Раздел 3. Функциональные схемы систем автоматизации

Функциональные схемы призваны представить систему автоматизации более детально чем структурные схемы. Разработка функциональных схем – это разработка идеи реализации контролирующих и управляющих функций АСУ ТП.

Качество проекта системы автоматизации напрямую связано с исполнением двух условий, касаемых объекта автоматизации.

Во-первых, необходима проработка задач автоматизации технологического процесса уже при разработке самого технологического процесса. Поэтому решения по автоматизации ТП должны идти вместе с решениями по изменению самого объекта автоматизации.

Во-вторых, все участники разработки и реализации проекта автоматизации должны глубоко изучить автоматизируемый технологический процесс. Не только проектировщики, но также монтажники, наладчики и служба эксплуатации должны быть в этом плане соответствующим образом подготовлены.

Тема 6. Общие принципы разработки функциональных схем

Функциональные схемы определяют функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического управления объектом, а также оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Постановка задачи

Задачи решаемые при работке функциональных схем автоматизации технологических процессов можно условно разделить на четыре группы:

• получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования;

• непосредстенное воздействие на технологический процесс для управления им;

• стабилизация технологических параметров процесса;

• контроль и регистрация технологических параметров процесса и состояния технологического оборудования.

Результатом разработки функциональных схем являются:

• выбор методов измерения технологических параметров;

• выбор основных технических средств автоматизации, в наибольшей степени отвечающих предъявляемым требованиям и условиям работы работы автоматизируемого объекта;

• определение приводов исполнительных механизмов технологического оборудования;

• размещение средств автоматизации на щитах, пультах, технологическом оборудовании

• определение способов представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

Рекомендации по разработке

Велико разнообразие как технологических процессов, так и требований по их управлению для систем автоматизации. В то же время, исходя из опыта проектирования систем автоматизации, можно сформулировать следующие общие рекомендации по разработке функциональных схем автоматизации:

1) уровень автоматизации ТП в каждый период времени должен определяться не только целесообразностью внедрения определённого комплекса технических средств и достигнутым уровнем научно-технических разработок, но и перспективой модернизации и развития технологических процессов. То есть должна сохраняться возможность наращивания функций управления;

2) при разработке схем должны учитываться:

- вид и характер технологического процесса, условия пожаро- и взрывоопасности, агрессивность и токсичность окружающей среды и т.д;

- параметры и физико-химические свойства измеряемой среды;

- расстояние от мест установки датчиков и исполнительных устройств до пунктов управления и контроля;

- требуемая точность и быстродействие средств автоматизации.

3) система автоматизации должна строится, как правило, на базе серийно выпускаемых средств автоматизации. Необходимо стремиться к применению однотипных и унифицированных систем, характерезуемых простотой сочетания, взаимозаменямостью и удобством компановки на щитах управления. Использование однотиповой аппаратуры даёт большие преимущества при монтаже, наладке, эксплуатации, обеспечении запчастями т.п.

4) в случаях когда функциональные схемы не могут быть построены на базе только серийной аппаратуры, в процессе проектирования выдаются соответствующие задания на разработку новых средств автоматизации;

5) количество приборов, аппаратуры управления и сигнализации, устанавливаемой на оперативных щитах и пультах, должно быть ограничено. Избыток аппаратуры усложняет экспуатацию, отвлекает внимание обслуживающего персонала от наблюдения за основными приборами, увеличивает стомость разработки и сроки монтажных и наладочных работ.

6) приборы и средства автоматизации вспомогательного назначения следует следует размещать на отдельных пультах, располагаемых в производственных помещениях вблизи технологического оборудования.