2. Технико-экономическое обоснование создания новой АСУ ТП или модернизации

действующей системы автоматизации.

3. Научно-технический отчет о работах, проведенных на стадии ТЗ.

4. Дополнительные данные об объекте автоматизации.

Стадия «Рабочая документация» содержит следующие этапы.

1. Разработка рабочей документации технического обеспечения системы.

2. Составление заказных спецификаций.

3. Подготовка инструкций по эксплуатации, технического описания и регламента

работы АСУ ТП.

4. Разработка рабочей документации программного и информационного обеспечения АСУ ТП.

На стадии «Рабочая документация» осуществляется разработка и составление схемной, конструкторской, текстовой и других видов документации АСУ ТП. Рабочая документация служит для приобретения, монтажа и наладки комплекса технических средств АСУ ТП. Для эксплуатации АСУ ТП на этой стадии разрабатывают материалы программного и организационного обеспечения.

Основными участниками проектных работ на стадии РД являются:

- основной исполнитель – организация-проектировщик АСУ ТП;

- соисполнители – привлекаемые организации, работающие на основании

соответствующих договоров.

На некоторых этапах стадии РД к участию в проектных работах привлекаются подразделения предприятия-заказчика.

Проектные работы на стадии РД должны завершаться разработкой и оформлением:

- рабочей документации, необходимой и достаточной для комплектации, монтажа, наладки

и ввода в эксплуатацию как отдельных частей АСУ ТП, так и всей системы в целом;

- заказных спецификаций, необходимых и достаточных для оформления заказов

на технические средства автоматизации, материалы трубных и электрических проводок,

щиты, пульты и средства вычислительной техники, монтажные материалы и изделия;

- технологической и эксплуатационной документации на отдельные части системы

и на систему управления в целом;

- инструкций по эксплуатации, технического описания и регламента работы АСУ ТП;

- программных средств и рабочей документации программного и организационного

обеспечений.

Основные результаты работ стадии РД оформляются в виде рабочего проекта АСУ ТП. Состав и содержание рабочего проекта АСУ ТП технологического объекта должны быть достаточными для монтажа, выполнения пусконаладочных работ и ввода системы управления в эксплуатацию.

В качестве исходных для проведения работ стадии РД используют следующие материалы.

1. Технологические схемы с характеристиками оборудования, трубопроводных коммуникаций

с указанием внутренних диаметров, толщины стенок, материалов труб.

2. Перечень контролируемых и регулируемых параметров, управляемого силового

электрооборудования, его характеристики.

3. Чертежи производственных помещений с указанием расположения технологического

оборудования и трубопроводных коммуникаций и указанием рекомендуемых мест

расположения щитов и пультов.

4. Чертежи технологического оборудования, на котором предусматривается установка

датчиков, отборных устройств, приборов и средств автоматизации.

5. Перечень и характеристики датчиков, приборов и средств автоматизации, поставляемых

в комплекте с технологическим оборудованием.

6. Перечень комплектно поставляемых щитов и пультов.

7. Перечень помещений для установки и размещения технических средств систем

автоматизации.

8. Типы пусковой аппаратуры и схемы управления электродвигателями.

9. Схемы водо- и воздухоснабжения с указанием диаметров труб, температур,

давлений и расходов рабочих сред.

10. Данные для расчета сужающих устройств и регулирующих органов.

11. Техническая документация по типовым проектам и проектным решениям.

12. Математическое описание динамических свойств объекта управления по каждому

из каналов управления.

Если математическое описание отсутствует, то должны приводиться экспериментальные временные или частотные характеристики, снятые на опытных или аналогичных действующих технологических объектах. Эти характеристики должны графически отражать динамические свойства технологического объекта по каждому из каналов управления.

При выполнении работ проектных стадий дополнительно используют:

- результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;

- сведения о передовом промышленном опыте в области создания и эксплуатации АСУ ТП;

- действующие нормативные документы по проектированию АСУ ТП;

- эталоны проектов систем автоматизации;

- сведения о перспективных технических направлениях в проектировании АСУ ТП,

разработке систем управления и средств автоматизации;

- нормы и правила на производство монтажных и специальных работ;

- сведения для определения сметной стоимости АСУ ТП;

- сведения об опыте монтажа элементов систем автоматизации укрупненными блоками

и применении типовых унифицированных конструкций.

Вместо стадий ТП и РД допускается разработка АСУ ТП в одну стадию «Технорабочий проект» (ТРП). Стадию ТРП выполняют в следующих случаях.

1. Для несложных систем АСУ ТП.

2. В случае использования типовых проектов АСУ ТП.

3. При повторном применении экономичных индивидуальных проектов.

В состав стадии «Технорабочий проект» включают этапы стадий ТП и РД по согласованию заказчика и проектировщика. Некоторые этапы стадии ТРП выполняют в упрощенном варианте.

В качестве исходных для проведения работ стадии ТРП используют следующие материалы.

1. Техническое задание на создание АСУ ТП.

2. Научно-технический отчет о работах, проведенных на стадии «Техническое задание»

3. Исходные данные о технологическом объекте, системе электроснабжения, помещениях,

в которых предполагается размещение постов управления и технических средств АСУ ТП.

4. Технический проект и рабочий проект аналога системы управления.

5. Типовые решения, связанные с проектированием АСУ ТП.

Технорабочий проект АСУ ТП должен содержать следующие материалы.

1. Полную совокупность основных технических решений, необходимых для рассмотрения

при его утверждении, включая сметную часть.

2. Перечень заданий предприятию-заказчику и привлекаемым организациям на разработки

в смежных частях проекта технологического объекта автоматизации.

3. Документацию, необходимую для заказа технических средств системы управления.

4. Рабочую документацию на КТС системы.

Примерный перечень документов технорабочего проекта включает:

- полностью всю документацию стадии РД;

- смету на оборудование и монтаж АСУ ТП;

- задания на размещение элементов АСУ ТП на технологическом оборудовании

и трубопроводах;

- задания на проектирование кабельных сооружений;

- задания на обеспечение средств автоматизации энергоносителями;

- документацию комплектных операторских помещений и постов управления.

Содержание технико-экономического обоснования

Технико-экономическое обоснование создания АСУ ТП содержит текстовые

и графические материалы.

Текстовые материалы технико-экономического обоснования

Текстовые материалы технико-экономического обоснования объединяют под общим наименованием «Пояснительная записка». Пояснительная записка технико-экономического обоснования включает следующие разделы.

1. Исходные положения.

2. Общая характеристика объекта и системы управления.

3. Обоснование цели создания АСУ ТП.

4. Предложения по организационной структуре АСУ ТП.

5. Предварительное обоснование комплекса задач автоматизации.

6. Предварительное обоснование выбора комплекса технических средств.

7. Ориентировочный объем затрат на создание системы автоматизации.

8. Предварительное обоснование экономической эффективности.

9. Выводы и предложения.

Графические материалы ТЭО

В состав графических материалов технико-экономического обоснования входит следующая схемная документация.

1. Предварительная схема организационной структуры АСУ ТП.

2. Предварительная схема функциональной структуры АСУ ТП.

3. Укрупненная структурная схема комплекса технических средств АСУ ТП.

Примерное содержание разделов пояснительной записки

технико-экономического обоснования

1. Исходные положения.

1.1. Сведения о документах, на основании которых выполняется ТЭО.

1.2. Сведения о документах, на основании которых намечена разработка АСУ ТП.

1.3. Сведения о заказчике, проектировщике, привлекаемых сторонних организациях.

1.4. Сведения о НИР, передовом опыте, изобретениях и патентах, намеченных

к использованию при разработке АСУ ТП.

1.5. Данные о роли АСУ ТП в общей структуре системы управления предприятия.

2. Общая характеристика объекта и системы управления.

2.1. Краткая характеристика технологического объекта с учетом перспектив развития.

2.2. Общие сведения об особенностях объекта управления (технологические среды,

взрыво- и пожароопасность помещений и т.д.).

2.3. Сведения о существующей структуре управления производством и технологическим

Объектом.

2.4. Уровень автоматизации технологических процессов.

2.5. Требования к информационной и технической совместимости АСУ ТП и систем

автоматизации разных уровней и различного функционального назначения.

3. Обоснование цели создания АСУ ТП

3.1. Основные критерии эффективности для оценки и выбора вариантов автоматизации.

3.2. Оценка конкретных технико-экономических показателей повышения эффективности

технологических процессов и системы управления за счет АСУ ТП.

4. Предложения по организационной структуре.

4.1. Улучшение структуры управления технологическим процессом применительно

к условиям функционирования АСУ ТП.

4.2. Организация постов управления и связей между ними.

4.3. Создание новых структурных подразделений, обеспечивающих функционирование

системы автоматизации.

5. Предварительный выбор направления и обоснования комплекса задач управления.

5.1. Анализ состояния работ по созданию аналогичных АСУ ТП в стране и за рубежом.

5.2. Перечень функций АСУ ТП и основные показатели, подлежащие совершенствованию.

5.3. Основные подсистемы и задачи.

5.4. Методы, способы и порядок реализации функций системы управления.

5.5. Изменения функций системы управления.

5.6. Оценочные объемы входной, нормативно-справочной и выходной информации.

6. Предварительное обоснование выбора комплекса технических средств.

6.1. Принципы построения технического обеспечения АСУ ТП.

6.2. Анализ возможностей использования технических средств автоматизации,

имеющихся на технологическом объекте.

6.3. Анализ возможностей реализации функций АСУ ТП с помощью серийных технических

средств автоматизации и предложения по их доработке и созданию новых технических

средств автоматизации.

6.4. Обоснование выбора комплекса технических средств системы автоматизации

и постов управления.

6.5. Укрупненный перечень комплекса технических средств АСУ ТП.

6.6. Предложения по размещению комплекса технических средств АСУ ТП.

7. Ориентировочный объем затрат на создание системы автоматизации.

7.1. Результаты расчетов стоимости создания АСУ ТП и их обоснование.

В расчет включаются следующие затраты:

- на строительные работы;

- на монтажные работы;

- на приобретение оборудования и программного обеспечения;

- на проведение научно-исследовательских, экспериментальных, проектных работ,

работ по внедрению системы, авторскому надзору, разработке новых технических

средств, разработке программного обеспечения.

Расчеты проводят для всех стадий и этапов создания АСУ ТП.

8. Предварительное обоснование экономической эффективности.

Расчет ожидаемой экономической эффективности создания АСУ ТП производится

в соответствии со стандартной методикой. Вместо обоснования экономической эффективности в технико-экономическое обоснование может быть включен раздел с обоснованием иного вида эффективности, например, повышение безопасности функционирования, улучшение экологических показателей.

9. Выводы и предложения.

9.1. Выводы об экономической и иной целесообразности создания системы управления.

9.2. Предложения по очередности и плану работ по созданию системы управления.

Содержание технического задания на проектирование АСУ ТП

Техническое задание на проектирование АСУ ТП содержит текстовые и графические материалы. В состав текстовых материалов пол общим наименованием «Пояснительная записка» входят следующие разделы.

1. Задача проекта и наименование предприятия-заказчика.

2. Основание для проектирования АСУ ТП.

3. Перечень технологических агрегатов, установок, производств, охватываемых

проектом системы автоматизации.

4. Указание особых условий при их наличии (влажная, запыленная, агрессивная

окружающая среда), класс взрыво- и пожароопасности помещений.

5. Стадийность проектирования.

6. Требования к разработке вариантов технического проекта.

7. Планируемый уровень затрат на автоматизацию технологического объекта.

8. Предложения по объему и уровню автоматизации, централизации управления

технологическими процессами объекта управления.

9. Предложения по размещению местных, блочных, центральных и диспетчерских постов

управления, щитов, пультов и средств вычислительной техники.

В состав графических материалов технического задания входят следующие схемы.

1. Рекомендуемая схема организационной структуры АСУ ТП.

2. Рекомендуемая схема функционирования АСУ ТП.

3. Рекомендуемая структурная схема комплекса технических средств АСУ ТП.

Примерное содержание текстовых материалов

технического задания на создание АСУ ТП

1. Вводная часть.

1.1. Полное наименование АСУ ТП.

1.2. Основание для создания АСУ ТП.

1.3. Сроки начала и окончания работ по созданию АСУ ТП.

1.4. Наименование организаций-участников создания АСУ ТП.

1.5. Полное наименование организации-заказчика системы управления.

2.Характеристика технологического объекта.

2.1. Сведения о технологическом оборудовании, в том числе сведения

об уровне автоматизации.

2.2. Данные о технологическом процессе, регламенте и режимах работы объекта.

2.3. Перечень используемых энергоресурсов и их характеристики.

2.4. Характеристики потребляемых материалов и выходного продукта.

2.5. Сведения об условиях эксплуатации, характеристики помещений, особенности

технологического объекта и окружающей среды.

3.Назначение АСУ ТП.

3.1. Сведения о целевой функции управления.

3.2. Перечень функций системы с разбивкой по группам.

3.3. Периодичность и формы представления информации.

3.4. Требования к точности и качеству регулирования.

3.5. Планируемый объем развития системы управления.

4.Технико-экономические показатели АСУ ТП.

4.1. Ожидаемые технико-экономические показатели с указанием годового

экономического эффекта.

5.Требования к АСУ ТП:

5.1. Характеристики необходимой точности и быстродействия выполнения

каждой функции системы управления.

5.2. Значения показателей надежности.

5.3. Требования к сохранности информации при авариях источников электроснабжения.

5.4. Эргономические требования к системе управления.

5.5. Численность и квалификация оперативного и ремонтного персонала.

5.6. Дополнительные требования, согласованные с заказчиком.

6. Требования по подготовке объекта.

6.1. Перечень основных работ по подготовке объекта автоматизации.

6.2. Перечень мероприятий по подготовке оперативного и ремонтного персонала,

организации обслуживания АСУ ТП, организации работ по созданию системы.

6.3. Перечень требований к технологическому оборудованию, которые обеспечивает

предприятие-заказчик.

7. Состав и содержание работ по созданию АСУ ТП.

7.1. План-график работ с указанием стадий, этапов и работ, сроков их выполнения

и исполнителей.

Blog

Конспект лекций для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в теплоэнергетике)» 8 семестр

Содержание