О. О. Сердюк
Основи проектування систем автоматизації
Краматорськ 2006
Міністерство освіти і науки України
Донбаська державна машинобудівна академія
О. О. Сердюк
Основи проектування систем автоматизації
Рекомендовано
Міністерством освіти і науки України
як навчальний посібник
для студентів денної та заочної форм навчання
спеціальності "Автоматизоване управління технологічними процесами"
Краматорськ 2006
ББк 32.844
Удк 658.512.011.56
с - 32
Рецензенти:
Зорі А. А., доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри електронної техніки Донецького національного технічного університету;
Подустов М. О., кандидат технічних наук, професор кафедри автоматизації хіміко-технологічних систем та екологічного моніторингу Національного технічного університету "ХПІ";
Тарасов О. Ф., доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри комп’ютерних та інформаційних технологій Донбаської державної машинобудівної академії.
ISBN
Розглянуті сучасні тенденції та принципи проектування систем автоматизації, питання якості проектів, основні стадії проектування та склад проектної документації.
Висвітлені правила розробки структурних, функціональних та принципіальних схем систем автоматизації, особливості проектування засобів живлення, електропроводок, щитів та пультів систем управління, оптоволоконних ліній зв'язку. Наведені приклади виконання схем та текстових матеріалів проекту, умовні графічні та буквено-цифрові позначення. У комп`ютерному практикумі дані методичні рекомендації по застосуванню програми Microsoft Visio в створенні проектної документації.
ISBN
ББк 32.844
© О.О.Сердюк, 2006
© ДДМА, 2006
зміст
ВСТУП
1 ВИБІР СХЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ та ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ
ПРОЕКТУ
1.1 Основні постулати теорії автоматизації
1.2 Вибір схеми автоматизації
1.3 Інвестиційний проект, роботи з його підготовки
1.4 Оформлення контрактів і забезпечення якості проектування
2 ЗАВДАННЯ НА ПРОЕКТУВАННЯ та склад ПРОЕКТУ
2.1 Стадії проектування та склад проектної документації
2.2 Вимоги, які необхідно враховувати при проектуванні
2.3 Оформлення і комплектування робочої документації
3 РОЗРОБКА СТРУКТУРНИХ ТА ФУНКЦІОНАЛЬНИХ СХЕМ
СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦІЇ
3.1 Правила розробки структурних схем контролю та управління
3.2 Методика і принципи виконання функціональних схем
3.3 Вимоги до оформлення функціональних схем
4 РОЗРОБКА ПРИНЦИПіальних ЕЛЕКТРИЧНИХ СХЕМ
4.1 Вимоги до принципіальних електричних схем та правила
їх виконання
4.2 Умовні позначки та правила зображення елементів на
принципіальних електричних схемах
4.3 Способи виконання принципіальних електричних схем та
маркірування елементів електричних ланок
5 РОЗРОБКА ПРОЕКТНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ НА ЩИТИ ТА ПУЛЬТИ УПРАВЛІННЯ
5.1 Типи щитів і пультів, їх позначення
5.2 Загальні вимоги до проектів щитів і пультів
5.3 Монтажні зони, розташування приладів і апаратів
5.4 Загальні вимоги до розробки креслень щитів і пультів
5.5 Оформлення таблиць з'єднань, підключень та надписів
6 ПРАВИЛА ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРОВОДОК
6.1 Вибір способу виконання електропроводок
6.2 Вибір проводів і кабелів
6.3 Особливості застосування занулень і заземлень
6.4 Елементи електроустановок, що підлягають зануленню і
заземленню
7 ПРОЕКТУВАННЯ ЗАСОБІВ ЖИВЛЕННЯ І ЗАХИСТУ ЕЛЕКТРОУСТАНОВОК
7.1 Вибір засобів живлення і захисту електроустановок
7.2 Визначення місць установки засобів управління та захисту
8 ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦІЇ
ДЛЯ вибухо- та пожежонебезпечних ЗОН
8.1 Класифікація вибухо- та пожежонебезпечних зон
8.2 Класифікація і вибір електроустаткування для
вибухо- та пожежонебезпечних виробництв
8.3 Вимоги до щитів, пультів та електричних проводок у
вибухо- та пожежонебезпечних зонах
9 ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ оптоволоконних
ЛІНІЙ ЗВ'ЯЗКу
9.1 Конструкції і марки оптоволоконних кабелів
9.2 Види з'єднань оптоволоконних кабелів
10 ПРАВИЛА ОФОРМЛЕННЯ ТЕКСТОВИХ ДОКУМЕНТІВ
ПРОЕКТУ
10.1 Пояснювальна записка, її склад
10.2 Вимоги стандарту до змісту звітів
10.3 Основні вимоги до викладу та оформлення звітів
10.4 Особливості оформлення ілюстрацій
10.5 Особливості оформлення таблиць
10.6 Особливості оформлення формул та рівнянь
10.7 Основні правила виконання програмної документації
10.8 Особливості створення програмних документів за методом
SWITCH-технології
11 СТВОРЕННЯ ПРОЕКТНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ ЗАСОБАМИ
Microsoft Visio (КОМП'ЮТЕРНИЙ ПРАКТИКУМ)
11.1 Створення простих рисунків та текстових елементів
11.1.1 Використання елементів інтерфейсу Visio
11.1.2 Відкриття та установка масштабу нового документа
11.1.3 Управління фігурами при створенні документа
11.1.4 Створення текстових елементів
11.1.5 Прив'язка і позиціювання графічних зображень
11.2 Створення користувальницьких інструментів
11.2.1 Створення користувальницького стилю
11.2.2 Створення користувальницького майстра
11.2.3 Створення користувальницького трафарету
11.2.4 Створення користувальницького шаблону
11.3 Методичні рекомендації
11.3.1 Створення структурних, функціональних та принципіальних
електричних схем систем автоматизації
11.3.2 Розробка програмної документації
Додаток А. Умовні графічні позначення, що застосовуються в схемах
систем автоматизації
Додаток Б. Перелік стандартів по оформленню конструкторських
документів
Література
ВСТУП
На сучасному етапі науково-технічного прогресу системи автоматизації виробничих процесів відіграють найважливішу роль, в значній мірі забезпечуючи високу ефективність праці та зростаючі вимоги до якості виробів.
Проектування
сучасних систем автоматизації
в
Згідно з Освітньо-кваліфікаційною характеристикою фахівця спеціальності "Автоматизоване управління технологічними процесами" при виконанні професійних задач проектування автоматизованих систем управління він повинен:
читати та розробляти структурні, функціональні, принципіальні і монтажні схеми систем автоматизації;
розробляти документацію на щити і пульти управління;
враховувати особливості охорони праці та захисту обладнання систем автоматизації в умовах вибухо- та пожежонебезпечних виробництв;
розробляти схеми електричних проводок, обґрунтовано вибирати джерела живлення та апаратуру захисту схем живлення;
розробляти текстову документацію проекту системи автоматизації;
розробляти програмну документацію для систем управління;
застосовувати комп'ютерні технології в складанні проектної документації.
Дисципліна "Основи проектування систем автоматизації" відноситься до нормативної частини Освітньо-професійної програми підготовки фахівців з напрямку "Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології".
Мета дисципліни "Основи проектування систем автоматизації" –освоєння сучасних принципів і правил розробки проектної документації стосовно систем автоматизації технологічних процесів. Вивчення дисципліни забезпечує вміння фахівця виконувати одну з основних виробничих задач його діяльності – проектування систем автоматизації.
Для вивчення дисципліни "Основи проектування систем автоматизації" необхідне засвоєння дисциплін:
«Технологічні вимірювання і прилади»;
«Електротехніка і електромеханіка»;
«Електричні машини і апарати»;
«Обчислювальні мережі систем управління»;
«Основи САПР».
У посібнику розглянуті сучасні тенденції в напрямку підвищення якості проектів систем автоматизації, а також норми, правила та вимоги стандартів щодо розробки проектної документації. Наведені приклади оформлення схем та креслень.
Для самостійної роботи студента будуть корисні методичні матеріали по застосуванню програми Microsoft Visio. Програма дозволяє виконати практично всі графічні матеріали проектної документації і при цьому не потребує важких зусиль на освоєння.
У додатках наведені умовні графічні та буквено-цифрові позначення практично всіх компонентів електрообладнання, які знайшли найбільше поширення в практиці застосування.