Техническое задание на шкафы управления

Обновлено: 14.05.2024

Техническое задание является обязательным исходным документом для проведения работ по разработке СПИО систем автоматизации. Допускается разработка технических заданий для отдельных подсистем как составных частей технического задания на СПИО системы. Основное назначение этого документа-дать полное и однозначное предоставление цели работы, содержании, порядке ее проведения и приема-сдачи по окончании разработки СПИО АСУ ТП или ее отдельных подсистем.

Техническое задание на разработку СПИО автоматизированных систем разрабатывают на основе результатов выполненных научно-исследовательских работ, научного прогнозирования, анализа передовых достижений и технического уровня отечественных и зарубежных разработок в области АСУ ТП, а также на основе исходных требований заказчика. Техническое задание в общем случае должно состоять из следующих разделов:

наименование и область применения;
основание для поведения работы;
цель и назначение работы;
исходные данные для проведения работы;
технические требования;
программа поведения работы;
порядок приема работы;
приложение.

В зависимости от вида и назначения АСУ ТП и объема работы, подлежащих выполнению в соответствии с разрабатываемым техническим заданием, допускается уточнять содержание разделов, вводить новые разделы и объединять отдельные из них.

Наименование и область применения - указывается наименование системы, технологического объекта управления, применительно к которому должно разрабатываться СПИО, приводится краткая характеристика предполагаемой области применения.

Основание для проведения работы - указываются:

полное наименование документа, на основании которого разрабатывается АСУ ТП, организация, утвердившая этот документ, и дата его утверждения;
наименование и условное обозначение (код) темы работы.

Исходные данные для проведения работы - приводятся следующие данные:

краткая характеристика объекта;
краткий анализ состояния автоматизации объекта, для которого разрабатывается система;
краткий сбор-аналогов;
перечень функциональных задач проектируемой системы;
перечень материалов (отчетов законченных научно-исследовательских работ, документов технических и рабочих проектов на специальное математическое, программное и информационное обеспечение систем-аналогов и др.);
прочие сведения по усмотрению организации-разработчика системы.

Технические требования - указываются следующие требования:

к названию, составу и содержанию подлежащих разработке документов на специальное математическое и информационное обеспечение автоматизированных систем;
на выбор методов и алгоритмов решения функциональных задач;
к организации информационного обеспечения системы;
на выбор операционной системы для управляющего вычислительного комплекса системы;
на выбор режимов функционирования системы;
прочие сведения по усмотрению организации-разработчика системы.

Программа выполнения работ - приводится перечень этапов работ, название организаций исполнителей, форм отчетности и сроков выполнения работ по каждому этапу. Срок, утвержденные в техническом задании, ориентировочные. Основными считаются сроки, установленные в договоре и этапной программе по теме работы. В этом же разделе указывается перечень документов, подлежащих разработке по требованиям технического задания.

Порядок приемки работ - должен быть оговорен порядок контроля выполнения работ по законченным этапам и условия приемки работы после ее завершения, перечень организаций, с которыми следует согласовать документацию.

В приложении к техническому заданию включаются материалы обследования технологического объекта управления, отчеты по законченным научно-исследовательским работам, документы технического проекта других частей системы (например, документы, содержащие схемы функциональной, организационной и технической структуры проектируемой системы и др.), документы технических рабочих проектов на специальное математическое, программное и информационное обеспечение систем-аналогов, схема технических средств управляющего вычислительного комплекса системы или документ, в котором она приведена, справочные и другие материалы.

Технический проект специального программного обеспечения автоматизированных систем

Документы СПИО систем автоматизации разрабатываются на основании технического задания, должны содержать все данные, необходимые для разработки рабочей документации и внедрения СПИО АСУ ТП и подразделяются на следующие группы: пояснительная записка, таблицы, расчеты, прочие документы.

Документам присваиваются обозначения, состоящие по действующей на предприятии системе из индекса предприятия, десятичной характеристики, порядкового регистрационного номер и шифр документа. Таблицам, расчетам и прочим документам присваиваются шифры согласно ГОСТ 2.102-68 ЕСКД.

Ведомость документов должна содержать перечень всех документов СПИО АСУ ТП, разработанных для технического проекта данной системы и принятых из технических проектов и рабочей документации других систем. При этом записывают только те документы, которые необходимы и достаточны для рассмотрения и утверждения технического проекта данной АСУ ТП.

Документы по ведомости комплектуют в папки, книги или альбомы, к которым составляют описи в соответствии с требованиями ЕСКД, записывают их в конце ведомости и указывают, что документы скомплектованы в папки, книги или альбомы, согласно этим описаниям. Ведомость помещают первым документом первой папки, книги или альбома. Графы ведомости заполняют в соответствии с требованиями ЕСКД.

Пояснительная записка СПИО АСУ ТП должна содержать следующие разделы:

введение;
описание технологического объекта управления;
общие постановки задач управления технологическим процессом;
описание структуры специального программного и информационного обеспечения АСУ ТП;
постановки функциональных задач и описание структуры информационного обеспечения автоматизированных систем;
методы и алгоритмы решения функциональных задач АСУ ТП;
технические требования к СПИО автоматизированных систем.

Введение - содержит основные сведения о разрабатываемой системе и технологическом объекте управления, перечень документов, на основании которых разрабатываются документы СПИО АСУ ТП технический проект системы в целом с указаниями даты их утверждения. Здесь же должно быть указано назначение и область применения проектируемого СПИО систем управления технологическими процессами, сведения об использовании в документах результатов работ.

Описание технологического объекта управления содержит принципиальную схему реализации технологического процесса на технологическом оборудовании краткое содержательное описание технологического процесса как объекта управления или ссылку на документ технического проекта АСУ ТП, в котором приведено подробное его описание.

Общие установки управления технологическим процессом - раздел, в котором раскрывается сущность управления задач технологическим процессом автоматизированного технологического комплекса в содержательном и формализованном виде, включая формулировки критериев управления и характеристику управляющих воздействий на технологический объект с учетом ограничений на изменение входных и выходных параметров технологического процесса, описаны принципы декомпозиции задач управления на функциональные задачи и дано обоснование возможности и целесообразности их применимости к той ли иной задаче управления АСУ ТП. При этом в качестве функциональной задачи должна рассматриваться задача реализации тех ли иных информационных и управляющих функций системы управления (сбор, преобразование, хранение информации о состоянии технологического объекта, представление информации оперативному персоналу, выработка решений и осуществление управляющих воздействий на технологический объект управления).

Описание структуры СПИО АСУ ТП - перечень функциональных задач системы и краткое описание их логической и информационной взаимосвязи.

Постановки функциональных задач и описание структуры информационного обеспечения АСУ ТП-раздел, в котором описана технико-экономическая сущность каждой функциональной задачи, укрупнённо описаны входная и выходная информация и структуры информационных массивов, включая единую систему кодирования технологической и технико-экономической информации, справочная и оперативная информация для решения функциональных задач систем управления технологическими процессами.

Постановки функциональных задач должны быть приведены в содержательном и формализованном виде.

Содержательное описание функциональной задачи должно включать сведения о сущности процесса обработки информации, физической природе явлений технологического процесса, реализуемого на технологическом оборудовании, о месте и значении каждого явления в общем процессе функционирования описываемой реальной системы, о связи и характере взаимодействия между отдельными явлениями.

Формализованное описание функциональной задачи должно включать перечень и обозначение входных, выходных промежуточных параметров и используемых констант, размерности и диапазоны изменения (рекомендуется применять табличный способ описания параметров), полную систему отношений между переменными (формулы, уравнения, логические условия т.п.), математическую формулировку задачи, решаемой на заданной системе отношений. Не рекомендуется излагать выводы используемых формул, уравнений и т.п.

Для функциональной задачи должно быть указано ее место в комплексе задач и связь с другими задачами системы, описаны специфические особенности, если такие имеются, определены методы организации входных, промежуточных и выходных информационных массивов, указано максимально допустимое время задержки решения, очередность выполнения, способа запуска каждой задачи в системе на выполнение, дан перечень информационных массивов, общих для двух или более информационных задач системы, и описана их структура.

Методы и алгоритмы решения функциональных задач АСУ ТП - раздел, в котором для каждой функциональной задачи описываются метод и алгоритм ее решения, сравнительная оценка примененного метода с другими возможными методами решения и приведено обоснование его выбора, дана информационная модель, содержащая четкое изложение идей принятого метода решения задачи. Для каждого алгоритма должны быть приведены схема и ее подробное описание, а также содержательное и формализованное описание входных, промежуточных и выходных параметров. Описание каждого параметра должно содержать:

название параметра и его условное обозначение на схеме алгоритма;
тип величин (двоичная, символьная);
формат величины (целая, формат с плавающей запятой и другие) для тех параметров, на выбор формата которых имеются ограничения;
периодичность обновления информации по каждому параметру;
способ организации контроля вычислений, минимальное и максимальное значение параметров;
название алгоритмов, которые подготовляют информацию и которые ее используют.

Для входных параметров алгоритма, информация по которым вводится в вычислительный комплекс через устройства ввода-вывода (ввод с перфоленты, с клавиатуры и др.), описание должно содержать:

название документов, в которых они предоставлены;
требования к подготовке исходных данных (информации) для ввода в вычислительный комплекс.

Должны быть приведены схемы и описания алгоритмов внесения изменений при необходимости корректировки информации, введенной в память вычислительного комплекса, перечень возможных ошибок в исходных данных и причин их возникновения, способы автоматического обнаружения и исправления ошибок, схемы и описания алгоритмов исправления ошибок в автоматическом режиме (при невозможности исправления ошибки в автоматическом режиме, но при условии ее обнаружения должны быть указаны действия и вид информации, выдаваемой вычислительным комплексом оперативному персоналу при возникновении указанной выше ситуации).

Для входных параметров алгоритма, информация по которой вводится в память вычислительного комплекса через специальные устройства связи с объектом, должны быть приведены:

технические характеристики сигналов от источника информации (физическое представление сигнала, его размерность, пределы изменения, время нахождения сигнала на выходе источника информации);
требования к организации ввода информации (периодичность, порядок опроса однотипных источников информации);
описание схем подключения источников информации по контролируемому параметру;
требуемый или рекомендуемый объем памяти для хранения по контролируемому параметру;
допустимое время задержки ввода информации по отношению к моменту возникновения запроса на обслуживание от инициативного источника информации.

Для выходных параметров алгоритма, информация по которым выводится на объект от вычислительного комплекса через специальные устройства связи с объектом, должны быть приведены:

схемы вывода сигналов на объект;
требования к физическому представлению сигналов (аналоговые токовые, напряжения, частотные сигналы, дискретные сигналы);
требования к длительности времени нахождения сигналов на входе приемников информации (регулятора, исполнительного механизма, аналогового или цифрового прибора);
требуемый или рекомендуемый объем памяти для хранения информации по выходному параметру;
требования к организации вывода информации по выходному параметру от вычислительного комплекса на объект (периодичность вывода, порядок вывода информации для однотипных приемников информации).

Для алгоритмов, обеспечивающих вывод информации оперативному персоналу на устройства печати или индикации данных, должно быть дано описание:

форм выходных документов (формы документов должны быть вычерчены на специальных бланках с точной фиксацией каждого показателя информации;
показателей в документе (предельные значения, количество знаков до и после запятой, размерность, точность округления и др.);
способов членения информации на страницах (интервалы между строками, оформление заголовков, головок таблиц, нумерация страниц и др.);
способов контроля выходных документов.

Для проверки правильности функционирования программ, реализующих на вычислительном комплексе алгоритм решения конкретной функциональной задачи, в этом разделе пояснительной записки должны быть приведены схемы алгоритмов контрольных примеров и их подробные описания, а также контрольные расчеты к ним, которые оформлять в виде отдельных документов, содержащих схему расчета параметров, исходные данные и условия, расчет и заключение. Порядок изложения определяется характером рассчитываемых параметров. Для контрольных расчетов должны быть подобраны исходные данные, обеспечивающие охват всех или основных вариантов решения, предусмотренных по конкретному алгоритму решения функциональных задач.

Технические требования к специальному программному и информационному обеспечению АСУ ТП-раздел, содержащий основные требования, которые необходимо учитывать при разработке СПО АСУ ТП (требования на язык программирования и тип вычислительного комплекса, на тип используемой операционной системы, на объем занимаемой оперативной памяти вычислительного комплекса, на содержание и состав рабочей документации и др.), а также те специфические требования к программному обеспечению АСУ ТП, которые касаются только данной конкретной системы и являются необходимыми с точки зрения разработчика системы (например, ограничения на использование устройств ввода-вывода, требования на порядок выполнения отдельных программ, на объем оперативной памяти, занимаемой отдельными программами, ограничения на время задержки при выполнении программ и др.)

Таблицы, расчеты и прочие документы - разрабатываются в виде отдельных документов только с целью обеспечения удобства их использования в процессе разработки программного и информационного обеспечения систем управления технологическими процессами.

Алгоритмы решения функциональных задач должны быть оформлены в виде формул или в виде схем в соответствии с правилами выполнения, установленными ГОСТ 19.002-80 с использованием условных графических обозначений по ГОСТ 19.003-80 и сопровождаться описаниями.

ООО «СиБ Контролс»

Техническое задание на шкаф/систему управления электрообогревом объекта (проект).

Технические характеристики силовой части каналов управления нагрузкой.

Тип нагрузки/нагреватель: резистивный греющий кабель, саморегулирующийся греющий кабель, силиконовые нагревательные элементы и т. д.
Число каналов нагрева: 1, 2, 5, 10 … до 2 400 шт. включительно.
Тип элемента управления нагрузкой: твердотельные полупроводниковые реле.
Напряжение и ток нагрузки: 30 А., 240 В., 1 или 3 фазы, максимально до 100 А., 600 В.
Тип исполнения: Взрывозащищенное электрооборудование.

Функции, устанавливаемые пользователем:

Функция последовательного пуска каналов нагрева: Устанавливается пользователем - включено, выключено. Периодичность включения следующего канала нагрева при последовательном пуске: 1 мин.
Функция ограничения мощности нагрузки: Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0 – 100%.
Функция внесения названия технологического номера канала нагрева. Диапазон значений: 16 буквенно-цифровых символов.

Контроль тока канала нагрева.

Диапазон измерений: От 0,1 А. до 100 А.
Погрешность измерений: 3% ± 0,2 А.
Функции, устанавливаемые пользователем:

Ограничение тока канала нагревателя. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0,5 – 100 А. Функция устанавливает максимальный средний ток цепи нагревателя. Применяется для ограничения пускового тока канала нагрева или ограничения мощности нагревателя.
Уставка сигнализации низкого тока нагревателя. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0,5 – 100 А. Функция для сигнализации низкого тока канала нагревателя.
Уставка сигнализации высокого тока нагревателя. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0,5 – 100 А. Функция для сигнализации высокого тока канала нагревателя.
Уставка отключения цепи нагрева при высоком токе нагревателя. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0,5 – 100 А. Функция отключения и сигнализации при высоком токе канала нагрева.

Статистика:

Максимальный ток нагревателя с момента последнего сброса. Диапазон значений: 0,5 – 100 А.
Общее время работы нагревателя в режиме нагрева. Диапазон значений: 0 – 999999 часов.
Процент времени включенного состояния нагревателя с момента последнего сброса. Диапазон значений: 0 – 100%.
Общее время работы системы электрообогрева с момента включения. Диапазон значений: 0 – 1000000 часов.

Измерение утечки тока на землю.

Диапазон измерений: От 10 мА. до 1000 мА.
Погрешность измерений: 5% ± 2 мА.
Функции, устанавливаемые пользователем:

Уставка сигнализации высокого тока утечки на землю. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 10 мА. – 1000 мА. Функция для сигнализации высокого тока утечки на землю.
Уставка отключения цепи нагрева при высоком токе утечки на землю. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 10 мА. – 1000 мА. Функция отключение и сигнализация при высоком токе утечки на землю.
Функция проверки модуля контроля утечки тока на землю. Режимы: Тест/выключено. Диапазон значений: 1 – 24 часа.

Максимальный ток утечки на землю с момента последнего сброса. Диапазон значений: 10 мА. – 1000 мА.

Функция проверки на работоспособность выведенных из эксплуатации каналов нагрева: Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 1 – 24 часов. Проверка основных параметров работоспособности канала нагрева: максимальный ток нагревателя, максимальная величина утечки тока на землю, исправность датчика температуры, исправность силового твердотельного полупроводникового реле.
Функция принудительного включения канала нагрева: Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0,5 – 15 мин.
Функция установки напряжения питания нагревателя: Диапазон значений: 100 – 600 Вольт.
Уставка сигнализации низкого напряжения нагревателя. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0-300 В. Функция для сигнализации низкого напряжения канала нагревателя.

Технические характеристики каналов измерения температуры.

Тип датчика температуры: 3-х проводной платиновый терморезистор, 100 Ом.
Число датчиков температуры на канал нагрева: 1 или 2 шт.
Диапазон измерений: От -50.°С до +500°С.
Погрешность измерений: ±2°С.
Повторяемость: ±1°С.
Вид взрывозащиты канала измерения температуры: Интегрированная искробезопасная цепь.

Функции, устанавливаемые пользователем для каждого канала нагрева:

Уставка поддержания температуры нагрева. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: 0°С до +500°С. Функция для поддержания необходимой температуры объекта.
Уставка сигнализации низкой температуры. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: -50°С до +500°С. Функция для сигнализации низкой температуры объекта.
Уставка сигнализации высокой температуры. Режимы: Включено/выключено. Диапазон значений: -50°С до +500°С. Функция для сигнализации высокой температуры объекта.
Функция пропорционального регулирования температуры нагрева: Режимы: Включено/выключено.
Функция установки «мертвой зоны» при линейном регулировании температуры: Диапазон значений: 0°С до +50°С.
Функция установки режима работы нагревателя в случае отказа датчика температуры. Режимы: Включен/выключен.
Функция установки режима работы для модулей с двумя датчиками температуры для одного канала нагрева. Режимы управления нагревом: Только датчик А; температура датчика А меньше, чем датчика Б; минимум из показаний датчиков А и Б; максимум из показаний датчиков А и Б; среднее значение из показаний датчиков А и Б; резервирование: датчик Б, если датчик А неисправен.
Функция установки режима с дистанционными датчиками температуры (порт RS485/радиоканал). Диапазон значений: 1 – 15.

Статистика для каналов управления нагревом:

Минимальная температура с момента последнего сброса. Диапазон значений: 0°С до +500°С.
Максимальная температура с момента последнего сброса. Диапазон значений: 0°С до +500°С.

Дополнительные функции: Функция дистанционного приема данных от датчика температуры ч/з порт RS485 или радиомодем.

Характеристики линий связи.

Тип: RS485.
Протокол: Modbus® RTU.
Скорость передачи: 600, 1200, 2400, 4800, 9600 бод.
Тип соединения: 2-проводной экранированный кабель «витая» пара.
Длина линии связи: 1200 м., без усилителя.

Дополнительные функции: Организация связи проектируемого шкафа управления электрообогревом с другими подобными системами или с системой управления технологическим процессом (РСУ).

Выходы аварийной сигнализации.

Сухой механический контакт: программируемый, НО или НЗ, 30 В. пост. т. при 10 мА. макс.
Полупроводниковый контакт: Оптически изолированный, 30 В. пост.т./ 0,1 А., 500 мВт. макс.
Протокол: Modbus® RTU. – передача сигнализаций и результатов измерений.

Программное обеспечение.

Тип программного обеспечения: Предустановленное, не требует работ по предварительной установки и дальнейшему сервисному обслуживанию.
Диагностика работоспособности ПО: Автоматическая, с выдачей сигнализаций о нарушении работоспособности.

Внешние устройства индикации, сигнализации и отображения информации.

Панельный кнопочный блок с аналоговым дисплеем: 16 буквенно-цифровых символов; жидкокристаллический или вакуумно-люминесцентный индикатор с функцией регулировки контрастности; 9 мембранных клавиш; наружный корпус из нержавеющей стали с откидной крышкой из органического стекла (плексиглас) для защиты клавиатуры от механических повреждений.

Светодиодный индикатор: 12 В. пост. т. / 30 мА. Режим индикации аварийной ситуации устанавливается пользователем: включен, выключен, световые вспышки.

Опциональное программное обеспечение для установки на внешний ПК. Основные функции:

Учет затрат на электроэнергию, потребляемую системой электрообогрева.

Вид учета: технологический.
Диапазон измерений мощности: От 0 до 1000 МВт-ч.
Диапазон измерений затрат: От 0 до 1000000,00.

О техническом задании на разработку систем управления. Технический проект

Пример типового ТЗ

В данной статье приведен пример типового технического задания на выполнение проекта по автоматизации системы водоснабжения.

1. Название проекта.

Проектирование, изготовление, монтаж и ввод в эксплуатацию системы поддержания заданного давления воды в трубопроводе на станции второго подъема воды.

ООО «Хорошая Компания».

3. Исполнитель.

4. Цель проекта.

Оптимизация технологического процесса поддержания необходимого давления воды в трубопроводе, снижение энергопотребления, продление сроков службы насосов, электродвигателей и трубопроводов, получение оперативной информации о ходе процесса с возможностью последующего анализа и корректировки работы системы.

5. Описание объекта.

Объект – станция второго подъема воды. Станция состоит из двух секций по три насоса. Каждая секция запитана от отдельного независимого электрического ввода. Мощность двигателя каждого насоса 75 кВт. Управление двигателями ручное. Все насосы каждой секции работают на одного потребителя. Поддержание заданного давления производится по показаниям манометра вручную при помощи задвижек. При выходе насоса на максимальную производительность к нему параллельно подключается второй насос из другой секции, и так далее по нарастанию.

Необходимо автоматизировать процесс поддержания заданного давления в трубопроводе потребителя посредством использования частотных преобразователей в составе шкафов управления.

7. Требуемый алгоритм работы.

Два шкафа управления насосами на основе частотных преобразователей 75 кВт должны работать одновременно в разных секциях от разных электрических вводов. Каждый шкаф управляет как минимум одним насосом из своей секции. Минимальное количество одновременно работающих насосов всегда два, по одному из каждой секции. Оба шкафа должны всегда работать на поддержание одного выходного давления воды. В случае пропадания питания на одной из секций функцию поддержания давления берет на себя оставшийся под напряжением шкаф из другой секции. После восстановления питания происходит автоматический ввод в работу отключенного шкафа управления с сохранением всех параметров до отключения. При выходе работающих насосов на максимальную производительность и недостаточном давлении в трубопроводе, необходимо автоматически поочередно параллельно подключать следующий по порядку насос из 1-й секции, затем из противоположной секции и так далее. При выходе 4-х насосов на максимальную производительность необходимо выработать предупреждающий сигнал о возможном порыве трубопровода. При снижении расхода воды (увеличении порогового значения давления) процедуру отключения насосов необходимо осуществлять в обратной последовательности до 2-х оставшихся работающих насосов из противоположных секций. В целях избежания автоколебаний необходимо соблюсти гистерезис при подключении / отключении насосов. В случае возникновения аварийной ситуации необходимо предусмотреть возврат к существующей (ручной) схеме управления. Для оперативного контроля за работой системы предусмотреть внешнее управление и индикацию.

8. Реализация проекта.

Реализация проекта по изготовлению шкафов управления насосами начинается после подписания согласованного обеими сторонами ТЗ, утвержденных архитектуры, номенклатуры оборудования, сметы затрат и перечисления предоплаты за комплектующие материалы и сборку шкафов. Реализация проекта по монтажу и вводу в эксплуатацию согласуются дополнительно, после изготовления шкафов, на основании отдельных договоренностей и документов.

Читайте также: