32
документации, были введены методы испытаний, которые применяются в
разных компаниях. Аналитическая информация качества должна действовать
своевременно для всех заинтересованных подразделений компании, которые
принимают решения о качестве.
Из этого перечня становится очевидным, что эффективность даже
самой современной лаборатории, работающей на основе требований СМК
и международных стандартов в отношении современного оборудования,
недостаточна, без использования ЛИМС, которая гибко приспособлена к
условиям управления ТП и выпускаемой продукции, позволяет
контролировать процессы контроля качества продукции, а также
обеспечивать и подтверждать соответствие требованиям к компетенции
испытательных лабораторий.
Основой для разработки систем автоматического управления процесса
перегонки при атмосферном давлении, является необходимость
автоматизации атмосферной перегонки завода, увеличить мощность завода
до 2,5 миллилитров тонн в год.
Использование автоматизированных систем управления позволяет
автоматизировать процесс, повысить производительность труда, улучшить
качество продукции, чтобы предотвратить несчастные случаи. Поэтому,
техническая спецификация была разработана для проектирования системы.
[28, c. 18] [39, c. 66] [38, c. 22]
2.4 Основные требования к системе и цель проектирования
Целью этой работы является новая АСУ ТП атмосферной перегонки
нефти.
Источниками для разработки являются:
• блок-схема процесса атмосферной перегонки;
• Рассмотрение процесса.
Технические требования.
1. Состав продукта и структурные требования к конструкции
33
СУ состоит из:
• блок управления на основе программируемого контроллера;
• работа рабочей станции;
• программное обеспечение доступно через сервер.
2. Цель
Атмосферная перегонка должна обеспечивать:
• Процесс технического обслуживания на основе автоматического
контроля параметров процесса;
• Уменьшение сложности в измерении и управлении технологических
операций;
• Визуализация параметров процесса и событий;
• Резервное копирование данных для оценки параметров процесса
контроля качества с целью разработки рекомендаций по улучшению
функционирования станции;
• Автоматизированный запуск резервов в случае сбоя (насосы, и т.д.);
• Автоматизированное управление главными механизмами;
•Порционный старт кнопка остановки / и технологическое
оборудование;
• Остановка аварийных ситуаций и безопасное проведение процесса по
программе;
• Получение информации с превосходной системы автоматизации и
обучения управления, действующей на приводе;
• Работа программ управления ТП в соответствии с алгоритмами
логического управления;
• Расчет и анализ конструктивных параметров, которые косвенно
характеризуют процесс.
3. Требования к надежности
Системы надежности должны соответствовать эксплуатационным
требованиям. [41, c. 11] [35, c. 7]
34
Функциональное программное обеспечение подсистемы должно
предотвратить возникновение отказов в выполнении системных функций
управления процессом в случае выхода из строя средств функциональных
подсистем, и в случае неработоспособности персонала, который принимает
участие в работе системы. [42, c. 5]
Система должна быть многофункциональной, съемной и надежной и
отвечать следующим требованиям:
• Доступность должна быть не менее 0,995;
• Среднее время между отказами сложной системы вычислительных
ресурсов должно быть не менее 30 0 часов.
• Система должна быть продублирована:
о или процессорными модулями;
o или источниками питания;
o или ссылками.
В дополнении к системе оборудованию необходимо иметь временную
функциональную избыточность (степень контроллеров перегрузки, емкость
памяти и свободные функциональные блоки, и так далее). [40, c. 27]
4. Требования к изменению погодных условий при работе
оборудования
Система должна соответствовать требованиям прозрачности (то есть,
использовать международные стандартные входные и выходные интерфейсы
и дизайн), которая расширяется, при добавлении новых модулей и без
искажения общей конфигурации.
Метрологическое обеспечение систем управления технологических
процессов должно соответствовать:
о ГОСТ 24,104 до 85 ESS ACS «Общие требования
автоматизированных систем управления»;
о ESS 1669-1687 ACS MI «Метрологическое обеспечение АСУ».
5. Требования к уровню унификации и стандартизации
35
Разработанная система должна быть универсальной для того, чтобы
использоваться в широком классе объектов управления. [52, c. 186]
При проектировании системы управления, необходимо обеспечение
максимальной унификации узлов и деталей, используя стандартные
крепежные детали.
Использование серийного производства компонентов составляет не
менее 95%.
Все продукты и компоненты, входящие в комплект, должны иметь
общую цель и не должны быть не согласованы.
6. Требования к безопасности и воздействия на окружающую среду
Технические средства систем управления технологических процессов
должны соответствовать:
•PB 09-563-03 «Промышленная безопасность правил
нефтеперерабатывающего завода» ПБ 03-576-03;
•PB09-540-03 «Общие положения взрывозащищенности, химического,
нефтехимического и нефтеперерабатывающего завода»;
•Пуё-2002 «Правила электроустановок» CH.7.3;
•ГОСТ 12.2.070-81 «Электрические цепи безопасности»;
•РВЕ NP-2001 «Правила безопасности и безопасности для
нефтеперерабатывающих заводов».
•ГОСТ 25861-83 «Оборудование и системы обработки данных.
Электрические и механические требования и методы испытаний для
обеспечения безопасности»
Все внешние аппаратные элементы электрической регулировки
системы должны быть защищены от случайного контакта с людьми, пока они
сами заземлены техническими средствами в соответствии с требованиями
ГОСТ 12.1.030-2001 ССБТ «Охраны земель, обнуление и правила проводки».
Требования безопасности при установке, настройке, эксплуатации,
технического обслуживания и ремонта технических средств систем
36
управления технологическими процессами должны быть указаны в
технической документации. [54, c. 75]
7. Эстетические и эргономические требования
Работоспособность, чтобы обеспечить в соответствии с ГОСТ 12.2.049.
- 80. стандарты безопасности системы при работе. Промышленное
оборудование. Общие эргономические требования.
Эстетика должна быть обеспечена в соответствии с ГОСТ 20.39.108-85.
Полный набор общих технических требований.
Общие эргономические требования к средствам и расположению
рабочих мест ГОСТ 21958-76 оператора должны соответствовать.
Общие требования к эргономичной организации рабочего места,
взаимного расположения различных устройств связи в одном месте - по
ГОСТ 22269-76 «человек-машина системы». Оператор. Относительное
расположение компонентов на рабочем месте.
8. Требования к компонентам, сырья и расходных материалов
Дальнейшее развитие может поддерживаться как компонентами
местного, так и зарубежного производства.
9. Требования к техническому обслуживанию и ремонту
Система управления технологическим процессом должна быть
предназначена для непрерывной работы.
Поставщик должен предоставить клиенту список компонентов,
разъемов и блоков и произвести профилактический осмотр, калибровка и
проверка, что указывает на частоту последнего, а также инструкции о том,
как выполнять эти операции.
Для нормальной работы вычислительной техники и микропроцессора
на основе местных условий должно быть обеспечено соответствующими
аппаратными средствами и операционными оборудованием:
•При комнатной температуре (22 ... 24)° С;
37
•Содержание пыли в воздухе (оператор компьютера) - не более 0,3 мг /
м3 с размером частиц не более 3 мкм;
•Частота колебаний должна быть не более 14 Гц с амплитудой
смещения не более 0,5 мм;
10. Требования транспортировки и хранения
Элементы системы хранения в контейнере должны быть внутри при
температуре от 5 ° C до 35 ° C и относительной влажности 85%.
Компоненты PS необходимо транспортировать в упаковке в закрытом
транспорте (автомобильный, железнодорожный, воздух в отапливаемых
помещениях)
Условия хранения ГОСТ 15150-80 с.
2.5 Обоснование проектных решений
Рассчитаем оптимальное количество исполнителей для развития
автоматизированных систем управления в течение 3,5 месяцев:
Ч = Тобщ / Ф (2.1), имеем
Где: Ч - количество исполнителей;
F - фонд реального времени одного специалиста в течение 3,5 месяцев с
учетом 5-процентного убытка по организационным и техническим причинам,
час.
Фактический фонд времени определяется по формуле:
Ф = Фн ∙ (1 - 0,05). (2.2)
Где: Фн - фонд рабочего времени 1 специалиста на период проекта, час.
За период с марта по июнь 2016 года с пятидневной восьмичасовой
рабочей неделей Fn = 75 × 8 = 600 часов.
Тогда, согласно формуле (2.3), фонд реального времени:
Ф = 600 ± 0,95 = 570 часов.
Согласно формуле (2.4) количество исполнителей для реализации всего
проекта в течение указанного периода будет:
H = 1538,25 / 570 = 2,69 человека,
38
Поэтому необходимо привлечь 3 человека.
Для реализации проекта необходимы следующие специалисты:
• 1 инженер-конструктор 1 категории;
• 2 инженера - конструктора 2-й категории.
Разработчики зарплаты.
Инженер-конструктор 1-й категории: 459,21 чел. ∙ час.
Инженер-конструктор 2-й категории: 1079,04 чел. ∙ час.
Зная трудоемкость выполняемой работы и квалификацию
исполнителей на каждом этапе развития, мы определяем заработную плату.
Тарифный фонд заработной платы специалистов одной категории:
Зтар = Тс ∙ Сч, (2,6)
Где: Тс - общая трудоемкость работы специалистов одной категории;
Сч - стоимость 1 часа работы эксперта.
Зарплата инженера-конструктора 1-й категории по тарифной шкале
составляет 80 у.е. в месяц на 01.01.2007, а инженер-конструктор 2-й
категории - 62 у.е. в месяц. Стоимость 1 часа работы с количеством рабочих
дней в месяц - 21 и 8-часовым рабочим днем составит:
Сч1кат = 80 / (21 ∙ 8) = 0,4762 у.е.,
Для инженера-конструктора 1-й категории;
Сч2кат = 62 / (21 ∙ 8) = 0,3690 у.е.,
Для инженера-конструктора 2-й категории.
Согласно формуле (6), тариф заработной платы будет:
Сч1кат = 459,21 ∙ 0,4762 = 218,6758 у.е.,
Сч2кат = 1079,04 ∙ 0,3690 = 398,1658 у.е..
Премия определяется в долях тарифной заработной платы и
принимается равной 30%.
Базовая зарплата будет:
Zostnakat = Сч2кат + P2kat = 218,6758 + 0,3 ∙ 218,6758 = 284,3055 у.е.,
Zosnakat = Сч2кат + P2kat = 398,1658 + 0,3 ∙ 398,1658 = 517,6155 у.е.
39
Принимая во внимание региональный коэффициент, равный 15%,
общая заработная плата будет:
Зобщ.1кат = 1, 15 ∙ Зосн. 1kat = 1,15 ∙ 284,3055 = 326,9514 у.е.,
Для инженера-конструктора 1-й категории;
Зобщ.2кат = 1,15 ∙ Зосн. 2kat = 1,15 ∙ 517,6155 = 595,2578 у.е.,
Для инженера-конструктора 2-й категории.
Единый социальный налог составляет 26,3% от всех выплат заработной
платы для разработчиков.
ECN1kat = 326,9514 ∙ 0,263 = 85,9882 у.е.,
ECN2kat = 595,2578 ∙ 0,263 = 156,5528 у.е.
Общая стоимость предприятия по заработной плате инженеров-
конструкторов и для ЕСН:
ZP = 326,9514 + 595,2578 = 922,2092 у.е.,
ECH = 85,9882 + 156,5528 = 242,5410 у.е.
Таким образом. Общие затраты на проектирование проектной
документации следующие:
Зпр = ZP + ЕСН = 922,2092 + 242,5410 = 1164,7502 у.е. (2,7)
Затраты на комплекс технических средств АСУ
Стоимость КТС АСУ ТП атмосферной перегонки нефти (включая
доставку) представлена в таблице 2.2
40
Таблица 2.2 Стоимость КТС АСУ ТП
Наименование
Стоимость,
у.е.
Кол
-во
Общая
стоимость, у.е.
Процессорный модуль CPU-315-2DP
600
2
600
Коммуникационный процессор CP343-1
570
2
1140
Модуль аналогового ввода SM 331
250
2
500
Модуль аналогового вывода SM 332
240
1
240
Модуль дискретного ввода SM 321
220
3
660
Модуль дискретного вывода SM 322
230
1
230
Модуль дискретного ввода/вывода SM
323
250
1
250
Блок питания PS 307
220
3
660
Станция распределенного вв/выв ET-
200M
100
1
100
Интерфейсный модуль IM 153-3
360
1
360
Вибрационный сигнализатор уровня
VEGASWING 61
8700
5
43500
Датчик раздела фаз радарный
VEGAFLEX 67
20
1
20
Датчик уровня VEGAFLEX 61
670
2
1340
Датчик перепада давления VEGADIF 55
1520
1
1520
Пневматический отсечной клапан Samson
55900
2
111800
Пневматический регулирующий клапан
Samson 241-7- газ
1426
1
1426
Пневматический регулирующий клапан
Samson 251-7
1588
5
7940
Датчик давления серии ДМ02-160-1-M
1512
7
10584
Вихревой расходомер DY080 «Yokogava»
4690
2
9380
Датчик избыточного давления VEGABAR
52
1400
4
5600
ТСПУ Метран-286-02
22400
11
246400
Интеллектуальный преобразователь
температуры «Ruhrpumper Gmbh»
16800
15
2520
Сигнализатор давления «SYNDANE»
2100
5
10500
Реле температуры «SYNDANE»
970
5
4850
Преобразователь частоты ACS800-01-020-
3
1490
8
11920
Шкаф управления EMA-VB1201T2D00
310
1
310
Клеммная коробка КП24
680
23
15640
ИТОГО
Зкомпл = 78813 у.е.
Затраты на установку АСУ и ввод в эксплуатацию
41
Работы по монтажу и пуско-наладочным работам выполняются
инжиниринговой компанией АО «Узел монтажных химических отходов» в
Самарканде.
Материалы, необходимые для установки системы (кабельные изделия,
защитные трубы, несущие фитинги и т. д.), подбираются и согласовываются
с заказчиком подрядчиком.
Сводная стоимость монтажных и пуско-наладочных работ
представлена в таблице 2.3.
Таблица 2.3. Сводная стоимость монтажных и пуско-наладочных
работ
Наименование
Общая стоимость, у.е.
МАТЕРИАЛЫ:
Кабельная продукция
7560
Трубные проводки
8420
Несущие конструкции
3230
Прочее
1844
МОНТАЖ:
Датчики
1839
Отсечные клапаны
1220
Регулирующие клапаны
1608
Кабельные трассы
1654
Контроллер и подсистема ввода/вывода
351
ЛВС
192
АРМ и средства связи
105
ПОДКЛЮЧЕНИЕ:
Поле
126
Аппаратная
558
Операторная
59
Пусконаладочные работы
12
ИТОГО:
Змонт = 29966 у.е.
Программное обеспечение поставляется вместе с SIMMSTIC SIMATIC
фирмы SIMENS. Номенклатура программного пакета определяется числом
узлов управления, а размер лицензии - числом тегов параметров устройства
(TPU - это измеренная переменная или управляющий выходной сигнал,
используемый в стратегиях управления).
Расходы на обучение персонала