Требования к техническому обеспечению АСУ ККТХ

Технические средства, предлагаемые для использования в АСУ ККТХ, должны полностью удовлетворять всем требованиям, изложенным в настоящем ТЗ, и иметь возможность выполнять все функции, описанные в соотв. разделах настоящего ТЗ.

Технические средства АСУ ККТХ состоят из следующих компонентов:

-  микропроцессорных контроллеров;

-  системы визуализации на базе компьютеров индустриального исполнения;

-  системы электропитания.

В составе технических средств АСУ ККТХ должны использоваться микропроцессорные контроллеры и индустриальные ЭВМ, совместимые с IBM PC AT, которые будут использованы в качестве рабочих мест операторов-технологов.

Технические характеристики используемых технических средств системы должны обеспечить взаимозаменяемость одноименных технических средств без каких-либо изменений или регулировок в остальных устройствах.

Используемые в системе приборы и средства автоматизации должны соответствовать по параметрам электропитания ГОСТ 721-77.

Используемые в системе технические средства должны соответствовать требованиям надежности.

Уровень индустриальных радиопомех, создаваемый техническими средствами системы при работе, а также в момент включения и выключения, не должен превышать величин, предусмотренных "Общесоюзными нормами допускаемых помех" №.

Уровень шума, создаваемый техническими средствами, не должен превышать в местах расположения оперативного персонала 75 дБ при диапазоне частот гц по ГОСТ 12.1.003-83.

Технические средства системы должны соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.007-75 и ГОСТ .

Все внешние элементы технических средств системы, находящиеся под напряжением, должны иметь защиту от случайных прикосновений, а сами технические средства - иметь защитные заземления в соответствии с ПУЭ.

Характеристика системы технического обслуживания и ремонта, а также требования к средствам технического обслуживания и ремонта, должны быть приведены в техническом описании и инструкции по эксплуатации системы.

АСУ ККТХ должна быть укомплектована комплектом ЗИП в соответствии с техническими условиями на технические средства.

Весь комплекс технических средств АСУ ККТХ (центральная часть) при исчезновении электропитания должен сохранять работоспособность (наблюдаемость и управляемость) не менее 1 (одного) часа с использованием агрегата бесперебойного питания UPS с запасом мощности в 30% от номинальной.

Требования к метрологическим характеристикам измерительных каналов

Метрологические характеристики измерительных каналов определяются и нормируются в процессе метрологической аттестации согласно ДСТУ3215-95, ДСТУ2682-94, ДСТУ2708-94, ГОСТ , ГОСТ8.010-90.

Система автоматического управления должна иметь следующие метрологические характеристики (без учета первичных преобразователей ):

-  пределы допускаемой основной приведенной погрешности каналов измерения температуры - не более 0,5%;

-  пределы допускаемой основной приведенной погрешности каналов измерения давления, перепада давления, уровня - не более 0,5%;

-  предел допускаемой относительной погрешности каналов приема измерения частоты вращения - не более 0,1%;

-  суммарный предел допускаемой относительной погрешности по определению объемного расхода - не более 1,0%.

-  предел допускаемой относительной погрешности каналов приема измерения токов и напряжений - не более 0,5%.

Для ведения технологического процесса класс точности первичных измерительных преобразователей должен быть следующим:

-  класс точности измерительных преобразователей, участвующих в измерении температуры, должен быть не ниже 0,5;

-  класс точности измерительных преобразователей, участвующих в измерении давления, перепада давления, уровня, должен быть не ниже 0,5;

-  класс точности измерительных преобразователей, участвующих в измерении частоты вращения, должен быть не ниже 0,1;

-  класс точности измерительных преобразователей, участвующих в измерении расхода, должен быть не ниже 1,0;

-  класс точности измерительных преобразователей, участвующих в измерении токов и напряжений двигателей, должен быть не ниже 0,5.

Основная погрешность нормируется при следующих условиях эксплуатации:

-  температура окружающего воздуха - +20°С ±5°С;

-  относительная влажность воздуха - от 30% до 80%;

-  атмосферное давление - от 84 до 107 кПа;

-  напряжение питающей сети 220В ± 10%;

-  частота 50 ± 1 Гц;

-  отсутствие внешних электрических и магнитных полей;

-  отсутствие вибрации, тряски, ударов.

Изменение погрешности, вызванное изменением температуры окружающего воздуха от границ области нормальных значений (от 15°С до 25°С) до любой температура в пределах от 5°С до 50°С не должно превышать 0,5 границы абсолютного значения предела основной погрешности на каждые 10°С.

В технической документации на систему должны быть следующие документы:

-  программа метрологической аттестации измерительных и вычислительных каналов;

-  методика калибровки измерительных и вычислительных каналов;

-  методика метрологической поверки каналов в процессе эксплуатации.

Требования к методам и средствам испытания и проверки измерительных каналов АСУ ККТХ

К методам и средствам испытания и поверки измерительных каналов предъявляются следующие требования:

-  в качестве образцовых средств измерения при контроле метрологических характеристик измерительных каналов должны использоваться серийно выпускаемые образцовые приборы. Все измерительные ИК АСУ ККТХ подлежат периодической поверке;

-  ИК поверяются комплексно, включая, все первичные измерительные преобразователи и средства отображения информации в соответствии с ГОСТ 8.438-81;

-  входные сигналы ИК в поверяемых точках диапазона измерений должны иметь фиксированное значение технологического параметра или обеспечена его имитация образцовой мерой;

-  поверка должна осуществляться с помощью серийно выпускаемых средств измерений, которые определяются методами поверки измерительных компонентов ИК;

-  методические указания по поверке ИК должны предусматривать их поверку комплексно в соответствии с ГОСТ 8.326-89;

-  после проведения поверки не допускается какое-либо изменение структуры ИК без разрешения ведомственной метрологической службы.

Создаваемые в составе АСУ ККТХ ИК и ИС подлежат метрологической аттестации на объекте в установленном порядке Днепропетровским государственным центром стандартизации метрологии и сертификации (ДГЦСМС).

1.5 Состав и содержание работ по созданию АСУ ККТХ

Таблица 1.1 – Состав и содержание работ по созданию АСУ ККТХ

1.6 Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие

При подготовке объекта к внедрению АСУ ККТХ предприятие, эксплуатирующее систему, должно:

-  обеспечить готовность объекта к проведению монтажных работ по созданию АСУ ККТХ;

-  обеспечить организацию подразделения технического обслуживания АСУ ККТХ;

-  осуществить входной контроль средств АСУ ККТХ на комплектность и соответствие технической документации проекту;

-  выполнить наладку и госповерку АСУ ККТХ;

-  совместно со специализированными организациями осуществить инженерный надзор за монтажом частей АСУ ККТХ;

-  организовать с привлечением разработчика техническое обучение оперативного и ремонтного персонала правилам эксплуатации АСУ ККТХ;

-  организовать и провести с участием разработчика, соисполнителей и заказчика приемосдаточные испытания АСУ ККТХ;

-  выполнить изменения в технологической схеме объекта, предложенные разработчиком АСУ ККТХ и согласованные с проектной организацией.

ПРИМЕЧАНИЕ: Заказчик выполняет вышеуказанные работы самостоятельно или с привлечением специализированных организаций.

1.7 Требования к документировании

Виды и комплектность документов на АСУ ККТХ регламентированы положениями ГОСТ 34.201-89.

Разработке подлежит:

-  общесистемные проектные решения;

-  комплект документов организационного обеспечения;

-  комплект документов математического обеспечения;

-  комплект документов программного обеспечения;

-  комплект документов информационного обеспечения.

Содержание разделов технического задания может уточняться в установленном порядке протоколами (подраздел 3.3 ГОСТ 34.602-89) в процессе разработки и ввода в действие АСУ ККТХ без внесения изменений в техническое задание.

1.8 Источники разработки

ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

"Исходные требования на создание автоматизированной системы управления водозаборным узлом”

“Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств" ОПВБ - II, Москва, "Недра", 1982г.

"Правила устройства электроустановок" шестое издание, 1985 г.

"Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" четвертое издание, утвержденное 21.12.84 г.

ДНАОП 0.00-1.21-98 "Правила безопасной эксплуатации электроустановок потребителей".

ОСТ 36.13-90 "Щиты и пульты систем автоматизации технологических процессов".

СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха".

ДСТУ3215-95 "Метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення".

ГОСТ 12.1.003-83 "Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности".

ГОСТ 12.2.007-75 "Изделия электротехнические. Общие требования безопасности".

ГОСТ "Изделия ГСП. Общие технические условия".

ГОСТ 34.201-89 "Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем".

ГОСТ "Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие положения".

ГОСТ 14"Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты. Обозначения. Методы испытаний".

2. Описание объекта автоматизации и алгоритма его функционирования

Архитектура разрабатываемой системы имеет два уровня: нижний – подсистема управления (датчики, микроконтроллер, исполнительные механизмы и оборудование) и верхний – пост оператора (персональный компьютер). Связь между уровнями осуществляется по интерфейсу RS-485. Реализация алгоритмов управления осуществляется с помощью автоматизированного модуля верхнего уровня, который также отвечает за интерфейс на посту оператора (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 – Мнемосхема АСУТП

В состав тепличного хозяйства входят следующие основные технологические установки и системы:

-  Кондиционер;

-  Система отопления помещения;

-  Системы мониторинга климатических условий в помещении;

-  Блоки питания для систем мониторинга и контроля;

-  Датчики температуры, влажности;

-  Пульт управления оператора;

-  Фильтр;

-  Насос;

-  Управляющий контроллер;

3. Анализ требований к системе

Полный перечень требований к системе управления и контроля климата в тепличных хозяйствах можно разделить на ряд подгрупп. Среди них:

-  требования к структуре системы;

-  требования к функционированию;

-  требования к численности и квалификации персонала;

-  требования к показателям назначения;

-  требования к надежности;

-  требования к эргономике и технической эстетике;

-  требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы;

-  требования к защите информации от несанкционированного доступа;

-  требования к защите от влияния внешних воздействий;

-  требования по стандартизации и унификации;

Основными являются требования к структуре системы и ее функционированию, которые и будут рассмотрены далее.

Архитектура разрабатываемой системы имеет два уровня: нижний – подсистема управления (датчики, микроконтроллер, исполнительные механизмы и оборудование) и верхний – пост оператора (персональный компьютер). Связь между уровнями осуществляется по интерфейсу RS-485. Реализация алгоритмов управления осуществляется с помощью автоматизированного модуля верхнего уровня, который также отвечает за интерфейс на посту оператора.

Эффективность работы АСУ ККТХ в большей степени будет зависеть от того как она будет спроектирована. Тепличное хозяйство будет полностью автоматизировано за исключением случаев либо слишком сильного не предусмотренного воздействия на данную систему, либо при случаях несанкционированного вмешательства в работу системы.

Системы управления ККТХ могут отличаться между собой лишь уровнем автоматизации, т. е. количеством и качеством регулируемых параметров объекта. Схема же систем в большинстве случаев остается постоянной. Это в значительной степени обусловлено радом требований к АСУ ВЗУ со стороны ГОСТов и СПИНов. Среди таких требований можно выделить следующие:

-  Общие положения (СНиП 2.10.04-85);

-  Объемно-планировочные и конструктивные решения (ОНТП-СХ.10-81);

-  Водопровод, водостоки и дренаж (ОНТП-СХ. 10-81);

-  Отопление и вентиляция (СНиП II-33-75);

-  Электротехнические устройства (ОНТП-СХ.10-81).

4.1 Общие положения

Теплицы следует проектировать однопролетными или многопролетными. Тип теплиц для каждой зоны определяется технико-экономическим обоснованием. Парники следует проектировать с односкатным или двускатным покрытием. 

Вспомогательные помещения для работающих в теплицах и парниках следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП II-92-76. Геометрические параметры теплиц и парников должны назначаться в соответствии с технологической частью проекта. Теплицы следует проектировать с деревянным или металлическим каркасом в соответствии с требованиями ТП 101-81. Парники необходимо проектировать с деревянным или железобетонным каркасом.

Светопрозрачные ограждения зимних теплиц следует проектировать из стекла или пленки, как правило, двухслойными или однослойными с дополнительной трансформирующейся шторой или теплозащитным экраном, а весенних теплиц - из пленки, снимаемой на зимний период. В стенах теплиц, предназначенных для выращивания рассады, высаживаемой в открытый грунт, необходимо предусматривать вентиляционные проемы. 

4.2 Водопровод

Нормы и режим водопотребления, качество и температуру воды для полива и других технологических целей следует принимать в соответствии с требованиями ОНТП-СХ. 10-81. 

При проектировании систем водоснабжения теплиц и парников необходимо руководствоваться указаниями СНиП 2.04.01-85 и СНиП 2.04.02-84 с учетом требований настоящего раздела. Для полива в теплицах и для других производственных целей допускается при обосновании подавать воду питьевого качества. Если в сеть производственного водопровода подаются удобрения или другие вещества, он должен присоединяться к хозяйственно-питьевому водопроводу с разрывом струи не менее 50 мм от максимального уровня воды в баке или в резервуаре до низа подающего трубопровода. Предусматривать внутреннее и наружное пожаротушение теплиц и парников не следует. Внутренний водопровод теплиц должен присоединяться к наружному, как правило, одним вводом. Водопровод в теплицах должен быть оборудован форсунками или капельницами для полива почвы, форсунками для увлажнения воздуха, а также кранами для полива, мытья проездов и других технологических целей. В теплицах, предназначенных для выращивания овощей на искусственных субстратах, водопровод должен быть оборудован в соответствии с требованиями технологии. Водопровод парников должен иметь краны для полива. 

Постоянный свободный напор воды в трубопроводах у форсунок и капельниц, зоны их действия и другие характеристики, необходимые для проектирования, следует принимать по данным заводов-изготовителей. Краны для полива должны иметь условный диаметр 20 мм. Радиус зоны обслуживания одним краном не должен быть более 45 м. 

Внутренние сети водопровода и водостоков теплиц следует проектировать, как правило, из неметаллических труб; гребенки, фасонные части, их соединения и при обосновании магистральные трубопроводы, прокладываемые по коридорам и теплицам, - из металла. 

Внутренние сети водопровода и водостоков теплиц допускается прокладывать по поверхности земли и в земле. 

Трубопроводы должны иметь устройства для опорожнения.

На вводах в теплицы следует предусматривать установку водомеров. Допускается установка водомеров на группу или блок теплиц. 

Запорную арматуру необходимо устанавливать на вводах в теплицы и на ответвлениях от магистральных трубопроводов теплиц и парников. 

Управление поливом следует предусматривать, как правило, дистанционным по заданной программе. Категория надежности систем водоснабжения теплиц должна быть не ниже II, парников - не ниже III согласно классификации СНиП 2.04.02-84.

 Многопролетные зимние теплицы следует проектировать, как правило, с внутренними водостоками для отвода атмосферных осадков из лотков покрытия. Многопролетные весенние и однопролетные весенние и зимние теплицы необходимо проектировать без внутренних водостоков. 

Расчетные расходы дождевых вод при гидравлическом расчете лотков на кровлях теплиц и сетей внутренних водостоков следует определять по методу предельных интенсивностей. При этом период однократного превышения интенсивности дождя в расчетах внутренних водостоков необходимо принимать, как правило, равным 0,5 года. 

В зависимости от гидрогеологических условий площадки строительства необходимо предусматривать закрытый дренаж в зимних грунтовых теплицах и в рассадных отделениях весенних теплиц. 

Расстояние от проектной отметки поверхности почвы до верха дренажа должно быть не менее 0,7 м. Устройство дренажа в парниках не допускается. 

Дренаж должен обеспечивать оптимальный воздушно-влажностный режим корнеобитаемого слоя, своевременное отведение дренажных стоков согласно требованиям ОНТП-СХ.10-81, а также предотвращение загрязнения грунтовых вод пестицидами и минеральными удобрениями.

4.3 Отопление и вентиляция

Отопление и вентиляцию теплиц и парников следует проектировать в соответствии с указаниями СНиП II-33-75 и с учетом норм настоящего раздела. 

Отопление и вентиляция теплиц и парников совместно с другими системами должны обеспечивать в них параметры микроклимата (температуру воздуха и почвы, относительную влажность и скорость движения внутреннего воздуха), установленные требованиями ОНТП-СХ.10-81. Теплицы должны быть оборудованы системой вентиляции. Необходимость устройства системы отопления теплиц и парников, а также ее мощность следует определять расчетом. Теплоснабжение теплиц и парников должно осуществляться за счет вторичных энергоресурсов, тепла геотермальных вод, при отсутствии указанных источников - от ТЭС, АЭС и ТЭЦ или собственных источников тепла. 

При использовании для отопления теплиц вторичных энергоресурсов допускается применять схемы теплоснабжения с использованием пиковой котельной. Расчетные параметры внутреннего воздуха и температуру почвы теплиц следует принимать в соответствии с требованиями ОНТП-СХ.10-81. Расчетные параметры наружного воздуха следует принимать согласно СНиП 2.01.01-82: 

а) в холодный период года для зимних теплиц - среднюю температуру наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92, среднюю относительную влажность наиболее холодного месяца и среднюю скорость ветра за январь; для весенних теплиц - среднюю температуру наиболее холодного месяца за период эксплуатации, сниженную на половину максимальной суточной амплитуды температуры воздуха, среднюю относительную влажность и среднюю скорость ветра в этом месяце; 

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5