министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Е.И. Громаков, А.В.Лиепиньш

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ

Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению подготовки магистров 220700.68 «Автоматизация технологических процессов и производств» и по специальности 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)»

Издательство

Томского политехнического университета

2013

УДК 658.512.2011.56 (075.8)

ББК 32.965я73

Г 43

Громаков Е.И., Лиепиньш А.В.

Г43 Интегрированные компьютерные системы проектирования и управления : учебное пособие / Е.И. Громаков; А.В. Лиепиньш; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013.– 222 с.

ISBN

В учебном пособии изложены методические рекомендации по проектированию компьютерных интегрированных систем управления. Рассмотрены основные понятия, структура, классификация, методология разработки интегрированных компьютерных систем управления производством нефтегазовой отрасли.

Пособие подготовлено на кафедре Интегрированных компьютерных систем управления и предназначено для студентов направления 220700 (магистры), 220301 (инженеры) «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)» дневной и заочной форм обучения.

УДК 658.512.2011.56 (075.8)

ББК 32.965я73

Г 43

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор, зав кафедрой автоматики и компьютерных систем ИК Томского политехнического университета

Г.П.Цапко

Кандидат технических наук, доцент кафедры электронных средств автоматики и управления ФГОУ ВПО «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»

А.Е. Карелин

Кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной электроники ФГОУ ВПО «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»

А.В. Тырышкин

© ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2013

© Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2013

Учебное издание

ГРОМАКОВ Евгений Иванович

Лиепиньш Андрей Вилнисович

Интегрированные компьютерные системы проектирования и управления

Учебное пособие

Научный редактор доктор технических наук

профессор В,И,Гончаров

Корректура

Компьютерная верстка

Дизайн обложки

Подписано к печати 00.00.2013. Формат 60х84/16. Бумага «Снегурочка». Печать XEROX. Усл. печ. л. 9,01. Уч.-изд. л. 8,16. Заказ 000-13. Тираж 100 экз.
	Национальный исследовательский Томский политехнический университет Система менеджмента качества Издательства Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту BS EN ISO 9001:2008
. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 Тел./факс: 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru

Содержание

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПОСОБИЯ 1

ВВЕДЕНИЕ 2

1. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ИНТЕГРИРОВАННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЕЙ И ПРОИЗВОДСТВОМ 8

1.1. Концептуальные проектные решения интеграции автоматизированных систем 8

1.2. Выбор архитектуры ИКСУ 17

1.3. Выбор программных средств АС, поддерживающих профиль архитектуры ИСПУ 31

1.4. Выбор методологии проектирования АС 41

1.5. Автоматизация управления проектами 47

1.6. Разработка концептуальной структуры интегрированной компьютерной системы управления 60

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ ИКСУ 65

2.1. Разработка общего ТЗ ИКСУ 65

2.2. Общие требования к подсистемам ИКСУ вертикального типа (Вариант 1. Требования к автоматизированной системе управления производством) 66

2.3. Требования к отдельным подсистемам ИКСУ вертикального типа 68

2.4. Требования к подсистемам ИКСУ горизонтального типа (Вариант 2. Требования к автоматизированной подсистеме управления технологической безопасностью) 74

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УЧЕТНЫМИ ОПЕРАЦИЯМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 82

3.1 Описание бизнес- процессов как объектов управления АСУПД 82

3.2. Проектирование электронной модели деятельности предприятия с использованием CASE-средств 92

3.3. Проектные решения по АСКУЭ 102

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ И РЕМОНТОМ 113

4.1. Регламентирование технического обслуживания оборудования по его фактическому состоянию 113

4.2. Особенности применения карт Шухарта для анализа технического состояния оборудования 118

4.3. Проектирование автоматизированной системы ТОиР 125

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИБОРНОЙ СИСТЕМЫ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЫ 143

5.1. МЭК-проектирование интегрированной системы безопасности (ПАЗ) 143

5.2. Проектирование ПАЗ 157

5.3 Проектные решения по разделу «Автоматизированная система пожарной сигнализации» 178

5.4. Проектирование автоматизированной системы АСКУЗ 197

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 212

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 214

УКАЗАТЕЛЬ СОКРАЩЕНИЙ И ГЛОССАРИЙ 217