- •Оглавление
- •Часть 1. Современная промышленная автоматика. Состав и архитектура распределенных систем. 7
- •Часть 2. Современная промышленная автоматика. Общие характеристики распределенных систем. 120
- •Часть 1. Современная промышленная автоматика. Состав и архитектура распределенных систем.
- •Системы промышленной автоматики. Общая характеристика
- •Общая характеристика промышленной автоматики
- •Основной структурно - функциональный состав па:
- •Обобщенные макроэлементы архитектуры асу тп
- •Локальная автоматика.
- •Интегрирующая автоматика.
- •Обобщенная архитектура систем па
- •Классификация систем па
- •Обеспечение нормального функционирования систем па
- •Требования к архитектуре конкретной асу тп
- •Состав па. Датчики
- •Основные понятия и общая классификация
- •Аналоговые датчики. Основные понятия и классификации
- •Основные понятия
- •Основные классификации
- •Общая структурная схема датчиков
- •Классификация датчиков по глубине преобразования
- •Основные конструктивные особенности датчиков
- •Термопары
- •Термопреобразователи сопротивления (терморезисторы)
- •Тензорезисторы
- •Состав па. Средства ввода - вывода
- •Общая характеристика
- •Ввод аналоговых сигналов
- •Вывод аналоговых сигналов
- •Ввод дискретных сигналов
- •Вывод дискретных сигналов
- •Ввод частоты, периода и счет импульсов
- •Модули управления движением
- •Состав па. Средства программного управления оборудованием
- •Состав и общая классификация
- •Программирование и управление спу
- •Состав па. Спуо. Контроллеры
- •Определение и общая классификация
- •Виды и типы контроллеров
- •Принцип действия контроллера в системах автоматизации
- •Основные характеристики
- •Примеры контроллеров
- •Состав па. Спуо. Компьютеры
- •Общие характеристики промышленных компьютеров
- •Общие характеристики промышленных компьютеров
- •Состав и общая классификация
- •Состав па. Спуо. Системы программирования на языках мэк 61131-3
- •Язык релейно-контактных схем ld
- •Список инструкций il
- •Структурированный текст st
- •Диаграммы функциональных блоков fbd
- •Функциональные блоки стандартов мэк 61499 и мэк 61804
- •Последовательные функциональные схемы sfc
- •Инструментальные средства программирования
- •Состав па Средства программного управления интегрирующие.
- •Общая характеристика программного обеспечения
- •Развитие программных средств интегрирующей автоматизации
- •Графическое программирование
- •Графический интерфейс
- •Открытость программного обеспечения
- •Связь с физическими устройствами
- •Базы данных
- •Операционные системы реального времени
- •Состав па. Спу и. Орс-сервер
- •Обзор стандарта opc
- •Спецификация орс ua
- •Применение орс-сервера с matlab и Lab view
- •Состав па. Спу и. Scada -системы
- •Пользовательский интерфейс, scada-пакеты
- •Функции scada
- •Свойства scada
- •Предложения рынка
- •Состав па. Средства человеко-машинного интерфейса
- •Чми как элемент системы управления
- •Психологические модели
- •Физиология и познание
- •Модель человеческого поведения
- •Теория двухуровневой памяти
- •Человек в сложной системе
- •Мысленные модели сложных систем
- •Синтаксическая информация и семантические знания
- •Управление уровнем сложности системы
- •Интерфейс пользователя как средство работы со сложными системами
- •Оборудование для интерфейса пользователя
- •Проектирование интерфейса пользователя
- •Общие принципы
- •Применение естественного языка в интерфейсе
- •Кодирование
- •Отображение информации о процессе
- •Команды оператора
- •Оценка интерфейса пользователя
- •Графический интерфейс пользователя. Система X Window
- •Часть 2. Современная промышленная автоматика. Общие характеристики распределенных систем.
- •Характеристики асу. Распределенность
- •Распределенные системы автоматизации
- •Локальные рсу
- •Применение Интернет-технологий
- •Основные понятия Интернет- технологий
- •Принципы управления через Интернет
- •Микро-веб-серверы
- •Характеристики асу. Открытость системы
- •Основные понятия и определения
- •Свойства открытых систем
- •Средства достижения открытости
- •Достоинства и недостатки
- •Характеристики асу. Безопасность
- •Общая характеристика опасных объектов
- •Функциональная безопасность
- •Вероятность отказов при частоте запросов менее одного раза в год
- •Вероятность отказов при частоте запросов более одного раза в год
- •Взрывобезопасность
- •Искробезопасная электрическая цепь
- •Блоки искрозащиты
- •Правила применения искробезопасных устройств
- •Выбор аппаратных средств
- •Виды опасных промышленных объектов
- •Классификация взрывоопасных зон
- •Классификация взрывоопасности технологических блоков
- •Категории взрывоопасности технологических блоков
- •Взрывопожарная и пожарная опасность
- •Деление помещений на категории
- •Категории пожароопасности
- •Степени защиты оболочками
- •Требования к техническим устройствам
- •Маркировка взрывозащищенного оборудования
- •Группы оборудования в зависимости от типа газовых сред
- •Сопоставление классификации гост и пуэ
- •Температурные классы
- •Выбор маркировки для среды пыли
- •Монтаж взрывоопасного технологического оборудования
- •Характеристики асу. Точность
- •Определения основных терминов
- •Основные статические характеристики си са
- •Точность, разрешающая способность и порог чувствительности
- •Функция автокорреляции
- •Точечные и интервальные оценки погрешности
- •Погрешность метода и программного обеспечений измерений
- •Достоверность измерений
- •Погрешность многократных измерений
- •Точность и продолжительность измерений
- •Основные динамические характеристики си са
- •Теорема Котельникова
- •Фильтр и динамическая погрешность
- •Алиасные частоты, антиалиасные фильтры
- •Суммирование погрешностей измерений
- •Исходные данные для расчета
- •Методы суммирования погрешностей
- •Систематические погрешности
- •Случайные погрешности
- •Дополнительные и динамические погрешности
- •Определение итоговой погрешности
- •Характеристики асу. Надежность
- •Основные понятия и определения
- •Резервирование плк и устройств ввода-вывода
- •Общие принципы резервирования
- •Модули ввода и датчики
- •Модули вывода
- •Процессорные модули
- •Резервирование источников питания
- •Резервирование промышленных сетей
- •Сети Profibus, Modbus, can
- •Сети Ethernet
- •Параметры некоторых методов резервирования сетей Ethernet
- •Резервирование беспроводных сетей
- •Оценка надежности резервированных систем
- •Характеристики асу. Помехоустойчивость.
- •Общая характеристика помех
- •Технические характеристики помех
- •Основные источники внешних помех
- •Помехи из сети электроснабжения
- •Молния и атмосферное электричество
- •Параметры соотношения ххх1.2
- •Статическое электричество
- •Испытательное напряжение
- •Электромагнитные помехи
- •Другие типы помех
- •Защита от внешних помех
- •Защита от помех электропитания 50 Гц
- •Защита от молний технических средств па
- •Защита от молний промышленных сетей
- •Стандарты и методы испытаний по эмс
- •Требования к помехоустойчивости оборудования класса а
- •Источники внутренних помех в проводных каналах передачи сигналов
- •Источники сигнала
- •Приемники сигнала
- •Прием сигнала заземленного источника
- •Прием сигнала незаземленных источников
- •Дифференциальные каналы передачи сигнала
- •Помеховые модели средств ввода-вывода систем автоматизации
- •Паразитные кондуктивные связи
- •Индуктивные и емкостные связи
- •Типовые источники сигналов и их сопротивления
- •Защита от помех. Заземление
- •Определения
- •Цели заземления
- •Защитное заземление зданий
- •Автономное заземление
- •Заземляющие проводники
- •Модель земли
- •Виды заземлений
- •Защита от помех. Экранирование и заземление
- •Гальванически связанные цепи
- •Экранирование сигнальных кабелей
- •Гальванически развязанные цепи
- •Экраны кабелей на электрических подстанциях
- •Экраны кабелей для защиты от молнии
- •Заземление при дифференциальных измерениях
- •Интеллектуальные датчики
- •Монтажные шкафы
- •Распределенные системы управления
- •Чувствительные измерительные цепи
- •Исполнительное оборудование и приводы
- •Заземление в промышленных сетях.
- •Заземление на взрывоопасных объектах
- •Верификация заземления и экранирования
- •Гальваническая развязка
- •Сокращения
- •Приложения Приложение 1.1. Особенности кулачкового процессора
- •Приложение 1.2.Общая нормативная классификация асу по назначению
- •П.2.1.4.Области применения
- •П.2.1.5.Внешние воздействия
- •Абвиатуры
- •Приложение 2.2. Классификация датчиков в гсп по принципу действия:
- •Приложение 2.3. Основные параметры термопар
- •Приложение 2.4. Основные параметры терморезисторов
- •Приложение 2.5. Кодировка степеней защиты от воздействия окружающей среды.
- •Значение кода ip
- •Приложение 8.1 Распределенная система сбора данных и управления adam-5000.[Advantech]
- •Список использованных источников Библиографические ссылки
- •Нормативная документация
Классификация взрывоопасных зон
ОПрО могут иметь взрывоопасные зоны разных классов и взрывобезопасные зоны. Класс взрывоопасной зоны определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации. По ГОСТ Р 51330.9 класс взрывоопасной зоны устанавливается специалистами, знакомыми со свойствами горючих газов и паров, знающими ТП и оборудование, в сотрудничестве с инженерами по безопасности, электриками и другим техническим персоналом.
Классы взрывоопасных зон конкретного предприятия должны указываться специальной штриховкой по ГОСТ Р 51330.9 на чертежах проектной документации на объект.
Классификация взрывоопасных зон установлена в ПУЭ (п.7.3), в ГОСТ Р 51330.9 и ГОСТ Р МЭК 61241-3. Классификация по ПУЭ и ГОСТ различаются между собой, что часто вводит пользователей взрывозащищенного оборудования в замешательство. Более того, к настоящему времени не существует документа, устанавливающего соответствие между классификациями ПУЭ и ГОСТ. Предполагается, что п.7.3 ПУЭ будет со временем пересмотрен и приведен в соответствие с ГОСТ, что вызвано необходимостью гармонизации Российских стандартов с МЭК, которые явились основой для разработки отечественных стандартов серии ГОСТ Р 51330.Х и ГОСТ Р МЭК 61241-Х.
В среде смесей горючих газов или паров с воздухом взрывоопасную зону подразделяют на 3 класса:
зона класса 0 - в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени;
зона класса 1 - в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации;
зона класса 2 - в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время.
В среде смеси горючей пыли или волокон с воздухом используется следующая классификация взрывоопасных зон:
зона класса 20 - в которой горючая пыль в виде облака присутствует постоянно или часто при нормальном режиме работы оборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей или воспламеняемой пыли в смесях с воздухом, и/или где могут формироваться слои пыли произвольной или чрезмерной толщины. Такие зоны бывают обычно внутри оборудования;
зона класса 21 - не классифицируемая как зона класса 20, в которой горючая пыль в виде облака может присутствовать при нормальном режиме работы электрооборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом;
зона класса 22 - не классифицируемая как зона 21, в которой облака горючей пыли могут возникать редко и сохраняются только на короткий период или в которых накопление слоев горючей пыли может иметь место при ненормальном режиме работы, что может привести к возникновению способных воспламеняться смесей пыли с воздухом.
В п.7.3 ПУЭ устанавливается иная классификация взрывоопасных зон для смесей газов и паров с воздухом:
зона класса B-I - расположенная в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасную смесь при нормальных режимах работы (например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов);
зона класса В-Ia - расположенная в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или пара ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей;
зона класса B-Iб - расположенная в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются рядом особенностей, перечисленных в п.7.3.42 ПУЭ;
зона класса В-1г - пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек и т.п.
Для смесей пыли или волокон с воздухом устанавливаются следующие классы взрывоопасных зон:
зона класса В-II - расположенная в помещении, в котором выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальной работе (например при разгрузке и загрузке технологических аппаратов);
зона класса В-IIa - расположенная в помещении, в котором опасные состояния, указанные для зоны В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
При отсутствие электрооборудования, предназначенного для использования во взрывоопасных зонах со смесями горючей пыли или волокон с воздухом, в зонах класса В-II допускается применять взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для работы в средах со взрывоопасными смесями газов и паров с воздухом.
Взрывоопасные зоны класса В-IIа не требуют применения взрывозащищенного оборудования. Достаточно использовать защитную оболочку со степенью защиты не хуже IP54 при условии, если температура поверхности электрооборудования, на которую могут осесть горючие пыль или волокна (при работе оборудования с номинальной нагрузкой и без наслоения пыли), будет не менее чем на 50°С ниже температуры тления пыли или не более 2/3 температуры самовоспламенения пыли (например, для мучной пыли (пшеницы, ржи и других зерновых культур) температура самовоспламенения составляет 205°С, следовательно, температура поверхности электрооборудования в этой среде должна быть не более 136,7°С).
Таким образом, для взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом ГОСТ устанавливает 3 класса зон, а ПУЭ - 4; для смесей горючей пыли или волокон с воздухом ГОСТ устанавливает 3 класса зон, а ПУЭ - 2. Поэтому формальное соответствие между этими 2-мя классификациями установить невозможно, хотя попытки такого сопоставления имеются. Сопоставление в случае необходимости должно выполняться по существу, т.е. путем содержательного анализа основных признаков, по которым производятся обе классификации. В новых проектах автоматизации ОПрО следует пользоваться понятиями ГОСТ, а не ПУЭ, поскольку ПУЭ со временем будет приведено в соответствие с ГОСТ, а не наоборот.
