Введение

В современных условиях развития промышленности автоматизация технологических процессов и производств (АТПП) выступает главным фактором повышения производительности труда, качества продукции, энергоэффективности и промышленной безопасности. Основой для создания эффективных автоматизированных систем управления (АСУ ТП) на стадии проектирования является разработка проектной документации, среди которой ключевое место занимает функциональная схема автоматизации (ФСА).

Актуальность темы обусловлена необходимостью строгого соблюдения методических и нормативных требований при проектировании систем автоматизации инженерами-разработчиками. Цель данного реферата заключается в рассмотрении принципов разработки функциональных схем автоматизации, а также методики выбора регулируемых, контролируемых и сигнализируемых величин технологических процессов.

1. Задачи и принципы разработки функциональных схем автоматизации (ФСА)

Функциональная схема автоматизации представляет собой главный технический документ, определяющий функционально-блочную структуру автоматизации технологического процесса и оснащения его техническими средствами (приборами, средствами автоматики, вычислительной техникой).

При разработке ФСА решаются следующие задачи:

    Определяется комплекс параметров технологического процесса, подлежащих контролю, регулированию, сигнализации и защите;
    Выбираются оптимальные методы и средства измерения и управления;
    Устанавливается характер связи между технологическим оборудованием и элементами системы автоматики.

Проектирование осуществляется на основе принципов системности, технологической целесообразности и строгого соответствия государственным стандартам (комплекс стандартов ГОСТ Р по проектированию систем автоматизации).

2. Выбор параметров контроля, регулирования и сигнализации

Правильный выбор параметров технологического процесса для автоматизации — это залог стабильной и безопасной работы объекта. Проектировщик производит детальный анализ объекта управления по нескольким категориям величин:

Категория величины Назначение в технологическом процессе Примеры параметров
Регулируемые величины Параметры, поддержание которых на заданном уровне определяет заданный технологический режим (целевые показатели). Температура в реакторе, давление в колонне, уровень жидкости в емкости.
Контролируемые величины Параметры, измерение которых необходимо для пуска, наладки, расчета технико-экономических показателей и учета. Количество и состав сырья, расход электроэнергии, пара, тепла, конденсата.
Сигнализируемые величины Параметры, отклонение которых за критические пределы может привести к аварии, взрыву или серьезному нарушению техпроцесса. Концентрация взрывоопасных веществ в воздухе помещения, предельное давление, критический перегрев.

3. Особенности выбора регулирующих и управляющих воздействий

Большинство промышленных установок являются многоемкостными и многосвязными объектами, где изменение одного параметра вызывает колебания в других узлах. В связи с этим при разработке ФСА уделяется пристальное внимание выбору каналов внесения регулирующих воздействий. Желательно выбирать такие параметры, которые связаны минимальным числом перекрестных связей, либо вводить в схемы дополнительные компенсирующие контуры автоматического регулирования.

Заключение

Разработка функциональных схем автоматизации (ФСА) является важнейшим этапом инженерного проектирования в промышленности. Грамотный выбор регулируемых, контролируемых и сигнализируемых величин на основе глубокого анализа объекта управления позволяет создавать надежные, безопасные и эффективные системы автоматизации, обеспечивающие безаварийное протекание технологических процессов.