Как разработать технические условия и где их оформить

Как разработать ТУ и оформитьВ ВНИИПБТ ведутся работы по комплексной автоматизации спиртового производства на базе пневмоавтоматики. Рассматривая пульт как составную часть СЦКУ, остановимся на проблеме разработки технических условий для нахождения оптимальной степени централизации. Оптимальная степень централизации, по условиям, находится между максимальной и минимальной составляющей.

Об условиях функционирования устройства отображения информации

Максимальная степень централизации предполагает одно устройство отображения информации (вторичный прибор одно- или многоканальный, монитор компьютера) и несколько органов управления (переключатели, задатчики, клавиатура компьютера), с помощью которых можно управлять большим количеством технологических параметров как основного производства, так и вспомогательных (котельная, спиртохранилище).

Такая система позволяет на минимальном информационном поле предоставить оператору в удобном для считывания и анализа виде большой объем информации и корректировать исходящие управляющие воздействия. Поэтому, с точки зрения пользователя (оператора), СЦКУ с максимальной степенью централизации наиболее предпочтительна. И задача создания такой системы решается как средствами пневмоавтоматики, так и компьютерной техники. Однако она обладает одним очень серьезным недостатком, который является побудительным мотивом для дрейфа в сторону меньшей степени централизации. Этим недостатком является неизбежное наличие в составе СЦКУ как минимум одного узлового элемента, на который завязаны все информационные потоки, и выход из строя которого приведет к выходу из строя всей системы автоматизации.

Какие условия работы нужно создать для узловых элементов?

К узловым элементам относятся монитор, коммутаторы многоканальных устройств (АЦП, ЦАП, контроллеры, процессор), входящие в состав компьютерной автоматики. Полбеды, если сбой произойдет в подсистеме представления информации (например, погаснет экран монитора), в результате чего оператор либо лишится всякой информации о состоянии технологических параметров, либо получит дезинформацию. Хуже, когда такой сбой произойдет в подсистеме автоматического регулирования, особенно если он будет иметь характер переадресации, что для программируемых компьютеров исключить нельзя (например, если давление в паровом котле начнет управляться воздействием на расход острого пара в ректификационную колонну). Последствия таких сбоев более чем нежелательны.

Полностью исключить вероятность возникновения подобных ситуаций позволяет система с минимальной степенью централизации, например, пневматическая в приборно-щитовом исполнении, представляющая собой простой набор одноконтурных систем автоматического регулирования (САР). Такие системы получили широкое распространение на предприятиях отрасли, обеспечивают качественное регулирование технологических параметров при невысокой стоимости и не лишены права на существование и в дальнейшем. А аккуратно изготовленные и установленные щиты с приборами могут украсить интерьер любого производственного помещения. Однако, большая растянутость информационного поля (общая поверхность лицевых панелей щитов) затрудняет оператору практические действия в ответ на поступившую информацию (например, по показаниям 2 приборов, находящихся на расстоянии 3–4 метра один от другого). Щитовой блок крупногабаритен, и не во всяком производственном помещении найдется достаточно места для его установки.

Условия для минимализации недостатков в работе СЦКУ

Как разработать и оформить туМинимизировать присущие СЦКУ недостатки, сохранив перечисленные достоинства, позволяет приведенный выше способ централизации путем объединения технологических параметров в группы по три параметра в каждой с соответствующим конструктивным решением пульта. Характерно, что при этом пульт имеет те же габариты, что и автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора при компьютерной автоматике. А если учесть, что в состав последней входят еще шкафы (стойки), в которых размещаются устройства защиты от перегрузок и токов короткого замыкания, реверсивные пускатели для управления электроприводами регулирующей арматуры, регуляторы (контроллеры), преобразователи и тому подобное, то компоновочные преимущества пультового исполнения пневмоавтоматики неоспоримы.

Следует отметить, что наряду с высокой надежностью пневматических исполнительных механизмов и качественным регулированием технологических параметров производственного процесса СА на базе пневмоэлементов имеют еще одно преимущество – относительно невысокую стоимость. Ориентировочная стоимость СА БРУ, включая комплектацию, монтаж и наладку, по нашим данным, находится в пределах 20–30 тысяч условных единиц.

Применение такой СА, например для БРУ, позволяет снизить расход пара на 10%, расход воды – на 1,5%, увеличить производительность БРУ на 2,8%.

При этом, возможность установки пульта непосредственно в помещении БРУ, позволяет оператору, сидя за пультом, вести наблюдение не только за показаниями пультовых приборов, но и за стеклами вакуумпрерывателей, показаниями контрольных снарядов, стеклянных ротаметров, а также по запаху определять появление потерь.

Об условиях внедрения комплексной автоматизации спиртового производства

Описанные СА в пультовом исполнении внедрены на БРУ Костромского спиртзавода и в Дироге (Северная Осетия). СЦКУ, состоящая из 3 пультов, смонтирована и испытана на Макаровском спиртзаводе Курского спиртобъединения. Пневматическая СА, совмещенная с компьютерной системой, внедрена на Карачаевском спиртзаводе.

В заключение следует отметить, что представленный выше вариант комплексной автоматизации спиртового производства на базе пневмоавтоматики, на наш взгляд, в условиях существующего финансово-экономического состояния для большинства спиртовых заводов является более приемлемым. Но это не исключает (при всей его самодостаточности) дальнейшего совершенствования и интеграции с другими вариантами технического исполнения. В этой связи положительные элементы пневмоавтоматики (взрывопожаробезопасность, надежность, ремонтопригодность, дешевизна) можно дополнить преимуществами других вариантов исполнения систем управления (электронных, микропроцессорных, компьютерных).

Главное же заключается в том, что разработчик должен иметь в своем распоряжении достаточно широкий спектр систем и устройств, позволяющих решить поставленную предприятием задачу применительно к его конкретным условиям и с максимальной пользой для производства.

Г.П. Георгиевский, старший научный сотрудник ГНУ ВНИИПБТ РАСХН.