Учебное пособие (к диплому)

многом зависит степень эффективности дальнейшего автоматизированного проектирования.

Стартовое состояние ЕМП определяется соответствующим техническим заданием (ТЗЕМП). При этом необходимо пояснить значение термина "техническое задание ЕМП", так как в терминологии АДТ-технологии оно имеет несколько иное значение, чем при определении соответствующего этапа проектирования.

«Техническое задание ЕМП» представляет собой перечень начальных элементов (целей, задач, функций), структуры которых уточняются (синтезируются) в ходе АДТ-технологии.

Процедура составления «технического задания ЕМП» на проектирование в системе AutomatiCS ADT заключается в формировании перечня требований для контуров (каналов) управления СКУ.

Цель проведения процедуры составления ТЗЕМП - создание списка каналов управления, содержащего перечень всех уже известных требований по каждому из каналов. Под требованиями к каналам управления подразумевается тот перечень его характеристик, который уже известен и однозначно идентифицирует его. Например:

69

После выполнения процедуры составления технического задания на проектирование (формирования требований по каждому контуру управления) следует этап синтеза технической структуры системы управления. Система AutomatiCS ADT предполагает синтез как "движение от корня к множеству всех вершин". При этом проектировщику предоставляется возможность иметь целостное представление о будущем проекте, наблюдать и контролировать постепенно возрастающую сложность структуры.

В зависимости от полноты заложенного в базу опыта проектирования проектировщик может выбирать те или иные пути при прохождении от корня (задания) к множеству вершин (полной структуре проектируемой системы), что позволяет получать более приемлемый (рациональный) вариант проекта.

AutomatiCS ADT позволяет осуществлять синтез структур большой сложности (несколько тысяч приборов с несколькими десятками тысяч связей между ними) автоматизированным, а порой автоматическим способом, что практически невозможно при традиционном способе. AutomatiCS ADT позволяет задолго до выбора конкретных приборов и изделий обнаружить ошибки, тупиковые ситуации и т.д., и путем вмешательства проектировщика исправить их или обойти, направив процесс синтеза в нужное русло.

4.3. Создание проектной документации

Конечной целью, логическим завершением процесса проектирования является выпуск проектной документации, которая будет использоваться либо на последующих этапах проектирования (РI-диаграмма), либо непосредственно для заказа или монтажа оборудования (Заказная спецификация). В рамках дипломного проекта (работы) необходимый объем документации указан в данном методическом пособии и в отдельных случаях может быть изменен руководителем в зависимости от темы дипломного проекта (работы).

Проектная документация при использовании агрегативнодекомпозиционной технологии проектирования формируется для множеств элементов и связей из модели проекта на основе текстовых и графических шаблонов. Причем текстовый шаблон представляет собой один файл в формате шаблонов документов Microsoft Word с расширением .dot, а графический шаблон состоит из двух файлов, первый с расширением .dwt и

70

родительским шаблоном AutomatiCS.dwt содержит таблицу и штамп, а второй с расширением .fre является непосредственно графическим фреймом.

В рамках дипломного проектирования минимальным набором проектной документации, формируемой средствами AutomatiCS ADT, следует считать следующие виды проектных документов:

1)перечень точек контроля;

2)PI-диаграмма;

3)рабочая спецификация;

4)заказная спецификация.

Надо отметить, что возможен выпуск любой другой документации. Для этого необходимо разработать соответствующий шаблон, и убедиться, что информации в модели достаточно для его заполнения.

Выпуск документации связан с наличием в модели необходимого объема информации. Следовательно, документация каждого вида может быть выпущена только после накопления в процессе декомпозиционного, агрегативного синтеза и постпараметризации необходимого объема информации в модели.

Перечень точек контроля - документ, отражающий физические параметры среды и технические параметры точек контроля. Выделение данной информации в отдельный документ связано с тем, что источником ее являются технологические параметры объекта автоматизации. Перечень точек контроля и РI-диаграмма могут быть сформированы после разработки ТЗЕМП.

Рабочая спецификация - документ, отражающий параметры технических средств, входящих в каждый из измерительных каналов. В нее входят датчики, а также крупные элементы монтажа (например, Разделитель мембранный, Гильза защитная). Рабочая спецификация может быть выпущена после процедуры декомпозиционного и агрегативного синтеза.

Заказная спецификация представляет собой документ, который содержит данные, отражающие количество и тип технических средств, входящих в СКУ. Описание технических средств должно быть достаточно информативным, чтобы производитель мог выделить техническое средство во всей гамме продукции, которую он производит (в системе AutomatiCS

71

эту функцию выполняет параметр Модель, который однозначно определяет тип технического средства).

Заказная спецификация формируется обычно в последнюю очередь, после формирования всех остальных видов проектной документации, так как документирование может выявить ошибки и потребовать доработки модели, что может отразиться на составе технических средств. Однако в случае необходимости заказную спецификацию можно выпустить после процедуры декомпозиционного и агрегативного синтеза.

Таким образом, в процессе дипломного проектирования рекомендуется использовать САПР AutomatiCS на начальной стадии проектирования АСУТП при разработке технического задания на проектирование (РI-диаграмма) и на стадии конструкторского проектирования (рабочая, заказная спецификации).

4.4. Вопросы для дополнительной проработки

На стадии конструкторского проектирования к проработке рекомендуются следующие вопросы:

•разработка перечня точек контроля;

•разработка перечня электроприводов;

•разработка заказной спецификации;

•разработка рабочей спецификации;

•разработка кабельного журнала;

•разработка РI-диаграммы;

•разработка принципиальной электрической схемы;

•разработка монтажно-коммутационной схемы щитовых изделий.

72

Библиографический список к главе 4

1.ГОСТ 34.201-89. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем. - М. : Изд-во стандартов, - 1991.

2.Михайлов Л.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации. Учебное пособие.- Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1987,- 218с.

3.Целищев, Евгений Сергеевич. Автоматизированное проектирование технического обеспечения систем контроля и управления в среде Automatics/ Е.С.Целищев, А.Г.Салин, Е.Р.Пантелеев: учебное пособие; под ред. Ю.С.Тверского. ГОУ ВПО <Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина>. –

Иваново, - 2004. -204с.

4.Плетнев Г.П., Зайченко Ю.П., Зверев Е.А., Киселев Ю.Е. Проектирование, монтаж и эксплуатация автоматизированных систем управления технологическими процессами.- М.:Издательство МЭИ, 1995,- 316 с., ил.

5.Клюев А.С., Таланов В.Д., Демин А.М. Проектирование систем автоматизации.-М.: Фирма "Испо-Сервис", 1996.- 123с.

6.Ткачев, Дмитрий Александрович. AutoCAD 2005 : самоучитель / Д. А. Ткачев; СПб. : ПИТЕР, 2005. - 461 с. : ил.

7.Целищев, Евгений Сергеевич. Технология проектирования тепловых электростанций и методы ее компьютеризации / Е. С. Целищев [и др.]. - М. : Энергоатомиздат, 1997. - 234 с.

8.Целищев, Евгений Сергеевич. К вопросу о формировании технического задания при проектировании СКУ в рамках АДТ-технологии / Е.С. Целищев, А.Г. Салин // Повышение эффективности работы ТЭС и энергосистем / Федеральное агентство по образованию, ГОУ ВПО <Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина>. – Иваново, - 1998. –

Вып. 2 : труды ИГЭУ. - C. 231-234.

73

9.Давыдов, Виктор Викторович. Методические указания для курсового и дипломного проектирования по специальности 21.03 (системы автоматизации) <Основные требования к оформлению проектной документации> / В.В. Давыдов:

под ред. Ю.К.Коптелова; ИЭИ, кафедра ТСУ.-Иваново, 1994.- 52с.

10.Целищев, Евгений Сергеевич. Методические указания к лабораторным работам <Методология автоматизированного проектирования технической структуры систем контроля и управления> / Е. С. Целищев, А. Г. Салин, А. Н. Шемякин ; под ред. Ю. С. Тверского ; Федеральное агентство по образованию, ГОУ ВПО <Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина> , Каф. систем управления. –

Иваново, 2003. - 52 с.

74

Глава пятая. Методические основы технологического проектирования

5.1. Характеристика стадии технологического проектирования АСУТП

Стадия технологического проектирования, как этап ввода АСУТП в действие, включает монтаж, наладку и испытания системы управления в составе автоматизированного оборудования.

Для традиционных СКУ основные этапы стадии технологического проектирования включают в себя только работы на объекте:

1)монтаж технических средств;

2)пуско-наладочные работы:

-«холодная» прокрутка (работы на остановленном технологическом оборудовании);

-«горячая» наладка (технологическое оборудование работает);

3)режимная наладка (составление режимных карт);

4)передача в опытную и промышленную эксплуатацию. Однако для АСУТП на базе ПТК стадия технологического

проектирования включает в себя принципиально новый этап – работы на полигоне АСУТП (рис.5.1).

Вминимальном объеме работы на полигоне АСУТП включают в себя:

-монтаж ПТК на полигоне с развертыванием и проверкой совместной работы контроллеров (управляющего комплекса), рабочих станций (информационновычислительного комплекса) и сетевых устройств;

-установка общесистемного ПО и инструментального ПО ПТК;

-разработка прикладного ПО АСУТП (ПО контроллеров, ПО рабочих станций).

Всовременных условиях на стадии технологического проектирования дополнительно вводится принципиально новый этап отладки функциональных задач АСУТП (прикладного ПО АСУТП) на модели ТОУ, функционирующей на полигоне в режиме реального времени и взаимодействующей с управляющей системой (собственно АСУТП). Реализация этапа отладки прикладного ПО АСУТП на модели ТОУ позволяет снизить издержки, связанные с наладкой на работающем

74

объекте наиболее сложных функций системы управления: автоматическое регулирование; автоматический пуск и останов оборудования; сложные технологические блокировки и др.

Работы на энергетическом объекте

Рис. 5.1. Этапы стадии технологического проектирования АСУТП

75

-наладка указателей положения регулирующих органов;

-проверка сигнализации и защит на неработающем оборудовании путем искусственного изменения сигнала до установки срабатывания (для этого используют имитаторы сигналов);

-физический пуск ПТК;

-ввод в действие АСУТП и объекта в целом.

Задачей режимно-наладочных работ является вывод ТОУ на расчетные показатели (надежности, экономичности, экологичности и т.д.).

Для исследуемых АСР проведение режимно-наладочных работ подразумевает последовательное выполнение следующих шагов (см. рис. 3.1):

1) Динамические испытания ТОУ.

Методика экспериментального определения динамических характеристик ТОУ предполагает активные методы (во временной h(t) и частотной W(jω) области) и пассивные методы.

При проведении экспериментов по снятию h(t) необходимо наносить возмущения из установившегося режима ТОУ и заканчивать эксперимент после того, как самый инерционный параметр ТОУ придет к установившемуся значению;

2)Исследования статистических характеристик случайных экспуатационных возмущений.

Методика экспериментального определения оценки корреляционной функции и оценки спектральной плотности включает в себя экспериментальное исследование ТОУ в нормальном режиме его работы с целью получения реализации случайного процесса изменения параметров объекта (тренд) длительностью от 7-10 до 100 интервалов корреляции;

3)Уточнение математических моделей объектов регулирования.

4)Уточнение параметров настроек АСР.

5)Испытания АСР.

Методы и инструментальные средства, используемые при настройке АСР на объекте, в основном идентичны рекомендуемым для стадии функционального проектирования (см. главу 2). При этом основной отличительной особенностью решения этих задач на этапе технологического проектирования является наличие экспериментальных статических (режимные карты) и динамических характеристик ТОУ (кривые разгона), полученных в ходе преддипломной практики.

77