Разработка концепции и требований к системам управления технологичес

Таблица 7 Буквенные условные обозначения по ГОСТ 21.104–85

71

72

Таблица 8

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки прибора по ГОСТ 21.104–85

Таблица 9

Дополнительные буквенные обозначения, применяемые для построения преобразователей сигналов вычислительных устройств

74

Примечание. В зависимости от решаемых в дипломном проекте задач и объема технологической схемы схему автоматизации технологических процессов можно выполнить упрощенным или развернутым методом.

При упрощенном методе построения приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции, например контроль, регулирование, сигнализацию и выполнение в виде отдельных блоков, изображают одним условным обозначением. При этом первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру не изображают.

При развернутом методе построения каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект средств автоматизации, указывают отдельным условным обозначением.

Особенности изображения на схемах автоматизации сложных программно-технических комплексов

В ГОСТ 21.404–85, в отличие от ANSI/ISA-S5.1–1984, отсут-

ствуют специализированные обозначения для функций, выполняемых непосредственно микропроцессорным контроллером или SCADA-станцией. Поэтому для того чтобы эти функции были представлены, но не было их неправильного прочтения как отдельных приборов, используют различные уточняющие схемотехнические приемы, не противоречащие стандарту ГОСТ 21.404–85. Далее приведены возможные уточнения функций контроллера.

1.В поле прямоугольника изображения контроллера или SCADA-станции добавляется дополнительная графа с надписью «функция». Изображение функции (в поле окружности диаметром 10 мм) наносится в этой графе, но не обозначается позицией как прибор (при необходимости можно указать позицию программного блока, модуля, подпрограммы).

2.В поле прямоугольника изображения контроллера или SCADA-станции добавляются несколько дополнительных граф

суказанием названий функции, которую графа изображает.

75

В данной графе, если измерительный канал или контур управления требует эту функцию, ставится точка.

3. В поле прямоугольника изображения контроллера или SCADA-станции используются графические обозначения, заим-

ствованные из ANSI/ISA-S5.1–1984.

Примечания к выполнению раздела ВКР

Рекомендуемые толщины линий:

•контуры технологического оборудования – 0,2–0,3 мм;

•трубопроводные коммуникации 0,6–1,5 мм;

•приборы и средства автоматизации 0,5–0,6 мм, поперечная линия – 0,2–0,3 мм;

•линии связи 0,2–0,3 мм;

•прямоугольники, изображающие щиты и пульты, 0,6–1,5 мм.

Линии связи пересекать между собой не допускается Основная надпись для первого и (при необходимости) по-

следующих листов функциональной схемы выполняются согласно ГОСТ 2.104–2006 «Единая система конструкторской документации» и ГОСТ Р 21.1101–2009.

Примеры основной надписи для первого и последующих листов приведены на рис. 21.

В графах основной надписи и дополнительных графах

кней (номера граф указаны в скобках) приводят:

–в графе 1 – обозначение документа, в том числе раздела, подраздела проектной документации, основного комплекта рабочих чертежей, чертежа изделия, текстового документа и др.;

–в графе 2 – наименование предприятия, в состав которого входит АСУТП;

–в графе 3 – полное наименование системы и объекта автоматизации;

–в графе 4 – наименование документа (например, функциональная схема автоматизации);

76

а

б

Рис. 21. Основные надписи, применяемые при оформлении функциональной схемы автоматизации: а – основная надпись на рабочих чертежах и первых листах документов; б – основная надпись на последующих листах документов

–в графе 6 – условное обозначение стадии проектирования (ТП — технический проект; РП — рабочий проект);

–в графе 7 – порядковый номер листа (на документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют);

77

–в графе 8 – общее количество листов документа (графу заполняют только на первом листе);

–в графе 9 – наименование или различительный индекс организации, разработавшей документ (для дипломного проекта – название группы);

–в графе 10 – характер работы, выполняемой лицом, подписывающим документ. В свободных строках по усмотрению проектной организации приводят должности специалистов и руководителей, ответственных за разработку и проверку документа, и запись «Проверил»;

–в графах 11–13 – фамилии и подписи лиц, указанных

вграфе 10, и дату подписания;

–в графах 14–19 – сведения об изменениях (в графе «Изм.» – порядковый номер изменения документа; в графе «Кол. уч.» – количество изменяемых участков изображения на данном листе

впределах очередного изменения; в графе «Лист» – на листах, выпущенных вместо замененных, – «Зам.», на листах, добавленных вновь, – «Нов.». При замене всех листов подлинника (при очередном порядковом номере изменения документа) на первом листе в графе «Лист» указывают «Все», в графе «№ док.» – обозначение разрешения; в графе «Подп.» – подпись лица, ответственного за правильность внесения изменения; в графе «Дата» –

дату внесения изменения). Для дипломного проекта графы заполнять не требуется:

–в графе 20 – инвентарный номер подлинника;

–в графе 21 – подпись лица, принявшего подлинник на хранение, и дату приемки;

–в графе 22 – инвентарный номер подлинника документа, взамен которого выпущен новый подлинник.

17. Рекомендации по объему задания ВКР

При выполнении ВКР требования к отдельным частям раздела по разработке системы управления технологическим процессом могут быть скорректированы руководителем дипломно-

78

го проекта или консультантом. Некоторые части раздела могут быть исключены, заменены или дополнены руководителем или консультантом. Так, например, для бакалавров рекомендовано исключить разделы, связанные с выбором технических средств автоматизации верхнего уровня и разработкой архитектуры АСУТП.

По указанию руководителя студент может ограничиться только подсистемой управления или ПАЗ. В зависимости от объема задания и рассматриваемого технологического процесса студент может описать систему управления только для определенного режима (выпуск продукции, пуск/останов, переключение на выпуск другой продукции).

При выполнении исследовательской дипломной работы допускается ограничить описанием исследуемого технологического процесса (лабораторной или опытной установки) как объекта управления с рекомендациями по автоматизируемым функциям АСУТП при внедрении промышленной установки.

Объем раздела может составлять 5–15 листов. Графический материал по разделу – функциональная схема автоматизации. Формат, на котором выполняется функциональная схема автоматизации, определяется требованиями к основной части дипломного проекта.

В случае если ВКР содержит анализ опытной установки, рекомендации по разработке технологии и т.п., рекомендуется выполнять функциональную схему автоматизации упрощенным способом.

Для ВКР, содержащих исследовательское задание в виде лабораторного анализа, можно предложить схему автоматизации лабораторных исследований.

Схему автоматизации рекомендуется выполнить на формате А1. На усмотрение кафедры можно применять и другие форматы.

79

РАЗДЕЛ II

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО АНАЛИЗУ, РАЗРАБОТКЕ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ АСУТП

Пример выполнения раздела КИПиА будет рассмотрен на базе автоматизации установки подготовки основы композиции (в основе процесс смешения). Такой процесс характерен для производства пластмасс, лаков и красок, мастик и другой продукции. Подготовка основы заключается в растворении полимера в органическом растворителе. Например, для лаков и красок может осуществляться растворение гранулированной полимерной основы в уайт-спирите.

Описание технологического процесса

Процесс растворения происходит в смесителе периодического действия с мешалкой (СПД) и рубашкой. Для ускорения процесса растворения производится перемешивание массы мешалкой и нагрев горячей водой. Компоненты загружаются в аппарат в следующей последовательности. С помощью шнекадозатора (ШД, электродвигатель М3) по рукаву загружается полимер. Закрывается заслонка. Затем открывается клапан подачи растворителя с одновременным включением мешалки (двигатель М1). После заполнения смесителя клапан подачи растворителя закрывается, а в рубашку из бойлерного помещения подается горячая вода. Нагрев воды осуществляется паром в кожухотрубчатом теплообменнике.

Температура массы в в аппарате смешения должна находится в диапазоне 60...70 °C. Предаварийные значения температур: 75 °C для повышения температуры и 40 °C для понижения температуры во время работы мешалки аппарата. При этом значения температуры массы до 40 °C допускаются только в момент начала ведения процесса.

80