3.5.3 Комплектация АСУ ТП

Комплектация автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) включает получение необходимых комплектующих изделий, материалов и монтажных изделий для ее сборки и установки. Этот процесс также включает проведение входного контроля качества полученных компонентов. Вот более подробное описание этого этапа:

- Закупка комплектующих.

На основе проектных решений и спецификаций определяются требуемые комплектующие изделия, материалы и монтажные изделия для АСУ ТП. Закупка может включать как серийно производимые компоненты, так и специальные компоненты, разработанные индивидуально для данной системы.

- Поставка комплектующих.

Полученные комплектующие доставляются на объект, где будет устанавливаться АСУ ТП. Важно обеспечить своевременную доставку и правильное хранение комплектующих для предотвращения возможных повреждений или утраты.

- Входной контроль качества.

При получении комплектующих проводится входной контроль их качества. Это включает проверку соответствия компонентов спецификациям, стандартам и требованиям проекта. Могут использоваться различные методы контроля, включая визуальные осмотры, измерения, испытания или сертификацию соответствия.

- Отклонение комплектующих.

Если в результате входного контроля выявляются комплектующие, не соответствующие установленным требованиям, они могут быть отклонены и заменены или подвергнуты процедуре ремонта/доработки для достижения требуемого качества.

- Организация хранения комплектующих.

Комплектующие, которые успешно прошли входной контроль, должны быть правильно организованы и храниться до момента установки. Это включает маркировку, упаковку и обеспечение их сохранности до момента использования.

- Комплектация и монтаж АСУ ТП.

После успешного входного контроля комплектующих происходит их установка и монтаж в соответствии с проектной документацией и инструкциями. Это может включать сборку шкафов управления, подключение кабелей, управление датчиками и исполнительными устройствами, настройку и проверку работы системы. Комплектация и монтаж АСУ ТП требуют специалистов с определенными навыками и знаниями в области автоматизации и электротехники.

В процессе комплектации и монтажа АСУ ТП могут быть выполнены следующие действия:

- Сборка шкафов управления.

Компоненты и модули АСУ ТП могут быть установлены в специально предназначенные шкафы управления. Это включает монтаж плат, модулей, блоков питания, реле, контроллеров и других необходимых компонентов в шкафу.

- Подключение кабелей.

Различные кабели, включая питающие, коммуникационные и сигнальные, должны быть правильно подключены между компонентами АСУ ТП. Это включает проведение трассировки кабелей, соединение их с разъемами, маркировку и обеспечение надежного соединения.

- Установка датчиков и исполнительных устройств.

Датчики, измерительные приборы и исполнительные устройства должны быть установлены в соответствующих местах на объекте. Это включает физическое подключение датчиков к системе, установку исполнительных устройств для управления процессами и их монтаж на соответствующих местах.

- Настройка и проверка работы системы.

После физической установки компонентов и подключения кабелей проводится настройка и проверка работы АСУ ТП. Это включает программирование контроллеров, настройку параметров системы, проверку коммуникации между компонентами, а также проведение тестовых испытаний для убедительности в правильном функционировании системы.

- Документация и архивирование.

Важной частью комплектации АСУ ТП является составление необходимой документации, включая схемы подключения, описания установленных компонентов, программное обеспечение, инструкции по эксплуатации и обслуживанию системы. Документация должна быть архивирована для будущего использования и обслуживания системы.

В результате успешной комплектации и монтажа АСУ ТП система готова к вводу в действие и последующей эксплуатации.

3.5.4 Строительно-монтажные работы

Строительно-монтажные работы являются важной частью подготовки объекта автоматизации к вводу автоматизированной системы (АС) в действие. Они включают выполнение следующих действий:

- Строительство помещений.

Возможно, потребуется строительство или реконструкция помещений для размещения технических средств АС и персонала. Это может включать установку специальных шкафов, реконструкцию коммуникационных центров, создание серверных комнат и других инфраструктурных объектов.

- Сооружение кабельных каналов.

Кабельные каналы служат для прокладки кабелей и проводов, которые связывают различные компоненты АС. Это может включать установку кабельных лотков, труб и каналов для организации структурированной кабельной системы.

- Монтаж технических средств и линий связи.

Технические средства АС, такие как серверы, коммутационное оборудование, контроллеры и другие устройства, устанавливаются на предварительно подготовленных местах. Это также включает монтаж линий связи, как проводных, так и беспроводных, для обеспечения связи между компонентами системы.

- Испытание смонтированных технических средств.

После монтажа технических средств проводятся испытания, чтобы убедиться в их правильной работе и соответствии требованиям проекта. Это может включать проверку функциональности, настройку параметров, проведение тестовых испытаний и другие виды проверок.

- Сдача технических средств.

После успешного испытания смонтированных технических средств они сдаются для проведения пусконаладочных работ. Это означает, что технические средства готовы к дальнейшей настройке, проверке и вводу в действие.

Строительно-монтажные работы играют важную роль в обеспечении правильного функционирования АС. Они позволяют создать необходимую инфраструктуру и подготовить объект к дальнейшим этапам внедрения АС, таким как пусконаладочные работы и ввод в действие.

3.5.5 Пусконаладочные работы

Пусконаладочные работы являются последним этапом перед вводом автоматизированной системы (АС) в действие. Они включают в себя ряд действий, направленных на проверку, настройку и гарантирование правильного функционирования системы. В контексте проектирования автоматизированной мехатронной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти, пусконаладочные работы могут включать следующие этапы:

- Наладка контрольно-технических средств (КТС).

В данном этапе производится настройка и проверка работы всех контрольно-измерительных приборов, датчиков, исполнительных устройств и других компонентов, входящих в состав АС. Это включает установку правильных параметров, проверку сигналов и функциональности, а также калибровку приборов.

- Наладка программного обеспечения (ПО).

Программное обеспечение АС проходит настройку и проверку на соответствие требованиям процесса атмосферной перегонки нефти. Это может включать загрузку информации в базу данных (БД), проверку ведения данных, настройку алгоритмов управления и регулирования, а также проверку взаимодействия между компонентами системы.

- Комплексная наладка системы.

На данном этапе проводится комплексная проверка работы всей системы в целом. Это включает проверку связи между компонентами АС, проверку целостности данных, проверку соблюдения требований безопасности и производительности, а также проведение тестовых испытаний для проверки работы системы в различных режимах и сценариях.

Пусконаладочные работы являются важным этапом, который позволяет убедиться в правильной работе АС и ее соответствии требованиям процесса атмосферной перегонки нефти. В результате успешной настройки и проверки системы можно приступать к вводу АС в действие и переходить к ее регулярной эксплуатации.

3.5.6 Проведение предварительных испытаний

Проведение предварительных испытаний является важным этапом перед вводом автоматизированной системы (АС) в опытную эксплуатацию. На данном этапе выполняются следующие действия:

- Испытания АС на работоспособность и соответствие Техническому Заданию (ТЗ).

В соответствии с программой и методикой предварительных испытаний проводятся испытания системы для проверки ее работоспособности и соответствия требованиям, установленным в ТЗ. В ходе испытаний проверяются различные аспекты системы, включая функциональность, надежность, производительность и безопасность.

- Устранение неисправностей и внесение поправок в документацию на АС.

В процессе испытаний могут быть выявлены неисправности или недостатки в работе системы. В таком случае проводится анализ и устранение проблем, а также внесение необходимых поправок в документацию на АС. Это включает исправление программного обеспечения, настройку компонентов системы и внесение изменений в техническую документацию.

- Оформление акта о приемке АС в опытную эксплуатацию.

По результатам предварительных испытаний составляется акт о приемке АС в опытную эксплуатацию. В акте отражается информация о проведенных испытаниях, обнаруженных неисправностях и их устранении, а также подтверждается готовность системы к переходу в опытную эксплуатацию.

Предварительные испытания позволяют проверить работоспособность и соответствие АС требованиям, а также устранить выявленные проблемы перед ее вводом в опытную эксплуатацию. Это важный шаг, который обеспечивает надежность и эффективность функционирования системы на следующих этапах ее использования.

3.5.7 Проведение опытной эксплуатации

Проведение опытной эксплуатации является важным этапом после ввода автоматизированной системы (АС) в действие. На данном этапе выполняются следующие действия:

- Проведение опытной эксплуатации АС.

АС начинает функционировать в режиме опытной эксплуатации, что означает, что система используется на практике для выполнения своих задач в реальных условиях. В ходе опытной эксплуатации собираются данные о работе системы, ее производительности, эффективности и соответствии требованиям.

- Анализ результатов опытной эксплуатации.

По мере работы АС в режиме опытной эксплуатации проводится анализ полученных результатов. Оцениваются показатели производительности, эффективности и надежности системы, а также сравниваются с требованиями, установленными в исходном проекте. В ходе анализа выявляются проблемы, недостатки и возможные улучшения системы.

- Доработка программного обеспечения (ПО).

На основе результатов анализа опытной эксплуатации может потребоваться доработка ПО. Это может включать исправление ошибок, улучшение функциональности, оптимизацию алгоритмов управления и регулирования, а также внесение других изменений для повышения производительности и эффективности системы.

- Дополнительная наладка технических средств.

По результатам опытной эксплуатации могут быть выявлены недостатки или необходимость в дополнительной наладке технических средств. Это может включать проверку и настройку контрольно-измерительных приборов, датчиков, исполнительных устройств и других компонентов системы.

- Оформление акта о завершении опытной эксплуатации.

По завершении опытной эксплуатации составляется акт, который отражает результаты работы системы, проведенные доработки и улучшения, а также ее готовность к переходу в регулярную эксплуатацию. Этот акт может также содержать рекомендации по использованию и обслуживанию системы.

3.5.8 Проведение приемочных испытаний

Проведение приемочных испытаний является последним этапом в процессе внедрения автоматизированной системы (АС). На данном этапе выполняются следующие действия:

- Испытания на соответствие ТЗ.

Приемочные испытания проводятся для проверки соответствия работы АС требованиям, установленным в техническом задании (ТЗ). Испытания могут включать проверку функциональности, производительности, надежности, безопасности и других аспектов системы.

- Анализ результатов испытаний и устранение недостатков.

По результатам приемочных испытаний проводится анализ полученных данных и выявление возможных недостатков или отклонений от установленных требований. В случае выявления недостатков, необходимо принять меры по их устранению, внесению корректировок или доработке системы.

- Оформление акта о приемке АС в постоянную эксплуатацию.

По завершении приемочных испытаний составляется акт, который подтверждает успешное прохождение испытаний и приемку АС в постоянную эксплуатацию. В акте могут быть указаны результаты испытаний, выявленные недостатки (если они были) и меры, принятые для их устранения. Этот акт является важным документом, подтверждающим готовность системы к использованию.

Проведение приемочных испытаний позволяет убедиться в соответствии АС установленным требованиям и ее готовности к постоянной эксплуатации. Акт о приемке АС в постоянную эксплуатацию является документом, удостоверяющим успешное прохождение испытаний и готовность системы к использованию в рабочих условиях.

3.6 Сопровождение АСУ ТП

3.6.1 Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами

После ввода автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) в постоянную эксплуатацию, производитель или поставщик системы несет гарантийные обязательства по качеству и исправной работе системы в течение определенного периода времени. На этом этапе выполняются следующие работы:

- Устранение недостатков.

Если в процессе эксплуатации АС возникают недостатки или неисправности, выявленные в рамках гарантийного периода, производитель или поставщик системы обязаны выполнять работы по их устранению. Это может включать замену дефектных компонентов, настройку программного обеспечения или другие необходимые меры для восстановления работоспособности системы.

- Внесение изменений в документацию.

В процессе работы над устранением недостатков производитель или поставщик АС также вносят соответствующие изменения в документацию на систему. Это включает обновление технической документации, инструкций по эксплуатации, схем и других документов, чтобы отразить внесенные изменения и обеспечить актуальность информации для пользователей системы.

- Соблюдение гарантийных сроков.

Работы по устранению недостатков и внесению изменений должны выполняться в установленные гарантийные сроки. Производитель или поставщик АС должны обеспечить своевременное реагирование на обращения от пользователей и выполнение необходимых работ в согласованные сроки.

3.6.2 Послегарантийное обслуживание

После истечения гарантийного периода, для обеспечения дальнейшей стабильной работы АСУ ТП, проводятся работы по послегарантийному обслуживанию. Этот этап включает следующие действия:

- Анализ функционирования АС.

Проводится систематический анализ работы АСУ ТП с целью выявления возможных отклонений от проектных значений и определения эффективности функционирования системы. В процессе анализа могут использоваться различные методы и инструменты, такие как мониторинг производительности, анализ журналов событий и ошибок, аудит системы и другие. Целью анализа является выявление потенциальных проблем и определение областей, требующих вмешательства или улучшений.

- Выявление отклонений эксплуатационных характеристик АС.

На основе проведенного анализа определяются отклонения эксплуатационных характеристик АС от проектных значений. Это может включать отклонения в производительности, надежности, точности измерений и других параметров. Выявление отклонений позволяет определить причины их возникновения и принять соответствующие меры для их устранения.

- Установление причин отклонений.

После выявления отклонений необходимо определить их причины. Это может включать анализ системных ошибок, неправильную настройку оборудования, износ или повреждение компонентов, неправильное использование системы или другие факторы. Установление причин помогает определить необходимые меры по устранению отклонений и предотвращению их повторного возникновения.

- Устранение выявленных недостатков.

Послегарантийное обслуживание включает работы по устранению выявленных отклонений и недостатков. Это может включать замену или ремонт дефектных компонентов, настройку системы, обновление программного обеспечения или внесение других изменений, направленных на восстановление нормального функционирования системы и достижение требуемых характеристик.

- Внесение изменений в документацию.

В процессе послегарантийного обслуживания может потребоваться внесение изменений в документацию на АСУ ТП. Это включает обновление технической документации, инструкций по эксплуатации, схем и других документов, чтобы отразить внесенные изменения и обеспечить актуальность информации для пользователей системы.

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСТНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

В данном разделе производится анализ опасных и вредных производственных факторов, приводятся меры по их устранению; производится оценка напряженности трудового процесса; определяется категория помещения по пожаробезопасности.

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте оператора АСУ процессом атмосферной перегонки нефти

Производственные факторы подразделяют на опасные и вредные. Опасным производственным фактором называют фактор, воздействие которого в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному ухудшению здоровья. Воздействие вредного производственного фактора приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Опасные и вредные производственные факторы, воздействующие на оператора, можно разделить (ГОСТ 12.0.003-74) по природе действия на: физические и психофизиологические.

4.1.1 Неблагоприятные параметры микроклимата

Источниками тепла в операторной являются: электрические приборы (монитор, системный блок и электрообогреватели в холодное время года), батареи, сам человек.

Повышенная температура в сочетании с высокой влажностью негативно сказываются на работоспособности оператора, увеличивается время реакции, нарушается координация движений, вследствие чего возрастает количество ошибочных действий, что отражается на производительности оператора.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей его рабочее место средой. Температура, относительная влажность и скорость движения окружающего воздуха характеризуют процесс теплообмена. Данные параметры оказывают комплексное воздействие на процесс теплообмена на рабочем месте.

В соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» значения температуры, влажности и скорости движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений в зависимости от категории тяжести выполняемой работы, величины избытков явного тепла, выделяемого в помещении, и периода года.

В таблице 4.1. приведены оптимальные и допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений для оператора ЭВМ (категория труда Iа: легкая, энергозатраты до 139 Вт).

Таблица 4.1 Оптимальные и допустимые величины показателей микроклимата

Период года	Температура воздуха, С	Температура поверхностей, С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
	оптим.	допуст.	оптим.	допуст.	оптим.	допуст.	оптим.	допуст.
Холодный	22-24	20-25	21-25	19-26	40-60	15-75	0,1	0,1
Теплый	23-25	21-28	22-26	20-29	40-60	15-75	0,1	0,1-0,2

4.1.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны

Работа оператора ЭВМ является работой зрительного характера, т.е. основное физическое напряжение принимают глаза, поэтому освещению рабочего места оператора следует уделять особое внимание.

Нормирование параметров световой среды для операторов ЭВМ осуществляется в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

Помещение с ПЭВМ должно иметь естественное и искусственное освещение. Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения.

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк. Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/ кв.м. Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ВДТ и ПЭВМ не должна превышать 40 кд/кв.м и яркость потолка, при применении системы отраженного освещения, не должна превышать 200 кд/кв. м.

В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ. При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения.

Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20.

Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/кв.м, защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов.

Коэффициент пульсации не должен превышать 5%. Коэффициент запаса (Кз) для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4.

Для работы с вычислительной техникой рекомендуются помещения с односторонним боковым естественным освещением, с северной, северо-западной или северо-восточной ориентацией светопроемов. Площадь светового проема должна составлять 25% площади пола, рабочие столы следует располагать подальше от окон и таким образом, чтобы оконные проемы находились сбоку от работающих, а естественный свет падал с левой или с правой стороны.

Для внутренней отделки помещений должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения от потолка - 0,7 - 0,8; для стен 0,5 - 0,6; для пола - 0,3 - 0,5. Полимерные материалы для внутренней отделки должны быть разрешены для применения органами и учреждениями Госсанэпиднадзора России.

4.1.3 Повышенный уровень электромагнитного излучения

Электромагнитным излучением называется излучение, вызывающее ионизацию среды. Источниками электромагнитного излучения на рабочем месте оператора ЭВМ является дисплей и периферийное оборудование, поэтому необходимо правильно организовывать защиту работающего от влияния данного фактора. Спектр излучения монитора включает электромагнитное излучение широкого диапазона частот. Низкочастотные электромагнитные поля могут инициировать биологические изменения в тканях организма. Длительное воздействие на человека электромагнитных полей большой интенсивности вызывает повышенную утомляемость, сонливость, нарушение сна, головную боль, гипертонию, боли в области сердца. Воздействие полей сверхвысоких частот может вызвать изменение в составе крови, заболевание глаз, а у отдельных людей - нервно-психические заболевания и трофические явления.

Воздействие статического электричества на человека может проявляться в виде слабого длительно протекающего тока или в форме кратковременного разряда через его тело. Такой разряд вызывает у человека рефлекторное движение, что может привести к травмам. Электростатическое поле повышенной напряженности отрицательно влияет на организм человека, вызывая функциональные изменения со стороны центральной нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма.

Согласно СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» предельная допустимая напряженность электростатическая поля Ед на рабочих местах не должна превышать 60 кВ/м при воздействии до 1 ч; при воздействии свыше 1 ч до 9 ч величину Ед определяют по формуле , где t - время воздействия, ч. Указанные нормативные величины при напряженности электростатического поля свыше 20 кВ/м применяют при условии, что в остальное время рабочего дня Ед не превышает 20 кВ/м.

Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более: 25 В/м (для частот 5 Гц - 2 кГц); 2.5 В/м (для частот 2 кГц - 400 кГц). Плотность магнитного потока должна быть не более: 250 нТл (для частот 5 Гц - 2 кГц); 25 нТл (для частот 2 кГц - 400 кГц). Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать 500 В.

4.1.4 Опасность поражения электрическим током

Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока, электрической дуги проявляется в виде электротравм и профессиональных заболеваний.

Действие электрического тока на живую ткань в отличие от других материальных факторов носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм, электрический ток производит следующие действия: термическое (проявляется в нагреве тканей, вплоть до ожогов отдельных участков тела, перегрева кровеносных сосудов и крови, что вызывает в них серьезные функциональные нарушения); электролитическое (вызывает разложение крови и плазмы, значительные нарушения их физико-химических составов и тканей в целом); биологическое (выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и легких).

Любое из этих действий тока может привести к электротравмам, которые условно можно свести к двум видам: местным электротравмам и общим электротравмам (электрическим ударам).

Степень опасного и вредного воздействий на человека электрического тока, электрической дуги зависит от рода и величины напряжения и тока, частоты электрического тока, пути прохождения тока через тело человека, продолжительности воздействия на организм человека, условий внешней среды.

Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока, проходящего через тело человека.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на исход поражения вследствие того, что со временем резко повышается ток, за счет уменьшения сопротивления тела, и накапливаются отрицательные последствия воздействия тока на организм.

Род и частота тока в значительной степени определяют исход поражения. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20-100 Гц.

При постоянном токе пороговый ощутимый ток повышается до 6-7 мА, пороговый неотпускающкй ток - до 50-70 мА, а фибрилляционный при длительности воздействия более 0,5 с - до 300 мА.

Нормативным документом, устанавливающим допустимый уровень напряжения, является ГОСТ 12.1.038-82 «Электробезопасность. Предельно-допустимые значения напряжений прикосновения и токов». При нормальном (неаварийном) режиме напряжение прикосновения и токи, протекающие через тело человека, не должны превышать: напряжение -- не более 2,0 В; сила тока -- не более 0,3 мА.

Предельно допустимое время прикосновения к источнику напряжения при аварийном режиме (для тока частотой 50 Гц) не должно превышать значений, указанных в таблице 4.2.

Таблица 4.2 Предельно допустимое время прикосновения к источнику напряжения

Уровень напряжения, В	220	200	100	70	55	50	40	35	30	25	25	12
Предельно допустимое время воздействия, сек.	0,01- 0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	>1

4.2 Меры по снижению и устранению опасных и вредных факторов

· Обеспечение установленных норм микроклиматических параметров. Для обеспечения установленных норм микроклиматических параметров и чистоты воздуха в операторной и других помещениях применяют вентиляцию. Общеобменная вентиляция используется для обеспечения соответствующего микроклимата; местные вентиляторы - для охлаждения ЭВМ и вспомогательных устройств.

В холодное время года предусматривается система отопления. Для отопления помещений используются водяные, воздушные и панельно-лучевые системы центрального отопления.

Для повышения влажности воздуха в помещении следует применять увлажнители воздуха, заправляемые ежедневно дистиллированной или прокипяченной питьевой водой.

Каждые два часа в течение 15 минут необходимо проветривать помещение. В помещениях с ЭВМ ежедневно должна проводиться влажная уборка.

· Мероприятия по устранению или снижению недостаточной освещенности рабочей зоны. Для повышения освещенности рабочего места в светлое время суток следует предусмотреть возможность использования естественного освещения, а в темное время суток использовать общее искусственное освещение в сочетании с местным. Для человека наиболее благоприятно естественное освещение, поэтому лампы дневного света более предпочтительны, чем лампы накаливания. Для общего освещения лучше использовать люминесцентные лампы, поскольку они обладают: высокой световой отдачей; продолжительным сроком службы; малой яркостью светящейся поверхности.

Работа на компьютере связана с различением мелких деталей, поэтому помещение должно быть оборудовано люминесцентными лампами белого цвета. Освещение должно быть рационально распределено в поле зрения оператора. Все светильники в помещении с компьютерами должны иметь рассеиватели для того, чтобы не допускать появления бликов на экране.

Избавиться от бликов можно с помощью оконных штор, занавесок или жалюзи, которые позволяют ограничивать световой поток, проходящий через окна. Чтобы избежать отражений, которые могут снизить четкость восприятия, нельзя располагать рабочее место прямо под источником верхнего света. Одним из средств борьбы с бликами является использование поляризационных защитных экранов, а также мониторов со специальным антибликовым покрытием.

Клавиатура и другие блоки, и устройства ЭВМ должны иметь матовую поверхность одного цвета с коэффициентом 0,4-0,6 и не иметь блестящих деталей.

· Мероприятия по устранению или снижению повышенного уровня электромагнитных излучений. Для снижения уровня электромагнитных излучений на рабочем месте необходима организация работы согласно СанПиН /2.2.4.1191-03. Для защиты от электромагнитных и электростатических полей допускается применение приэкранных фильтров, специальных экранов и других средств индивидуальной защиты, прошедших испытания в аккредитованных лабораториях и имеющих соответствующий гигиенический сертификат.

Операторы не должны находиться к своему дисплею ближе 30-50 см, а к дисплеям других сотрудников 1,5 м.

В обязательном порядке необходимо заземление монитора, чтобы обеспечить правильную работу защитного экрана, который практически полностью снимает статическое напряжение. Достаточная влажность воздуха снижает уровень напряженности электростатического поля.

· Мероприятия по снижению опасности поражения электрическим током. Основными мероприятиями по защите от электротравматизма являются:

1. Расположение кабелей и проводов в недоступных для работающего местах, удаленных от нагретых деталей и острых кромок оборудования;

2. Применение средств коллективной защиты от поражения электрическим током (защитного заземления, защитного зануления, защитного отключения);

3. Использовать сигнальные знаки и надписи;

4. Стремиться использовать пониженное напряжение (например, 36В, вместо 220В)

5. Использование устройств бесперебойного питания.

Технические способы и средства применяют раздельно или в сочетании друг с другом так, чтобы обеспечивалась оптимальная защита.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Экономический эффект рассчитывается по условиям использования продукции за расчетный период. Суммарный по годам периода экономический эффект рассчитывается по формуле:

Э= Р_т - З, (5.1)

где Р_т - стоимостная оценка результатов внедрения АСУ;

З_т - стоимостная оценка затрат на создание АСУ.

За расчетный период (t_рп) примем первый год эксплуатации АСУ.

Уточним (1):

Э= Р_{увел.вып.бен} - (З_пр+З_компл+З_монт+З_ПО+ З_обуч.+З_обсл.), (5.2)

где Р_{увел.вып.бен} - результат увеличения выпуска бензина и тяжелых фракции;

З_пр - затраты на проектирование конструкторской документации;

З_компл - затраты на КТС АСУ;

З_монт - затраты монтаж КТС и пусконаладочные работы;

З_ПО - затраты на программное обеспечение АСУ;

З_обуч - затраты на обучение персонала;

З_обсл - затраты на обслуживание АСУ.

5.1 Затраты на проектирование конструкторской документации

При определении трудоёмкости разработки каждого документа на каждой стадии выполнения работ могут использоваться нормативные документы конкретных предприятий или типовые нормы времени.

Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации имеют следующие особенности:

· они разработаны для условий единичного производства;

· при выполнении чертежей в масштабе 1:1;

· каждая норма установлена для определенного формата чертежа;

· аппликации не используются.

Трудоемкость разработки конкретного документа определяется по формуле:

, (5.3)

где: Т_табл. - норма времени на разработку соответствующего документа, приведенная в таблице;

К₁ - коэффициент, учитывающий тип производства для разрабатываемого устройства;

К₂ - коэффициент, учитывающий использование аппликаций;

К₃ - поправочный коэффициент;

К₄ - коэффициент, приводящий фактический формат документа в соответствии с предусмотренным в таблице.

В соответствии с таблицами, приведенными в [14] коэффициенты равны:

К₁ = К₂ = К₃ = 1

В таблице 5.1. приведены нормы времени и коэффициенты, используемые в расчетах.

Таблица 5.1

Наименование документа	Единица объема работы	Коли-чество, лист	Норма времени, час	К4	Общая трудоёмкость, чел·час
Техническое задание	А4	9	3,0	1	27
Техническое предложение: - пояснительная записка - ведомость технического предложения	А4 А4	12 4	4,8 0,3	1 1	57,6 1,2
Эскизный проект: - пояснительная записка - ведомость эскизного предложения	А4 А4	12 4	4,1 0,5	1 1	49,2 2
Технический проект: - пояснительная записка - ведомость технического проекта	А4 А4	95 5	4,3 0,5	1 1	408,5 2,5
Рабочая конструкторская документация: - функциональная схема - структурная схема - схема электрическая соединений и подключений - Алгоритм функционирования АСУТП - схема интерфейса оператора	А1 А1 А1 А1 А1	2 1 1 2 2	70*0,8 53*0,8 70*0,5 70* 84*	1,6 1,6 3,2 1 1	179,2 67,84 112 140 168
- подготовка и оформление расчетов - проведение технических расчетов - ведомость спецификаций - ведомость покупных изделий	А4 А4 Строка Строка	10 10 100 110	11,7 13 0,12 0,3	1 1 1 1	117 130 12 33
Работы, сопутствующие разработке конструкторской документации: - нормоконтроль текстового документа - нормоконтроль чертежа - нормоконтроль чертежа	А4 А1 А0	95 7 1	0.2 0,16 0,16	1 6,4 12,3	19 10,24 1,97

* - по данным ОАО «ОНХП».

Суммарная трудоемкость проектирования АСУ равна:

.

5.1.1 Расчет численности разработчиков

Рассчитаем оптимальное число исполнителей для разработки АСУ сроком реализации 3,5 месяца:

Ч = Т_общ / Ф, (5.4)

где: Ч - число исполнителей;

Ф - действительный фонд времени одного специалиста за 3,5 месяца с учетом 5% потерь по организационно-техническим причинам, час.

Действительный фонд времени определится по формуле:

Ф = Ф_н • (1 - 0,05). (5.5)

где: Ф_н - фонд времени работы 1 специалиста за период выполнения проекта, час.

Для периода март - июнь 2007 года при пятидневной восьмичасовой рабочей неделе Ф_н = 75 • 8 = 600 часов.

Тогда по формуле (8.5), действительный фонд времени составит:

Ф = 600 • 0,95 = 570 часов.

По формуле (8.4) число исполнителей для выполнения всего проекта в указанный срок составит:

Ч = 1538,25 / 570 = 2,69 чел.,

следовательно, необходимо задействовать 3 человека.

Для выполнения проекта необходимы следующие специалисты:

· 1 инженер - проектировщика 1 категории;

· 2 инженера - проектировщика 2 категории.

В таблице 8.2. определено примерное распределение работ между исполнителями.

Таблица 5.2

Стадии проектирования или вид работы	Квалификация исполнителей	Трудоемкость, чел·час
Разработка технического задания	Инженер-проектировщик 1 категории	27
Разработка технического предложения	Инженер- проектировщик 1 категории	58,8
Разработка эскизного проекта	Инженер- проектировщик 2 категории	51,2
Составление пояснительной записки	Инженер- проектировщик 2 категории	408,5
Составление ведомости технического проекта	Инженер- проектировщик 2 категории	2,5
Разработка функциональной схемы	Инженер- проектировщик 1 категории	179,2
Разработка структурной схемы	Инженер- проектировщик 2 категории	67,84
Разработка схемы соединений и подключений	Инженер- проектировщик 2 категории	112
Разработка алгоритма функционирования АСУ	Инженер- проектировщик 2 категории	140
Разработка схемы интерфейса оператора	Инженер- проектировщик 2 категории	168
Подготовка и оформление расчетов	Инженер- проектировщик 2 категории	117
Проведение технических расчетов	Инженер- проектировщик 1 категории	130
Составление спецификаций	Инженер- проектировщик 2 категории	12
Составление ведомости покупных изделий	Инженер- проектировщик 1 категории	33
Нормоконтроль текстового документа	Инженер- проектировщик 1 категории	19
Нормоконтроль чертежа	Инженер- проектировщик 1 категории	12,21

5.1.2 Расчет заработной платы разработчиков

По таблице 5.2 определяем трудоемкость для каждой категории специалистов.

Инженер - проектировщик 1 категории: 459,21 чел/час.

Инженер - проектировщик 2 категории: 1079,04 чел/час.

Зная трудоёмкость выполняемых работ и квалификацию исполнителей на каждом этапе разработки, определим заработную плату.

Тарифный фонд заработной платы специалистов одной категории:

З_тар = Т_с • С , (5.6)

где: Т_с - суммарная трудоемкость работы специалистов одной категории;

С_ч - стоимость 1 часа работы специалиста.

Оклад инженера-проектировщика 1 категории по тарифной сетке ОАО «Омскнефтехимпроект» составляет на 01.01.2007 года 8000 руб./мес., а инженера- проектировщика 2 категории - 6200 руб./мес. Стоимость 1 часа работы при количестве рабочих дней в месяц - 21 и 8-часовом рабочем дне составит:

С_ч1кат = 8000 / (21 • 8) = 47,62 руб.,

для инженера-проектировщика 1 категории;

С_ч2кат = 6200 / (21 • 8) = 36,90 руб.,

для инженера-проектировщика 2 категории.

По формуле (6) тарифный фонд заработной платы составит:

З_{тар.1кат} = 459,21 • 47,62 = 21867,58 руб.,

З_{тар.2кат} = 1079,04 • 36,90 = 39816,58 руб.

Премия определяется в долях от тарифной заработной платы и принимается равной 30%.

Основная заработная плата составит:

З_{осн.1кат} = З_{тар.1кат} + П_1кат = 21867,58 + 0,3 •21867,58 = 28430,55 руб.,

З_{осн.2кат} = З_{тар.2кат} + П_2кат = 39816,58 + 0,3 •39816,58 = 51761,55 руб.

С учетом регионального коэффициента, равного 15%, общая заработная плата составит:

З_{общ.1кат} = 1,15 •З_{осн. 1кат} = 1,15 • 28430,55 = 32695,14 руб.,

для инженера-проектировщика 1 категории;

З_{общ.2кат} = 1,15 •З_{осн. 2кат} = 1,15 • 51761,55 = 59525,78 руб.,

для инженера- проектировщика 2 категории.

Единый социальный налог составляет 26,3 % от всех выплат по заработной плате разработчиков.

ЕСН_1кат = 32695,14 • 0,263 = 8598,82 руб.,

ЕСН_2кат = 59525,78 • 0,263 = 15655,28 руб.

Общие затраты предприятия на заработную плату инженеров-проектировщиков и на ЕСН:

ЗП = 32695,14 + 59525,78 = 92220,92 руб.,

ЕСН = 8598,82 + 15655,28 = 24254,10 руб.

Т.о. суммарные затраты на проектирование конструкторской документации составляют:

З_пр = ЗП + ЕСН = 92220,92 + 24254,10 = 116475,02 руб. (5.7)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте была выполнена разработка автоматизированной мехатронной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти. Проект включал в себя анализ вопроса, постановку задачи, разработку структурной и функциональной схем системы, выбор программного обеспечения, разработку рабочей документации, ввод системы в действие и проведение сопровождения.

В теоретической части работы был проведен анализ состава установки и основных технологических узлов атмосферной перегонки нефти. Также были рассмотрены примеры автоматизации процессов в нефтегазовой промышленности, включая АСУ ТП установки переработки высокосернистой нефти и САУ газовоздушного тракта парового котла. Выводы, сделанные на основе обзора, послужили основой для составления технического задания.

В практической части проекта была разработана структурная схема системы управления и ее основные особенности были рассмотрены. На нижнем уровне системы управления были выбраны и интегрированы соответствующие мехатронные компоненты, а на верхнем уровне разработано программное обеспечение для управления системой. Была разработана рабочая документация, включающая описание системы и ее частей, а также программное обеспечение.

В процессе ввода системы в действие были выполнены работы по подготовке объекта автоматизации, подготовке персонала, комплектации системы, строительно-монтажным работам, пусконаладочным работам, предварительным испытаниям, опытной эксплуатации и приемочным испытаниям. Важным аспектом являлось соблюдение мер безопасности и охраны труда во всех этапах проекта.

В главе, посвященной безопасности жизнедеятельности, был проведен анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте оператора АСУ процессом атмосферной перегонки нефти. На основе анализа были предложены меры по снижению и устранению этих факторов, включая неблагоприятные параметры микроклимата, недостаточную освещенность рабочей зоны, повышенный уровень электромагнитного излучения и опасность поражения электрическим током. Были предложены соответствующие технические и организационные меры для обеспечения безопасности оператора и снижения риска возникновения производственных травм и заболеваний.

Также в рамках дипломного проекта был проведен расчет экономического эффекта от внедрения автоматизированной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти. Были оценены затраты на проектирование конструкторской документации, включая расчет численности разработчиков и заработной платы. Результаты расчета позволили оценить ожидаемую экономическую выгоду и окупаемость проекта.

В целом, разработка автоматизированной мехатронной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти является актуальной и перспективной задачей. Проект представляет значительный научно-технический интерес и имеет практическое применение в нефтегазовой промышленности. Результаты работы могут быть использованы при проектировании и внедрении подобных систем, а также при анализе и совершенствовании существующих систем управления в нефтеперерабатывающих предприятиях.

Основными достижениями проекта являются разработка структурной и функциональной схем системы, выбор программного обеспечения, разработка рабочей документации, выполнение работ по вводу системы в действие и проведение сопровождения. Кроме того, внедрение автоматизированной системы управления позволит повысить эффективность и безопасность процесса атмосферной перегонки нефти, снизить риск производственных аварий и улучшить условия труда операторов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технический регламент атмосферной перегонки нефти.

2. Исакович Р.Я.,Логинов В.И. «АПП нефтяной и газовой промышленности»Учебник для ВУЗов. - М.: Недра, 1983.

3. Громаков Е.И. Автоматизация нефтегазовых технологических процессов. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010.-173 с.

4. Богданов Х.У. Методические указания по выполнению курсовых работ по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем». Альметьевск: - АГНИ, 2010 г.

5. ГОСТ 34.601-90. Автоматизированные системы. Стадии создания.

6. Кузьменко Н.В. Учебное пособие для студентов специальности «Автоматизация технологических процессов», - Ангарск, АГТА, 2005.

7. Андреев Е.Б., Попадько В.Е. «Технические средства систем управления технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности» - М.: Отдел оперативной полиграфии РГУ нефти и газа им. Губкина, 2004.

8. Нестеров А.Л. «Проектирование АСУТП» Методическое пособие. Книга 1. - Спб: Издательство ДЕАН, 2006.-552 с.

9. Клюев А.С., Глазов Б.В. «Проектирование систем АТП» Справочное пособие, - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

10. Родионов В.Д., Терехов В.А., Яковлев В.Б. «Технические средства АСУ ТП» - М.: Высшая школа, 1989.

11. ГОСТ 21.404-85. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.

12. ГОСТ 15.001-88. Составление технического задания.

13. Александров К.К., Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 300[4] с., ил.

14. Датчики давления и расхода. «VEGA». Каталог 2005.

15. Датчики температуры. ОАО «Метран». Каталог 2004.

16. Датчики уровня. «VEGA». Каталог 2005.

17. Журнал «СТА», №3, 2000 г.

18. Журнал «СТА», №2, 2004 г.

19. Кудрявцев Е.М. Оформление дипломных проектов на компьютере. - М.: ДМК Пресс, 2004. - 224 с.: ил. (Серия «Проектирование»)

20. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; Под ред. А.С. Клюева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.: ил.

21. Контроллеры SIMATIC S7-300. Каталог 2003.

22. Программирование STEP7Lite. 2005.

23. Ротач В.Я., Теория автоматического управления: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 400 с., ил.

Размещено на Allbest.ru