ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Громаков Е.И.,
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Учебно-методическое пособие для специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)»
Томск 2009
Содержание
ГЛОССАРИЙ 4
1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПО КУРСУ АВТОМАТИЗИРОВАНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ. 7
1.1 Цель и задачи курсового проектирования 7
1.2 Структура расчетно-пояснительной записки 10
2. Методические рекомендации 18
2.1. Объекты автоматизации в нефте-газовой отрасли. Порядок описания функциональной схемы технологического процесса. 18
2.2. Выбор архитектуры и профиля АС 22
2.3 Разработка структурной схемы АС 32
2.4 Разработка функциональной схемы автоматизации 38
2.12 Разработка схемы информационных потоков АС 45
2.6 Выбор средств реализации АС 51
2.6.1 Выбор контроллерного оборудования 51
2.6.2 Выбор датчиков 72
2.6.2.2 Нормирование погрешности канала измерения 84
2.6.3 Выбор исполнительных механизмов 87
2.5 Разработка принципиальной схемы автоматизации 98
2.6.4 Выбор и обоснование системы сигнализации о состоянии технологического процесса 105
2.7 Схема соединения внешних проводок 111
2.8 Шкафы и схемы расположения 120
2.9 Выбор (обоснование) алгоритмов управления АСУ ТП 123
2.10 Разработка программного обеспечения для программируемых логических контроллеров 137
137
2.11 Разработка экранных форм АС 139
1 Общие требования по курсовому проектированию по курсу автоматизированые системы управления.
И7
4
Проектирование автоматизированных систем. Курсовое проектирование:
Учебно-методическое пособие. Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2009. 84 с.
В пособии приведены требования к выполнению расчетно-пояснительной записки, графической части и даны методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем». Рассмотрены основные понятия, структура, классификация и методология разработки автоматизированных систем управления с использованием SCADA информационных технологий (автоматизированных систем управления), приведены примеры решений для основных разделов курсового проекта.
Пособие предназначено для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)» дневной и заочной форм обучения, а также может быть использовано студентами других технических специальностей, изучающих вопросы внедрения информационных технологий в управление технологическими и производственными процессами, аспирантами и преподавателями вузов.
УДК 621.396.6
ББК 844-02я73-5
Томский политехнический университет (ТПУ), 2009
Громаков Е.И. 2009
Громаков Е.И. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Глоссарий
|
Термин |
Определение |
|
АС |
автоматизированная система |
|
Интерфейс |
совокупность средств (программных, технических, лингвистических) и правил для обеспечения взаимодействия между различными программными системами, между техническими устройствами или между пользователем и системой. |
|
Информационное обеспечение |
совокупность форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в автоматизированной системе при ее функционировании. |
|
Спецификация изделия |
нормативно-технический документ, регламентирующий порядок выполнения технологических операций, нормы расхода материальных, временных и трудовых ресурсов, типы исходных материалов и полуфабрикатов, поступающих на входы технологических операций. |
|
Профиль АС |
понятие "профили" определяет их как подмножество и/или комбинации базовых стандартов информационных технологий, необходимые для реализации требуемых наборов функций (ГОСТ Р ИСО'МЭК ТО 10000-1-99)Для определения места и роли каждого базового стандарта в профиле требуется концептуальная модель. Такая модель, называемая OSE/RM (Open System Environment/Reference Model), предложена в ГОСТ Р ИСО'МЭК ТО 10000-3-99.
|
|
OSE/RM |
Концептуальная модель системной архитектуры АС |
|
АСУ ТП |
Автоматизированная система управления технологическим процессом - человеко-машинный комплекс, обеспечивающий управление технологическими процессами на современных механизированных и автоматизированных промышленных предприятиях. Основная цель АСУ ТП - оптимизация технологических процессов, характеризующихся большим числом параметров и сложностью алгоритмов управления |
|
Техническое задание на АСУ ТП (ТЗ) |
Утвержденный в установленном порядке документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные необходимые для разработки автоматизированной системы и содержащий предварительную оценку экономической эффективности |
|
Технологический процесс |
Технологический процесс - последовательность технологических операций, необходимых для выполнения определенного вида работ. Технологический процесс состоят из рабочих операций, которые в свою очередь складываются из рабочих движений (приемов). |
|
СУБД |
(система управления базами данных ) – совокупность программных и языковых средств, предназначенных для управления данными в базе данных, ведения базы данных, обеспечения многопользовательского доступа к данным.
|
|
Архитектура ПО |
Архитектура - это набор значимых решений по поводу организации системы программного обеспечения, набор структурных элементов и их интерфейсов, при помощи которых компонуется система, вместе с их поведением, определяемым во взаимодействии между этими элементами, компоновка элементов в постепенно укрупняющиеся подсистемы , а также стиль архитектуры который направляет эту организацию -- элементы и их интерфейсы, взаимодействия и компоновку [Крачтен (Kruchten]
|
|
SCADA (англ. Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) |
Под термином SCADA понимают инструментальную программу для разработки программного обеспечения систем управления технологическими процессами в реальном времени и сбора данных. |
|
Аббревиатура |
Краткая характеристика |
|
DCS (Distributed Control Systems) |
Распределенные Системы Управления Системы управления распределенной производственной средой в масштабах установки или цеха. Стандартная DCS состоит их отдельных узлов (на основе PLC), объединенных в сеть по интерфейсам. |
|
PLC (Programmable Logic Controllers) |
Программируемые логические контроллеры. |