Технический проект СПИО

 

Документы СПИО АСУ ТП разрабатываются на основании технического задания, должны содержать все данные, необходимые для разработки рабочей документации и внедрения СПИО АСУ ТП и подразделяются на следующие группы:

пояснительная записка;

таблицы;

расчеты;

прочие документы.

Документам присваиваются обозначения, состоящие по действующей на предприятий системе из индекса предприятия, десятичной характеристики, порядкового регистрационного номер и шифра документа. Например, ДВА.3.035.001.ПЗ, где ДВА - индекс предприятия, 3.035 - десятичная характеристика; 001 - порядковый регистрационный номер; ПЗ - шифр документа (пояснительная записка). Таблицам, расчетам и прочим документам присваиваются шифры согласно ГОСТ. Виды и комплектность конструкторских документов (например, документу «Таблицы» - шифр ТБ, документа «Расчеты» - шифр РР и т. д.). При выпуске нескольких документов одного вида под одним названием к шифру документа, начиная со второго, добавляют порядковый номер (например, для документов вида «Таблицы» - шифры ТБ1, ТБ2, ТБ3 и т. д.).

Ведомость документов должна содержать перечень всех документов СПИО АСУ ТП разработанных для технического проекта данной системы и принятых из технических проектов и рабочей документации других систем.

При этом записывают только те документы, которые необходимы и достаточны для рассмотрения и утверждения технического проекта данной АСУ ТП.

Документы по ведомости комплектуют в папки, книги или альбомы, к которым составляют описи в соответствии с требованиями ЕСКД, записывают их в конце ведомости и указывают, что документы скомплектованы в папки, книги или альбомы согласно этим описаниям. Ведомость помещают первым документом первой папки, книги или альбома. Графы ведомости заполняют в соответствии с требованиями ЕСКД.

Пояснительная записка СПИО АСУ ТП должна содержать следующие разделы:

- введение;

- описание технологического объекта управления;

- общие постановки задач управлений технологическим процессом;

- описание структуры специального программного и информационного обеспечения АСУ ТП;

- постановки функциональных задач и описание структуры информационного обеспечения АСУ ТП;

- методы и алгоритмы решения функциональных задач АСУ ТП;

- технические требования к СПИО АСУ ТП.

Введение - содержит основные сведения о разрабатываемой системе и технологическом объекте управления, перечень документов, на основании которых разрабатываются документы СПИО АСУ ТП и технический проект системы в целом с указаниями даты их утверждения. Здесь же должно быть указано назначение и область применения проектируемого СПИО АСУ ТП, сведения об использовании в документах результатов работ.

Описание технологического объекта управления содержит принципиальную схему реализации технологического процесса на технологическом оборудовании и краткое содержательное описание технологического процесса как объекта управления или ссылку на документ технического проекта АСУ ТП, в котором приведено подробное его описание.

Общие постановки задач управления технологическим процессом - раздел, в котором раскрывается сущность задач управления технологическим процессом автоматизированного технологического комплекса в содержательном и формализованном виде, включая формулировки критериев управления и характеристику управляющих воздействий на технологический объект с учетом ограничений на изменение входных и выходных параметров технологического процесса. В этом разделе должны быть описаны принципы декомпозиции задач управления на функциональные задачи и дано обоснованно возможности и целесообразности их применимости к той или иной задаче управления АСУ ТП. При этом в качестве функциональной задачи должна рассматриваться задача реализации тех или иных информационных и управляющих функций системы управления (сбор, преобразовать хранение информации о состоянии технологического объекта, представление информации оперативному персоналу, выработка решений и осуществление управляющих воздействий на технологический объект управления).

Описание структуры СПИО АСУ ТП - даны перечень функциональных задач систем и краткое описание их логической и информационной взаимосвязи.

Постановки функциональных задач и описание структуры информационного обеспечения АСУ ТП - раздел, в котором описана технико-экономическая сущность каждой функциональной задачи, входная и выходная информация и структуры информационных массивов, система кодирования технологический и технико-экономической информации, справочная и оперативная информация для решения функциональных задач АСУ ТП.

Постановки функциональных задач должны быть приведены в содержательном и формализованном виде. Содержательное описание функциональной задачи должно включать сведения о сущности процесса обработки информации, физической природе явлений технологического процесса, реализуемого на технологическом оборудовании, о месте и значении каждого явления в общем процессе функционирования описываемой реальной системы, о связи и характере взаимодействия между отдельными явлениями.

Формализованное описание функциональной задачи должно включать перечень и обозначение входных, выходных промежуточных параметров и используемых констант, размерности и диапазоны изменения (рекомендуется применять табличный способ описания параметров), полную систему отношений между переменными (формулы, уравнения, логические условия и т. п.), математическую формулировку решаемой задачи. Не рекомендуется излагать выводы используемых формул, уравнений и т. п. (эти материалы могут быть приведены в приложении к пояснительной записке).

Для каждой функциональной задачи должно быть указано ее место в комплексе задачи и связь с другими задачами системы, описаны специфические особенности, если такие имеются, определены методы организации входных, промежуточных и выходных информационных массивов, указано максимально допустимое время задержки решений, очередность выполнения, способ запуска каждой задачи в системе на выполнение, дан перечень информационных массивов, общих для двух или более информационных задачи системы и описана их структура.

Методы и алгоритмы решения функциональных задач АСУ ТП - раздел, в котором для каждой функциональной задачи описываются метод и алгоритм ее решения, сравнительная оценка примененного метода с другими возможными методами решения и приведено обоснование его выбора, дана информационная модель, содержащая четкое изложение идей принятого метода решения задачи. Для каждого алгоритма должны быть приведены схема и ее подробное описание, а также содержательное и формализованное описание входных промежуточных и выходных параметров.

Описание каждого параметра должно содержать:

- название параметра и его условное обозначение на схеме алгоритма;

- тип величин (двоичная, символьная);

- формат величины (целая, формат с плавающей запятой и др.) для параметров;

- периодичность обновления информации по каждому параметру;

- способ организации контроля вычислений, минимальное и максимальное значение параметра;

- название алгоритмов или программ, которые подготавливают информацию и (или) которые ее используют.

Для входных параметров алгоритма, информация по которым вводится вычислительный комплекс через устройства ввода-вывода (ввод с клавиатуры и подобных устройств), описание должно содержать:

названия документов, в которых они представлены;

требования к подготовке исходных данных (информации) для ввода в вычислительный комплекс.

Должны быть приведены схемы и описания алгоритмов внесения изменений при необходимости корректировки информации, введенной в память вычислительного комплекса, перечень возможных ошибок в исходных данных и причин их возникновения, способы автоматического обнаружения и исправления ошибок, схемы и описания алгоритмов исправления ошибок в автоматическом режиме (при невозможности исправления ошибки в автоматическом режиме, но при условии ее обнаружения должны быть указаны действия и вид информации, выдаваемой вычислительным комплексом оперативному персоналу при возникновении указанной выше ситуации).

Для входных параметров алгоритма, информация по которым вводится в память вычислительного комплекса через специальные устройства связи с объектом; должны быть приведены:

- технические характеристики сигналов от источника информации (физическое представление сигнала, его размерность, пределы изменения, время нахождения сигнала на выходе источника информации);

- требования к организации ввода информации (периодичность, порядок опроса однотипных источников информации);

- описание схем подключения источников информации к вычислительному комплекса и названия алгоритмов, использующих информацию по контролируемому параметру;

- требуемый или рекомендуемый объем памяти для хранения информации по контролируемому параметру;

- допустимое время задержки ввода информации по отношению к моменту возникновения запроса на обслуживание от инициативного источника информации.

- Для выходных параметров алгоритма, информация по которым выводится на объект от ЭВМ через специальные устройства связи с объектом, должны быть приведены:

- схемы вывода сигналов на объект;

- требования к физическому представлению сигналов (аналоговые таковые, напряжения частотные сигналы, дискретные сигналы);

- требования к длительности времени нахождения сигналов на входе приемников информации (регулятора, исполнительного механизма, аналогового или цифрового прибора и др.);

- требуемый или рекомендуемый объем памяти для хранения информации по выходному параметру.

Общие постановки задач управления технологическим процессом - раздел, в котором раскрывается сущность задач управления технологическим процессом автоматизированного технологического комплекса в содержательном и формализованном виде, включая формулировки критериев управления и характеристику управляющих воздействий на технологический объект с учетом ограничений на изменение входных и выходных параметров технологического процесса, описаны принципы декомпозиции задач управления на функциональные задачи и дано обоснованно возможности и целесообразности их применимости к той или иной задаче управления АСУ ТП. При этом в качестве функциональной задачи должна рассматриваться задача реализации тех или иных информационных и управляющих функций системы управления (сбор, преобразовать хранение информации о состоянии технологического объекта, представление информации оперативному персоналу, выработка решений и осуществление управляющих воздействий на технологический объект управления).

Описание структуры СПИО АСУ ТП - даны перечень функциональных задач систем и краткое описание их логической и информационной взаимосвязи.

Постановки функциональных задач и описание структуры информационного обеспечения АСУ ТП - раздел, в котором описана технико-экономическая сущность каждой функциональной задачи, в общем виде описаны входная и выходная информация и структуры информационных массивов, включая единую систему кодирования технологический и технико-экономической информации, справочная и оперативная информация для решения функциональных задач АСУ ТП.

Постановки функциональных задач должны быть приведены в содержательном и формализованном виде. Содержательное описание функциональной задачи должно включать сведения о сущности процесса обработки информации, физической природе явлений технологического процесса, реализуемого на технологическом оборудовании, о месте и значении каждого явления в процессе функционирования описываемой реальной системы, о связи и характере взаимодействия между отдельными явлениями.

Формализованное описание функциональной задачи должно включать перечень и обозначение входных, выходных промежуточных параметров и используемых констант, размерности и диапазоны изменения (рекомендуется применять табличный способ описания параметров), полную систему отношений между переменными (формулы, уравнения, логические условия и т. п.), математическую формулировку задачи решаемой на заданной системе отношений. Не рекомендуется излагать выводы используемых формул, уравнений и т. п. (эти материалы могут быть приведены в приложении к пояснительной записке).

Для каждой функциональной задачи должно быть указано ее место в комплексе задач и связь с другими задачами системы, описаны специфические особенности, если такие имеются, определены методы организации входных, промежуточных и выходных информационных массивов, указано максимально допустимое время задержки решений, очередность выполнения, способ запуска каждой задачи в системе на выполнение, дан перечень информационных массивов, общих для двух или более информационных задачи системы, и описана их структура.

Методы и алгоритмы решения функциональных задач АСУ ТП - раздел, в котором для каждой функциональной задачи описываются метод и алгоритм ее решения, сравнительная оценка примененного метода с другими возможными методами решения и приведено обоснование его выбора, дана информационная модель, содержащая четкое изложение идей принятого метода решения задачи. Для каждого алгоритма должны быть приведены схема и ее подробное описание, а также содержательное и формализованное описание входных промежуточных и выходных параметров. Описание каждого параметра должно содержать:

- название параметра и его условное обозначение на схеме алгоритма;

- тип величин (двоичная, символьная);

- формат величины (целая, формат с плавающей запятой и др.) для тех параметров, на выбор формата которых имеются ограничения;

- периодичность обновления информации по каждому параметру;

- способ организации контроля вычислений, минимальное и максимальное значение параметра;

- название алгоритмов, которые подготавливают информацию и которые ее используют.

Для входных параметров алгоритма, информация по которым вводится вычислительный комплекс через устройства ввода-вывода (напр., с клавиатуры, файла и пр.), описание должно содержать названия документов, в которых они представлены и требования к подготовке исходных данных (информации) для ввода в программу.

Должны быть приведены схемы и описания алгоритмов внесения изменений (корректировки информации), введенной в АСУТП, перечень возможных ошибок в исходных данных и причин их возникновения, способы автоматического обнаружения и исправления ошибок, схемы и описания алгоритмов исправления ошибок в автоматическом режиме. При невозможности исправления ошибки в автоматическом режиме, но при условии ее обнаружения должны быть указаны действия и вид информации, выдаваемой вычислительным комплексом оперативному персоналу при возникновении указанной выше ситуации).

Для входных параметров алгоритма, информация по которым вводится в память вычислительного комплекса через специальные устройства связи с объектом; должны быть приведены:

· технические характеристики сигналов от источника информации (физическое представление сигнала, его размерность, пределы изменения, время нахождения сигнала на выходе источника информации);

· требования к организации ввода информации (периодичность, порядок опроса однотипных источников информации);

· описание схем подключения источников информации к вычислительному комплекса, названия алгоритмов, использующих информацию по контролируемому параметру;

· требуемый или рекомендуемый объем памяти для хранения информации по контролируемому параметру;

· допустимое время задержки ввода информации;

· для выходных параметров алгоритма, информация по которым выводится на объект вычислительного комплекса через специальные устройства связи с объектом, должны быть приведены:

· схемы вывода сигналов на объект;

· требования к физическому представлению сигналов (аналоговые таковые, напряжения частотные сигналы, дискретные сигналы);

· требования к длительности времени нахождения сигналов на входе приемников информации (регулятора, исполнительного механизма, аналогового или цифрового прибора и др.);

· требуемый или рекомендуемый объем памяти для хранения информации по выходному параметру;

· требования к организации вывода сигнала по каждому выходному параметру (например, периодичность вывода, порядок вывода информации для однотипных приемников информации).

Для алгоритмов, обеспечивающих вывод информации оперативному персоналу на устройства печати или индикации данных, должно быть дано описание:

· форм выходных документов (формы документов должны быть вычерчены или отпечатаны с точной фиксацией каждого показателя в документе);

· показателей в документе (предельные значения, количество знаков до и после запятой, размерность, точность округлений и др.);

· способов членения информации на страницах (интервалы между строками, оформление заголовков, заглавий таблиц, нумерация страниц и др.);

· способов контроля выходных документов.

Для проверки правильности функционирования программ, реализующих на вычислительном комплексе алгоритм решения конкретной функциональной задачи, в этом разделе пояснительной записки должны быть приведены схемы алгоритмов контрольных примеров и их подробные описания, а также контрольные расчеты к ним, которые можно оформлять в виде отдельных документов, содержащих схему расчета параметров, исходные данные и условия, расчет и заключение. Порядок изложения определяется характером рассчитываемых параметров. Для контрольных расчетов должны быть подобраны исходные данные, обеспечивающие охват всех или основных вариантов решения, предусмотренных по конкретному алгоритму решения функциональной задачи.

Технические требования к специальному программному и информационному обеспечению АСУ ТП - раздел, содержащий основные требования, которые необходимо учитывать при разработке СПО АСУ ТП (требования к языку программирования и типу вычислительного комплекса, к типу используемой операционной системы, на объем занимаемой оперативной и внешней памяти вычислительного комплекса, ограничения на время задержки при выполнении программ, на содержание и состав рабочей документации идр.).

Таблицы, расчеты и прочие документы - разрабатываются в виде отдельных документов только с целью обеспечения удобства их использования в процессе разработки программного и информационного обеспечения АСУ ТП. Как правило, они разрабатываются в качестве приложений к пояснительной записке.

Алгоритмы решения функциональных задач должны быть оформлены в виде формул или в виде схем в соответствии с правилами выполнения, установленными ГОСТ с использованием условных графических обозначений по ГОСТ и сопровождаться описаниями.