Перечень и тематическое содержание разделов, подлежащих

1. Анализ объекта и обоснование необходимости создания АСУТП
1.1. Описание установки как объекта автоматизации (Шумилов)
В этом пункте нужно описать, для чего предназначен технологический процесс, его цель, что является
сырьем и что является продуктом, какие узлы входят в состав установки, как протекает технологический процесс,
какие операции производят над сырьем как выглядит его технологическая схема. Для написания пункта нужно
использовать следующие ресурсы: материалы практик, литературу по технологическим процессам, интернет,
регламенты технологических установок.
ИТОГ: описание технологического процесса и технологическая схема.
1.2. Варианты совершенствования технологического процесса (Шумилов)
В этом пункте описываются недостатки технологического процесса, его «слабые места», те узлы работу
которых можно и нужно улучшить, а также способ устранения выявленных недостатков. Найти нужно такое
«слабое место», чтобы вопрос о его устранении решался за счет разработки новой системы управления или
регулирования. Этот пункт лучше всего делать с использованием современной литературы по рассматриваемому
процессу и интернета, где есть статьи в которых описано, как можно усовершенствовать процесс.
ИТОГ: описание «слабого места», способ решения.
1.3. Техническое задание на разработку АСУТП
1.3.1. Цели создания [или модернизации] и требования к функциям, выполняемым системой
(Шумилов)
В данном подразделе приводят наименования и требуемые значения и (или) средства достижения
технических, технологических, производственно-экономических или других показателей объекта автоматизации,
которые должны быть достигнуты в результате создания (модернизации), а также перечень функций, задач или
их комплексов, подлежащих автоматизации
Итог: цель разработки (модернизации) АСУТП; функции, выполняемые системой
1.3.2 Требования к параметрам технологического процесса на рассматриваемом участке (Шумилов)
Набор технологических параметров, характеризующих состояние выбранного участка технологического
процесса, например подача сырья, температура в печи, уровень в баке и т.д. Рассмотрение нескольких режимов
работы.
ИТОГ: Технологический режим. Представить в виде таблицы.
1.3.3. Требования к технологическому оборудованию рассматриваемого узла (Шумилов)
Наименование каждого аппарата и его основные параметры.
ИТОГ: описание оборудования. В виде таблицы.
1.3.4. Требования к средствам измерения и информационным каналам разрабатываемой системы
(Шестов)
Вид датчика: температуры, расхода и т.д., основные параметры: диапазон измерения, точность,
исполнение, протокол передачи данных.
ИТОГ: список необходимых датчиков с параметрами в виде таблицы.
1.3.5. Требования к устройствам контроля и управления (Шестов)
Краткое текстовое обоснование требований, итоговую таблицу требований к контроллеру или
промышленному компьютеру.
Обязательным является описание количества дискретных и аналоговых входов и выходов,
подключаемых к ним устройств (датчиков и исполнительных элементов). Кроме того необходимо
указать сигналы обмена информацией с которыми работают те или иные входы выходы. Также
необходимо указать используемые интерфейсы и протоколы передачи информации, цели их
использования.
ИТОГ: текстовое обоснование основных требований, требования в виде таблицы.
1.3.6. Требования к исполнительным устройствам (Шумилов)
Перечень исполнительных устройств с указанием их назначения и места установки; краткое текстовое
обоснование требований; итоговая таблица (таблицы) требований.
ИТОГ: текстовое обоснование основных требований, требования в виде таблицы.
2. Расчет и выбор элементов комплекса технических средств автоматизации
2.1. Структурная схема комплекса технических средств (Шестов)
В данном подразделе приводят схему (рисунок) технических средств АСУ ТП с распределением по
уровням автоматизации и указанием коммуникационных каналов. Рисунок дополняется текстовым описанием.
Основные элементы КТС на схеме обозначаются в виде структурных блоков (прямоугольников) с указанием
названия. Информационные (коммуникационные) каналы обмена данными обозначаются линиями со стрелками
между элементами системы с указанием типа сети, интерфейса и протокола каналом; для отдельных
унифицированных сигналов указываются диапазон изменения сигнала или напряжения логических уровней.
ИТОГ: структурная схема, текстовое описание элементов схемы и информационных каналов.
2.2. Выбор технических элементов информационно-измерительной системы (Шестов)
Количество выбираемых датчиков должно соответствовать количеству регулируемых координат(≥).
Каждый выбираемый датчик должен быть представлен в сравнении с аналогами (не менее 2). Должны быть
представлены основные характеристики предлагаемых к использованию устройств и проведен сравнительный
анализ их технических характеристик. Выбор каждого устройства обосновать.
ИТОГ: список выбранных датчиков, сравнительная таблица.
2.3. Расчет и выбор исполнительных устройств (Шумилов)
Руководствуясь сформулированными требованиями, представить сравнение трех вариантов
исполнительных устройств. По каждому варианту представить краткое текстовое описание с изображением
устройства. Характеристики устройства свести в таблицу. Таблица и текстовое описание не должны дублировать
друг друга. Аналогично поступить для 2х последующих устройств. Итоговое сравнение произвести в общей
таблице с обязательным выделением выбранного варианта. После итоговой таблицы текстом пояснить основные
критерии сравнения и обосновать выбор того или иного варианта на основании данных таблицы.
Сравниваться должны конкретные модели, подобранные в соответствии с требованиями, с указанием полной
маркировки и всех необходимых комплектующих в таблице.
ИТОГ: краткое описание выбранных устройств, итоговая сравнительная таблица и текстовое обоснование
выбора.
2.4. Выбор устройств контроля и управления (Шестов)
Содержимое подраздела излагается аналогично 2.3. При этом под выбором управляющего устройства
подразумевается выбор промышленного контроллера или промышленного (офисного) компьютера со всеми
необходимыми модулями ввода-вывода, коммуникационными модулями, платами, блоками питания и т.д. В
таблице, равно как и в текстовом описании, указываются конкретные модели устройств и их элементов.
ИТОГ: краткое описание выбранных устройств, итоговая сравнительная таблица и текстовое обоснование
выбора
2.5. Обоснование и выбор способа повышения надежности АСУТП (Тамьярова)
Описание надежностных характеристик системы, технического обслуживания, ремонтов, проведения
испытаний, используемого для этого оборудования и т.п. Структурная схема системы с точки зрения надежности.
Выбор способа повышения надежности и его расчет.
ИТОГ: описание, структурная схема, расчетные формулы, таблицы.
3. Расчет системы автоматического управления
3.1. Разработка функциональной и структурной схемы объекта автоматизации (Тамьярова)
В функциональную схему входят устройства процесса для регулирования основной выходной
координаты (на основании п.1.2.). Выбор оборудования с конкретными параметрами, т.е. принятие
определенного двигателя с угловой скоростью, мощностью, напряжением питания и т.д.; частотного
преобразователя с мощностью, типом управления и т.п.; насоса с производительностью, напором, мощностью и
т.п.; компрессора с производительностью, мощностью и т.п. ; теплообменника с размерами, рабочими
температурами, материалом изготовления и т.п.; печи с ее типом, размерами, рабочими температурами,
материалом изготовления и т.п. и других устройств.
ИТОГ: каждый элемент с характеристиками, функциональная схема с расшифровкой блоков и
значениями координат в ней.
Если имеется подробное описание устройства (уравнения, цифры), его передаточную функцию надо
вывести. Если сведений об устройстве мало, то его передаточную функцию принимаем как у аналогов.
ИТОГ: структурная схема со всеми ПФ.
3.2. Описание методики и расчет параметров настройки регуляторов (Тамьярова)
Выбор и обоснование методики синтеза (можно не ПРК). Расчет регуляторов. Проведение компьютерного
эксперимента в MATLAB. Получение частотных и временных характеристик. Если система разомкнута, то без
возмущений. При необходимости введение в расчетную модель (РМ) спроектированной системы возмущений,
ограничений и т.п.
ИТОГ: РМ, структурные схемы, расчетные формулы графики, по ним выводы.
4. Разработка прикладного программного обеспечения АСУТП
4.1. Алгоритмизация программ контроля и управления (Шкромадо)
В данном подразделе необходимо представить алгоритмы программ, разрабатываемых далее. Алгоритмы
представляются в виде схемы, выполненной по ГОСТ 19.701-90, снабженной текстовыми пояснениями.
Текстовые пояснения выполняются по РД 50-34.698-90 и должны включать наименование алгоритма, его
назначение, перечень входных и выходных массивов информации (входные и выходные переменные),
взаимосвязь с алгоритмами других программ (если она есть) и описание его логической структуры, т.е. способа
формирования результатов решения с указанием последовательности этапов расчета, расчетных и (или)
логических формул, используемых в алгоритме.
ИТОГ: схема, текстовое пояснение алгоритма.
4.2. Разработка человеко-машинного интерфейса (Шкромадо)
Данный подраздел должен содержать скриншот разработанного интерфейса (запущенного на исполнение
в профайлере проекта), скриншот итоговой таблицы аргументов экрана и краткое текстовое описание основных
элементов экрана и способов воздействия через них на ТП или информации отображаемой данными элементами.
ИТОГ: скриншот экрана оператора, скриншот таблицы аргументов экрана, текстовое пояснение графических
элементов интерфейса оператора.
4.3. Написание пользовательских программ управления (Шкромадо)
В подраздел требуется включить скриншоты либо листинги программ, а также скриншоты аргументов программ.
Каждая программа, помимо перечисленного, должна быть снабжена текстовым описанием, содержащим
наименование программы, ее назначение, описание структуры программы и функций ее составных частей, а
также связей с другими программами, если они присутствуют. Все скриншоты и листинги должны быть
выполнены с рабочих программ.
ИТОГ: скриншоты либо листинги программ со скриншотами таблиц аргументов и текстовым пояснением
функционирования программ.
4.4.Конфигурирование информационных потоков (Шкромадо)
Здесь приводится скриншот навигатора проекта в развернутом виде, а также скриншоты настройки параметров
аппаратных тегов. Текстовое описание включает обоснование использования тех или иных тегов
источников/приемников и разъяснения конкретных значений задаваемых параметров их настройки.
ИТОГ: скриншот навигатора проекта, скриншоты настройки аппаратных тегов с текстовым пояснением
параметров настройки.
5. Охрана труда и техника безопасности (Никитина)
6. Технико-экономическое обоснование проекта (Чичкина)