Требования к Системе

Требования к Системе в целом. Разрабатываемая АСУТП должна соответствовать ГОСТ 24.104-85 ЕСС АСУ "Автоматизированные системы управления. Общие требова­ния" с учетом требований, изложенных в данном разделе.

Требования к структуре и функционированию Систе­мы. По функциональным признакам структура АСУТП под­разделяется на следующие категории:

• Распределенная система управления (в дальнейшем РСУ), базирующаяся на специализированной микро­процессорной технике, предназначенной для управле­ния технологическим процессом совместно с опера­тивным персоналом в режиме реального времени, и предоставления информации в виде технологических данных, трендов, отчетов в заводскую ЛВС - директо­ру завода, главному инженеру, диспетчеру, главным специалистам, начальникам технологических цехов;

• Система противоаварийной защиты (в дальнейшем ПАЗ), базирующаяся на специализированной микро­процессорной технике повышенной надежности, пред­назначенной для предотвращения аварийных ситуа­ций, и автоматического перевода технологического процесса в безопасное состояние при возникновении предаварийных ситуаций;

• Периферийное оборудование - понятие, объединяю­щее датчики, анализаторы, преобразователи и испол­нительные механизмы, а также электрические и другие приводы, установленные как непосредственно на тех­нологическом оборудовании, так и в специальных по­мещениях, и подключенные к РСУ и ПАЗ. АСУТП должна быть ориентирована на работу в жестком реальном времени, и быть предсказуемой, то есть обеспечи­вать выполнение всех функций с заданной периодичностью и точно в назначенный срок.

Для удобства восприятия информации и выработки соот­ветствующих стереотипов у технолога-оператора, вся техно­логическая информация должна быть организована иерархи­чески, воспроизводя организационную структуру производст­ва в естественной для технологического персонала форме:

• Производство / Цех

• Отделение

• Технологический узел

• Контур (параметр).

Должна быть возможность управления технологическим процессом с любого рабочего места оператора-технолога в данном помещении управления - операторной.

В составе программного обеспечения Системы должен быть набор программных модулей - функциональных блоков, позволяющих осуществлять контроль и управление техноло­гическими объектами различных классов. Система должна иметь возможность оперативного конфигурирования при­кладного программного обеспечения на отдельной инженер­ной станции без нарушения работоспособности Системы.

Работа распределенной системы управления не должна влиять на работу системы противоаварийной защиты - как в нормальном режиме работы, так и в случае нарушения сво­ей работоспособности.

В Системе должны иметься аппаратные и аппаратно-программные средства диагностики сетей, станций, блоков и модулей.

Система противоаварийной защиты должна строиться на автономно функционирующих средствах микропроцессорной техники, измерительных датчиках и исполнительных меха­низмах, и обеспечивать гарантированную реализацию алго­ритмов защиты технологического процесса в предаварийных ситуациях.

Технические средства РСУ и ПАЗ должны быть резервированы. При выходе из строя какого-либо из модулей (блоков) должен происходить автоматический переход на резервный модуль (блок) с регистрацией и выдачей соответствующего сообщения. Должна быть предусмотрена возможность замены неисправных модулей в оперативном режиме работы РСУ и системы ПАЗ.

АСУТП должна иметь программные и аппаратные сред­ства для подключения к локальной вычислительной сети про­изводства (завода), а также к единой ("корпоративной") сети предприятия.

Гарантийный срок на оборудование систем РСУ и ПАЗ должен быть не менее 1 года с учётом срока хранения и при соблюдении Заказчиком условий хранения, монтажа и экс­плуатации, оговоренных настоящим ТЗ, проектной и эксплуа­тационной документацией.

Требования к показателям назначения. Оборудование РСУ и ПАЗ должно иметь модульную архитектуру, преду­сматривающую возможность расширения и развития функций АСУТП.

Система ПАЗ должна обеспечивать функции противоаварийной защиты по заданным в технологическом регламенте алгоритмам, и иметь возможность переконфигурации при из­менении алгоритмов защиты технологического процесса.

На стадии подготовки спецификаций проекта необходимо предусмотреть достаточные резервы по оперативной и диско­вой памяти, а также по быстродействию микропроцессорных устройств и промышленных сетей, которые (резервы) потре­буются для развития функций Системы.

Требования к надёжности. Показатели надежности Сис­темы должны отвечать требованиям ГОСТ 24.701-86 ЕСС АСУ "Надежность автоматизированных систем управления. Основные положения". Обеспечение необходимого уровня надежности требует проведения специального комплекса ра­бот, выполняемых на разных стадиях создания и эксплуатации АСУТП.

1) Программное обеспечение функциональной подсисте­мы должно предотвращать возникновение отказов в выполнении функций АСУТП при отказах техниче­ских средств функциональной подсистемы и при ошибках персонала, участвующего в выполнении этой функции, либо должно обеспечить перевод отказов, ведущих к большим потерям, в отказы, сопряженные с малыми потерями;

2) Технические средства функциональной подсистемы должны не допускать перехода определенных наруше­ний в работе программного обеспечения и персонала в отказ выполнения функции АСУТП, либо минимизи­ровать последствия отказа;

3) Технологический и эксплуатационный персонал дол­жен принимать активные меры к недопущению отка­зов в работе функциональной подсистемы при отказах технических средств или при выявлении ошибок в программном обеспечении, либо к снижению потерь от таких отказов.

Выбор состава показателей надежности АСУТП необхо­димо производить на основе установленного данным Техни­ческим заданием перечня функций Системы, видов их отка­зов, и перечня аварийных ситуаций, для которых регламенти­руют требования к надежности. Исходными данными для оп­ределения обоснованных требований к надежности АСУТП являются:

1) Виды и критерии отказов по всем рассматриваемым функциям АСУТП;

2) Уровень эффективности по всем функциям Системы и величины ущербов по всем видам отказов;

3) Состав персонала, технических и программных эле­ментов, участвующих в выполнении каждой функции Системы;

4) Возможные пути повышения надежности для каждой функции АСУТП, и связанные с ним затраты;

5) Величины ущербов, связанные с возникновением в АСУТП аварийных ситуаций;

6) Возможные пути снижения опасности возникновения аварийных ситуаций, и связанные с ними затраты.

Требования по обеспечению надежности АСУТП должны определяться путем сопоставления потерь, связанных с отка­зами АСУТП в выполнении функций и с возникновением ава­рийных ситуаций, и затрат, связанных с обеспечением и по­вышением надежности АСУТП, включая удорожание обору­дования.

Надежность технических средств и программного обеспе­чения, предназначенных для реализации каждой из функций Системы, должна обеспечивать в совокупности выполнение указанных требований по надежности функций Системы в целом.

Необходимый уровень надежности конкретной АСУТП должен обеспечиваться специальным комплексом работ, про­водимых на всех этапах создания и функционирования Систе­мы. К обязательным работам по обеспечению надежности АСУТП, которые следует выполнять в процессе создания АСУТП, относятся:

1) Анализ состава и содержания функций разрабатывае­мой АСУТП;

2) Определение конкретного содержания понятия ОТ­КАЗ, и критериев отказа по каждому виду отказов для всех функций Системы;

3) Определение конкретного содержания понятия АВА­РИЙНАЯ СИТУАЦИЯ для данной Системы и крите­риев аварийной ситуации по каждой из рассматривае­мых ситуаций;

4) Анализ аварийных ситуаций в АСУТП;

5) Выбор состава показателей надежности по всем функ­циям АСУТП, указанным в Техническом задании на АСУТП и, при необходимости, по всем аварийным си­туациям и определение требований к уровню их зна­чений;

6) Выбор методов оценки надежности АСУТП на раз­личных стадиях ее создания и функционирования;

7) Проведение проектной оценки надежности АСУТП при разработке технического (технорабочего) проекта Системы. Общий порядок оценки надежности автома­тизированных систем приведен в разделе 4 ГОСТа 24.701-86;

НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ПАЗ должна обеспечиваться:

1. АППАРАТУРНЫМ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ:

- Модулей центрального процессора; (управляющих модулей);

- Модулей ввода вывода;

- Промышленных сетей;

- Источников питания.

2. ВРЕМЕННОЙ, АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ, ИНФОРМА­ЦИОННОЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ИЗБЫТОЧНО­СТЬЮ, и

3. НАЛИЧИЕМ СРЕДСТВ ОПЕРАТИВНОЙ И АВТО­НОМНОЙ ДИАГНОСТИКИ.

Далее приводятся основные меры и показатели, которые необходимо предусмотреть для обеспечения надежности ком­плекса технических средств и программного обеспечения:

• РСУ и система ПАЗ должны иметь средства беспере­бойного питания, чтобы функции контроля и защиты выполнялись при любых сбоях энергоснабжения. Сис­тема бесперебойного электропитания должна обеспе­чивать функционирование РСУ, ПАЗ и полевого обо­рудования КИП и А в течение 30 минут после аварий­ного отключения электроэнергии;

• После снятия условий защитных блокировок включение исполнительных механизмов должно выполняться технологическим персоналом дистанционно с рабочего места технолога-оператора (при условии санкционированного доступа к органам управления);

• Как РСУ, так и система ПАЗ должны иметь в своем составе аппаратно-программные средства самодиагно­стики, позволяющие фиксировать отказы оборудова­ния Системы с точностью до модуля, и передавать о них сообщения на рабочие станции и для архивирова­ния;

• Для РСУ и системы ПАЗ должно быть предусмотрено резервирование необходимого типа (дублированные контроллеры, дублированные платы ввода-вывода, дублированные блоки питания, дублированная шина системы);

• Все промышленные сети в составе АСУТП должны быть резервированы.

Требования по эргономике и технической эстетике.

Взаимодействие человека с Системой осуществляется через рабочее место технолога-оператора, оборудованное оператор­ской станцией, в состав которой входят цветные графические терминалы, алфавитно-цифровая и функциональная клавиату­ра, и печатающие устройства. Общие эргономические требо­вания, регламентирующие организацию рабочего места, вза­имное расположение средств связи в пределах рабочего места - по СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

Станции технолога оператора должны быть оснащены функциональной клавиатурой, обеспечивающей возможность прямого выбора необходимого фрагмента информации путем однократного прикосновения к элементу клавиатуры с надпи­сью на русском языке.

Отображение информации на экранах дисплеев должно обеспечивать получение для каждой зоны контроля и управ­ления полной характеристики текущего состояния, архивных данных технологического процесса и оборудования в виде, наиболее удобном для восприятия в конкретной ситуации.

Размеры экрана должны быть не менее 21 дюйма по диа­гонали. Фрагменты изображения не должны быть перенасы­щены информацией и разнообразием цветовой гаммы.

Предупредительная и предаварийная сигнализация долж­на сопровождаться мерцанием и изменением цвета цифровых значений переменных на экране дисплея, а также звуковой сигнализацией, квитируемой технологическим персоналом.

Уровни освещённости рабочих мест персонала должны соответствовать характеру и условиям труда. Должна быть предусмотрена защита от слепящего действия света и отраже­ния (бликов).

Компоновка технических средств Системы должна быть рациональной, как с точки зрения монтажных связей между ними, так и удобства их эксплуатации и обслуживания.

Требования к стандартизации и унификации. Разраба­тываемая Система должна быть универсальной, обеспечивать возможность её использования на широком классе объектов управления и соответствовать достигнутому мировому уровню в области создания АСУТП по функциональному разви­тию, удобству эксплуатации и обслуживания.

Дата добавления: 2015-05-29