Многоуровневая система управления сложным объектом

полезно разделять задачи управления на уровни в соответствии с иерархической организацией корпоративной сети. корпоративная сеть строится иерархически, отражая иерархию самого предприятия и его задач. Нижний уровень сети составляют элементы сети - отдельные компьютеры, коммуникационные устройства, каналы передачи данных. На следующем уровне иерархии эти элементы образуют сети разного масштаба - сеть рабочей группы, сеть отдела, сеть отделения и, наконец, сеть предприятия в целом. Для построения интегрированной системы управления разнородными элементами сети естественно применить многоуровневый иерархический подход. На каждом уровне иерархии решаются задачи одних и тех же функциональных групп (т.е. управления конфигурацией, производительностью, ошибками, безопасностью и учетом), однако на каждом уровне эти задачи имеют свою специфику. Чем выше уровень управления, тем более общий и агрегированный характер приобретает собираемая о сети информация, а сугубо технический характер собираемых данных начинает по мере повышения уровня меняться на производственный, финансовый и коммерческий. Нижний уровень - уровень элементов - состоит из отдельных. Элементы могут содержать встроенные средства для поддержки управления - датчики, интерфейсы управления, а могут и представлять вещь в себе, требующую для связи с системой управления разработки специального оборудования - устройств связи с объектом, УСО. Следующий уровень - уровень управления элементами - представляет собой элементарные системы управления. Элементарные системы управления автономно управляют отдельными элементами сети Уровень управления элементами изолирует верхние слои системы управления от деталей и особенностей управления конкретным оборудованием. Этот уровень ответственен за моделирование поведения оборудования и функциональных ресурсов нижележащей сети. Выше лежит уровень управления сетью. Этот уровень координирует работу элементарных систем управления, позволяя контролировать конфигурацию составных каналов, согласовывать работу транспортных подсетей разных технологий и т.п. С помощью этого уровня сеть начинает работать как единое целое, передавая данные между своими абонентами.

5. Способы изображения технологического оборудования и коммуникаций на СА.
Технологическое оборудование на схемах автоматизации рекомендуется изображать в соответствии со схемой соединений, принятой в основном комплекте марки ТX или схемами инженерных систем. При этом допускается упрощать изображение технологического оборудования, не показывая на схеме оборудование, коммуникации и их элементы, которые не оснащаются техническими средствами автоматизации и не влияют на работу систем автоматизации. Технологические коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70.

Обозначение	Наименование
	Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту): - основное обозначение - допускаемое обозначение
	Прибор, устанавливаемый на щите, пульте: - основное обозначение - допускаемое обозначение
	Исполнительный механизм. Общее обозначение. Положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала не регламентируется
	Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала открывает регулирующий орган
	Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала закрывает регулирующий орган
	Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала оставляет регулирующий орган в неизменном положении
	Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом
	Линия связи (общее обозначение)
	Пересечение линий связи без соединения друг с другом
	Пересечение линий связи с соединением между собой
	Регулирующий орган

 

6.Мнемосхемы. Назначение, принципы, построение.
Мнемосхема представляет собой наглядное графическое изображение функциональной схемы управляемого или контролируемого объекта. Иначе говоря, мнемосхема - это условная информационная модель производственного процесса или системы, выполненная как комплекс символов, изображающих элементы системы с их взаимными связями.
Мнемосхемы эффективно используют в случаях, когда:
- управляемый объект имеет сложную технологическую схему и большое число контролируемых параметров;
- технологическая схема объекта может оперативно изменяться в процессе работы.
В основу построения мнемосхем положен ряд принципов, выработанных в процессе многолетней практики их применения. Один из основных - принцип лаконичности, согласно которому мнемосхема должна быть простой, не должна содержать лишних, затемняющих элементов, а отображаемая информация должна быть четкой, конкретной и краткой, удобной для восприятия и дальнейшей переработки.
Принцип обобщения и унификации предусматривает требование, согласно которому надо выделять и использовать наиболее существенные особенности управляемых объектов, т.е. на мнемосхеме не следует применять элементы, обозначающие несущественные конструктивные особенности системы, а символы сходных объектов и процессов необходимо по возможности объединять и унифицировать.
Согласно принципу акцента к элементам контроля и управления на мнемосхемах в первую очередь необходимо выделять размерами, формой или цветом элементы, наиболее существенные для оценки состояния, принятия решения и воздействия на управляемый объект.
Принцип автономности предусматривает необходимость обособления друг от друга участков мнемосхемы, соответствующих автономно контролируемым и управляемым объектам и агрегатам.
В соответствии с принципом пространственного соотнесения элементов контроля и управления расположение контрольно-измерительных и индикаторных приборов должно быть четко согласовано с расположением соответствующих им элементов управления, т.е. должен соблюдаться закон совместности стимула и реакции.
Принцип использования привычных ассоциаций и стереотипов предполагает применение на мнемосхемах таких условных обозначений параметров, которые ассоциируют с общепринятыми буквенными обозначениями этих параметров. Желательно применять, если это возможно, вместо абстрактных знаков символы, ассоциирующиеся с объектами и процессами.

7. Изображение средств автоматизации по ГОСТ 21.404-85 на схемах автоматизации

Наименование	Обозначение
1. Прибор, устанавливаемый вне щита (по месту):   а) основное обозначение   б) допускаемое обозначение
2. Прибор, устанавливаемый на щите, пульте:   а) основное обозначение   б) допускаемое обозначение
3. Исполнительный механизм. Общее обозначение
4. Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала:   а) открывает регулирующий орган   б) закрывает регулирующий орган   в) оставляет регулирующий орган в неизменном по- ложении
5. Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом   Примечание. Обозначение может применяться с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала
6. Линия связи. Общее обозначение
7. Пересечение линий связи без соединения друг с другом
8. Пересечение линий связи с соединением между со- бой

Отборное устройство для всех постоянно подключенных приборов изображают сплошной тонкой линией, соединяющей технологический трубопровод или аппарат с прибором (черт.1). При необходимости указания конкретного места расположения отборного устройства (внутри контура технологического аппарата) его обозначают кружком диаметром 2 мм (черт.2).

 

Черт. 1

 

Черт. 2

Наименование	Обозначение
Прибор:   а) основное обозначение б) допускаемое обозначение
Исполнительный механизм

8. Маркировка цепей принципиальных электрических и пневматических схем
Обозначение участков цепей служит для их опознания и может также отражать их функциональное назначение в электрической схеме. Требования к обозначению цепей принципиальных электрических схем определены ГОСТ 2.709-72. Согласно этому стандарту все участки электрических цепей, разделенные контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Участки цепей, проходящие через разъемные, разборные или неразборные контактные соединения, должны иметь одинаковое обозначение.

Для обозначения участков цепей принципиальных электрических схем применяют арабские цифры и прописные буквы латинского алфавита. Цифры и буквы, входящие в обозначение, следует выполнять одним размером шрифта.

Общие цепи питания переменным током маркируются буквами, обозначающими фазы (например А800, В801 и т.д.). Нулевой провод маркируется с добавлением буквы N.

Силовые цепи постоянного тока обозначаются: нечетными числами – участки цепей положительной полярности, четными – участки цепей отрицательной полярности.

Последовательность обозначений должна быть от ввода источника питания к потребителю, а разветвляющиеся участки обозначают сверху вниз в направлении слева направо.

Принципиальные пневматические схемы составляют на основании функциональных схем автоматизации, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизированному объекту.

Принципиальные схемы пневмопитания выполняются, если в системе управления присутствуют пневматические приборы и средства автоматизации.

На принципиальных пневматических схемах питания, аппаратуру и трубопроводы рекомендуется изображать обозначениями в соответствии со следующими ГОСТами: фильтр воздуха – ГОСТ 2.780-68; редуктор давления воздуха – ГОСТ 2.785-70; вентиль запорный (кран проходной) – ГОСТ 2.785-70; кран трехходовой – ГОСТ 2.785-70; манометр контрольный – ГОСТ 21.404-85; трубопровод сжатого воздуха – ГОСТ 2.784-70, исполнительные механизмы и регулирующие органы – ГОСТ 21.404-85.

Трубные линии связи на принципиальных пневматических схемах показываются сплошной основной линией, а встречающиеся в некоторых схемах электрические цепи – штрихпунктирной. Маркируются трубные линии связи на принципиальных пневматических схемах цифрами по порядку. Все номера, присвоенные пневматическим линиям связи в принципиальных схемах, сохраняются во всех остальных схемах проекта.

9. Правила размещения аппаратуры, электрических и трубных проводок внутри щитов и пультов
Компоновку и расположение приборов и аппаратуру на щитах и панелях необходимо выполнять в соответствии с ходом технологического процесса (его поточность) слева направо, начиная от начальных стадий и кончая завершающими для данной установки или объекта. Должны приниматься во внимание вопросы эстетического порядка (комплектование в группе приборов однородных размеров, формы, внешнего оформления), а затем соблюдаться условия удобного обзора приборов. Приборы и аппаратуру на панелях щитов можно размещать в несколько рядов по высоте.

При размещении приборов на щитах и панелях следует придерживаться следующих принципов: в верхней части щита, на высоте от пола 2000-2100 мм, размещается светосигнальная арматура (лампы, табло); ниже должны находиться: в зоне 1000-2000 мм - показывающие приборы; в зоне 1100-1700 мм - автоматические регуляторы и самопишущие приборы; ниже, в зоне 700-1500 мм, - аппаратура переключения и дистанционного управления.

Как по горизонтали, так и по вертикали между наружными габаритными размерами приборов и аппаратуры должны быть выдержаны минимальные расстояния порядка 30-60 мм, однако эти расстояния могут увеличиваться при необходимости обеспечения свободного открывания крышек приборов и размещения с тыльной стороны коммутации и трубных линий и установки под каждым прибором или аппаратом рамок с надписями, указывающими назначение прибора или аппаратуры.

Внутри шкафных щитов и за их панелями размещается неоперативная аппаратура системы контроля и регулирования, а также вспомогательная аппаратура: реле, трансформаторы, импульсные прерыватели, оборки зажимов, предохранители, автоматические выключатели и др.

Приборы и вспомогательная аппаратура размещаются на боковых и задних стенках шкафных щитов, на боковых стенках панельных щитов, а также на стене или панели за панельными щитами.

Аппараты защиты и управления схемы питания размещают на отдельных панелях, группируя выключатели и предохранители по величине напряжения (380, 220, 127, 48, 36 В и т.д.).

Под предохранителями и выключателями указывается наименование аппарата по схеме и его характеристика.

Групповые оборки зажимов располагаются в нижней части передней, задней и боковых стенок щитов, горизонтально или вертикально, в один или несколько рядов при расстоянии между рядами оборок не менее 150 мм. Сборку зажимов для подсоединения внешних коммутаций располагают в нижней части щита на высоте не менее 150-200 мм от пола.

При размещении аппаратуры внутри щита рекомендуется выдерживать следующие расстояния по высоте от основания:

для трансформаторов	-1700-2000 мм;
для панелей с выключателями и предохранителями	- 1000-1700мм;
для реле, резисторов, диодов	- 400-1900 мм;
для фильтров и редукторов	- 400-1500 мм.

Реле, трансформаторы, источники питания, предохранители и другая вспомогательная аппаратура внутри пульта не размещается. Мнемосхема представляет собой упрощенную схему технологического процесса с изображением на ней механизмов и связей между ними. Механизмы и оборудование изображают символами, а технологические связи - в виде полос. В символы мнемосхемы встраивают органы управления и сигнальную арматуру. Элементы мнемосхемы окрашивают в цвета, соответствующие среде технологического потока. Мнемосхему, как правило, проектируют на фасаде передней панели щита или на наклонной панели пульта для управления сложным технологическим процессом.

10. Состав и содержание рабочих чертежей

В соответствии с ГОСТ 21.408-93 в состав основного комплекта рабочих чертежей систем автоматизации в общем случае включают: