МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«Київський політехнічний інститут»

Проектування систем автоматизації

Конспект лекцій для студентів спеціальності

"Автоматизація технологічних процесів"

Укладачі Кисельов Юрій Євгенович

Бунь Валерій Павлович

Баган Тарас Григорович

Редактор Баган Мирослава Петрівна

Відповідальний редактор Ковриго Юрій Михайлович

Пропонований конспект лекцій містить основний теоретичний матеріал курсу «Проектування систем автоматизації», який разом із схемами, кресленнями та таблицями, що додаються, орієнтований на сучасні засоби виміру й автоматизації Окрім лекційного матеріалу конспект містить детальний опис схем

Київ НТУУ «КПІ»

2002 рік

Содержание

1 ОРГАНІЗАЦІЯ РОЗРОБЛЕННЯ ПРОЕКТІВ АСУТП 3

1.1 Основні положення 3

1.2 Склад конструкторської документації 4

1.3 Єдина система стандартів АСУ 5

2 РОЗРОБКА ПРОЕКТНИХ ДОКУМЕНТІВ ЗА СТРУКТУРОЮ І СКЛАДОМ ФУНКЦІЙ АСУТП 6

2.1 Схеми організаційної структури 6

2.2 Схеми алгоритмів 7

2.3 Функціональні схеми автоматизації 8

3 ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ ЕЛЕКТРОАВТОМАТИКИ 13

3.1 Умовні графічні і позиційні позначення елементів принципових схем 13

3.2 Виконання принципових електричних схем 14

3.3 Принципові електричні схеми автоматизації 15

3.4 Принципові електричні схеми живлення 22

4 ПРОЕКТУВАННЯ ПОСТІВ УПРАВЛІННЯ 25

4.1 Загальні відомості 25

4.2 Організація робочого місця й умов праці оперативного персоналу 26

4.3 Композиційні рішення постів управління 28

4.4 Креслення загальних видів щитів і пультів 32

4.5 Монтажні схеми щитів і пультів 33

4.6 Проектування зовнішніх проводок 33

5 МОНТАЖ ТРУБНИХ ПРОВОДОК 35

5.1 Матеріали і вироби для трубопроводів 35

5.2 Монтаж трубних проводок 36

5.3 Випробовування трубопроводів 37

6 МОНТАЖ ЕЛЕКТРИЧНИХ ЛІНІЙ 39

6.1 Матеріали і вироби для електропроводок 39

6.2 Рекомендації щодо прокладання електричних проводок 40

6.3 Випробування електропроводок 41

6.4 Заземлення і занулення в електроустановках систем управління 42

7 МОНТАЖ ЩИТІВ І ПУЛЬТІВ 45

7.1 Загальні відомості 45

7.2 Монтажні роботи в щитах і пультах 45

8 МОНТАЖ ВІДБІРНИХ ПРИСТРОЇВ І ПОЗАЩИТОВИХ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАННЯ І АВТОМАТИЗАЦІЇ 47

8.1 Типові креслення 47

8.2 Монтаж термоприймачів 47

8.3 Монтаж засобів виміру тиску 48

8.4 Монтаж засобів виміру витрати 48

8.5 Монтаж виконавчих механізмів 50

ЛІТЕРАТУРа 51

ЛІТЕРАТУРа 51

1Організація розроблення проектів асутп

1.1Основні положення

У процесі проектування АСУТП беруть участь ряд організацій, що з погляду взаємовідносин між ними іменуються, замовник, розроблювач, проектувальник.

Замовником АСУТП може бути дирекція діючого підприємства або підприємства, що будується

У ролі розроблювача (основного виконавця) головного зразка АСУ виступає, як правило, науково-дослідний інститут (НДІ) або науково-виробниче об'єднання (НВО).

Проектувальниками АСУТП можуть бути комплексні галузеві технологічні інститути, що мають відділи АСУТП, автоматики.

Для організації розроблення проекту і технічного керівництва призначається головний інженер проекту (ГІП) із групи висококваліфікованих спеціалістів, основне завдання якого полягає в забезпеченні високого технічного рівня й економічної ефективності розроблюваної АСУТП з максимальним використанням досягнень науки і техніки.

Проект АСУТП виконується групою розроблювачів, до якої входять інженери і техніки, кількість яких залежить від ступеня складності й обсягу проекту.

Відповідно до чинних стандартів [1-20] встановлено чотири стадії розроблення проектів АСУТП.

Техніко-економічне обґрунтування (ТЕО). Основна мета — формування обґрунтованої пропозиції про створення АСУТП із визначеними основними функціями і технічними характеристиками. Роботу на цій стадії проводить замовник разом із генеральним проектувальником та залученням інших спеціалізованих організацій.

Складається з декількох етапів техніко-економічного обстеження об'єкта, формулювання вихідних вимог до системи і їхнього техніко-економічного обґрунтування.

Технічне завдання (ТЗ) — формулює замовник за участю розроблювача або сам розроблювач. У ТЗ повинні бути такі розділи:

• вступна частина (регламентує основні організаційні питання створення системи),

• характеристики технологічного об'єкта управління (ТОУ),

• призначення АСУТП (цілі і критерії управління, перелік інформаційних і управляючих функцій системи, місце АСУТП у загальній системі управління підприємством і т д ),

• техніко-економічні показники АСУТП, у тому числі джерела їх формування,

• вимоги до АСУТП (показники надійності, відомості про патентну чистоту, економічні характеристики систем контролю і управління, періодичність, форма представлення інформації, режими і якість управління й ін),

• вимоги до замовника з підготування об'єкта,

• обсяг і суть робіт зі створення АСУТП (стадії, етапи, суті робіт, терміни, організації-виконавці і т п),

• порядок введення АСУТП у промислову експлуатацію.

Для виконання наступних стадій проектування замовник надає такі вихідні дані і матеріали:

• технологічні схеми з трубопровідними комунікаціями і зазначенням дійсних внутрішніх діаметрів, товщини стінок і матеріалів труб,

• креслення виробничих помешкань із розташуванням технологічного устаткування, трубопровідних комунікацій із рекомендацією щодо місць розташування щитів і пультів (плани і розрізи),

• креслення технологічного устаткування, на якому передбачено установку приладів і засобів автоматизації, а також перелік і характеристика поставлених у комплекті приладів і засобів автоматизації, креслення поставлених у комплекті щитів, пультів і т п,

• будівельні креслення помешкань для установлення і розміщення технічних засобів АСУТП (щитів і пультів, керуючих обчислювальних машин, датчиків та ін ),

• схеми електропостачання перемінним і постійним струмом із вказанням потужності, напруг і фідерів для живлення АСУТП, а також контуру заземлення електроустаткування (для розроблення робочих креслень),

• схеми силового живлення і управління електродвигунів змінного і постійного струму, типи пускової апаратури і станції управління для використання при проектуванні АСУТП (для розроблення робочих креслень),

• креслення розташування силових і контрольних кабелів магістральних і розподільних шинопроводів та інших електричних комунікацій (для розроблення робочих креслень), схеми водопостачання із зазначенням діаметру труб, витрати, тиску і температури води,

• схеми повітрепостачання з указанням тиску температури, вологості і запиленості повітря, наявності повітресушильних пристроїв,

• дані, необхідні для розрахунків регулювальних органів, витратомірних звужувальних пристроїв і заповнення опитувальних листів (для розроблення робочих креслень),

• дані для розрахунку техніко-економічної ефективності автоматизації.

Для розроблення ТЗ необхідно провести попереднє обстеження автоматизованого процесу, передпроектні науково-дослідні роботи та ескізне розроблення АСУТП.

Технічний проект (ТП). Мета виконання — розробка основних технічних рішень щодо створюваної системи й остаточне визначення її кошторисної вартості. Суть цих робіт полягає у проведенні загальносистемного й апаратурно-технічного синтезу АСУТП і розробці для неї спеціального математичного й інформаційного забезпечення.

Робоча документація (РД). Результат робіт — випуск текстових і графічних матеріалів, що включають також проектно-кошторисну документацію на створювану систему. Ця документація служить для придбання, монтажу і наладки комплексу технічних засобів систем управління, крім того, РД містить матеріали програмного й організаційного забезпечень, необхідні для експлуатації системи управління.

Усі роботи з РД виконуються тільки на основі затвердженого технічного проекту.

АСУТП розробляють як для чинного технологічного об'єкта управління (ТОУ) при його реконструкції, капітальному ремонті або модернізації, так і для ТОУ, що розроблюється вперше.

Для прикладу подано схему організації робіт при створенні оригінальної АСУТП для діючого ТОУ (рис 1.1).

При розробці проектів організація-проектувальник повинна керуватись

• основними технічними напрямками проектування підприємств відповідних галузей,

• промисловості, розроблення системи і засобів автоматизації, враховуючи найближчі перспективи розвитку науки і техніки,

• результатами науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт,

• передовим промисловим досвідом в галузі автоматизації технологічних процесів,

• чинними нормативними документами з проектування, будівництва, монтажу і спеціальних робіт.

При проектуванні АСУТП організація-проектувальник повинна максимально використовувати типові проекти, типові монтажні креслення (ТМ) і документацію на типові конструкції (ТК).