Добавил:
sergeevpavel0406@mail.ru СОВА Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основы проектирования приборов и систем. Лекции

.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
23.05.2021
Размер:
5.86 Mб
Скачать

13

Система должна обеспечивать нормальную работу при потере сетевого электропитания на время не менее 20 мин", или "Информация о нарушениях технологических режимов в нормальных и аварийных режимах работы участков, при авариях в системе электроснабжения должна быть обязательно сохранена для возможности последующего анализа и принятия корректирующих мер".

~ требования к защите от влияния внешних воздействии, где приводят: требования к радиоэлектронной защите средств АС;

требования по стойкости, устойчивости и прочности к внешним воздействиям;

Например, "Технические средства среднего и верхнего уровня системы в процессе эксплуатации должны быть устойчивыми к воздействию внешних климатических факторов в соответствии с группой 3 по ГОСТ 21552:

температуре окружающего воздуха в диапазоне от 5 до 40 °С; относительной влажности от 40 до 95 % при 30 °С и более низких температурах без конденсации

влаги;

воздействию атмосферного давления от 630 до 800 мм рт.ст. (от 84,0 до 106,7 кПа) по группе Р1 и располагаться на высоте до 1000 м над уровнем моря.

Температура воздуха внутри технических средств не должна более чем на 20 °С превышать температуру окружающего воздуха или воздуха, подаваемого для охлаждения.

Технические средства должны сохранять свою работоспособность в помещениях с запыленностью воздуха и с содержанием в нем коррозионно-активных веществ не превышающих требования ГОСТ 20397 для эксплуатации изделий категории 3б.

Технические средства при аварийных климатических условиях эксплуатации при выходе из строя систем вентиляции или кондиционирования, при продолжительности аварийного режима не более 2 ч, должны сохранять свою работоспособность при температуре окружающего воздуха от 0 до 50 °С и относительной влажности до 95 % при температуре 35 °С без конденсации влаги", или "Шкафы ЩМУ, ПЛУ и электрошкафы располагаются в помещениях, которые должны соответствовать условиям эксплуатации УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69 и должны иметь исполнение не ниже IP20 по ГОСТ 14254. Технические средства системы должны иметь III группу исполнения по электромагнитной совместимости согласно ГОСТ Р50746. ПЛУ располагаются рядом с технологическим оборудованием и должны иметь степень защиты IP 54 по ГОСТ 14254. Размещение электрошкафов, шкафов КИП, ЩМУ, ПЛУ и АРМ в помещениях осуществляет Генпроектировщик.

Электрошкафы, шкафы КИП, ЩМУ, ПЛУ, АРМ оператора должны размещаться в помещениях III категории по Сан Пин 2.6.1.24, ПЛУ, местные шкафы КИП допускается размещать в помещениях II категории по Сан Пин 2.6.1.24.

Соединительные линии должны быть проложены в защитных трубах и коробах. Предусмотреть вариант герметизации входных клеммников датчиков и электрооборудования, позволяющий производить оперативное обслуживание и замену.

Прокладка трасс по помещениям осуществляется Генпроектировщиком.

Помехоустойчивость средств вычислительной техники (СВТ) от радиоэлектронных помех должна обеспечиваться корректностью выполнения внешних соединений, экранирующей способностью корпусов, наличием фильтров".

~ требования к патентной чистоте, где приводят перечень стран, в отношении которых должна быть обеспечена патентная чистота системы и ее частей;

Например, "В системе предполагается использоваться типовые решения, поэтому патентные исследования не проводить".

~ требования по стандартизации и унификации, где включают показатели, устанавливающие требуемую степень использования стандартных, унифицированных методов реализации функций (задач) системы, поставляемых программных средств, типовых математических методов и моделей, типовых проектных решений, унифицированных форм управленческих документов, классификаторов в соответствии с областью применения, требования к использованию типовых автоматизированных рабочих мест, компонентов и комплексов;

Например, "Аппаратное и программное обеспечение системы должно соответствовать требованиям промышленных стандартов. При создании системы необходимо использовать серийное оборудование, типовые проектные решения и программные средства", или "Для системы управления должны быть использованы серийно выпускаемые промышленностью России электрооборудование, электроаппаратура и средства КИП".

14 ~ дополнительные требования, где включают:

требования к оснащению системы устройствами для обучения персонала (тренажерами) и документацией на них; требования к сервисной аппаратуре, стендам для проверки элементов системы;

требования к системе, связанные с особыми условиями эксплуатации; специальные требования по усмотрению разработчика или заказчика системы;

Например, "Система должна быть обеспечена необходимой аппаратурой для проверки элементов системы и отладки программного обеспечения".

требования к функциям (задачам), выполняемым системой, где приводят: ~ перечень функций, задач, подлежащих автоматизации;

Например, "Система должна обеспечивать выполнение следующих основных функций: непрерывного контроля технологических параметров; математической обработки контролируемых параметров; контроля отклонений параметров за уставки;

непрерывного контроля положения запорной арматуры и состояния исполнительных механизмов; отображения информации; дистанционного управления запорной арматурой и исполнительными механизмами;

автоматизированного управления запорной арматурой и исполнительными механизмами по технологическим циклам;

регулирования температуры печей отжига и регенерации фильтров; градуировки первичных преобразователей температуры печей отжига и регенерации фильтров.

Система должна обеспечивать выполнение следующих вспомогательных функций: организации базы данных текущих значений параметров; автоматической регистрации событий; просмотра архива;

вывода информации о техническом состоянии системы; задания и изменения уставок контролируемых параметров;

регистрации информации на печатающем устройстве" или "Система управления должна реализовать следующие функции:

сбор и первичная обработка значений технологических параметров и состояния технологического оборудования;

представление оперативному персоналу на АРМ и ПKУ информации о состоянии технологического оборудования, технологических параметров, а также работе программно-технических средств;

предупредительная и аварийная сигнализация отклонений технологических параметров и состояния

задач;

дистанционное управление исполнительными устройствами; регистрация и архивирование значений технологических параметров, работы задач системы,

действий оператора и других событий в системе, формирование и вывод протоколов на печать (автоматически или по запросу оператора);

реализация технологических защит и блокировок; программно-логическое и локальное управление технологическим оборудованием;

диагностика функционирования технического и программного обеспечения; синхронизация программно-технических средств системы".

~при создании системы в несколько очередей перечень функциональных подсистем, отдельных функций или задач, вводимых в действие в 1-й и последующих очередях;

~временной регламент реализации каждой функции, задачи;

~требования к качеству реализации каждой функции (задачи), к форме представления выходной информации, характеристики необходимой точности и времени выполнения, достоверности выдачи результатов;

~перечень и критерии отказов для каждой функции, по которой задаются требования по

надежности;

Например, "Требования к функции непрерывного контроля технологических параметров. На нижнем и среднем уровнях системы должны осуществляться следующие виды контроля:

атмосферного давления; температуры транспортной тары в процессе компримирования; температуры в печах отжига;

температуры в печах регенерации фильтров;

15

абсолютного давления; остаточного давления в трубопроводах и накопительных емкостях шкафа наполнения;

давления в межмембранном пространстве мембранного насоса; давления в линии нагнетания газа в первую ступень мембранного насоса; давления в транспортной таре; наличия азота в ловушках.

Программируемый контроллер должен производить непрерывный циклический опрос первичных и нормирующих преобразователей, обрабатывать информацию и осуществлять передачу информации на верхний уровень системы.

Пульт дежурного оператора должен принимать контролируемую информацию от программируемого контроллера, обрабатывать ее и производить обмен информацией с сервером архивирования.

Требования к функции математической обработки контролируемых параметров. На среднем уровне системы аналоговые и кодированные сигналы, поступающие с первичных и нормирующих преобразователей технологических параметров, должны преобразовываться в значения измеряемых физических величин с помощью формул преобразования.

На верхнем уровне системы должна выполняться задача преобразования значений физических величин в графическую и буквенно-цифровую форму для представления контролируемых параметров на экранах видеомониторов пультов.

Требования к функции контроля отклонений параметров за уставки. На среднем уровне системы регистрация отклонений текущих значений контролируемых параметров за уставки должна сопровождаться формированием управляющих сигналов на устройства управления запорной аппаратурой и исполнительные механизмы.

На верхнем уровне системы регистрация отклонений текущих значений параметров за уставки должна сопровождаться изменением цвета элементов на мнемосхемах и появлением текстового сообщения в поле сообщений.

Требования к функции непрерывного контроля положения запорной арматуры и состояния исполнительных механизмов. На нижнем и среднем уровнях системы должны осуществляться следующие виды контроля:

состояния электроприводов (открыт, закрыт); нагрузки двигателей электроприводов; целостности спирали нагрева печей отжига;

целостности спирали нагрева печей регенерации фильтров; состояния нагревателей азотных ловушек; работоспособности электродвигателей форвакуумных насосов;

защитного отключения электродвигателей форвакуумных насосов при обрыве или замыкании обмоток;

наличия воды в системе охлаждения диффузионных насосов; целостности спирали нагрева масла в диффузионных насосах.

Программируемый контроллер должен производить непрерывный циклический опрос первичных преобразователей и конечных выключателей, обрабатывать информацию и осуществлять передачу информации на верхний уровень системы.

Пульт дежурного оператора должен принимать контролируемую информацию от программируемого контроллера, обрабатывать ее и производить обмен информацией с сервером архивирования.

Требования к функции отображения информации. На экранах видеомониторов пультов должны отображаться:

обобщенная структура объекта автоматизации в виде мнемосхемы с цветовой индикацией текущего положения запорной арматуры и состояния исполнительных механизмов;

подробная информация о контролируемых технологических параметрах, положении запорной арматуры и состоянии исполнительных механизмов на объекте автоматизации (информационные таблицы текущего состояния контролируемых устройств, графики, отражающие изменение состояния контролируемых устройств за заданный промежуток времени);

подробная схема выделенного участка объекта автоматизации в виде мнемосхемы с местами расположения запорной арматуры и исполнительных механизмов с цветовой индикацией текущего их состояния;

16

текстовая справочная и рекомендательная информация по конкретным событиям и объекту контроля.

На обобщенной структуре объекта автоматизации и подробных схемах выделенных участков изображение элементов технологических схем должно быть удобно и привычно для восприятия персонала. Изменение состояния контролируемых устройств должно сопровождаться автоматическим изменением цвета либо миганием на мнемосхемах. Объект управления, находящийся во включенном или открытом состоянии должен отображаться зеленым цветом. Объект управления, находящийся в выключенном или закрытом состоянии должен отображаться цветом фона объекта управления. Объект управления, находящийся в аварийном состоянии должен отображаться красным цветом. От момента выбора объекта управления до подачи команды исполнения изображение объекта управления должно сопровождаться миганием контура изображения объекта управления. От момента подачи команды управления до момента ее исполнения изображение объекта управления должно сопровождаться миганием цвета изображения объекта управления.

Технологические схемы должны отображаться на экранах видеомониторов пультов в виде мнемосхемы с возможностью просмотра их в многооконном режиме.

На экранах видеомониторов пультов должна отображаться обобщенная и подробная информация о работоспособности технических средств системы, а в случае возникновения неисправности должны формироваться текстовые и звуковые сообщения.

На экранах видеомониторов пультов должна отображаться отчетная и архивная информация.

На экранах видеомониторов пультов по запросу персонала должна отображаться текстовая нормативная, справочная, рекомендательная информация по конкретным событиям и объекту управления и прочая информация, необходимая для оперативной работы.

Персонал системы должен иметь возможность изменения нормативной, справочной и рекомендательной информации (добавление, удаление, корректировка данных, описывающих параметры любого типа, находящихся в базах данных).

Требования к функции автоматизированного управления запорной арматурой и исполнительными механизмами по технологическим циклам. На верхнем уровне системы с пульта дежурного оператора должна предоставляться возможность автоматизированного управления запорной арматурой и исполнительными механизмами установки по технологическим циклам.

При выполнении автоматизированного управления должны обеспечиваться два такта: подготовительный выбор технологического цикла с достоверным подтверждением данного

выбора и задание технологических параметров выбранного цикла с достоверным подтверждением данного выбора;

исполнительный запуск автоматического исполнения заданного технологического цикла.

Команды управления технологическими циклами должны выполняться только при регистрации лица, осуществляющего автоматизированное управление. На такте выбора и исполнения технологического цикла должна существовать возможность отмены автоматизированного управления путем выбора режима дистанционного управления запорной арматурой и исполнительными механизмами без подготовительной операции. Время передачи команд исполнения на управляемый объект не должно превышать 5 с. Время передачи подтверждения о выполнении команд исполнения не должно превышать 5 с.

По команде исполнения, поступающей с пульта дежурного оператора, программируемые контроллеры должны автоматически формировать управляющие сигналы на объект управления для выполнения выбранного технологического цикла с заданными технологическими параметрами.

По управляющим сигналам, поступающим с программируемых контроллеров, устройства управления запорной арматурой или исполнительными механизмами должны коммутировать силовые цепи питания объекта управления или цепи питания коммутационного оборудования, соответствующие управляемым запорной арматуре или исполнительным механизмам, с соблюдением режимов их включения или выключения.

Регулирования температуры печей отжига и регенерации фильтров. На среднем уровне системы заданные значения температуры печей отжига и регенерации фильтров должны автоматически поддерживаться с помощью широтно-импульсной модуляции управляющих сигналов на устройства управления нагревателями печей.

Инженер-технолог должен иметь возможность задавать с клавиатуры пульта инженера-технолога значения температуры печей отжига и регенерации фильтров. Задание и изменение значений температуры, инициируемые инженером-технологом, должны выполняться только при регистрации лица, осуществляющего описываемую функцию.

17

Требования к функции организации базы данных текущих значений параметров. Для непрерывного сохранения информации по результатам контроля и обработки параметров, контроля положения запорной арматуры и состояния исполнительных механизмов, контроля технологических блокировок на пульте дежурного оператора должна создаваться база данных структурированный промышленный архив данных (СПАД). Для создания СПАД должны выполняться следующие задачи:

периодическая запись на жесткий магнитный диск пульта дежурного оператора текущих значений параметров с регистрацией времени измерения значений и номеров контрольных точек;

резервное копирование СПАД на жесткий магнитный диск сервера архивирования; резервное копирование СПАД на компактные диски CD-R или CDRW.

Требования к функции автоматической регистрации событий. Для автоматической регистрации событий при формировании и передаче команд управления, изменении нормального рабочего состояния технических средств и диагностических сообщений, отклонении контролируемых параметров за уставки на пульте дежурного оператора должна создаваться база данных архив тревог. Для создания архива тревог должны выполняться следующие задачи:

создание на жестком магнитном диске пульта дежурного оператора журнала отклонений с регистрацией времени возникновения отклонений и номеров контрольных точек или устройств;

резервное копирование журнала отклонений на жесткий магнитный диск сервера архивирования; резервное копирование журнала отклонений на компактные диски CD-R или CDRW.

Требования к функции регистрации информации на печатающем устройстве. На пульте инженера-

технолога для подготовки и печати документов, содержащих информацию о параметрах, должны выполняться следующие задачи:

подготовка шаблонов документов для вывода на печать контролируемых параметров; печать подготовленных документов периодически и по запросу дежурного инженера-технолога",

или "Требования к функции дистанционного управления исполнительными устройствами. На устройствах отображения и управления (АРМ, ПЛУ) должна предоставляться возможность дистанционного управления запорной арматурой и исполнительными устройствами.

При выполнении дистанционного управления должны обеспечиваться два такта:

подготовительный одно или многоступенчатый выбор управляемого объекта (выбор технологической цепочки с достоверным подтверждением данного выбора или выбор объекта управления на технологической цепочке с достоверным подтверждением данного выбора);

исполнительный посылка команды исполнения на управляемый объект нажатием одной кнопки или клавиши (достоверная коммутация выбранного объекта управления).

Команды управления должны выполняться только при наличии соответствующих прав доступа и разрешений у зарегистрированного пользователя, осуществляющего дистанционное управление. Не должны исполняться команды управления, конфликтующие с установленными технологическими блокировками. На такте исполнения команды управления должна существовать возможность однократной отмены команды управления путем выбора соответствующего пункта меню. Время передачи команд исполнения на управляемый объект не должно превышать 1 с. Время передачи подтверждения о выполнении команд исполнения не должно превышать 1 с. ПЛК должны проверять команды исполнения, поступающие с органов управления, на их соответствие условиям выполнения технологических блокировок и формировать управляющие сигналы на объект управления для выполнения команд управления.

Требования к функции диагностики функционирования технического и программного обеспечения.

Функция диагностики состояния технического и программного обеспечения должна быть реализована программными и аппаратными средствами периодического и инициативного локального и программнологического контроля состояния технических средств.

Достаточность встроенных возможностей диагностики технических средств должны учитываться на этапе выбора элементов комплекса технических средств.

Требования к функции синхронизации программно-технических средств системы. В систему должна входить служба единого времени, предназначенная для синхронизации таймеров всех вычислительных средств комплекса. Программно-технические комплексы должны иметь технические и программные средства, обеспечивающие прием сигналов от стандартных устройств, формирующих сигналы точного времени на основе сигналов внешнего или общесистемного источника. Служба единого времени должна обеспечивать автоматическую синхронизацию таймеров всех устройств системы".

требования к видам обеспечения, где указывают требования к видам обеспечения системы:

18 ~ для математического обеспечения приводят требования к составу, области применения и

способам использования в системе математических методов и моделей, типовых алгоритмов и алгоритмов, подлежащих разработке;

Например, "Математическое обеспечение системы должно представлять собой строгую систему правил (алгоритмов), определяющих конечную последовательность действий операторов программы, вычислительных средств с данными информационной базы системы, обеспечивающих получение заданного результата.

Алгоритмы функционирования системы должны обеспечивать выполнение функций контроля и управления, согласованное с действиями устройств и персонала в реальном масштабе времени.

В вычислительных процедурах должны быть предусмотрены:

проверка контролируемой и обрабатываемой информации на достоверность; защита от сбоев и отказов программных и технических средств.

Разработка документации на математическое обеспечение системы должна быть выполнена в соответствии с РД50-34.698".

~для информационного обеспечения приводят требования:

ксоставу, структуре и способам организации данных в системе;

кинформационному обмену между компонентами системы;

кинформационной совместимости со смежными системами;

по использованию унифицированных документов и классификаторов; по применению систем управления базами данных;

кструктуре процесса сбора, обработки, передачи данных в системе и представлению данных;

кзащите данных от разрушений при авариях и сбоях в электропитании системы;

кконтролю, хранению, обновлению и восстановлению данных;

кпроцедуре придания юридической силы документам, продуцируемым техническими средствами АС;

Например, "Информационное обеспечение системы должно представлять собой совокупность оперативной переменной информации о контролируемых параметрах, систему их классификации и кодирования, форм организации и представления данных, виды архивирования данных, условно постоянной информации, а также управляющих сигналов на устройства управления.

Информационное обеспечение системы должно быть достаточным для выполнения всех автоматизированных функций.

Информационное обеспечение системы должно быть разработано с учетом следующих принципов: информационной совместимости элементов данных (классификаторов, кодов, словарей и т.п.); блочной структуры массивов данных, в соответствии с которыми аналогичные в функциональном и

содержательном отношении блоки построены по единым правилам; унификации и структуризации форм обмена информацией;

интеграции обработки данных (однократность ввода при многократном многофункциональном использовании).

Для связи между устройствами комплекса технических средств системы должны быть использованы: входные и выходные сигналы; электрические аналоговые сигналы, кодированные сигналы, сигналы с дискретным изменением

параметров; наборы алфавитно-цифровых символов.

Оперативная переменная информация должна характеризовать состояние технологического процесса и объекта управления в целом.

Состав входных данных системы:

аналоговые сигналы с технологического оборудования установки; дискретные сигналы с технологического оборудования установки; дискретные сигналы с конечных выключателей электроприводов; команды управления дежурного оператора; массив технологических блокировок.

Информация, поступающая с технологического оборудования, должна быть представлена в виде аналоговых, кодированных и дискретных электрических сигналов.

19

Команды управления дежурного оператора должны поступать в систему с помощью клавиатуры или ручного манипулятора типа "мышь" пульта дежурного оператора. Формирование команд должно быть максимально упрощено за счет использования стандартных форм отображения.

Состав выходных данных системы:

дискретные управляющие сигналы, формируемые на устройства управления установки (коммутация силовых цепей питания электродвигателей, цепей питания коммутационного оборудования, клапанов);

видеограммы, представляемые на экраны видеомониторов пультов; оперативная и отчетная документация; данные СПАД; журнал отклонений.

Управляющие воздействия должны представлять собой электрические дискретные сигналы, подаваемые на устройства коммутации силовых цепей питания устройств управления (электроприводов, коммутационного оборудования и клапанов).

Видеограммы должны быть представлены в виде таблиц, графиков, мнемосхем и текстовой информации и воспроизводиться на экранах видеомониторов пультов для оперативной работы персонала.

Оперативная и отчетная информация о контролируемых параметрах и состоянии системы должна выводиться на печатающее устройство в виде подготовленных документов по запросу инженера-технолога.

Контролируемые параметры в СПАД должны быть распределены по периодичности обработки и сгруппированы, исходя из однотипности входных сигналов, требований к обработке, а также смежности адресов подключения технологического оборудования установки и устройств управления. Данные СПАД должны храниться на жестком магнитном диске пульта дежурного оператора и воспроизводиться по запросам инженера-технолога на экране видеомонитора его пульта.

Журнал отклонений должен содержать сообщения о действиях дежурного персонала при работе с системой, об отклонениях контролируемых параметров за уставки, об отказах технических средств. Сообщения должны храниться на жестком магнитном диске пульта дежурного оператора и воспроизводиться по запросам инженера-технолога на экране видеомонитора его пульта.

Информация в системе должна быть организована в виде: системных и программных файлов; баз данных; ОЗУ-резидентных массивов.

Система классификации и кодирования информации должна быть преемственна с принятой в проекте. Разработка документации на информационное обеспечение системы должна быть выполнена в соответствии с РД50-34.698", или "Информационное обеспечение должно представлять собой совокупность системно-ориентированных данных, описывающих принятый в системе словарь базовых описаний (классификаторы, типовые модели, форматы данных) и актуализируемых данных о состоянии

технологических параметров и оборудования.

Информационное обеспечение АСУТП должно быть разработано с учетом следующих принципов: методологического единства разработки информационных баз различных автоматизированных

систем управления (подсистем); блочности структуры данных, в соответствии с которыми аналогичные в функциональном и

содержательном отношении блоки должны быть построены по единым правилам и описаны на одном языке; унификации и структуризации форм обмена информацией; интеграции обработки данных (однократность ввода при многократном многофункциональном

использовании).

Для всех переменных должны быть указаны:

границы изменения входных и выходных данных и сигналов; соответствие между внутримашинным представлением данных и соответствующими значениями

в физических единицах; погрешности входных и выходных данных с учетом погрешности запаздывания;

требуемая периодичность обновления данных.

Информация должна представляться в виде, не требующем дополнительной расшифровки, физические величины в десятичном коде и естественной размерности.

Всостав информационного обеспечения должны входить: нормативно-справочная информация;

оперативная информация о состоянии технологического объекта управления (ТОУ);

20

накопительная информация о ходе технологических процессов.

B качестве носителей информации должны быть выбраны магнитные диски и пишущие диски СD/DVD. Выбор носителей определяется особенностями используемых операционных систем. Диски СD/DVD применяются для первоначальной установки операционных систем на рабочих станциях и сохранения и восстановления архивной информации о проведенных технологических процессах операционной системы. Магнитные диски используются для размещения рабочих программ и файлов системы управления

Внемашинная информационная база должна обеспечивать связь пользователей с внутримашинной базой путем представления информации по заданным форматам, регламентированием уровней и видов контроля за ходом технологического процесса.

Основные необходимые принципы построения внемашинной информационной базы: документирование состояния объекта управления в заданные моменты времени; администрирование информационной базы.

Основные необходимые положения по организации и обслуживанию внемашинной информационной

базы:

изменение нормативных параметров с помощью специального экрана настройки нормативных параметров системы управления; доступ к экранам настройки системы управления ограничен паролем и разрешен только инженерам-технологам;

факт изменения нормативных параметров системы управления документируется и хранится в соответствующем файле архива;

система кодирования является единой для всей АСУТП; осуществляется полная идентификация любого технологического объекта, параметра, сигнала;

структура кода должна быть легко читаемой оператором; не допускается перегружать код дополнительной информацией, не выполняющей функции идентификации.

Информационное обеспечение должно быть разработано в следующем объеме: таблицы исходной и нормативно-справочной информации; перечни входных и выходных сигналов; макеты выходных документов.

Регистрация должна включать в себя:

регистрацию основных технологических параметров; регистрацию отклонений технологических параметров и состояний технологического оборудования

от заданных, а также нарушений в работе системы управления; учет количества переработанных сырьевых материалов и выходной продукции с необходимыми

техническими характеристиками".

~для лингвистического обеспечения приводят требования к применению в системе языков программирования высокого уровня, языков взаимодействия пользователей и технических средств системы, а также требования к кодированию и декодированию данных, к языкам вводавывода данных, языкам манипулирования данными, средствам описания объекта автоматизации, к способам организации диалога;

~для ПО приводят перечень покупных программных средств, а также требования:

кнезависимости программных средств от используемых средств вычислительной техники и операционной среды;

ккачеству программных средств, а также к способам его обеспечения и контроля;

Например, "Программное обеспечение должно быть достаточным для выполнения всех функций возложенных на систему, реализуемых с применением средств вычислительной техники, а также иметь средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющие своевременно выполнять все автоматизированные функции во всех регламентированных режимах функционирования системы.

Программное обеспечение системы должно соответствовать показателям качества по всем факторам, установленным ГОСТ 28195:

надежность (устойчивость функционирования, работоспособность); сопровождение (структурность, простота конструкции, наглядность, повторяемость);

удобство применения (легкость освоения, доступность эксплуатационных программных документов, удобство эксплуатации и обслуживания);

эффективность (уровень автоматизации, ресурсоемкость); универсальность (гибкость, мобильность, модифицируемость);

корректность (полнота реализации, согласованность, логическая корректность, проверенность).

21

Программное обеспечение системы включает в себя общее и специальное программное обеспечение. Общее программное обеспечение системы предназначено для организации эффективного

использования комплекса технических средств и разработки специального программного обеспечения. Общее программное обеспечение системы должно позволять осуществлять настройку компонентов специального программного обеспечения и дальнейшее развитие программного обеспечения системы. Должна быть обеспечена защита загруженной части программного обеспечения от случайных изменений.

Общее программное обеспечение должно включать в себя следующие программные средства: операционные системы; сетевые операционные системы;

управляющие мониторы реального времени; инструментальные средства программирования; системы управления базами данных.

Специальное программное обеспечение должно разрабатываться на базе общего программного обеспечения с максимальным использованием готовых разработок и представлять собой совокупность алгоритмов и программ решения функциональных задач. Все программы специального программного обеспечения должны быть совместимы между собой и с общим программным обеспечением системы.

Специальное программное обеспечение функционально делится на два уровня:

программное обеспечение среднего уровня, обеспечивающее прием и преобразование информации, поступающей с технологического оборудования установки, прием и контроль команд исполнения, поступающих с верхнего уровня системы, на соответствие условиям выполнения технологических блокировок и выработку управляющих сигналов;

программное обеспечение верхнего уровня, обеспечивающее координацию работы среднего уровня, концентрацию принимаемой от программируемых контроллеров информации, организацию внутрисистемного обмена информацией, организацию взаимодействия и обмена информацией персонала с технологическим объектом управления.

Программное обеспечение среднего уровня должно обеспечивать: программную поддержку технических средств; сбор и обработку сигналов с технологического оборудования установки;

анализ достоверности входной и выходной информации; контроль отклонений значений текущих параметров за уставки;

анализ состояния объекта управления и формирование управляющих сигналов; прием-передачу информации; диагностику.

Программное обеспечение верхнего уровня должно обеспечивать: программную поддержку технических средств; анализ достоверности входной и выходной информации; прием-передачу информации; визуализацию контролируемой информации;

контроль отклонений значений текущих параметров за уставки; интерактивный режим; защиту от несанкционированного доступа к программам и информации;

защиту программ и информации от ошибочных действий оператора; подготовку и сопровождение баз данных; подготовку и печать документов; диагностику.

Окончательный выбор общего программного обеспечения, состава специального программного обеспечения должен быть выполнен на стадии технорабочего проекта.

Разработка документации на программное обеспечение системы должна быть выполнена в соответствии со стандартами ЕСПД и РД50-34.698. Эксплуатационная программная документация должна содержать все сведения, необходимые персоналу для использования программного обеспечения системы, для его первоначальной загрузки, запуска программ системы, проверки их функционирования с помощью соответствующих тестов".

~ для технического обеспечения приводят требования:

22

квидам технических средств, в том числе к видам комплексов технических средств, программно-технических комплексов, допустимых к использованию в системе;

кфункциональным, конструктивным и эксплуатационным характеристикам средств технического обеспечения системы;

Например, "Техническое обеспечение включает в себя комплекс технических средств системы, который должен быть достаточным для выполнения всех автоматизируемых функций и обеспечивать сбор, прием, преобразование, обработку, передачу, регистрацию, накопление, хранение и отображение циркулирующей в системе информации.

Для реализации системы должны использоваться технические средства программно и аппаратно совместимые с компьютерами типа IBM PC.

Установка технических средств должна обеспечивать доступ и обслуживание компонентов. Конструкция технических средств должна исключать возможность несанкционированного доступа к элементам регулировки и управления. Должна быть предусмотрена возможность пломбирования технических средств.

Комплекс технических средств, используемый в системе, должен быть серийного производства и удовлетворять требованиям ГОСТ 21552:

по устойчивости к внешним воздействиям; по параметрам питания; по категории исполнения.

Всостав технического обеспечения системы должны входить приборы и устройства, необходимые для наладки и проверки работоспособности комплекса технических средств.

Структура комплекса технических средств системы должна быть многоуровневой и обеспечивать централизованный контроль состояния объекта управления и автоматизированное управление технологическими процессами обезгаживания тары и компримирования гелия.

Вкомплексе технических средств должны быть выделены следующие функциональные составляющие:

технические средства нижнего уровня первичные и нормирующие преобразователи технологических параметров в электрические сигналы, запорная арматура (вентили, клапаны) и исполнительные механизмы (электропривод, нагреватели и др.);

технические средства среднего уровня

программируемый контроллер шкафа обезгаживания и

программируемый контроллер шкафа наполнения;

технические средства верхнего уровня

пульт дежурного оператора, пульт инженера-технолога и

сервер архивирования.

 

В качестве запорной арматуры и исполнительных механизмов должны использоваться серийно выпускаемые изделия.

Программируемые контроллеры шкафа обезгаживания и шкафа наполнения должны быть модульно компонуемыми конструктивно законченными устройствами. Состав модулей ввода-вывода, вычислительная мощность процессорных модулей должны определяться набором реализуемых функций и обеспечением требуемых технических и эксплуатационных параметров. В состав контроллеров должны входить следующие технические средства:

универсальный вычислитель (процессорный модуль); устройства ввода аналоговых сигналов (постоянный ток от 0 до 20 мА и от 4 до 20 мА,

постоянное напряжение от 0 до 5 В и от 0 до 10 В); устройства преобразования аналоговых сигналов в кодированные сигналы;

устройства ввода дискретных сигналов (постоянное напряжение от 0 до 24 В); устройства вывода дискретных сигналов (постоянное напряжение от 0 до 30 В; постоянный ток до

150 мА);

широтно-импульсные модуляторы; устройства управления электроприводами ЭПВ-03 (модуль электропривода);

устройства информационной связи контроллера с преобразователями аналоговых сигналов и блоками управления электроприводами ЭПВ-10-2,5 по интерфейсу RS-485;

устройства информационной связи контроллера с пультами; источники питания устройств контроллера;

источники питания гальванически изолированных внешних электрических цепей; источники питания устройств управления электроприводами и электроприводов; источники бесперебойного питания.

Процессорный модуль должен иметь энергонезависимый электронный диск и должен работать без видеомонитора, клавиатуры и дисковых накопителей. Процессорный модуль должен содержать во