Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпаргалки по ПСА.docx
Скачиваний:
167
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
2.13 Mб
Скачать

1.1 Процесс проектирования систем автоматизации: общие принципы. Проектирование всегда дает начало изменениям в искусственной среде. Проектировщик д. предвидеть конечный результат осущ-я своего проекта и определять меры, необх-е для достижения этого результата. Важной чертой проектирования яв. усиление аспекта, отражающего изм-я, кот-е д. произойти в среде исп-ия результатов проектирования.

Созданию систем автом-ии предшествует проектирование, означающее описание системы, которая должна быть создана.

Цели проектирования систем автоматизации – на основе исходной информации и дополнительной, получаемой в процессе проектирования, разработать проектную документацию, которая должна обеспечить:

а) реш-е задач автом-ции на современном технич. ур-не;

б) компоновку ср-в авт-ции, электроапп-ры, матер-ов;

в) сокращение сроков и снижение стоимости производства монтажных работ.

Характер проектирования

Процесс проектирования систем автоматизации эволюционен. Происходит постепенный переход от поставленной проблемы в виде задания к созданию технической и программной документации реальной системы и описанию ее физических возможностей.

Эволюционная схема проектирования системы. Охватывает основные этапы формулирования задачи: цель проектирования, научно-исследовательские работы (НИР), эскизное проектирование (ЭП), техническое проектирование (ТП).

Общим для этапов предварительного проектирования является то, что каждый из них включает в себя проведение 4-х процедур (рис. 2): синтез, создание абстрактной (математической) модели, анализ, принятие решения.

Синтез охватывает конкретизацию задачи и технических решений, формулирование принципов. Абстрактные модели строятся в среде как математической так и графической. Анализ включает в себя проведение экспериментальных исследований (испытаний) и их оценку. Принятие решений связано с поиском компромиссных решений.

Процесс проектирования систем автоматизации итеративен. При этом на каждом шаге итерации разработчик системы пытается найти более совершенное решение. Проектирование, по существу, п/с пр-с управления с обратной связью (рис. 3). Техническое задание формирует входы или уставки, которые сравниваются с результатами проектирования и, если они не совпадают, цикл проектирования повторяется до тех пор, пока ошибка не окажется в допустимых пределах.

Процесс проектирования систем автоматизации иерархичен. Его можно представить в виде иерархии решений на основе древовидной структуры.

1.2Организация проектных работ систем автоматизации.

Состав. Проект промышленного предприятия состоит из следующих частей:

технико-экономической; технологической; строительной; энергоснабжения;

автоматизации; сантехнической; сметной документации.

Форма представления. Документация, входящая в состав проекта, представляется на бумажных и/или электронных носителях в форме:

а) графической — схемы, графики, чертежи и т.п.;

б) текстовой — пояснительная записка, спецификации, сметы и т.п.

Участники. В разработке проекта может принимать участие ряд проектных организаций.

Головной проектный институт — ведущая проектная организация, осуществляющая единую техническую политику в соответствующей отрасли промышленности.

Генеральный проектировщик — обычно отраслевой проектный институт, выполняющий, как правило, технологическую часть проекта и по усмотрению передающий для выполнения на договорных началах специализированным проектным организациям отдельные части проекта. Им осуществляется координация всего проекта. Субподрядная проектная организация — выполняет специализированные проектные работы на договорных началах с генеральным проектировщиком.

Специализированная проектная организация — выполняет проектирование определенной части проекта (автоматизации, сантехники, электроснабжения и т.д.) и несет ответственность за ее качество, сроки выполнения и т.п.

Преемственность при проектировании. Ограничения, накладываемые сроками проектирования и имеющимися в распоряжении ресурсами, не позволяют бесконечно улучшать ее характеристики.

Выходом из такого положения является рациональная преемственность проектируемой и ранее созданной систем. Преемственность при проектировании позволяет исключить дополнительные затраты времени и средств на проектирование.

Одними из основных составляющих преемственности являются: унификация, нормализация и стандартизация.

Унификация — уменьшение многообразия конструкций, предназначенных для выполнения одних и тех же по характеру функций (1 ступень преемственности).

Нормализация — применение уже разработанных приборов, блоков, узлов и деталей, а также ограничению номенклатуры материалов, элементов и готовых изделий.

Стандартизация — метод ограничения разнообразия, регламентирования единства качественных показателей продукции, классификации, терминологии, технических требований, методов испытаний, требований к упаковке, транспортировке и т.п.

1.3 Автоматиз-е сис-мы поддержки жизненного цикла промыш-й с-мы.

Типичный жизненный цикл промышленной системы включает ряд этапов, начиная от зарождения идеи новой системы до утилизации по окончании срока ее использования. Основные этапы жизненного цикла промышленной системы: проектирование, подготовка производства (монтаж и наладка), производство, эксплуатация (сопровождение), поставка и реализация продукции, утилизация.

На всех этапах жизненного цикла имеются свои целевые установки. Их достижение оказывается невозможным без поддержки автоматизированными системами (АС).

Проектирование. Можно выделить следующие системы автоматизированного проектирования (САПР):

  • функционального проектирования — системы расчетов и инженерного анализа или системами САЕ (Computer Aided Engineering);

  • конструкторского проектирования — системами CAD (Computer Aided Design);

  • технологического проектирования — составляет часть технологической подготовки производства и выполняется в системах САМ (Computer Aided Manufacturing).

Функции координации работы систем CAE/CAD/CAM, управления проектными данными и проектированием возложены на систему управления проектными данными PDM (Product Data Management).

Уже на стадии проектирования требуются услуги системы управления цепочками поставок (SCMSupply Chain Management). На этапе производства эта система управляет поставками необходимых материалов и комплектующих.

Подготовка производства.

Производство. Информационная поддержка этапа производства продукции осуществляется автоматизированными системами управления предприятием (АСУП) и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП).

К АСУП относятся системы:

  • планирования и управления предприятием ERP (Enterprise Resource Planning). Выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции и т. п.

  • планирования производства и требований к материалам MRP-2 (Manufacturing Requirement Planning). Ориентированы, главным образом, на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством;

Реализация продукции. На этапе реализации продукции выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спроса на планируемые изделия. Эти функции осуществляет система CRM(Customer Requirement Management).

К АСУТП относятся:

  • непосредственное программное управление технологическим процессом CNC (Computer Numerical Control) на базе специализированных компьютеров — промышленных контроллеров (PLC);

  • сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) — выполняет диспетчерские функции;

  • производственная исполнительная система MES (Manufacturing Execution Systems) — ориентирована на решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.

Эксплуатация. Включает автоматизированные системы, занятые вопросами ремонта, контроля, диагностики эксплуатируемых систем.

Уровень координации-интеграции. В последнее время усилия многих компаний, производящих программно-аппаратные средства АСУ, направлены на создание систем электронного бизнеса (E-Commerce). Задачи, решаемые системами E-Commerce, сводятся не только к организации на сайтах Internet витрин товаров и услуг. Они объединяют в едином информационном пространстве запросы заказчиков и данные о возможностях множества организаций, специализирующихся на предоставлении различных услуг и выполнении тех или иных процедур и операций по проектированию, изготовлению, поставкам заказанных изделий. Такие системы E-Commerce называют системами управления данными в интегрированном информационном пространстве СРС (Collaborative Product Commerce) или PLM (Product Lifecycle Management). Характерная особенность СРС — обеспечение взаимодействия многих предприятий.