Лекция 1 проектирование АТК. Основы проектирования автоматизированных технологических комплексов

Июль 28, 2022

Главная
Разное
Лекция 1 проектирование АТК. Основы проектирования автоматизированных технологических комплексов

Содержание

2. КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 1.Этапы проектирования автоматизированных технологических комплексов (АТК)
3. КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Литература ГОСТ 34.601-90 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
4. Процесс создания АТК, содержащей механические, электронные и информационно – управляющие устройства, представляет собой совокупность упорядоченных во
5. Первые три стадии относятся к предпроектным, а последующие – это непосредственное проектирование. Допускается совмещать или не
6. Процесс проектирования – это процесс обработки информации, в ходе которого на основе исходных данных и других
7. При параллельном проектировании могут быть рекомендованы следующие стадии: 1. Техническое задание 2. Техническое предложение 3. Эскизный
8. На стадии разработки технического задания (ТЗ) при необходимости проводят предпроектные исследования. Техническое предложение и эскизный проект
9. Разработка технического задания ТЗ на АТК является основным документом, определяющим требования и порядок создания (развития или
10. Опыт проектирования показывает, что зачастую заказчик не в полной мере может формализовать требования к системе и
11. На основании действующих нормативных документов и имеющегося опыта проектирования могут быть рекомендованы следующие разделы ТЗ: общие
12. Техническое предложение Проектирование АТК начинается с разработки технического предложения на основе требований, сформулированных в ТЗ. В
13. проверку вариантов на патентную чистоту и конкурентоспособность; проверку соответствия вариантов требованиям техники безопасности и производственной санитарии;
14. Эскизный проект Эскизный проект разрабатывают с целью установления принципиальных (конструктивных, схемных и др.) решений изделия, дающих
15. Производят оценку изделия на технологичность. Осуществляют оценку по показателям стандартизации и унификации. Выявляют на основе принятых
16. Производят ориентировочные расчеты, подтверждающие работоспособность изделия (кинематические, электрические, тепловые, расчеты гидравлических систем и др.) и надежность
17. При необходимости, с целью проверки принципов работы изделия и (или) его составных частей, изготавливают и испытывают
18. Технический проект Как указано выше, в стадии "Технический проект" можно объединить этапы технического и рабочего проектирования.
19. Проектирование начинают с изучения и анализа технического задания, технического предложения и эскизного проекта. По технологическим чертежам
20. Анализируют работу объекта совместно с устройствами контроля и автоматики. Составляют структурные и функциональные схемы автоматизации технологических
21. Составляют схемы питания. Проектируют общие виды щитов и пультов и уточняют место их размещения. Намечают месторасположения
22. В состав документации по техническому проекту включают структурные и функциональные схемы, чертежи механических узлов, чертежи размещения
23. Технический проект служит основанием для выполнения рабочей документации. Необходимо учитывать, что проектирование - это итерационный процесс.
24. Рабочее проектирование - заключительный этап проектирования, в рамках которого осуществляют разработку рабочей документации, содержащей все необходимые
25. В процессе проектирования проводят разработку программ и программных средств системы, выбор, адаптацию и (или) привязку приобретаемых
26. На всех этапах технического проектирования для проверки принятых конструктивно – технических решений используются макеты, виртуальные и
28. Скачать презентацию

Слайд 2

КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
1.Этапы проектирования автоматизированных технологических комплексов (АТК)

Слайд 3

КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Литература
ГОСТ 34.601-90 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные

системы. Стадии создания.
2. ГОСТ 34.602-89 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

Слайд 4

Процесс создания АТК, содержащей механические, электронные и информационно – управляющие устройства,

представляет собой совокупность упорядоченных во времени, взаимосвязанных, объединенных в стадии и этапы работ, включая разработку конструкторской и технологической, а также, при необходимости, программной документации.
Стадии разработки АТК при традиционном проектировании, в общем случае, содержат:
1. Формирование требований к АТК.
2. Разработку концепции АТК.
3. Техническое задание.
4. Эскизный проект.
5. Технический проект.
6. Рабочую документацию.

Слайд 5

Первые три стадии относятся к предпроектным, а последующие – это непосредственное

проектирование.
Допускается совмещать или не проводить отдельные виды работ.
В процессе разработки документации выбор и проверка новых технических решений должны сопровождаться лабораторными, стендовыми и другими исследовательскими испытаниями моделей, макетов, натурных составных частей изделий в условиях, имитирующих реальные условия эксплуатации.

Слайд 6

Процесс проектирования – это процесс обработки информации, в ходе которого на

основе исходных данных и других сведений, необходимых для решения поставленных задач с помощью определенной методики, соответствующего математического аппарата, программных средств, методов имитационного и физического моделирования, макетирования последовательно разрабатывается техническая документация.
В процессе проектирования осуществляется:
Декомпозиция системы на подсистемы;
Последовательно разрабатывается техническая документация, на каждую из подсистем,
входящих в состав АТК.
Процесс проектирования распараллеливается на последовательность подпроцессов проектирования подсистем.

Слайд 7

При параллельном проектировании могут быть рекомендованы следующие стадии:
1. Техническое задание
2. Техническое

предложение
3. Эскизный проект
4. Технический проект

Слайд 8

На стадии разработки технического задания (ТЗ) при необходимости проводят предпроектные исследования.

Техническое предложение и эскизный проект могут быть объединены в одну стадию.
Можно также в стадию "Технический проект" включать рабочую документацию.
Можно также в стадию "Технический проект" включать рабочую документацию.
В дальнейшем в рамках этого модуля будет изучаться основы проектирования автоматизированных технологических комплексов (АТК) (регулируемых по скорости конвейеров и конвейерных линий горного производства), позволяющие изучить последовательно все этапы проектирования и выполнять законченные проекты.

Слайд 9

Разработка технического задания
ТЗ на АТК является основным документом, определяющим требования

и порядок создания (развития или модернизации) системы, в соответствии с которым проводится разработка АТК и ее приемка при вводе в действие.
ТЗ требует тщательного подхода к его разработке. На этом этапе определяется весь объём технических и эксплутационных требований к проектируемой АТК, а также возможности их технической реализации.

Слайд 10

Опыт проектирования показывает, что зачастую заказчик не в полной мере

может формализовать требования к системе и не представляет все её возможности или реальную достижимость всех выдвигаемых требований. Разработчик, в свою очередь, не всегда оценивает значимость эксплутационных требований заказчика. В результате недостаточная проработка технического задания приводит к необходимости многократного повторения дальнейших этапов проектирования или же к недостаткам системы, выявляемым только в процессе её эксплуатации.

Слайд 11

На основании действующих нормативных документов и имеющегося опыта проектирования могут быть

рекомендованы следующие разделы ТЗ:
общие сведения;
назначение и цели создания системы;
характеристика объектов автоматизации;
требования к системе;
состав и содержание работ по созданию системы;
порядок контроля и приемки системы;
требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие;
требования к документированию;
источники разработки.
В ТЗ на АТК могут включаться приложения.
Конкретное содержание технического задания определяют заказчик и разработчик, а при инициативной разработке – разработчик.

Слайд 12

Техническое предложение
Проектирование АТК начинается с разработки технического предложения на основе

требований, сформулированных в ТЗ. В техническом предложении определяются:
функции систем, входящих в состав АТК;
функции подсистем, их цели и эффекты;
состав комплексов задач и отдельных задач, решаемых подсистемами.
В общем случае при разработке технического предложения проводят следующие работы:
выявление вариантов возможных решений, установление особенностей вариантов (принципов действия, размещения функциональных составных частей и т.п.), их конструкторскую проработку. Глубина такой проработки должна быть достаточной для сравнительной оценки рассматриваемых вариантов на последующих стадиях проектирования;

Слайд 13

проверку вариантов на патентную чистоту и конкурентоспособность;
проверку соответствия вариантов требованиям техники

безопасности и производственной санитарии;
сравнительную оценку рассматриваемых вариантов. Сравнение проводится по показателям качества и технологичности изделия, стандартизации и унификации. Если для сравнительной оценки необходимо проверить принцип работы различных вариантов изделия, то могут быть разработаны математические и имитационные модели, а также изготовлены макеты.
На этой стадии проектирования, как и на всех последующих стадиях, могут применяться методы автоматизированного проектирования, математические, имитационные и физические модели.

Слайд 14

Эскизный проект
Эскизный проект разрабатывают с целью установления принципиальных (конструктивных, схемных

и др.) решений изделия, дающих общее представление о принципе работы и (или) устройстве изделия, когда это целесообразно сделать до разработки технического проекта или рабочей документации. Эскизный проект содержит предварительные проектные решения по АТК и ее частям, а также документацию на АТК и ее части.
На стадии разработки эскизного проекта осуществляют конструкторскую проработку вариантов изделия, выбирают оптимальные варианты изделия и (или) его составных частей. Разрабатывают принципиальные (конструктивные, схемотехнические, программные и др.) решения, дающие общее представление о работе и устройстве системы.
При этом выполняют работы, необходимые для обеспечения предъявляемых к изделию требований, установленных техническим заданием и техническим предложением.

Слайд 15

Производят оценку изделия на технологичность. Осуществляют оценку по показателям стандартизации и

унификации.
Выявляют на основе принятых принципиальных решений новые изделия и материалы, которые должны быть разработаны другими предприятиями (организациями) и составляют технические требования к этим изделиям и материалам. Составляют перечень работ, которые следует провести на последующей стадии разработки, в дополнение или уточнение работ, предусмотренных техническим заданием и техническим предложением.
Если это необходимо, то прорабатывают основные вопросы технологии изготовления.

Слайд 16

Производят ориентировочные расчеты, подтверждающие работоспособность изделия (кинематические, электрические, тепловые, расчеты гидравлических

систем и др.) и надежность изделия.
Рассчитывают экономические показатели.
Приводят предварительные сведения по использованию в разрабатываемом изделии стандартных, унифицированных и заимствованных сборочных единиц и деталей.
При проектировании программного обеспечения системы эскизный проект должен содержать полную спецификацию разрабатываемых программ.

Слайд 17

При необходимости, с целью проверки принципов работы изделия и (или) его

составных частей, изготавливают и испытывают макеты, осуществляют имитационное и другие виды моделирования. Конкретный перечень необходимых работ определяется разработчиком в зависимости от характера и назначения изделия и согласовывается с заказчиком.
На этой же стадии проводят разработку, оформление, согласование и утверждение документации в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию АТК.
При эскизном проектировании не повторяют работы, проведенные на стадии технического предложения, если они не могут дать дополнительных данных. В этом случае результаты ранее проведенных работ отражают в пояснительной записке.

Слайд 18

Технический проект
Как указано выше, в стадии "Технический проект" можно объединить

этапы технического и рабочего проектирования.
Технический проект предназначен для принятия окончательных технических решений и содержит их подробную разработку.
На этой стадии оценивается соответствие требованиям технического задания, технологичность, эксплуатационные свойства и т.п., определяются технико-экономические показатели, получаемые в результате внедрения этих решений, и стоимость оборудования и монтажа.

Слайд 19

Проектирование начинают с изучения и анализа технического задания, технического предложения и

эскизного проекта.
По технологическим чертежам и пояснениям к ним составляют четкое представление о технологическом процессе, конструкции машин и механизмов, определяющих работу объекта автоматизации.
Уточняют объем параметров, подлежащих контролю и автоматическому регулированию, перечень дистанционно-управляемых приводов исполнительных механизмов, объем блокировок и перечень сигналов, включаемых в схему автоматики безопасности работы установки.
Разрабатывают необходимое программное обеспечение.

Слайд 20

Анализируют работу объекта совместно с устройствами контроля и автоматики.
Составляют структурные

и функциональные схемы автоматизации технологических процессов.
Выбирают контрольно-измерительные приборы, промышленные контроллеры, датчики, регуляторы и аппаратуру автоматики. Разрабатывают принципиальные схемы автоматического регулирования, управления, сигнализации и автоматики безопасности.
Рассчитывают и моделируют системы регулирования в установившемся и переходном режимах.

Слайд 21

Составляют схемы питания.
Проектируют общие виды щитов и пультов и уточняют

место их размещения.
Намечают месторасположения датчиков и вспомогательных устройств.
Выполняют монтажные схемы щитов и пультов и схемы внешних соединений.
Составляют кабельный и трубный журналы.
Выполняют чертежи трасс электрических и трубных проводов.
Составляют спецификацию, пояснительную записку и смету.

Слайд 22

В состав документации по техническому проекту включают структурные и функциональные схемы,

чертежи механических узлов, чертежи размещения щитов и пультов на плане объекта; ведомости приборов, регуляторов, вспомогательного оборудования, электроаппаратуры, щитов, пультов, кабелей, проводов и труб; перечень новых, не изготовляемых промышленностью серийно приборов и средств автоматизации с техническими заданиями на их изготовление; пояснительную записку и сметные расчеты.

Слайд 23

Технический проект служит основанием для выполнения рабочей документации. Необходимо учитывать, что

проектирование - это итерационный процесс. Если при техническом проектировании на этапе анализа характеристик манипулятора, выявляются несоответствия отдельных конструктивных и технических решений требованиям ТЗ или технического предложения, то в принятые ранее решения вносятся коррективы и после утверждения технического проекта переходят к разработке рабочей документации.

Слайд 24

Рабочее проектирование - заключительный этап проектирования, в рамках которого осуществляют разработку

рабочей документации, содержащей все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу АТК в действие и для её эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик системы в соответствии с принятыми проектными решениями, ее оформление, согласование и утверждение.

Слайд 25

В процессе проектирования проводят разработку программ и программных средств системы, выбор,

адаптацию и (или) привязку приобретаемых программных средств, разработку программной документации.
Кроме того, на этом этапе предусмотрено уточнение результатов предыдущих этапов, создание и испытания опытного и/или опытно-промышленного образца объекта автоматизации, разработку и отработку программных продуктов, технологической и эксплуатационной документации.
В рабочей документации детализируют предусмотренные техническим проектом решения в объеме, позволяющем создать и заказать оборудование и материалы, а также выполнить монтажно-наладочные работы.

Слайд 26

На всех этапах технического проектирования для проверки принятых конструктивно – технических

решений используются макеты, виртуальные и физические модели.
В состав документации включают полный комплект чертежей, схем, заказных спецификаций, перечней, смет, заданий, позволяющий изготовить и эксплуатировать информационно-управляющую и механическую системы и все подсистемы. В объёме, предусмотренном ТЗ, разрабатывается эксплуатационная документация.