La technologie de production moderne impose des exigences élevées à l'automatisation des processus technologiques et à la sélection de moyens optimaux d'automatisation complexe. La production et la fourniture d’équipements d’automatisation industrielle complexes pour les processus technologiques, les systèmes de contrôle automatisés et l’optimisation des processus de production, les systèmes de contrôle de processus de complexité variable constituent l’un des domaines les plus importants du travail de notre entreprise. Nous proposons une large sélection d'outils pour une automatisation et une optimisation complètes des processus de production.

Le système automatisé de contrôle et de surveillance est conçu pour contrôler le processus technologique (APCS), optimiser les processus technologiques, automatiser les processus technologiques, maintenir des modes de fonctionnement optimaux des appareils technologiques et enregistrer les données intermédiaires, générer et émettre des rapports et des documents d'archivage, diagnostiquer les équipements de mesure dans tous des industries telles que la construction, l'alimentation, la chimie, le raffinage du pétrole, etc. Les stations de contrôle automatique (ACS) sont des armoires électriques multifonctionnelles et des panneaux d'automatisation dont l'objectif principal est l'automatisation des processus technologiques.

Grâce aux composants d'automatisation de haute qualité et hautement fiables fournis par des fabricants tels que Schneider Electric et Siemens, les systèmes de contrôle automatisés répondent aux principaux objectifs d'optimisation des processus de production et offrent le rapport qualité/prix le plus rentable pour l'utilisateur final. Les arguments économiques en faveur d'une automatisation complète et intégrée du contrôle des processus incluent la réduction des coûts matériels, par exemple grâce à l'utilisation de composants standard et à une conception modulaire, ainsi que des coûts de cycle de vie inférieurs du système et des économies sur les pièces de rechange.

Systèmes d'automatisation intégrés :

Contenu informatif élevé, aidant à évaluer le processus technique, à sélectionner les critères et à déterminer leur importance relative ;
avoir la capacité d'analyser la situation technologique, les violations du processus technologique, permettant l'ajustement technologique de la production ;
la capacité de rechercher le mode optimal de conduite du processus technologique ;
haute précision dans la mesure des paramètres technologiques et leur régulation ;
possibilité de dosage automatique des composants ;
la possibilité d'un maintien de haute qualité du régime technologique selon un algorithme donné ;
possibilité d'étendre le système de contrôle;
la possibilité de créer des postes de travail automatisés (AWS) pour le personnel de service sur la base de systèmes de contrôle de processus automatisés.

Les systèmes de contrôle de processus résolvent complètement tous ces problèmes visant à optimiser les processus technologiques. La gamme de services pour la mise en service et la mise en service de systèmes d'automatisation complexes comprend une formation sur la mise en œuvre et l'utilisation d'équipements d'automatisation industrielle en production, l'inspection préventive, la maintenance des postes de contrôle automatique, etc.

Le logiciel du complexe logiciel et matériel est destiné à la mise en œuvre du contrôle automatisé des équipements technologiques et à la répartition des paramètres de processus technologiques d'une station de contrôle automatique (APS).

Principales fonctions du système d'automatisation :

Répartition automatique des paramètres des équipements de process (niveaux, pressions, niveaux de séparation de phases, températures et débits des appareils de process) ;
comparaison des valeurs mesurées des paramètres de processus avec des valeurs spécifiées et génération de signaux de contrôle, ainsi que des alarmes d'avertissement et d'urgence ;
afficher l'avancement du processus technologique sous forme de schémas mnémoniques, de tendances (graphiques d'évolution des paramètres dans le temps), d'indicateurs ; chronométrer les principaux paramètres technologiques, générant un protocole d'événements et de données d'archives ;
contrôle opérationnel automatique et manuel des vannes électriques et des vannes de régulation depuis la console du poste de travail automatisé (AWS) de l'opérateur de procédé ;
contrôle opérationnel automatique et manuel des vannes électriques et des vannes de régulation à partir de la console du poste de travail automatisé (AWS) de l'opérateur-technologue ;
simulation de l'objet de contrôle, de divers accidents et pannes, pour un débogage indépendant et la formation du personnel de maintenance.

Structure et fonctions

Le développement de systèmes automatisés géographiquement répartis pour la collecte, le traitement des données et le contrôle du processus technologique nécessite l'utilisation de solutions spéciales pour la construction de réseaux de transmission de données. Le système de contrôle de processus automatisé est construit sur un principe hiérarchique et possède une structure à plusieurs niveaux.

Il existe quatre niveaux hiérarchiques dans le système de contrôle des processus :

Le niveau inférieur est le niveau des capteurs et des actionneurs ;
- niveau intermédiaire - niveau des contrôleurs industriels (PLC) ;
- niveau supérieur - niveau d'équipement de serveur industriel et de réseau ;
- niveau opérationnel - le niveau des postes d'opérateur et de répartition.

Le niveau inférieur est constitué de capteurs et d'actionneurs installés sur les objets technologiques. Leur conception et leur exécution leur permettent de fonctionner de manière stable et sûre dans les conditions météorologiques les plus défavorables, ainsi que dans les zones explosives. La communication des capteurs et actionneurs avec le niveau intermédiaire s'effectue à l'aide de câbles appropriés.

Le niveau intermédiaire comprend les contrôleurs industriels, l'automatisation de l'alimentation et des alarmes ainsi que les dispositifs secondaires nécessaires. Doit être situé sur place de manière à minimiser les coûts de câblage et à réduire l'impact des interférences. Les contrôleurs industriels constituent le cœur des logiciels et du matériel de surveillance et de gestion du système.

Les contrôleurs industriels réalisent :

Collecte et traitement de données provenant de capteurs;
Contrôle des objets technologiques selon des algorithmes de fonctionnement spécifiés.

Les caractéristiques distinctives des modèles de contrôleurs sélectionnés sont :

Une large gamme de modules, permettant le développement de systèmes de surveillance et de contrôle multifonctionnels ;
la présence de modules d'entrée/sortie intelligents, y compris des modules qui régulent le fonctionnement autonome ;
duplication du processeur central et des modules d'alimentation ;
possibilité de remplacement « à chaud » des modules ;
la présence de circuits de sortie ayant le type de protection contre les explosions « Circuit électrique à sécurité intrinsèque ».

Les informations sont transférées des contrôleurs au niveau suivant et les commandes de contrôle sont reçues à l'aide des interfaces RS485 standard. Tout contrôleur industriel communique avec le serveur simultanément via deux canaux de communication indépendants.

La duplication des canaux de communication serveur-contrôleur industriel est nécessaire pour augmenter la fiabilité du système dans son ensemble.

Le niveau supérieur du système est le niveau des serveurs industriels et des équipements réseau.

L'équipement réseau se compose de hubs, de commutateurs et de convertisseurs.

Un serveur industriel est un système informatique hautement fiable et tolérant aux pannes et permet une accumulation en temps réel et un stockage fiable à long terme de grands volumes d'informations technologiques, ainsi que l'accès à celles-ci à partir d'un grand nombre de postes de travail automatisés au niveau opérationnel. Les équipements de réseau et de télécommunications, les canaux de réseau, les lignes de communication téléphoniques et à fibre optique forment un réseau informatique industriel à haut débit et géographiquement réparti. La tolérance aux pannes du réseau est assurée par la redondance des canaux réseau, des lignes de communication et des équipements de communication.

Le niveau opérationnel comprend des postes de travail automatisés pour les opérateurs et les répartiteurs, ainsi qu'une imprimante réseau, installés dans différentes salles et bâtiments. Les postes de travail automatisés intégrés dans un réseau local forment un seul complexe informationnel et informatique (ICC). L'IVK met en œuvre l'affichage des informations technologiques sous forme graphique, assure l'émission de signaux d'alarme et l'interaction des opérateurs avec le système de contrôle de processus automatisé et organise la communication avec d'autres systèmes de contrôle. À ce niveau, des emplois totalement redondants (égaux dans les données reçues et dans les fonctions de gestion) sont créés les uns par rapport aux autres, ainsi que des emplois orientés vers la technologie qui prennent en compte de manière adéquate les spécificités du travail du personnel et la technologie de le site de production.

Automatisation des systèmes de contrôle

La technologie et la science évoluent constamment, ce qui permet de simplifier et d'accélérer considérablement de nombreux processus courants. Actuellement, les technologies automatisées sont introduites partout. Ils sont utilisés dans tous les domaines de l'industrie et de la production, ce qui leur permet de simplifier le processus technologique et le fonctionnement de l'entreprise dans son ensemble.

Automatisation des systèmes de contrôle pour optimiser le fonctionnement

L'automatisation des systèmes de contrôle implique un ensemble de mesures et d'outils logiciels et matériels qui peuvent réduire le nombre de personnel et améliorer le fonctionnement des systèmes. De telles technologies sont désormais particulièrement activement mises en œuvre dans les secteurs de l’électricité et des transports.

Un système automatisé n’est pas automatique, c’est-à-dire que sa mise en œuvre et son fonctionnement normal nécessitent la participation humaine. Généralement, un opérateur humain exécute des fonctions de contrôle de base qui ne sont pas influencées par les machines.

Les premiers systèmes automatisés sont apparus dans les années 60 du siècle dernier, mais ce n'est que maintenant que leur mise en œuvre active a commencé.

L'objectif principal du système de contrôle automatisé est d'augmenter la productivité de l'installation, d'augmenter l'efficacité de sa gestion et d'améliorer les méthodes de planification des processus de gestion.

Création et types de systèmes de contrôle automatisés

La création d'un système de contrôle automatisé est une tâche complexe et multi-structurelle qui nécessite une bonne base matérielle et la disponibilité de fonds.

La création d'un système de contrôle automatisé s'effectue en plusieurs étapes :

Développement d'une solution technique.
Concevoir le système lui-même.
Développement de logiciels pour la gestion du système.
Création de systèmes logiciels et matériels.
Installation du matériel nécessaire.
Travaux de mise en service.
Former des spécialistes pour travailler avec le nouveau système.

Tous les systèmes automatisés de gestion de la production sont divisés en plusieurs types principaux : les systèmes de gestion de la production et les systèmes de gestion des processus technologiques. Le premier type de système de contrôle automatisé réalise toutes les opérations nécessaires au fonctionnement et à la conduite normaux de la production à toutes ses étapes.

Le système automatisé comprend des logiciels, des informations, un support technique, métrologique, organisationnel et juridique.

Le deuxième type de système de contrôle automatisé implique la gestion et le contrôle d'une partie distincte du processus de production, en particulier la partie technologique. Ce système peut ajuster le processus à toutes les étapes et garantir le meilleur résultat de sa mise en œuvre.

Domaines d'application des systèmes automatisés

Les ACS sont activement utilisés dans diverses sphères de la vie et de l’industrie moderne. Ils sont notamment utilisés dans les systèmes d'éclairage, les systèmes de circulation, les systèmes d'information et tous les domaines de l'économie industrielle.

L'objectif principal de l'application et de l'utilisation de systèmes de contrôle automatisés est d'augmenter l'efficacité et l'utilisation des capacités de chaque objet. De tels systèmes vous permettent d'analyser rapidement et efficacement le fonctionnement d'une installation ; sur la base des données obtenues, les spécialistes peuvent prendre certaines décisions et mettre en place le processus de production.

De plus, de tels systèmes automatisés accélèrent considérablement la collecte et le traitement des données collectées sur le site, ce qui réduit le nombre de décisions prises par les humains.

L'utilisation de systèmes de contrôle automatisés augmente le niveau de discipline et de contrôle, car il est désormais beaucoup plus facile et pratique de contrôler le travail.

Les systèmes automatisés augmentent la vitesse de contrôle et réduisent les coûts de nombreuses opérations auxiliaires. La conséquence la plus importante de l'utilisation d'un système de contrôle automatisé est une augmentation de la productivité, une réduction des coûts et des pertes dans le processus de production.

L'introduction de telles technologies a un impact positif sur l'état de l'industrie et de l'économie nationales et simplifie également considérablement la vie du personnel.

Cependant, les technologies nécessitent des investissements financiers, et dans les premiers stades, l'argent est assez important, car la présence d'un système de contrôle automatisé implique un changement d'équipement et de machines. Au fil du temps, l'introduction de telles technologies s'avère payante et leur présence conduit au développement de la production nationale.

Systèmes d'automatisation des processus

Les types de systèmes d'automatisation comprennent :

Des systèmes immuables. Il s'agit de systèmes dans lesquels la séquence d'actions est déterminée par la configuration de l'équipement ou les conditions du processus et ne peut pas être modifiée au cours du processus ;
systèmes programmables. Il s'agit de systèmes dans lesquels la séquence d'actions peut varier en fonction de la configuration du programme et du processus donnés. La sélection de la séquence d'actions requise s'effectue au moyen d'un ensemble d'instructions qui peuvent être lues et interprétées par le système ;
systèmes flexibles (auto-ajustables). Ce sont des systèmes capables de sélectionner les actions nécessaires pendant le fonctionnement. La modification de la configuration du processus (la séquence et les conditions d'exécution des opérations) est effectuée sur la base d'informations sur l'avancement du processus.

Ces types de systèmes peuvent être utilisés à tous les niveaux d’automatisation des processus individuellement ou dans le cadre d’un système combiné.

Types de processus automatisés

Dans chaque secteur de l’économie, il existe des entreprises et des organisations qui fabriquent des produits ou fournissent des services. Toutes ces entreprises peuvent être divisées en trois groupes, en fonction de leur « éloignement » dans la chaîne de transformation des ressources naturelles.

Le premier groupe d’entreprises est constitué des entreprises qui extraient ou produisent des ressources naturelles. Ces entreprises comprennent, par exemple, les producteurs agricoles et les entreprises de production pétrolière et gazière.

Le deuxième groupe d'entreprises est celui des entreprises qui transforment des matières premières naturelles. Ils fabriquent des produits à partir de matières premières extraites ou produites par les entreprises du premier groupe. Ces entreprises comprennent, par exemple, les entreprises de l'industrie automobile, les aciéries, les entreprises d'électronique, les centrales électriques, etc.

Le troisième groupe est celui des entreprises du secteur des services. Ces organisations comprennent, par exemple, les banques, les établissements d'enseignement, les établissements médicaux, les restaurants, etc.

Pour toutes les entreprises, il est possible d'identifier des groupes communs de processus associés à la production de produits ou à la fourniture de services.

Ces processus comprennent :

Processus d'affaires;
processus de conception et de développement ;
processus de production ;
processus de contrôle et d’analyse.

Les processus métiers sont des processus qui assurent l'interaction au sein de l'organisation et avec les parties prenantes externes (clients, fournisseurs, autorités réglementaires, etc.). Cette catégorie de processus comprend les processus de marketing et de vente, l'interaction avec les consommateurs, les processus financiers, de personnel, de planification matérielle et comptable, etc.

Les processus de conception et de développement sont tous les processus impliqués dans le développement d'un produit ou d'un service. Ces processus comprennent les processus de planification du développement, de collecte et de préparation des données initiales, de mise en œuvre du projet, de suivi et d'analyse des résultats de conception, etc.

Les processus de fabrication sont les processus nécessaires pour fabriquer des produits ou fournir des services. Ce groupe comprend tous les processus de production et technologiques. Ils comprennent également les processus de planification de la demande et de planification des capacités, les processus logistiques et les processus de service.

Processus de contrôle et d'analyse - ce groupe de processus est associé à la collecte et au traitement d'informations sur l'exécution des processus. Ces processus comprennent les processus de contrôle qualité, la gestion opérationnelle, les processus de contrôle des stocks, etc.

La plupart des processus appartenant à ces groupes peuvent être automatisés. Aujourd'hui, il existe des classes de systèmes qui automatisent ces processus.

Stratégie d'automatisation des processus

L'automatisation des processus est une tâche complexe et chronophage. Pour réussir à résoudre ce problème, il est nécessaire d’adhérer à une certaine stratégie d’automatisation. Il vous permet d’améliorer les processus et de bénéficier d’un certain nombre d’avantages significatifs grâce à l’automatisation.

En résumé, la stratégie peut être formulée comme suit :

Comprendre le processus. Afin d'automatiser un processus, vous devez comprendre le processus existant avec tous ses détails. Le processus doit être entièrement analysé. Les entrées et sorties du processus, la séquence d'actions, la relation avec d'autres processus, la composition des ressources du processus, etc. doivent être déterminés.
simplifier le processus. Une fois l’analyse du processus effectuée, le processus doit être simplifié. Les activités inutiles qui n’ajoutent pas de valeur doivent être réduites. Les opérations individuelles peuvent être combinées ou effectuées en parallèle. Pour améliorer le procédé, d'autres technologies pour son exécution peuvent être proposées.
automatisation des processus. L'automatisation des processus ne peut être réalisée qu'après que le processus ait été simplifié autant que possible. Plus le processus est simple, plus il est facile à automatiser et plus le processus automatisé sera efficace.

Outils d'automatisation du système

Les outils d'automatisation de la production comprennent les équipements techniques d'automatisation (TAA) - il s'agit de dispositifs et d'instruments qui peuvent eux-mêmes être des outils d'automatisation ou faire partie d'un complexe matériel et logiciel. Les systèmes de sécurité d'une entreprise moderne comprennent des équipements d'automatisation technique. Le plus souvent, le TCA est un élément de base d'un système de sécurité intégré.

L'équipement technique d'automatisation comprend les dispositifs d'enregistrement, de traitement et de transmission d'informations dans la production automatisée. Avec leur aide, les lignes de production automatisées sont surveillées, régulées et contrôlées.

Les systèmes de sécurité surveillent le processus de production à l’aide de divers capteurs. Ils comprennent des capteurs de pression, des photocapteurs, des capteurs inductifs, des capteurs capacitifs, des capteurs laser, etc.

Des capteurs sont utilisés pour extraire automatiquement les informations et les convertir dans un premier temps. Les capteurs diffèrent par leurs principes de fonctionnement et par leur sensibilité aux paramètres qu'ils surveillent. L'équipement technique de sécurité comprend la plus large gamme de capteurs. C'est l'utilisation intégrée de capteurs qui permet de créer des systèmes de sécurité complets contrôlant de nombreux facteurs.

Les moyens techniques d'information comprennent également les dispositifs de transmission qui assurent la communication entre les capteurs et les équipements de contrôle. Dès réception d'un signal des capteurs, l'équipement de contrôle interrompt le processus de production et élimine la cause de l'accident. S'il est impossible d'éliminer la situation d'urgence, l'équipement technique de sécurité signale le dysfonctionnement à l'opérateur.

Les capteurs les plus courants inclus dans tout système de sécurité intégré sont les capteurs capacitifs.

Ils permettent la détection sans contact de la présence d'objets à une distance allant jusqu'à 25 mm. Les capteurs capacitifs fonctionnent selon le principe suivant. Les capteurs sont équipés de deux électrodes entre lesquelles la conductivité est enregistrée. Si un objet est présent dans la zone de contrôle, cela provoque une modification de l'amplitude d'oscillation du générateur inclus dans le capteur. Dans le même temps, des capteurs capacitifs se déclenchent, ce qui empêche les objets indésirables de pénétrer dans l'équipement.

Les capteurs capacitifs se distinguent par leur simplicité de conception et leur grande fiabilité, ce qui leur permet d'être utilisés dans une grande variété de domaines de production. Le seul inconvénient est la petite zone de contrôle de ces capteurs.

Les outils d'automatisation sont des moyens techniques conçus pour aider les responsables gouvernementaux à résoudre les problèmes d'information et de calcul. L'utilisation d'outils d'automatisation augmente l'efficacité de la gestion, réduit les coûts de main-d'œuvre des fonctionnaires et augmente la validité des décisions prises.

Les outils d'automatisation incluent les groupes d'outils suivants :

Ordinateurs électroniques (ordinateurs);
dispositifs d'interface et d'échange (USD);
dispositifs de collecte et de saisie d'informations ;
dispositifs d'affichage d'informations;
dispositifs de documentation et d'enregistrement d'informations;
postes de travail automatisés;
outils logiciels;
outils logiciels;
outils d'aide à l'information;
moyens de soutien linguistique.

Les ordinateurs électroniques sont classés :

A) par objectif – usage général (universel), axé sur les problèmes, spécialisé ;
b) en taille et en fonctionnalités - superordinateurs, grands ordinateurs, petits ordinateurs, micro-ordinateurs.

Les supercalculateurs apportent des solutions à des problèmes militaro-techniques complexes et aux problèmes de traitement de gros volumes de données en temps réel.

Les grands et petits ordinateurs permettent de contrôler des objets et des systèmes complexes. Les micro-ordinateurs sont conçus pour résoudre des problèmes d'information et de calcul dans l'intérêt de fonctionnaires spécifiques. Actuellement, la classe des micro-ordinateurs, basés sur des ordinateurs personnels (PC), s'est largement développée.

À leur tour, les ordinateurs personnels sont divisés en ordinateurs fixes et portables. Les ordinateurs fixes comprennent : les ordinateurs de bureau, les ordinateurs portables, les blocs-notes et les ordinateurs de poche. Tous les composants des ordinateurs de bureau sont réalisés sous la forme de blocs séparés. Les PC portables de type Lop Top se présentent sous la forme de petites valises pesant 5 à 10 kilogrammes. Un PC portable de type Note book ou Sub Note book a la taille d'un petit livre et présente les mêmes caractéristiques qu'un PC de bureau. Les ordinateurs de poche de type Palm Top ont la taille d'un ordinateur portable et vous permettent d'enregistrer et de modifier de petites quantités d'informations. Les ordinateurs personnels portables comprennent les secrétaires électroniques et les cahiers électroniques.

Les dispositifs d'interface et d'échange sont conçus pour faire correspondre les paramètres des signaux de l'interface interne de l'ordinateur avec les paramètres des signaux transmis via les canaux de communication. De plus, ces dispositifs effectuent à la fois une correspondance physique (forme, amplitude, durée du signal) et une correspondance de code. Les périphériques d'interface et d'échange comprennent : les adaptateurs (adaptateurs réseau), les modems, les multiplexeurs. Les adaptateurs et les modems assurent la coordination des ordinateurs avec les canaux de communication, et les multiplexeurs assurent la coordination et la commutation d'un ordinateur et de plusieurs canaux de communication.

Dispositifs de collecte et de saisie d'informations. La collecte d'informations en vue de leur traitement ultérieur sur un ordinateur est effectuée par des agents des organismes de contrôle et des capteurs d'informations spéciaux dans les systèmes de contrôle des armes. Les appareils suivants sont utilisés pour saisir des informations dans un ordinateur : claviers, manipulateurs, scanners, tablettes graphiques et périphériques de saisie vocale.

Un clavier est une matrice de touches combinées en une seule unité et une unité électronique permettant de convertir les frappes en code binaire.

Les manipulateurs (dispositifs de pointage, dispositifs de contrôle du curseur) ainsi que le clavier augmentent l'expérience utilisateur. La convivialité accrue est principalement due à la possibilité de déplacer rapidement le curseur sur l’écran d’affichage. Actuellement, les types de manipulateurs suivants sont utilisés dans les PC : un joystick (un levier monté sur le boîtier), un stylo lumineux (utilisé pour former des images sur l'écran), un manipulateur de type souris, un scanner - pour saisir des images dans le PC, tablettes graphiques - pour former et saisir des images dans un PC, moyens de saisie vocale.

Les dispositifs d'affichage d'informations affichent des informations sans fixation à long terme. Ceux-ci incluent : des écrans, des cartes graphiques, des moniteurs vidéo. Les écrans et les moniteurs vidéo sont utilisés pour afficher les informations saisies à partir du clavier ou d'autres périphériques d'entrée, ainsi que pour fournir des messages à l'utilisateur et les résultats de l'exécution du programme. Les affichages graphiques fournissent un affichage visuel des informations textuelles sous la forme d'une ligne rampante.

Les dispositifs de documentation et d'enregistrement d'informations sont conçus pour afficher des informations sur papier ou sur d'autres supports afin d'assurer un stockage à long terme. La classe de ces appareils comprend : les périphériques d'impression, les périphériques de stockage externes (ESD).

Les appareils d'impression ou les imprimantes sont conçus pour imprimer des informations alphanumériques (texte) et graphiques sur du papier ou un support similaire. Les imprimantes matricielles, à jet d'encre et laser sont les plus utilisées.

Un PC moderne contient au moins deux périphériques de stockage : un lecteur de disquette magnétique (FMD) et un lecteur de disque magnétique (HDD). Cependant, en cas de traitement de gros volumes d'informations, les lecteurs ci-dessus ne peuvent assurer leur enregistrement et leur stockage. Pour enregistrer et stocker de grandes quantités d'informations, des périphériques de stockage supplémentaires sont utilisés : lecteurs de disques et de bandes magnétiques, lecteurs optiques (ODD), lecteurs de DVD. Les lecteurs de type GCD offrent une densité d'enregistrement élevée, une fiabilité et une durabilité accrues du stockage des informations.

Les lieux de travail automatisés (AWS) sont des lieux de travail de fonctionnaires, équipés d'équipements de communication et d'automatisation. Le principal moyen d'automatisation dans le cadre d'un lieu de travail automatisé est le PC.

Un logiciel mathématique est un ensemble de méthodes, de modèles et d'algorithmes nécessaires à la résolution de problèmes d'information et de calcul.

Les outils logiciels sont un ensemble de programmes, de données et de documents de programme nécessaires pour assurer le fonctionnement de l'ordinateur lui-même et résoudre les problèmes d'information et de calcul.

Les outils de support d'information sont un ensemble d'informations nécessaires pour résoudre des problèmes d'information et de calcul. Le support d'informations comprend les tableaux d'informations réels, un système de classification et de codage des informations et un système d'unification des documents.

Les moyens d'assistance linguistique sont un ensemble de moyens et de méthodes de présentation d'informations permettant leur traitement sur un ordinateur. La base du support linguistique est constituée de langages de programmation.

Automatisation des systèmes technologiques

L'introduction dans les entreprises de moyens techniques permettant l'automatisation des processus de production est une condition fondamentale pour un travail efficace. La variété des méthodes d'automatisation modernes élargit la gamme de leurs applications, tandis que les coûts de mécanisation sont généralement justifiés par le résultat final sous la forme d'une augmentation du volume des produits fabriqués, ainsi que d'une augmentation de leur qualité. .

Les organisations qui suivent la voie du progrès technologique occupent des positions de leader sur le marché, offrent de meilleures conditions de travail et minimisent les besoins en matières premières. Pour cette raison, il n'est plus possible d'imaginer de grandes entreprises sans la mise en œuvre de projets de mécanisation - les exceptions ne s'appliquent qu'aux petites industries artisanales, où l'automatisation de la production ne se justifie pas en raison du choix fondamental en faveur de la production manuelle. Mais même dans de tels cas, il est possible d'activer partiellement l'automatisation à certaines étapes de la production.

Bases de l'automatisation

Au sens large, l'automatisation implique la création de conditions de production qui permettront d'effectuer certaines tâches de fabrication et de commercialisation des produits sans intervention humaine. Dans ce cas, le rôle de l’opérateur peut être de résoudre les tâches les plus critiques. Selon les objectifs fixés, l'automatisation des processus technologiques et de la production peut être complète, partielle ou globale. Le choix d'un modèle spécifique est déterminé par la complexité de la modernisation technique de l'entreprise due au remplissage automatique.

Dans les usines et les usines où une automatisation complète est mise en œuvre, toutes les fonctionnalités de contrôle de la production sont généralement transférées vers des systèmes de contrôle mécanisés et électroniques. Cette approche est plus rationnelle si les conditions d'exploitation n'impliquent pas de changements. Sous forme partielle, l'automatisation est mise en œuvre à des étapes individuelles de la production ou lors de la mécanisation d'un composant technique autonome, sans nécessiter la création d'une infrastructure complexe pour gérer l'ensemble du processus. Un niveau complet d'automatisation de la production est généralement mis en œuvre dans certaines zones - il peut s'agir d'un département, d'un atelier, d'une ligne, etc. Dans ce cas, l'opérateur contrôle lui-même le système sans affecter le processus de travail direct.

Systèmes de contrôle automatisés

Pour commencer, il est important de noter que de tels systèmes supposent un contrôle total sur une entreprise, une usine ou une usine. Leurs fonctions peuvent s’étendre à un équipement spécifique, un convoyeur, un atelier ou une zone de production. Dans ce cas, les systèmes d'automatisation des processus reçoivent et traitent les informations de l'objet desservi et, sur la base de ces données, ont un effet correctif. Par exemple, si le fonctionnement d'un complexe de production ne répond pas aux paramètres des normes technologiques, le système utilisera des canaux spéciaux pour modifier ses modes de fonctionnement en fonction des exigences.

Objets d'automatisation et leurs paramètres

La tâche principale lors de l'introduction de moyens de mécanisation de la production est de maintenir les paramètres de qualité de l'installation, qui affecteront à terme les caractéristiques du produit. Aujourd'hui, les experts essaient de ne pas approfondir l'essence des paramètres techniques de divers objets, car théoriquement, la mise en œuvre de systèmes de contrôle est possible dans n'importe quelle composante de la production. Si l'on considère à cet égard les bases de l'automatisation des processus technologiques, alors la liste des objets de mécanisation comprendra les mêmes ateliers, convoyeurs, toutes sortes d'appareils et d'installations. On ne peut que comparer le degré de complexité de la mise en œuvre de l'automatisation, qui dépend du niveau et de l'ampleur du projet.

Concernant les paramètres avec lesquels fonctionnent les systèmes automatiques, on peut distinguer les indicateurs d'entrée et de sortie. Dans le premier cas, il s’agit des caractéristiques physiques du produit, ainsi que des propriétés de l’objet lui-même. Dans le second cas, ce sont des indicateurs directs de qualité du produit fini.

Moyens techniques de régulation

Les dispositifs assurant la régulation sont utilisés dans les systèmes d'automatisation sous la forme d'alarmes spéciales. En fonction de leur objectif, ils peuvent surveiller et contrôler divers paramètres du processus. En particulier, l'automatisation des processus technologiques et de la production peut inclure des alarmes de température, de pression, de caractéristiques de débit, etc. Techniquement, les appareils peuvent être réalisés sous forme d'appareils sans tartre avec des éléments de contact électriques en sortie.

Le principe de fonctionnement des alarmes de contrôle est également différent. Si l'on considère les appareils de température les plus courants, on peut distinguer les modèles manométriques, à mercure, bimétalliques et à thermistance. En règle générale, la conception structurelle est déterminée par le principe de fonctionnement, mais les conditions d'exploitation ont également une influence significative sur celui-ci. Selon l’orientation des travaux de l’entreprise, l’automatisation des processus technologiques et de la production peut être conçue en tenant compte des conditions de fonctionnement spécifiques. C'est pour cette raison que les dispositifs de contrôle sont conçus en mettant l'accent sur une utilisation dans des conditions d'humidité élevée, de pression physique ou d'action de produits chimiques.

Systèmes d'automatisation programmables

La qualité de la gestion et du contrôle des processus de production s'est sensiblement améliorée dans le contexte de l'approvisionnement actif des entreprises en appareils informatiques et en microprocesseurs. Du point de vue des besoins industriels, les capacités du matériel programmable permettent non seulement d'assurer un contrôle efficace des processus technologiques, mais également d'automatiser la conception, ainsi que de réaliser des tests et des expérimentations en production.

Les appareils informatiques utilisés dans les entreprises modernes résolvent les problèmes de régulation et de contrôle des processus technologiques en temps réel. De tels outils d'automatisation de la production sont appelés systèmes informatiques et fonctionnent sur le principe de l'agrégation. Les systèmes comprennent des blocs fonctionnels et des modules unifiés, à partir desquels vous pouvez créer diverses configurations et adapter le complexe pour fonctionner dans certaines conditions.

Unités et mécanismes dans les systèmes d'automatisation

L'exécution directe des opérations de travail est réalisée par des dispositifs électriques, hydrauliques et pneumatiques. Selon le principe de fonctionnement, la classification implique des mécanismes fonctionnels et portionnels. Des technologies similaires sont généralement mises en œuvre dans l’industrie alimentaire. Dans ce cas, l'automatisation de la production implique l'introduction de mécanismes électriques et pneumatiques, dont les conceptions peuvent inclure des entraînements électriques et des organismes de réglementation.

Moteurs électriques dans les systèmes d'automatisation

La base des actionneurs est souvent constituée de moteurs électriques. Selon le type de contrôle, ils peuvent être présentés en versions sans contact et avec contact. Les unités contrôlées par des dispositifs de contact relais peuvent changer la direction de mouvement des pièces de travail lorsqu'elles sont manipulées par l'opérateur, mais la vitesse des opérations reste inchangée. Si l'automatisation et la mécanisation des processus technologiques utilisant des dispositifs sans contact sont prévues, des amplificateurs à semi-conducteurs sont utilisés - électriques ou magnétiques.

Panneaux et panneaux de contrôle

Pour installer des équipements devant assurer la gestion et le contrôle du processus de production dans les entreprises, des consoles et des panneaux spéciaux sont installés. Ils abritent des dispositifs de contrôle et de régulation automatiques, des instruments, des mécanismes de protection, ainsi que divers éléments d'infrastructure de communication. De par sa conception, un tel bouclier peut être une armoire métallique ou un écran plat sur lequel est installé un équipement d'automatisation.

La console, à son tour, est le centre du contrôle à distance - c'est une sorte de salle de contrôle ou de zone opérateur. Il est important de noter que l'automatisation des processus technologiques et de la production doit également permettre l'accès à la maintenance par le personnel. C'est cette fonction qui est largement déterminée par les consoles et les panneaux qui permettent d'effectuer des calculs, d'évaluer les indicateurs de production et généralement de surveiller le processus de travail.

Conception de systèmes d'automatisation

Le document principal qui sert de guide pour la modernisation technologique de la production à des fins d'automatisation est le schéma. Il affiche la structure, les paramètres et les caractéristiques des appareils, qui serviront plus tard de moyens de mécanisation automatique.

Dans la version standard, le diagramme affiche les données suivantes :

Niveau (échelle) d'automatisation dans une entreprise spécifique ;
déterminer les paramètres de fonctionnement de l'installation, qui doit être dotée de moyens de contrôle et de régulation ;
caractéristiques de contrôle – complet, à distance, opérateur ;
possibilité de bloquer les actionneurs et les unités ;
configuration de l'emplacement des équipements techniques, y compris sur les consoles et les panneaux.

Outils d'automatisation auxiliaires

Malgré leur rôle secondaire, des appareils supplémentaires assurent d'importantes fonctions de surveillance et de contrôle. Grâce à eux, la même connexion entre les actionneurs et une personne est assurée. En termes d'équipement en dispositifs auxiliaires, l'automatisation de la production peut inclure des postes à boutons-poussoirs, des relais de commande, divers interrupteurs et panneaux de commande. Il existe de nombreuses conceptions et variétés de ces appareils, mais ils sont tous axés sur le contrôle ergonomique et sûr des unités clés sur site.

Automatisation des systèmes d'alimentation électrique

L'automatisation est la science des principes, méthodes et moyens de construction de systèmes et d'appareils permettant de contrôler certains appareils et leurs combinaisons sans intervention humaine.

L'automatisation est largement utilisée dans l'industrie de l'énergie électrique. L'automatisation des systèmes d'alimentation électrique (EPS) s'entend comme leur équipement de dispositifs et de systèmes individuels permettant de contrôler la production, le transport et la distribution d'énergie électrique en modes normal et d'urgence sans intervention humaine. Le rôle de l'automatisation et son niveau de perfection sont extrêmement importants pour garantir la fiabilité de l'EPS.

En raison de l'utilisation généralisée de l'énergie électrique dans absolument toutes les sphères de l'activité humaine, la défaillance du système énergétique, dont le fonctionnement normal est largement déterminé par la fiabilité de l'automatisation, entraînera des conséquences négatives et souvent catastrophiques.

Par exemple, en raison de dysfonctionnements dans le fonctionnement des dispositifs d'automatisation du plus grand système électrique des États-Unis, CANUSE (Canada-USA Eastern), le 9 novembre 1965, le système électrique s'est « effondré ». Cet accident a été qualifié de "catastrophe du siècle" - en 11 minutes, l'électricité a été complètement coupée dans une zone de 200 000 kilomètres carrés, où se trouvent des villes géantes comme New York, Boston, Montréal et d'autres. Les trains électriques se sont arrêtés, des milliers de personnes étaient coincées dans les rames de métro dans les tunnels entre les gares, les avions ne pouvaient pas atterrir sur les aérodromes qui « disparaissaient » dans l'obscurité, beaucoup sont restés dans des ascenseurs arrêtés entre les étages des maisons. Les pertes causées par la catastrophe se sont élevées à un montant colossal – environ 100 millions de dollars. La cause de l'accident était le fonctionnement incorrect de l'un des éléments d'automatisation du système – le relais.

L'indicateur le plus important de la perfection d'un EPS est la qualité de l'électricité, ce qui signifie avant tout la stabilité de la valeur de la tension et de sa fréquence. L'écart de ces paramètres par rapport aux valeurs nominales entraîne une détérioration des performances des consommateurs d'électricité. Par exemple, des surtensions au-delà des limites admissibles et même une courte interruption de l'alimentation électrique (0,01 s) entraînent un dysfonctionnement de l'équipement électronique. Les tâches de maintien de la stabilité requise de la valeur de tension et de sa fréquence sont mises en œuvre par des systèmes automatiques appropriés.

Pour augmenter la fiabilité de l'approvisionnement en électricité, des sources d'électricité autonomes sont largement utilisées sous la forme de centrales électriques diesel, d'unités à turbine à gaz et d'unités d'alimentation électrique garantie utilisant diverses sources d'énergie primaire. Leur fonctionnement normal est également impossible sans systèmes de contrôle automatique.

Pour surveiller et gérer les modes de sources d'électricité, assurer un approvisionnement ininterrompu aux consommateurs et gérer l'élimination des accidents dans le système électrique, des services de contrôle de répartition pour le système électrique sont en cours de création. Actuellement, la complexité des tâches de contrôle opérationnel des grands EPS conduit au fait que le répartiteur n'est pas en mesure de contrôler tous les nœuds du réseau électrique et n'est pas en mesure d'effectuer assez rapidement les opérations pour le contrôler. Par conséquent, l'automatisation se voit confier des opérations permettant de contrôler l'EPS avec la précision, la fiabilité et la rapidité requises, proportionnelles à la durée des processus électromagnétiques et électriques se produisant dans le système.

Ainsi, l'objectif principal de l'automatisation EPS est d'assurer la qualité requise de l'électricité et d'augmenter la fiabilité de l'approvisionnement en électricité des consommateurs. Nous notons également que l'automatisation conduit à une plus grande simplicité et facilité de fonctionnement et augmente l'efficacité des modes de fonctionnement EPS.

L'automatisation commence par l'utilisation de dispositifs automatiques pour contrôler des objets individuels.

Ils peuvent être divisés en deux grandes classes :

1. Machines automatiques et systèmes automatiques qui effectuent un certain type d'opérations uniques ou multiples.
2. Systèmes automatiques qui, pendant une période suffisamment longue, modifient ou maintiennent constante de manière appropriée toute quantité physique de l'objet de contrôle.

Dans l'industrie de l'énergie électrique, les systèmes de première classe comprennent des appareils et des systèmes d'automatisation des types suivants :

Alarme automatique ;
mise en marche automatique de machines synchrones pour un fonctionnement en parallèle ;
automatiques d'urgence (AA);
perte automatique de fréquence (AFS);
réenclenchement automatique (AR);
mise en marche automatique d'une réserve (ATS) ;
systèmes automatisés de contrôle de répartition pour le système d’énergie électrique.

Les systèmes automatiques de deuxième classe dans l'industrie de l'énergie électrique comprennent principalement les systèmes de contrôle automatique :

Tension du générateur ;
vitesse de rotation du diesel ;
tension du stabilisateur de tension ;
tension du transformateur, etc.

La régulation automatique en EPS est principalement utilisée pour réguler la tension et la puissance réactive, la fréquence et la puissance active.

Les principales tâches de la régulation automatique sont :

Assurer la qualité et les niveaux de tension spécifiés dans les nœuds EPS et ainsi la répartition rationnelle des flux de puissance réactive lors du transport de l'électricité des sources aux consommateurs ;
assurer la stabilité et le fonctionnement de l'EPS en modes normal et d'urgence.

La production, la distribution et la consommation d'électricité s'effectuent principalement en courant alternatif. La fréquence de la tension générée f est strictement liée à la vitesse angulaire de rotation du générateur synchrone. Ainsi, pour assurer la stabilité de la fréquence f, les unités entraînant les générateurs sont équipées de régulateurs de vitesse automatiques. Outre le problème de la stabilisation de la fréquence f, ils résolvent simultanément le problème de la répartition optimale de la puissance active entre les générateurs fonctionnant en parallèle, minimisant ainsi le coût de production d'électricité.

Systèmes d'automatisation des processus

L'automatisation est l'un des domaines du progrès scientifique et technologique, qui s'exprime dans l'utilisation de moyens techniques d'autorégulation, de méthodes économiques et mathématiques et de systèmes de contrôle qui libèrent complètement les personnes de la participation directe aux processus d'obtention, de conversion, de transfert et d'utilisation. énergie, matériaux ou informations. Nécessite l'utilisation supplémentaire de dispositifs de contrôle utilisant la technologie électronique et des méthodes informatiques qui copient les fonctions nerveuses et mentales d'une personne.

L'automatisation d'un processus technologique est un ensemble de méthodes et d'outils conçus pour mettre en œuvre un ou plusieurs systèmes permettant de contrôler le processus de production sans participation humaine directe.

Améliorer l'efficacité du processus de production ;
Améliorer la sécurité du processus de production.

Améliorer la qualité de la réglementation ;
Augmentation de la disponibilité des équipements ;
Améliorer l’ergonomie des opérateurs de process.

La résolution des problèmes d'automatisation des processus s'effectue à l'aide de :

Introduction de méthodes d'automatisation modernes ;
mise en œuvre d’outils d’automatisation modernes.

En règle générale, grâce à l'automatisation du processus technologique, un système de contrôle de processus automatisé est créé.

L'automatisation des processus technologiques au sein d'un processus de production vous permet d'organiser la base de la mise en œuvre de systèmes de gestion de production et de systèmes de gestion d'entreprise.

En raison des différentes approches, on distingue l'automatisation des processus technologiques suivants :

Automatisation des processus technologiques continus (Process Automation);
Automatisation de processus technologiques discrets (Factory Automation);
Automatisation des processus technologiques hybrides (Hybrid Automation).

Les principaux objectifs de l’automatisation des processus sont :

Améliorer l'efficacité du processus de production ;
- augmenter la sécurité du processus de production.

Les objectifs sont atteints en résolvant les tâches suivantes d'automatisation des processus :

Améliorer la qualité de la réglementation ;
- augmenter le facteur de disponibilité des équipements ;
- améliorer l'ergonomie des opérateurs de procédés ;
- stockage d'informations sur l'avancement du processus technologique et les situations d'urgence.

La résolution des problèmes d'automatisation des processus technologiques passe par l'introduction de méthodes et d'outils d'automatisation modernes. Grâce à l'automatisation du processus technologique, un système de contrôle de processus automatisé est créé.

L'automatisation des processus technologiques au sein d'un processus de production vous permet d'organiser la base de la mise en œuvre de systèmes de gestion de production et de systèmes de gestion d'organisation.

En raison des différentes approches, il existe :

1. automatisation des processus technologiques continus ;
2. automatisation de processus technologiques discrets ;
3. automatisation des processus technologiques hybrides.

Un système de contrôle de processus automatisé transfère les fonctions de production, de contrôle et de gestion des humains vers des dispositifs techniques automatiques spéciaux qui assurent la collecte, l'enregistrement, la transmission et le traitement automatisés des informations.

Par conséquent, un système de gestion de production automatisé peut comprendre un équipement (machine ou appareil), une ligne, un complexe, connecté par son propre système de communication avec des instruments, collectant rapidement et systématiquement des informations sur les écarts par rapport à la norme dans le processus technologique et analysant les informations reçues.

Les systèmes chargés de résoudre une fonction spécifique d'un équipement ou d'un processus technologique décident rapidement comment ajuster le fonctionnement des mécanismes, éliminer les écarts dans les modes des processus technologiques, etc.

Les commandes sont émises via des lignes de communication pour effectuer les ajustements nécessaires et en même temps l'exécution des commandes reçues est surveillée.

Les systèmes de contrôle des processus technologiques (APCS) forment, avec un complexe moderne d'unités et de machines principales et auxiliaires, des complexes automatisés (AC).

Conception de systèmes d'automatisation

L'élément le plus important de tout système de production et d'ingénierie moderne, quel que soit son profil, est l'introduction généralisée de l'automatisation des systèmes technologiques basés sur des contrôleurs à microprocesseur.

L'utilisation de systèmes automatisés de contrôle de processus (APCS) vous permet de :

Implémentez le contrôle le plus avancé, qui peut être rapidement reconfiguré par programme lors de la modification des paramètres de l'objet ;
lors de la gestion, prendre en compte non seulement l'état actuel de l'objet de contrôle, mais également son historique grâce à la présence de la mémoire MPC ;
calculer automatiquement la structure et les paramètres les plus appropriés.

Ces dernières années, lors de la création de systèmes de contrôle de processus automatisés basés sur MPC, des méthodes de théorie moderne du contrôle d'objets complexes, d'évaluation de l'état et des paramètres de leurs réglages adaptatifs et des paramètres des contrôleurs numériques ont été utilisées. Tout système n'existe pas en soi, mais entouré d'un environnement externe qui interagit avec lui dans son ensemble ou avec ses éléments individuels. L'interaction des éléments du système, tant de l'intérieur qu'avec l'environnement extérieur, introduit une certaine incertitude dans la notion de limites du système et empêche sa localisation. Il est nécessaire de limiter le nombre de connexions à prendre en compte et d'écarter celles qui sont sans importance et ont peu d'effet sur le fonctionnement du système. Par conséquent, l’étape la plus importante dans la mise en œuvre de systèmes de contrôle de processus automatisés est la conception des systèmes d’automatisation.

L'automatisation centralisée des systèmes d'alimentation en chaleur, du chauffage de l'eau, de la ventilation et de la climatisation, de l'approvisionnement en eau chaude et froide, de l'approvisionnement en gaz, de l'évacuation de l'eau, de l'approvisionnement en électricité et d'autres lignes de services publics nécessite une conception équilibrée et bien fondée et l'utilisation d'une automatisation fiable de haute qualité. Le principal outil pour résoudre les problèmes modernes d'automatisation des processus technologiques sont les systèmes de contrôle automatisés (ACS).

La conception du système comprend les étapes suivantes :

1. Conception du niveau d'équipement et d'instrumentation de terrain. Développement de schémas fonctionnels d'automatisation des installations ; détermination des types, ainsi que des emplacements d'installation des capteurs et des actionneurs ; élaboration de schémas d'armoires d'automatisation ; schémas de câblage externe ; plans d'itinéraire.
2. Conception du niveau de collecte et de traitement de l'information, contrôle des actionneurs. Sélection des types et composition des contrôleurs ; développement d'algorithmes de fonctionnement et programmation de contrôleurs.
3. Conception du niveau des postes opérateurs et des réseaux.

Conception de postes de travail opérateurs automatisés (AWS) et de réseaux informatiques locaux (LAN). Développement de logiciels applicatifs pour postes opérateur, serveurs industriels et équipements réseaux.

Le niveau de complexité et l'échelle des systèmes - de l'automatisation des installations technologiques individuelles à l'automatisation complète de l'ensemble de la production.

Il est envisagé de réaliser une gamme complète de travaux de conception ou ses différentes étapes :

Inspection de l'objet d'automatisation, génération des données initiales ;
développement d'un concept d'automatisation, formation d'exigences techniques ;
élaboration de matériel de travail pour la tenue d'un appel d'offres pour la sélection d'un fournisseur d'équipements d'automatisation de base ;
élaboration de spécifications techniques pour la création de systèmes d'automatisation;
développement de la conception technique et de la documentation de travail dans les parties OR, OO, TO, IO, MO, PO ;
élaboration de documents d'estimation ;
soutien aux examens de la documentation de conception et d'estimation ;
supervision par le concepteur du respect des décisions de conception.

Systèmes d'automatisation de la production

Système de conception assistée par ordinateur - La CAO est utilisée par les concepteurs lors du développement de nouveaux produits et de la documentation technique et économique. Il vous permet de réduire considérablement le temps de développement et de production des dessins de projet, qui étaient auparavant réalisés manuellement, et crée la possibilité de développer diverses options de projet pour la sélection ultérieure de l'option optimale. Le système informatique permet de stocker de la documentation dans la mémoire de l’ordinateur et, au besoin, de la récupérer pour apporter des modifications au projet ; transférer des dessins sur papier ; vérifier les erreurs.

Les systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO) ont commencé à être introduits à la fin des années 50. pour les calculs techniques, dans les années 60. pour les travaux de conception et d'ingénierie (l'ordinateur a été utilisé en mode traitement de données par lots). Par exemple, les processus technologiques CAO développés (CAD TP) permettent de concevoir des processus de marquage à chaud et des matrices sur ordinateur, en fournissant toutes les informations technologiques nécessaires. Une personne participe uniquement au codage des données originales.

Il existe deux méthodes fondamentalement différentes de conception assistée par ordinateur :

1. La synthèse de l'objet conçu (structure, processus technologique, atelier) est appliquée aux exigences spécifiques données et aux conditions techniques et économiques pour la production à grande échelle et en série de produits (conception individuelle) ;
2. Recherche à l'aide de systèmes de recherche d'informations selon les caractéristiques spécifiées d'un objet typique ou groupé à partir de la nomenclature des objets disponibles dans la mémoire de l'ordinateur pour les entreprises à production unique, à petite échelle et en série (conception de groupe ou standard).

La description d'un processus technologique groupé pour les pièces est une liste d'opérations technologiques (parcours de processus) avec des équipements et accessoires attribués à chacune d'elles. Le processus technologique de chaque pièce spécifique appartenant à un groupe donné est déterminé par la sélection dans le processus technologique du groupe des opérations nécessaires à la fabrication de cette pièce. Lors de la sélection des opérations, des règles formalisées (conditions) sont utilisées qui établissent la correspondance des paramètres technologiques, de conception et de production de la pièce, d'une part, et les opérations du processus technologique, les tailles et types d'équipements, d'autre part. Ces CAD TP sont principalement destinés aux entreprises ayant une production unique et à petite échelle.

Dans les entreprises produisant en masse et à grande échelle, les exigences en matière de qualité de la solution de conception augmentent. Même une légère réduction, par exemple, de la consommation de métal ou des coûts de main-d'œuvre dans un processus technologique donne un effet économique important lors de la production de centaines de milliers et de millions de pièces. Dans ce cas, il est nécessaire de concevoir individuellement (synthèse) le processus technologique et l'équipement par rapport à la pièce à fabriquer, en tenant compte des caractéristiques de sa forme et de sa taille et des capacités de l'équipement technologique utilisé, ainsi que de l'optimisation de la solution de conception. Le processus de conception se décompose en opérations élémentaires mais universelles (éléments de calcul, de prise de décision, transformations géométriques, etc.) dont chacune ne dépend plus des caractéristiques des pièces et des processus conçus. Cependant, dans l'ensemble, un complexe d'opérations élémentaires assure la prise de décision pour des pièces de toute forme et exigences technologiques pour une classe de problèmes sélectionnée.

Dans les années 70 l'avènement des mini-ordinateurs et des terminaux a permis d'obtenir des dessins et des graphiques à l'aide de CAD TP de manière interactive à de faibles coûts de main-d'œuvre et financiers.

La CAO vous permet d'accélérer les processus de conception et d'améliorer la qualité des projets, d'utiliser rapidement les dernières avancées scientifiques et technologiques et de mieux répondre aux besoins de nouveaux produits.

Système de gestion de production automatisé

Un système de contrôle automatisé de la production (APS) est une série de technologies qui vous permettent de gérer et de surveiller le fonctionnement des équipements de production à l'aide d'un ordinateur. Cette technologie va au-delà de l’automatisation conventionnelle principalement en offrant une flexibilité dans le processus de production. L'ordinateur peut émettre un nouvel ensemble de commandes à l'équipement qu'il contrôle et modifier la tâche exécutée par l'équipement.

Les premiers systèmes de planification automatisés - systèmes de planification des ressources matérielles (Manufacturing Resources Planning), systèmes MRP - sont apparus aux États-Unis dans les années 60 et n'ont pas perdu de leur pertinence à ce jour. A cette époque, le leadership de l’industrie américaine est inconditionnel. Cependant, l’émergence d’une forte concurrence de la part de l’Europe et du Japon exigeait des solutions appropriées.

Le problème de disposer des matériaux et composants nécessaires au bon moment, au bon endroit et dans la bonne quantité est particulièrement pertinent pour la production d'assemblages de masse, où les temps d'arrêt des convoyeurs sont inacceptables.

La méthodologie MRP et les solutions logicielles correspondantes ont été développées spécifiquement pour la production utilisant le système KANBAN ou juste à temps.

Cette méthodologie sert à atteindre les objectifs suivants :

Minimiser les stocks dans les entrepôts de matières premières et de produits finis ;
optimiser le flux de matériaux et de composants dans la production et éliminer les temps d'arrêt des équipements dus au non-arrivée des matériaux et des composants à temps.

Il faut comprendre que le MRP est une méthodologie qui, en pratique, est un programme informatique.

Actuellement, pour la planification des ressources des entreprises de production de masse, une approche appelée MRP II - planification des ressources de production - est utilisée.

Le cœur du système est la méthodologie MRP (Material Requirements Planning) pour planifier les besoins en matériaux.

Un système de contrôle automatisé qui prétend être un système MRP II doit être conforme aux exigences du document MRP II Standard System, développé par l'American Production and Inventory Control Society APICS et contient une description de 16 groupes de fonctions qu'il doit prendre en charge. . EN HAUT. Le niveau de support est divisé en obligatoire et facultatif (facultatif).

La tâche principale des systèmes de contrôle automatisés est de gérer tous les composants de la production, c'est-à-dire de contrôler les principaux équipements GPS utilisés dans le traitement (les principaux équipements GPS sont des machines équipées d'un système CNC), ainsi que des équipements supplémentaires (auxiliaires, mais les équipements GPS non moins importants comprennent divers équipements technologiques nécessaires à l'exécution d'une certaine opération du processus technologique de traitement des pièces, des robots industriels, des robots convoyeurs, etc.). Le « processus technologique » fait partie du « processus de production » (le processus de production commence par le traitement de la pièce et se termine par l'assemblage de pièces en unités) contenant des actions (un ensemble d'opérations et de transitions effectuées dans un certain ordre) pour changer le état de l'élément de production (pièce), le processus technologique est directement lié aux changements dans la taille, la forme et les propriétés matérielles de la pièce en cours de traitement.

Selon le degré d'automatisation, les systèmes de contrôle automatisés sont divisés en :

Automatique (entièrement automatique, sans la participation d'un opérateur humain) ;
automatisé (automatisation avec la participation d'un opérateur humain qui complète le travail du système de contrôle automatique).

Le système de contrôle automatisé peut être divisé en plusieurs niveaux, leur nombre dépend de l'exécution du GPS :

Au niveau externe se trouve un dispositif de contrôle d'une machine, d'un robot ou d'un moyen de transport ;
le niveau suivant est un concentrateur de canaux de communication provenant d'appareils de niveau inférieur, qui peuvent être réalisés sous la forme d'un micro-ordinateur ;
le troisième niveau est le système de contrôle GPS ;
le quatrième est le système de gestion de l'usine.

Principales fonctions du système de contrôle automatisé :

Gestion des mouvements de transport ;
surveiller l'ensemble du processus de production ;
impression de données ;
afficher des informations sur le moniteur ;
signalisation si nécessaire en cas d'urgence ;
préparation technologique de la production;
gestion des processus de production ;
gestion des outils ;
planification opérationnelle.

Le système de contrôle automatique se compose d'équipements informatiques - des ordinateurs de contrôle connectés en un seul complexe à l'aide de dispositifs d'interface et de lignes de données, ainsi que de logiciels conçus pour contrôler les unités individuelles d'équipements automatisés de tous les sous-systèmes et du système dans son ensemble. Il est basé sur l’utilisation d’équipements CNC et GPM. Le contrôle par programme des systèmes automatisés d'équipements techniques repose sur l'utilisation d'un programme qui détermine la procédure à suivre pour obtenir le résultat requis. Les ordinateurs, les dispositifs d'interface avec les objets et de transmission de données constituent le matériel du système de contrôle GPS, fonctionnant sous contrôle logiciel.

Le GPS ACS comprend les sous-systèmes suivants :

Sous-système UTSS (sous-système du système de contrôle automatique requis pour gérer le système de transport et d'entrepôt) ;
- Sous-système UTPP (sous-système du système de contrôle automatique qui gère le processus de production) ;
- Sous-système TPP (sous-système du système de contrôle automatique qui effectue la préparation technologique de la production) ;
- Sous-système UIO (sous-système du système de contrôle automatique pour la gestion de l'instrumentation) ;
- Sous-système OKP (sous-système du système de contrôle automatisé qui effectue la planification opérationnelle).

Automatisation des systèmes d'ingénierie

Un ensemble de solutions d'automatisation et de répartition des systèmes d'ingénierie est destiné à un certain nombre d'objets. Il s’agit tout d’abord de bâtiments de bureaux et administratifs. Deuxièmement, mais non des moindres : les centres de données, les centres commerciaux et de divertissement, les installations sportives, les installations industrielles, les bâtiments résidentiels et autres structures. L'utilisation de systèmes d'automatisation et de répartition vous permet d'augmenter le niveau intellectuel de n'importe quelle installation.

Les systèmes servent à résoudre les tâches suivantes :

Gestion et surveillance de l'état de tous les systèmes et équipements d'ingénierie de l'installation à partir d'un seul centre ;
créer les conditions de travail et de vie les plus confortables ;
réduire le coût d'exploitation de l'installation grâce à l'introduction de solutions économes en énergie et à la réduction du coût de la consommation d'énergie (électricité, chauffage, eau, gaz) ;
soutenir le développement durable du bâtiment.

Dans les bâtiments résidentiels et non résidentiels, il existe divers systèmes d'ingénierie qui consomment quotidiennement des ressources énergétiques telles que l'électricité, le gaz et l'eau.

Dans la plupart des foyers, tous les systèmes fonctionnent de manière autonome, sans interférer les uns avec les autres. Cependant, de plus en plus souvent, à l'aide des dernières technologies, l'automatisation et la répartition des systèmes d'ingénierie du bâtiment sont réalisées, ce qui permet de relier toutes les installations en un seul système et d'établir sa gestion pratique.

L’un des exemples les plus frappants de telles technologies est la Smart Home, dont les consommateurs intéressés par l’innovation ont probablement entendu parler. Pour comprendre pourquoi de tels projets sont développés, il convient d'étudier leurs caractéristiques et leurs capacités.

Où peut-on utiliser l’automatisation des systèmes d’ingénierie du bâtiment ?

Tout bâtiment utilisant des appareils électroménagers, des installations techniques et d'autres équipements de toutes sortes peut être connecté à un seul système. Cela signifie que non seulement les bâtiments résidentiels, mais aussi les bureaux, les installations de production, les bâtiments administratifs et toutes sortes de bâtiments peuvent être rendus plus pratiques en termes d'utilisation.

L'automatisation et la répartition des systèmes d'ingénierie du bâtiment contribuent à augmenter considérablement le confort de leur utilisation et la sécurité des personnes, puisque le système résout de manière indépendante la plupart des problèmes liés à un risque accru. À l'heure actuelle, en Russie, ces technologies sont principalement utilisées dans les bâtiments résidentiels, mais il est très probable qu'elles seront bientôt introduites dans d'autres domaines, car il y a de très bonnes raisons à cela.

Qu'apporte l'automatisation des systèmes d'ingénierie du bâtiment :

Minimiser la participation humaine à la gestion de toutes les parties du système ;
Sécurité accrue ;
Coûts de maintenance réduits pour toutes les parties du système ;
Possibilité d'accès à distance au fonctionnement de tous les équipements et de leur contrôle ;
Niveau de confort accru.

Avant de connecter toutes les communications utilisées dans une pièce en un seul réseau, il convient de vérifier soigneusement leur bon fonctionnement et leur fiabilité. Il est préférable d'introduire de telles innovations au stade de la construction ou de la rénovation majeure des locaux, car ce n'est que dans ce cas que vous pouvez être sûr que toutes les installations d'ingénierie fonctionnent normalement et ne nécessiteront pas de remplacement dans un avenir proche.

Ensuite, tous les paramètres d'un local résidentiel, municipal ou commercial sont évalués, il est important de prendre en compte les moindres nuances pouvant affecter le fonctionnement des systèmes. Après toutes expertises, un plan de travail est établi pour l'installation d'équipements de haute technologie, de logiciels et de divers capteurs.

Après l'installation du système, celui-ci est testé et soi-disant formé. Puisqu'une maison intelligente contrôle indépendamment la consommation des ressources énergétiques et assure pleinement la sécurité des personnes qui s'y trouvent, elle a besoin de temps pour étudier la charge de certaines installations d'ingénierie à un moment ou à un autre et l'horaire de travail des personnes.

Après avoir reçu le paquet de données complet, le système compose indépendamment l'algorithme de fonctionnement le plus optimal.

L'automatisation et la répartition des systèmes d'ingénierie du bâtiment peuvent s'effectuer de manière globale ou en plusieurs étapes.

En plus d'augmenter le niveau de confort et de sécurité, les propriétaires de bâtiments équipés de systèmes de répartition automatique bénéficient également d'avantages supplémentaires sous la forme de factures de services publics réduites.

Étant donné que tous les systèmes d'ingénierie sont intégrés les uns aux autres et que l'algorithme le plus rentable pour l'utilisation de toutes les ressources est élaboré, le niveau de paiement pour l'utilisation de l'électricité, du gaz et de l'eau est automatiquement réduit. De plus, l'automatisation et la répartition des systèmes d'ingénierie du bâtiment permettent de surveiller et de contrôler le fonctionnement de toutes les communications à distance.

Par exemple, vous pouvez accéder à un site Web spécial pour votre maison et vérifier si des appareils électroménagers sont restés allumés après votre départ au travail, et si le système ne les a pas éteints tout seul, ce qui est peu probable, vous pouvez lui donner ceci commander à distance.

Seuls des spécialistes compétents qui savent élaborer correctement des projets pour réaliser des travaux de ce type et les mettre en œuvre peuvent combiner tous les systèmes d'ingénierie en un seul complexe. Le plus souvent, cela est effectué par des sociétés spéciales disposant de licences confirmant leur compétence dans ce domaine.

Seuls des professionnels de haut niveau peuvent sélectionner l'équipement et le logiciel les plus appropriés qui permettront de gérer sans effort toutes les parties du système et garantiront sa fiabilité et sa longue durée de vie.

Automatisation des systèmes d'information

L'objectif de l'automatisation des processus d'information est d'augmenter la productivité et l'efficacité des travailleurs, d'améliorer la qualité des produits et services d'information, d'améliorer le service et l'efficacité du service aux utilisateurs. L'automatisation repose sur l'utilisation de la technologie informatique (CT) et des logiciels nécessaires.

Les principales tâches de l'automatisation des processus d'information sont :

1) réduire les coûts de main-d'œuvre lors de l'exécution de processus et d'opérations d'information traditionnels ;
2) élimination des opérations de routine ;
3) accélération des processus de traitement et de transformation de l'information ;
4) étendre les capacités d'analyse statistique et augmenter l'exactitude des informations comptables et de reporting ;
5) augmenter l'efficacité et le niveau de qualité du service aux utilisateurs ;
6) modernisation ou remplacement complet d'éléments de technologies traditionnelles ;
7) élargir les capacités d'organisation et d'utilisation efficace des ressources d'information grâce à l'utilisation des technologies de l'information scientifique (identification automatique des publications, systèmes de publication assistée par ordinateur, numérisation de texte, CD et DVD, systèmes de téléaccès et de télécommunications, courrier électronique, autres services Internet, hypertexte , texte intégral et données graphiques lisibles par machine, etc.);
8) faciliter les opportunités d'un large échange d'informations, la participation à des projets d'entreprise et autres qui favorisent l'intégration, etc.

Un système automatisé est un système composé de personnel et d'un ensemble d'outils d'automatisation pour leurs activités, mettant en œuvre une technologie automatisée pour exécuter des fonctions établies.

Un système automatisé (AS) se compose d'un ensemble interconnecté d'unités organisationnelles et d'un ensemble d'outils d'automatisation des activités, et implémente des fonctions automatisées pour des types d'activités individuels. Un type d'AS sont les systèmes d'information (SI), dont l'objectif principal est de stocker, d'assurer une récupération et une transmission efficaces des informations en fonction des demandes pertinentes.

Le SI est un ensemble interconnecté d'outils, de méthodes et de personnel utilisé pour stocker, traiter et diffuser des informations dans le but d'atteindre un objectif fixé.

Dans le même temps, les systèmes d'information automatisés (AIS) sont un domaine d'informatisation, un mécanisme et une technologie, un moyen efficace de traitement, de stockage, de récupération et de présentation des informations au consommateur. L'AIS représente un ensemble de sous-systèmes fonctionnels pour la collecte, la saisie, le traitement, le stockage, la récupération et la distribution d'informations. Les processus de collecte et de saisie des données sont facultatifs, puisque toutes les informations nécessaires et suffisantes au fonctionnement d'un AIS peuvent déjà faire partie de sa base de données.

Une base de données (DB) est généralement comprise comme une collection nommée de données qui reflète l'état des objets et leurs relations dans le domaine considéré.

Une base de données est un ensemble de données homogènes placées dans des tableaux ; il s'agit également d'un ensemble nommé de données qui reflète l'état des objets et leurs relations dans le domaine considéré.

Ils gèrent les processus d'information dans la base de données à l'aide de SGBD (systèmes de gestion de base de données).

Un ensemble de bases de données est généralement appelé banque de données. Dans ce cas, la banque de données est un ensemble logique et thématique de bases de données.

Un système d'information automatisé (AIS) est un ensemble de logiciels et de matériels conçus pour stocker et (ou) gérer des données et des informations, ainsi que pour effectuer des calculs.

L'objectif principal de l'AIS est de stocker, d'assurer une recherche et un transfert efficaces d'informations en fonction des demandes pertinentes afin de satisfaire au mieux les demandes d'informations d'un grand nombre d'utilisateurs. Les principes de base de l'automatisation des processus d'information comprennent : la rentabilité, la fiabilité, la flexibilité, la sécurité, la convivialité, le respect des normes.

Il existe quatre types d'AIS :

1) Couvrant un processus (opération) dans une organisation ;
2) Réunir plusieurs processus dans une seule organisation ;
3) Assurer le fonctionnement d'un processus à l'échelle de plusieurs organisations en interaction ;
4) Mettre en œuvre le travail de plusieurs processus ou systèmes à l'échelle de plusieurs organisations.

En même temps, les plus courants et les plus prometteurs sont : les AIS factuels, documentaires, intellectuels (experts) et hypertextes.

Pour travailler avec AIS, des postes de travail spéciaux pour les utilisateurs (y compris les travailleurs) sont créés, appelés « postes de travail automatisés » (AWS).

AWS est un ensemble d'outils, de divers appareils et de mobiliers conçus pour résoudre divers problèmes d'information.

Exigences générales relatives aux postes de travail : commodité et facilité de communication avec eux, y compris la configuration du poste de travail pour un utilisateur spécifique et une conception ergonomique ; efficacité de la saisie, du traitement, de la reproduction et de la recherche des documents ; la capacité d’échanger rapidement des informations entre le personnel de l’organisation, avec diverses personnes et organisations extérieures à celle-ci ; sécurité pour la santé de l'utilisateur. Un poste de travail est réservé à la préparation des documents textes et graphiques ; traitement de données, également sous forme de tableaux ; création et utilisation de bases de données, conception et programmation ; directeur, secrétaire, spécialiste, personnel technique et de soutien et autres. Parallèlement, le lieu de travail automatisé utilise divers systèmes d'exploitation et logiciels d'application, en fonction principalement des tâches fonctionnelles et des types de travail (administratif et organisationnel, managérial et technologique, personnel, créatif et technique).

L'AIS peut être représenté comme un complexe de technologies de l'information automatisées qui constituent un système d'information destiné aux services d'information aux consommateurs.

L'AIS peut être des systèmes assez simples (référence élémentaire) et complexes (experts, etc., apportant des solutions prédictives). Même les AIS simples ont des relations structurelles à valeurs multiples entre leurs modules, éléments et autres composants. Cette circonstance nous permet de les classer comme des systèmes complexes constitués de parties interconnectées (sous-systèmes, éléments) fonctionnant dans le cadre d'une structure complexe intégrale.

Automatisation des systèmes techniques

L'automatisation de la gestion repose sur un certain nombre de principes d'organisation de la gestion, qui peuvent être divisés en quatre groupes principaux.

Le premier groupe comprend les principes d'organisation du processus de production. Cet ensemble de principes répond à la question : « Comment gérer ? »

Dans la gestion automatisée de la production, les principes qui déterminent l'organisation et le fonctionnement du système de contrôle automatisé s'appliquent également). Cet ensemble de principes répond à la question : « Comment organiser le contrôle automatisé ?

L'automatisation du contrôle est devenue possible grâce à la disponibilité de moyens techniques modernes, d'un support mathématique et organisationnel, ainsi qu'à la flexibilité des informations de production. Cela nous permet d'identifier un groupe de principes qui déterminent la possibilité de créer un système de contrôle automatisé. Cet ensemble de principes répond à la question : « Sur quoi repose le contrôle automatisé ? »

Les processus de création de systèmes de contrôle automatisés - de la conception à la mise en œuvre - se caractérisent par la présence de leurs propres principes. Cet ensemble de principes répond à la question : « Comment créer un contrôle automatisé ?

Les troisième et quatrième groupes de principes seront systématiquement pris en compte dans toutes les sections de ce cours. Nous présenterons brièvement les premier et deuxième groupes de principes dans cette section.

Principes d'organisation du processus de production

Ces principes déterminent la combinaison rationnelle dans l'espace et dans le temps de tous les processus de base, auxiliaires et de service.

Le principe de spécialisation. La spécialisation détermine la séparation et la séparation des industries, entreprises, ateliers, sections, lignes, etc., fabriquant certains produits ou exécutant certains processus. Le niveau de spécialisation des entreprises et des divisions est déterminé par une combinaison de deux facteurs principaux : le volume de production et l'intensité de main-d'œuvre des produits. La spécialisation est fortement influencée par la standardisation et la normalisation, qui peuvent augmenter l'échelle de production de produits homogènes. La spécialisation en général se caractérise par une grande efficacité économique.

Le respect du principe de spécialisation consiste à attribuer à chaque unité de production, à chaque site, jusqu'au poste de travail, une gamme limitée de travaux, le nombre minimum possible d'opérations différentes.

Le principe de proportionnalité. Toutes les unités de production des ateliers principaux et auxiliaires des installations de service, sections, lignes, groupes d'équipements et postes de travail doivent avoir une productivité proportionnelle par unité de temps. Les capacités de production proportionnelles permettent d'assurer une production uniforme de produits complets avec une utilisation complète de l'équipement et de l'espace.

Le non-respect du principe de proportionnalité conduit à l'émergence de goulots d'étranglement et de déséquilibres, lorsque le volume de produits ou de services de certains départements est insuffisant pour remplir les tâches de production et entrave le développement ultérieur de la production.

Le principe du parallélisme. L'exécution parallèle (simultanée) de parties individuelles du processus de production, des étapes, des phases et des opérations élargit la portée du travail et réduit considérablement la durée du cycle de production. Le parallélisme se manifeste sous de nombreuses formes - dans la structure des opérations technologiques, dans la combinaison d'opérations principales et auxiliaires, dans l'exécution simultanée de plusieurs opérations technologiques, etc.

Principe du flux direct. Le produit fabriqué par l'entreprise au cours du processus de production doit parcourir toutes les phases et opérations du processus de production - depuis le lancement du matériau source jusqu'à la sortie du produit fini le long du chemin le plus court sans mouvements inverses ou de retour.

Le respect de ce principe est mis en œuvre dans l'emplacement des bâtiments, des structures, des ateliers, des machines et dans la construction du processus technologique. Les divisions auxiliaires et les entrepôts sont situés au plus près des principaux ateliers qu'ils desservent.

Le principe de continuité. Les interruptions de production doivent être éliminées ou réduites. Ceci s'applique à toutes les pauses, y compris les pauses intra-opérations, inter-opérations, intra-équipe et inter-équipes. Les machines ou les systèmes de machines sont d'autant plus parfaits que le degré de continuité de leur processus de travail est élevé. L'organisation du processus de production est d'autant plus parfaite que le degré de continuité atteint est élevé.

Le principe du rythme. Le processus de production doit être organisé de telle manière que des quantités égales ou croissantes de produits soient produites à des intervalles de temps égaux et qu'à ces intervalles de temps, toutes les phases et opérations du processus soient répétées. Il existe un rythme de démarrage (au début du processus), un rythme de fonctionnement (intermédiaire) et un rythme de production. Le rythme principal est ce dernier.

La création d'un système automatisé de contrôle des processus doit viser à respecter les principes d'organisation du processus de production. Le fonctionnement du système de contrôle automatisé des processus doit garantir le respect des principes de continuité et de rythme.

Principes d'organisation du contrôle automatisé

Ces principes déterminent la technologie de contrôle dans les systèmes de contrôle automatisés.

L'augmentation de l'efficacité économique de la production est le premier principe général de l'automatisation du contrôle. Si ce principe n’est pas respecté, l’automatisation devient peu économique et peu pratique.

L'ordre général est le deuxième principe général de l'automatisation du contrôle. Dans le processus de création d'un système de contrôle de processus automatisé et pendant son fonctionnement dans l'entreprise, des processus de rationalisation intensifs se produisent. Tout est rationalisé - processus technologiques et de gestion, structure et flux d'informations, méthodes de gestion et responsabilités des fonctionnaires, grâce à quoi l'organisation de la production s'élève à un niveau de qualité supérieur.

Le principe de conformité est le troisième principe général de l’automatisation du contrôle. Il s'agit d'une manifestation particulière de l'approche systémique et signifie, par exemple, une correspondance harmonieuse entre les besoins de l'objet automatisé et les capacités du système de contrôle de processus automatisé.

Le principe d'uniformité est le quatrième principe général. Cela signifie l'unification et la standardisation des éléments du système de contrôle de processus automatisé. L'unification des éléments du système de contrôle de processus automatisé simplifie et réduit le coût des processus de conception et d'exploitation et facilite la continuité lors de la création de nouveaux systèmes de contrôle automatisés.

Système d'automatisation comptable

Lors de l'automatisation non pas de zones individuelles, mais de l'ensemble des activités de l'organisation dans son ensemble, il est conseillé d'utiliser des systèmes d'automatisation complexes. La comptabilité des ventes est l'une des composantes de la comptabilité dans les entreprises commerciales, il est donc nécessaire d'analyser les packages d'applications existants pour la comptabilité et la comptabilité opérationnelle.

Parmi les systèmes d'automatisation commerciale présentés sur le marché russe, on peut noter les offres des sociétés 1C (1C : Trade), Systèmes et technologies d'information (système Aspect), Galaktika-Magazin (système Galaktika), Ventes et commerce" ("Flagman " système), "Parus", "Meta" (Complexe d'automatisation dans le commerce de détail), "Intellect-Service". Considérons les plus représentatifs d'entre eux.

Système d'automatisation "1C : Commerce et Entrepôt"

« 1C : Commerce et entrepôt » est le composant « Comptabilité opérationnelle » du système « 1C : Entreprise » avec une configuration standard pour automatiser la comptabilité et le commerce de l'entrepôt.

La composante « Comptabilité opérationnelle » est conçue pour rendre compte de la disponibilité et du mouvement des ressources matérielles et monétaires. Il peut être utilisé à la fois indépendamment et en conjonction avec d'autres composants 1C : Entreprise.

« 1C : Commerce et entrepôt » est conçu pour enregistrer tous les types de transactions commerciales. Grâce à sa flexibilité et à sa personnalisation, le système est capable d'exécuter toutes les fonctions comptables - de la tenue des répertoires et de la saisie des documents primaires à l'obtention de divers relevés et rapports analytiques.

Les capacités fonctionnelles et de service du système comprennent :

Mécanisme de tarification amélioré.
- Opération « Vente rapide », qui permet de générer et d'imprimer automatiquement le paquet de documents requis lors de la vente d'un groupe de marchandises.
- Traitement groupé des répertoires et des documents.
- Remplissage initial automatique des documents.
- Possibilité de détailler les règlements mutuels avec les contreparties dans le cadre de contrats.

« 1C : Commerce et entrepôt » automatise le travail à toutes les étapes des activités d'une entreprise.

Une configuration système typique permet :

Maintenir une comptabilité de gestion et une comptabilité financière séparées ;
- tenir des registres pour le compte de plusieurs personnes morales ;
- maintenir une comptabilité par lots des stocks avec la possibilité de sélectionner une méthode d'amortissement des coûts (FIFO, LIFO, moyenne) ;
- tenir des registres séparés de vos propres biens et des biens mis en vente ;
- enregistrer l'achat et la vente de biens ;
- effectuer le remplissage initial automatique des documents sur la base des données précédemment saisies ;
- tenir des registres des règlements mutuels avec les acheteurs et les fournisseurs, détailler les règlements mutuels dans le cadre de contrats individuels ;
- générer les documents primaires nécessaires ;
- émettre des factures, constituer automatiquement un livret de vente et un livret d'achat ;
- effectuer la réservation des marchandises et le contrôle du paiement ;
- tenir une trace des fonds sur les comptes courants et en caisse ;
- tenir une comptabilité des prêts commerciaux et contrôler leur remboursement ;
- tenir des registres des marchandises transférées à la vente, de leur retour et de leur paiement.

Dans « 1C : Commerce et Entrepôt » il est possible de :

Fixation du nombre requis de prix de différents types pour chaque produit, stockage des prix des fournisseurs, contrôle automatique et changements rapides des niveaux de prix ;
- travailler avec des documents interdépendants ;
- effectuer le calcul automatique des prix pour la radiation des marchandises ;
- apporter rapidement des modifications en utilisant le traitement groupé des répertoires et des documents ;
- tenir des registres des marchandises dans diverses unités de mesure et des fonds dans diverses devises ;
- obtenir une grande variété de rapports et d'informations analytiques sur le mouvement des marchandises et de l'argent ;
- génération automatique d'écritures comptables pour 1C : Comptabilité.

« 1C : Commerce et entrepôt » peut être adapté à toutes les caractéristiques comptables d'une entreprise particulière.

Le système comprend un Configurateur, qui vous permet de configurer tous les principaux éléments du système si nécessaire :

Modifier les documents existants et créer de nouveaux documents nécessaires de n'importe quelle structure ;
- changer les formes sérigraphiées et imprimées des documents ;
- créer des revues pour travailler avec des documents et redistribuer arbitrairement les documents entre les revues pour un travail efficace avec elles ;
- modifier les répertoires existants et créer de nouveaux répertoires de structure arbitraire « 1C : Commerce et entrepôt » contient une variété d'outils pour se connecter à d'autres programmes.

La possibilité d'importer et d'exporter des informations via des fichiers texte vous permettra d'échanger des données avec presque n'importe quel programme.

« 1C : Commerce et Entrepôt » permet de travailler avec des équipements commerciaux : caisses enregistreuses, imprimantes de reçus, scanners et imprimantes de codes-barres, balances électroniques, terminaux de collecte de données, afficheurs clients et autres types d'équipements.

L'interaction « intelligente » avec les équipements de vente au détail permet, par exemple, de remplir des documents en lisant les codes-barres des marchandises avec un scanner.

Système d'automatisation de la comptabilité commerciale "Galaktika - Store"

Le système d'automatisation de la comptabilité commerciale "Galaktika - Store" est conçu pour tenir des registres opérationnels des mouvements de produits, pour tenir des registres comptables pour les ventes au détail via la salle des marchés.

Ce progiciel est universel : il peut être utilisé aussi bien pour automatiser les petits magasins que pour organiser un réseau de grands supermarchés.

La configuration est mise en œuvre sur la base du Galaktika-Start CIS, donc :

Il a un faible coût et possède en même temps de nombreuses fonctionnalités ;
- prend en charge tous les documents réglementaires ;
- la fonctionnalité du système vous permet d'automatiser les principales tâches comptables de l'entreprise - de la gestion des approvisionnements et des ventes au calcul de la paie ;
- avec un développement ultérieur, l'entreprise a la possibilité de passer au Galaktika CIS sans problèmes de transfert de base de données ;
- la société mère, qui a choisi Galaktika CIS, organise des échanges inter-agences avec son réseau de magasins, en utilisant uniquement les factures et les tarifs.

"Galaktika-Store" est également utilisé dans les cas où les petits magasins utilisent un seul PC à la fois pour gérer la surface de vente et pour la comptabilité (et éteindre le PC n'affecte pas le travail du caissier).

Les principales caractéristiques fonctionnelles du système comprennent :

Comptabilisation des marchandises restantes dans les entrepôts et les zones de vente de l'entreprise ;
- contrôle du calendrier des ventes de marchandises ;
- contrôle des soldes minimaux de marchandises dans les entrepôts ;
- analyse de la vitesse de vente des biens et groupes de biens ;
- contrôler le travail des caissiers ;
- contrôle de l'expression totale des soldes au service commercial ;
- maintenir les règlements mutuels avec les fournisseurs ;
- comptabilisation automatique des activités commerciales sur les ventes ;
- la possibilité d'une mise en œuvre progressive du système dans un commerce de détail ;
- prise en charge du travail avec une large gamme d'équipements commerciaux ;
- la possibilité d'utiliser une base de données unique dans les entreprises de vente au détail distribuées.

Tout cela vous permet d'augmenter la rapidité du service client, garantit l'absence d'erreurs lors de la saisie des données sur la caisse enregistreuse, surveille rapidement la disponibilité et le mouvement des articles en stock et passe des commandes en temps opportun.

L'utilisation de la solution Galaktika-Shop permet d'identifier les articles en stock reçus par une entreprise par code-barres, de transférer les informations sur les articles en stock disponibles dans la mémoire des caisses enregistreuses et d'en lire les informations de vente, de générer des documents pour leur vente aux clients, d'effectuer l'inventaire, générer des rapports basés sur les résultats des ventes. Avec le système Galaktika-Shop, l'entreprise pourra travailler dans un seul espace d'information, ce qui contribuera à optimiser la gestion de l'ensemble de l'entreprise et à accroître sa compétitivité.

Sous-système « Ventes et échanges » du système d'information « Flagman »

Le sous-système « Ventes et échanges » du système d'information d'entreprise « Flagman » est conçu pour automatiser le travail des services de vente des entreprises manufacturières et commerciales. Les fonctions principales sont la constitution d'un portefeuille de commandes pour la fourniture de produits et de services, la comptabilisation de l'expédition et de la vente de produits et de services et la réservation de marchandises.

Les principales tâches du sous-système comprennent :

Comptabilisation des soldes et des mouvements des produits finis et des marchandises ;
- comptabilisation des ventes de produits, biens et services.

Le système prend en compte les durées acceptables de stockage et de vente des produits. Les opérations avec réserves de trésorerie sont soutenues, avec des volumes de réserves optimaux, et des calculs de positions déficitaires et excédentaires sont effectués. Dans le cadre du sous-système, les opérations de réservation de marchandises sont prises en charge et les opérations de vente et de vente en cours sont réalisées. L’historique des prix est conservé.

Le sous-système met en œuvre différentes chaînes de logique métier : de la constitution d'un portefeuille de commandes à la sortie et à l'expédition des produits pour ces commandes. Le sous-système offre la possibilité de gérer les contrats, les calendriers d'expédition des produits et les reçus de paiement. Sur la base des contrats et des demandes, un portefeuille de commandes est constitué, des factures et des commandes d'expédition sont émises. Le sous-système « Ventes et commerce » peut fonctionner avec les sous-systèmes « Marketing », « Planification technique et économique », « Planification des horaires », « Comptabilité » et « Comptabilité d'entrepôt ». Le sous-système comprend en partie les fonctions des sous-systèmes « Accords et règlements mutuels » et « Comptabilité d'entrepôt ». Les fonctions de vente au détail sont implémentées sous la forme d'un bloc logiciel indépendant, avec la possibilité d'utiliser des caisses enregistreuses.

Systèmes de répartition et d'automatisation

L'automatisation des bâtiments est l'un des domaines les plus importants dans le domaine de la construction et de la gestion des systèmes d'ingénierie. L'utilisation d'un système d'automatisation du bâtiment permet d'augmenter l'efficacité des équipements d'éclairage et de chauffage, de ventilation et de climatisation ainsi que de l'approvisionnement en eau. Deux aspects principaux ont déterminé la popularité croissante des solutions intégrées pour assurer le contrôle automatisé des systèmes d'ingénierie des bâtiments résidentiels et administratifs : le renforcement des exigences en matière d'efficacité énergétique des bâtiments et l'augmentation du niveau de confort individuel.

Le système d'automatisation du bâtiment réduit la consommation de ressources énergétiques (électricité, divers types de combustibles) nécessaires au chauffage et à l'approvisionnement en eau chaude et augmente l'efficacité des systèmes d'ingénierie dans les situations d'urgence. Cela a un effet positif sur le fonctionnement sûr du bâtiment et rend le séjour dans le bâtiment plus confortable grâce à un meilleur contrôle de la température dans les locaux, des modes de ventilation et de climatisation. L'intégration et l'optimisation du fonctionnement de tous les composants d'ingénierie (systèmes de sécurité, survie, communications) constituent la fonction principale des solutions automatisées de gestion des bâtiments. L'envoi de systèmes d'ingénierie est une étape nécessaire dans la création d'un système de gestion automatique des bâtiments.

Le concept de dispatching inclut l'organisation d'un suivi constant du fonctionnement des différents sous-systèmes en temps réel. Au moyen de systèmes d'ingénierie de répartition, la surveillance et le contrôle à distance de divers processus sont effectués, modifiant les paramètres de fonctionnement de certains appareils et composants, transmettant des données sur leur état et maintenant des protocoles et des bases de données contenant des informations sur leur fonctionnement.

Une revue de la littérature sur ce sujet a montré la pertinence du sujet aujourd’hui. L'automatisation et la répartition des bâtiments sont conçues pour permettre le contrôle des équipements fonctionnant de manière autonome, en les combinant en un seul complexe d'ingénierie et en minimisant au maximum le « facteur humain ».

Sur la base de l'analyse d'articles sur cette question, des travaux à grande échelle sont aujourd'hui en cours dans notre pays pour économiser tous les types de ressources énergétiques. La hausse constante des prix nous oblige à rechercher des méthodes d'épargne efficaces.

Il a également été révélé qu'actuellement, afin d'augmenter l'effet positif de l'automatisation intégrée des bâtiments, des algorithmes d'automatisation interconnectée de divers systèmes d'ingénierie sont en cours de développement. Par exemple, l'interaction des systèmes d'automatisation du climat et de la ventilation permet d'augmenter l'effet des économies d'énergie et des conditions de confort dans le bâtiment. L'intégration de systèmes de vidéosurveillance et d'alarme de sécurité augmente le niveau de sécurité du bâtiment.

Cependant, l’automatisation a un certain nombre d’effets négatifs :

1. L'automatisation conduit à l'émergence d'un grand nombre de nœuds et, par conséquent, à une augmentation des points de défaillance et de dysfonctionnements possibles.
2. La complexité croissante des structures nécessite une formation avancée du personnel.
3. Le coût élevé de la mise en œuvre des systèmes d'automatisation et de répartition.

La principale raison des facteurs négatifs décrits est le manque de moyens uniformes d’interaction entre les équipements.

Malheureusement, après avoir analysé le marché du développement, nous constatons que la portée de la mise en œuvre de systèmes d'automatisation complexes est limitée à la construction d'élite. En raison de ce problème, l'introduction de méthodes d'économie d'énergie pour gérer les services publics dans la plupart des installations est impossible pour des raisons économiques.

Aujourd'hui, dans les bâtiments modernes, les systèmes d'automatisation et de répartition jouent l'un des rôles principaux : ils connectent tous les réseaux électriques. Cet article donne un aperçu des fonctions d'automatisation existantes pour les systèmes d'ingénierie.

Fonctions d'automatisation et de répartition pour les systèmes d'ingénierie

Le but fonctionnel de tout bâtiment est d'être un abri de l'environnement extérieur, de créer des conditions confortables pour le séjour humain. Pour que les conditions soient confortables, en plus des murs et de la toiture, il est nécessaire d'assurer la bonne quantité d'air (ventilation) et sa qualité (chauffage, climatisation). Il est également nécessaire de prévoir un éclairage, une alimentation électrique ininterrompue, etc. Ainsi, nous avons un bâtiment moderne, doté de toutes sortes de systèmes d'ingénierie. Un grand nombre de personnel de maintenance serait nécessaire pour faire fonctionner ces systèmes sans l'automatisation.

Récemment, les systèmes de contrôle automatisés ont cessé d'être quelque chose d'extraordinaire. Quelle que soit l'application, les objectifs de la mise en œuvre de tels systèmes sont de réduire les coûts d'exploitation, de fournir des informations importantes et d'améliorer la sécurité et le confort.

Afin d’apprécier à quel point les capacités d’automatisation et de répartition ont changé au cours des dernières années et comment elles continueront d’évoluer, il est important de comprendre l’importance de certaines des avancées technologiques survenues récemment. Les progrès ne s’arrêtent pas et il est extrêmement difficile de prédire jusqu’où ils iront.

Il est vrai que de nombreux obstacles se dressaient sur la voie du progrès. Parmi eux : les systèmes d'automatisation autonomes pour diverses applications, les systèmes de différents fabricants avec des fonctions de contrôle similaires étaient, en règle générale, incompatibles les uns avec les autres. Les sociétés de développement ont utilisé leurs propres protocoles de communication fermés et n'ont pas fourni d'interfaces pour interagir avec les systèmes d'autres fabricants. Étant la propriété d'entreprises distinctes, les produits et technologies d'automatisation respectifs étaient difficiles à intégrer les uns aux autres. La résolution de ce problème nécessitait des solutions techniques coûteuses impliquant l'écriture de nouveaux logiciels. Ainsi, à un moment donné, des conditions objectives pour la mise en œuvre réussie de nouvelles approches dans le domaine de l'automatisation développées sur le marché sont apparues.

L'automatisation fait généralement référence à l'intégration des systèmes suivants dans un système de gestion de bâtiment unifié :

Système de chauffage, de ventilation et de climatisation ;
- Système de sécurité et d'alarme incendie ;
- Système de vidéosurveillance ;
- Réseaux de communication;
- Système d'alimentation électrique ;
- Système d'éclairage;
- Mécanisation du bâtiment ;
- Télémétrie (télésurveillance des systèmes) ;
- Surveillance IP de l'installation (télécommande des systèmes sur le réseau).

Aujourd’hui, les technologies permettent de construire la domotique composant par composant, c’est-à-dire de sélectionner uniquement les fonctions réellement nécessaires en fonction des besoins de chacun.

Les fonctions d'automatisation du bâtiment comprennent :

Contrôle de la lumière. Permet à l'utilisateur de créer des scénarios lumineux pour un nombre illimité de sources lumineuses ;
- Contrôle du microclimat. Le système maintient la température ambiante à un niveau donné ;
- Contrôle du système de chauffage ;
- Gestion du système de sécurité ;
- L'effet de présence.

Économie d'énergie avec l'automatisation

Les économies d'énergie en réduisant les coûts d'exploitation des bâtiments et des structures deviennent une tendance mondiale. Aujourd’hui, les bâtiments représentent en moyenne environ 40 % de l’énergie primaire consommée et 67 % de l’électricité produite. Ils sont également responsables de 35 % des émissions de carbone.

Bien entendu, augmenter l'efficacité énergétique d'une installation est une tâche complexe pour tous les acteurs de la construction : architectes, concepteurs, planificateurs, ingénieurs.

Lors de la conception d'un bâtiment économe en énergie, son orientation par rapport aux points cardinaux est prise en compte, en tenant compte du rayonnement solaire, de la charge de vent, de l'humidité et de l'éclairage, des caractéristiques de conception des structures d'enceinte, de l'isolation thermique des murs et de l'utilisation de matériaux d'économie d'énergie. équipement d'ingénierie. Mais le contrôle automatisé des systèmes d'ingénierie vous permet d'obtenir des résultats optimaux à des coûts relativement faibles.

L'automatisation des bâtiments est un domaine technologique en développement rapide, mais relativement jeune, donc ici, en particulier au niveau de la gestion des systèmes d'ingénierie et des systèmes de survie, il n'existe pratiquement pas de solutions techniques établies allant au-delà des solutions privées des entreprises individuelles.

L'introduction d'un système de gestion automatique du bâtiment réduira considérablement les coûts d'entretien du bâtiment, assurera une protection complète de la vie et de la santé des personnes, préviendra les accidents graves, réduira considérablement leurs dommages et offrira des conditions de vie confortables. Tout cela témoigne de l’efficacité de la mise en œuvre du système, en particulier dans le monde moderne.

Systèmes d'automatisation du bâtiment

Les systèmes d'immotique et les opérateurs qui les gèrent veillent à l'optimisation maximale du fonctionnement et de l'exploitation du bâtiment, à la plus grande efficacité, au respect de l'environnement et, par conséquent, à la réduction de ses coûts d'entretien. Le système d'automatisation surveille de manière fiable la mise en œuvre des algorithmes de fonctionnement des équipements de climatisation.

L'objectif fonctionnel du système d'automatisation est d'optimiser la durée de vie du bâtiment, de prolonger sa durée de vie, de limiter les charges maximales de consommation d'énergie, ainsi que d'informer le propriétaire du bâtiment des tendances de fonctionnement des équipements, des paramètres actuels et des changements de leurs états.

La solution à ces problèmes est confiée au système d'automatisation du bâtiment, sans lequel le fonctionnement des équipements d'ingénierie du bâtiment ne pourrait être optimisé.

Un système d'automatisation du bâtiment fournit les outils nécessaires pour suivre la consommation d'énergie et les coûts des services publics d'un bâtiment, surveiller la santé environnementale du bâtiment, surveiller les dysfonctionnements des équipements et signaler les événements. Dans le même temps, le système d'automatisation du bâtiment sert de mécanisme pour sa gestion, analysant l'état actuel et les moyens de l'optimiser.

Si un tel système est conforme aux normes internationales DIN EN ISO 16484, il peut être appelé système d'automatisation de bâtiment (DIN EN ISO 16484-2, 3.31).

Avant d'aborder BACnet et ses fonctionnalités et avantages, il est important de comprendre ce qui se cache à l'intérieur d'un système d'automatisation de bâtiment. L’automatisation des bâtiments ne doit pas être considérée comme un phénomène indépendant, car il s’agit simplement d’un mécanisme caché du bâtiment.

L'automatisation du bâtiment se distingue de la domotique et de l'automatisation industrielle par son domaine d'application spécifique, et notamment par son protocole de communication - BACnet.

L'automatisation dans l'industrie ou la domotique utilise un grand nombre de protocoles différents, tandis que l'automatisation des bâtiments repose sur un seul protocole unifié, approuvé par la norme internationale DIN EN ISO 16484. Pour ceux qui construisent des bâtiments et investissent dans leur construction, cette norme est synonyme de fiabilité. d'investissements. Bien entendu, pour certaines tâches, il existe des protocoles spéciaux intégrés au système d'automatisation du bâtiment. Parmi eux figurent les protocoles suivants : KNX (EIB) pour les systèmes d'ingénierie du bâtiment, LonMark pour l'automatisation des locaux complexes, M_Bus pour la mesure de la consommation d'énergie et les systèmes de facturation, ainsi que PROFIBUS ou MODBUS et d'autres protocoles. Tous effectuent un échange d’informations ciblé et s’améliorent et se développent au fil du temps.

Les systèmes d'éclairage, d'alarmes de sécurité, de vidéosurveillance et d'approvisionnement général en énergie sont axés sur l'intégration dans un système BACnet unique, où, grâce aux efforts conjoints d'experts, sont élaborées des règles de fonctionnement général de divers sous-systèmes et équipements (interopérabilité).

Récemment, le concept de « système ouvert » a été souvent utilisé. L'expérience montre que pour l'interaction rationnelle des différentes parties du système, une méthodologie de communication est nécessaire (par exemple, un protocole d'échange de données via un bus), mais ce n'est clairement pas suffisant. En réalité, différents mécanismes, systèmes et dispositifs doivent avant tout non seulement communiquer entre eux, mais également être configurés pour fonctionner ensemble. Dans le même temps, les autres choix, à l'exception de la norme internationale BACnet, perdent fondamentalement leur « ouverture ». Le fonctionnement et la compatibilité les plus coordonnés des différentes parties et niveaux du système dans un avenir prévisible ne sont possibles qu'au sein des systèmes d'un seul fabricant de marques connues. Un système plug-and-play unifié reste une utopie (même avec un protocole unifié).

Les projets d'automatisation de bâtiments multifournisseurs, auxquels participent différents fabricants d'automatisation, nécessitent des conditions claires et sans ambiguïté pour coordonner l'exploitation conjointe de leurs équipements, leur exploitation et leur maintenance, car les fournisseurs de différentes pièces et équipements d'un même système ne concluent parfois aucun contrat. ou des accords entre eux, mais uniquement avec le client que le bâtiment construit.

Systeme d'intégration

Dès la phase de conception d'un bâtiment, des solutions d'intégration des différentes parties du système sont définies et leur compatibilité est déterminée. Ici, un rôle particulier est attribué à la norme dédiée aux fonctions du système d'automatisation du bâtiment, à partir de laquelle des solutions spécifiques pour un projet donné peuvent être combinées et, sur la base de celles-ci, une amélioration ultérieure du système est réalisée. Dans ce cas, il ne sera pas nécessaire de « réinventer la roue » à partir de zéro.

Les fonctions standardisées du système d'automatisation du bâtiment permettent une interaction efficace entre les concepteurs et ceux qui mettront en œuvre le projet (les fonctions du système d'automatisation du bâtiment sont rassemblées dans la norme de l'Union des ingénieurs allemands VDI 3814). Les « objets standards » normalisés (par exemple pour l'échange de données) constituent le composant le plus important pour décrire les interfaces des appareils afin qu'ils puissent fonctionner ensemble.

Les sociétés de développement doivent comprendre toutes les normes et lois européennes en matière de responsabilité, elles doivent savoir quand et de quoi elles sont responsables et quand elles en sont libérées. Un intégrateur de systèmes est l'entreprise qui commande les différentes parties du futur système et est également responsable de leur bon fonctionnement en tant que produit unique. Souvent, cette fonction peut être assurée par le développeur lui-même, mais les partenaires du développeur et l'ingénieur en chef sont également « impliqués » dans cette affaire. L'intégrateur de système doit être responsable de la bonne préparation et du fonctionnement conjoint des parties du système d'automatisation, comme cela se produit, par exemple, dans l'assemblage de voitures.

Fonctions du système d'automatisation

Les fonctions des systèmes d'automatisation des bâtiments ont été développées à l'origine par le groupe de travail GAEB 070 pour un cahier des charges standard. L'association VDI des ingénieurs allemands a utilisé ces listes et instructions pour ses réglementations (VDI 3814). Cela a créé un tableau standard des fonctions du système d'automatisation du bâtiment, qui comprend les fonctions d'entrée/sortie, de traitement, de contrôle et de maintenance. Auparavant, un tableau était également appelé liste de points de données système.

L'utilisation des fonctions de ce tableau est décrite dans les normes internationales et dans VDI 3814-1 : 2005.

L'association européenne BACnet BIG_EU publie dans sa revue « BACnet Europe » n° 4-2006 un tableau de correspondance entre les types d'objets de la norme BACnet et les fonctions des systèmes d'immotique de la norme VDI 3814. Ne tentez pas d'interpréter de manière indépendante les instructions et les listes techniques. pour les fonctions du système d'automatisation. Se référer aux sources officielles et aux documents normatifs : DIN EN ISO 16484-3 : 2005, VDI 3814-1 : 2005 (avec liste des fonctions ci-jointe sur CD).

Norme BACnet

Aujourd'hui, BACnet est véritablement le seul protocole de communication standardisé pour l'automatisation des bâtiments qui garantit l'interopérabilité de ses sous-systèmes. Le protocole décrit les méthodes de transmission des données (entrées/sorties binaires, analogiques et numériques). Le protocole est également responsable du choix et du mode de transmission des informations, de la protection des données et du système d'adressage et de diffusion des points d'information. Le protocole BACnet s'est développé de manière indépendante, quel que soit le matériel, ce qui le distingue des autres protocoles de communication et systèmes de transmission de données par bus également standardisés et standardisés. BACnet convient donc à tout fabricant d'équipements d'automatisation des bâtiments et peut être utilisé sans licence spéciale. Toutes ces conditions sont consignées dans la norme BACnet, au chapitre « Protocole ». Le terme norme BACnet est souvent utilisé en relation avec la partie 5 de la norme internationale « DIN EN ISO 16484 ». L'ensemble des normes ISO 16484 est consacré à la description du matériel (Partie 2) et à la description des fonctions des systèmes d'automatisation (Partie 3).

Grâce au travail minutieux d'un groupe d'experts et d'ingénieurs, un nouveau protocole de transmission de données, indépendant des fabricants d'équipements, est apparu - BACnet, qui facilite le fonctionnement interopérable des sous-systèmes du bâtiment. Les droits sur la norme BACnet appartiennent à l’ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), l’équivalent américain du VDI. Dès le début des travaux sur la norme, les spécialistes américains ont attiré des experts européens intéressés. En conséquence, la norme européenne KNX (EIB) est devenue partie intégrante de la norme BACnet. ASHRAE et VDI soutiennent le développement de la norme BACnet et des formations.

L'objectif de tous les travaux était de mettre en œuvre la compatibilité et l'intégration des éléments du système entre eux et entre les systèmes de différents fabricants. L'intégration mutuelle se produit grâce à l'utilisation d'approches unifiées pour l'unification des données techniques, la coordination des fonctions et l'introduction de connecteurs appropriés aux jonctions d'éléments dissemblables. La norme BACnet aurait pu depuis longtemps devenir une norme mondiale en matière d'automatisation des bâtiments, commercialement viable et universelle, si la politique de marché des grandes entreprises avait été structurée différemment.

Ainsi, BACnet n'est ni un système ni un dispositif, c'est un préalable au développement pour les équipementiers, contenu dans la base d'un document réglementaire de 600 pages. Dans le cadre de BACnet, de nouveaux systèmes d'automatisation des bâtiments peuvent être développés et inventés. La dernière version de la norme BACnet existe dans la 1ère version et la 4ème édition, c'est-à-dire que seuls des ajouts et des extensions sont apportés au document. En complément de la norme BACnet, la norme internationale DIN EN ISO 16484-6 est chargée de tester la compatibilité et la conformité des équipements avec le protocole BACnet.

Attestation

Parallèlement aux travaux sur la norme BACnet, le document réglementaire DIN EN ISO 16484 « Méthodologie de test de conformité de la communication de données » était en cours d'élaboration. Des experts indépendants peuvent désormais vérifier la compatibilité des équipements BACnet.

La BACnet Equipment Manufacturers Association (BMA) a fusionné avec la BIG-NA Association pour former une seule organisation, BACnet International. Leur objectif commun est un examen indépendant de la compatibilité des équipements BACnet. C'est ainsi qu'est née l'organisation indépendante « BACnet Testing Laboratory » (BTL - Laboratoire d'essais d'équipements BACnet), dont la tâche est de développer des tests de compatibilité et d'appliquer ces tests aux différents composants du système BACnet. Si le test est réussi, l'élément du système (appareil) reçoit la marque « BTL », qui n'est valable que s'il existe une pièce justificative spéciale.

Aux États-Unis, la certification n’a pas exactement la même signification qu’en Europe. Par conséquent, en Amérique, pour les appareils qui ont réussi le test, il existe des listes et une nomenclature spéciales (listes), tandis qu'en Europe, le produit reçoit un certificat. Les tests BACnet européens sont effectués par l'organisation indépendante « BACnet Testlabor » au laboratoire WSP du Dr Harald Bitter à Stuttgart, où sont régulièrement organisés des séminaires techniques européens BACnet.

En quoi consiste la norme BACnet ?

L'architecture du protocole BACnet est décrite après avoir défini les concepts clés et établi la portée de ce document normatif.

La documentation standard BACnet décrit la structure de l'ensemble du système et les paramètres techniques de ses composants (modèle de référence OSI, mesures de sécurité dans le système, localisation des réseaux de communication dans le bâtiment).

Couches physiques servant de transport pour la transmission des données :

A) Ethernet (ISO 8802-3) ;
b)ARCnet ;
c) MS/TP (jeton maître/esclave passant RS 485) ;
d) RS 232C pour connexion via modem ;
e) LonTalk d'Échelon ;
f) BACnet/IP.

Il est également possible que les technologies sans fil ZigBee et Bluetooth rejoignent prochainement cette liste.

Ensemble standard d'éléments du protocole BACnet :

1. Types d'objets de communication pour décrire la signification des messages transmis afin d'atteindre l'interopérabilité. Ils servent à interpréter correctement la fonction réelle de l'application.
2. Services de communication pour accéder directement aux données et passer des commandes pour les appareils du système d'automatisation. Comprend des services d'envoi de messages d'alarme et d'événements, d'accès aux fichiers, d'accès aux objets et de services de gestion de périphériques/réseaux.
3. Outils fonctionnels pour déterminer les priorités des commandes et des messages, pour la sauvegarde et la restauration du système, la configuration automatique des appareils et des objets, ainsi que pour les services Web.

En application, la norme BACnet possède de nombreuses extensions, dont la norme EIB/KNX et BACnet/IP. Pour une certification plus pratique des appareils BACnet et leur division en classes, ce que l'on appelle les BIBB ont été créés - les blocs de construction d'interopérabilité BACnet. À l'avenir, il est prévu de développer des services et des procédures de protection des données dans la norme, d'introduire un système de mots de passe et d'adapter BACnet à ce que l'on appelle la « communication ouverte ». Aussi, les développeurs de BACnet vont adapter le système aux éléments des technologies informatiques : « ERP » (système de gestion d'entreprise) basé sur les services Web, XML (Extensible Markup Language), SOAP (Simple Object Access Protocol) et HTTP (Hypertext Tranfer Protocol). .

Objets de communication

Dans le protocole BACnet, les objets BACnet et leurs propriétés constituent la partie la plus importante de la norme, car c'est cette partie qui définit et décrit la signification des données transmises sur le réseau. Les données sont affichées de la même manière pour l'utilisateur et le logiciel. Cela distingue fondamentalement BACnet des autres protocoles de communication. Les objets dans BACnet ont un ensemble de propriétés, décrites d'une certaine manière pour une interprétation ultérieure dans le fonctionnement du système d'automatisation.

La norme BACnet comprenait 28 objets de communication différents. L'objet « Device_Object » possède des propriétés liées au matériel et décrit les fonctionnalités de communication de l'équipement.

Le document réglementaire prescrit un certain ensemble de propriétés pour chacun des objets afin de permettre une intégration maximale. Toutes les propriétés supplémentaires des objets augmentent l'interopérabilité du matériel du système si elles sont appliquées de manière égale par toutes les parties impliquées dans l'intégration. Une exigence obligatoire pour tous les composants du système est l’intégration mutuelle et l’adaptabilité. Ce problème est résolu à l'aide des BIBB.

Services de communication

Les données sont transmises sur le réseau par les services de communication. Parmi ceux-ci, les plus courants sont « lire » et « écrire ». Les appareils participant à la communication, dont les données sont transmises et utilisées par d'autres, sont appelés « serveurs ». Les serveurs typiques sont par exemple des capteurs ou des stations d'automatisation s'ils collectent et transmettent des informations à d'autres objets de communication. Les partenaires de communication des serveurs qui demandent et reçoivent des données sont appelés « clients ».

Réseaux de communication

Conformément aux instructions VDI pour la répartition des fonctions des systèmes d'automatisation des bâtiments, des réseaux de transmission de données ont été créés et optimisés à différents niveaux de fonctionnement du système. Les solutions basées sur Ethernet avec le protocole IP deviennent moins chères et unifiées, et leurs produits deviennent multifonctionnels. Si nous comparons un réseau d'immotique et un réseau de terrain, nous verrons que le schéma de fonctionnement est le même, seuls les segments individuels du réseau changent. Lors de la connexion d'un système d'automatisation de bâtiment à un réseau de travail de bureau, il est nécessaire de définir des segments de réseau hautement sécurisés, sinon les perturbations dangereuses que nous constatons souvent dans la vie quotidienne au bureau peuvent se produire.

Dans un système BACnet, les éléments de réseau les plus importants sont les routeurs et les passerelles. Les routeurs structurent le réseau, définissent sa topologie et transmettent des messages entre différents types de réseaux sans modifier le contenu des messages. Les passerelles modifient les fonctionnalités de communication des différents réseaux, en adaptant les réseaux entre eux et au protocole BACnet. Par exemple, les produits LonMark sont pratiquement incompatibles avec BACnet ; ils ne peuvent être reliés et fait fonctionner ensemble que via une passerelle. Grâce à lui, LonTalk peut être utilisé par le protocole BACnet entre autres supports physiques de transmission de données.

BACnet peut utiliser Internet depuis sa création. Les stations d'automatisation sont connectées via BACnet/IP à des serveurs Web et des logiciels modernes, et un navigateur classique peut être utilisé pour les besoins d'automatisation des bâtiments.

« Natif » BACnet (natif)

De plus en plus, le terme système BACnet « natif » peut être entendu en relation avec les systèmes d'automatisation des bâtiments. Cette notion n'est réglementée nulle part et nécessite donc une vérification.

La norme VDI-TGA/BIG-EU stipule ce qui suit :

A) BACnet est un système adapté pour un développement flexible dans le futur, constamment opérationnel et accessible, s'adaptant aux changements ;
b) BACnet ne nécessite aucun appareil (appareil) supplémentaire ni aucun coût de service ;
c) tous les types requis d'objets, de propriétés et de services BACnet sont disponibles ;
d) une passerelle est requise pour la communication entre BACnet natif et d'autres systèmes.

Avantages de BACnet

1. BACnet a été créé à l’origine spécifiquement pour l’automatisation des bâtiments.

De manière neutre, il décrit les moyens de créer l'interopérabilité pour des fonctions aussi importantes que :
- magazine de tendances ;
- calendrier et calendrier des processus ;
- messages d'alarme et rappels d'événements ;
- routage des messages d'alarme et des confirmations au sein du réseau ;
- mécanisme de séparation des priorités de commandement ;
- regroupement par fonctions d'entrée/sortie ;
- réglage des paramètres du cycle de contrôle.
2. BACnet ne dépend pas du fonctionnement d'un ordinateur ou d'une quelconque technologie de réseau. Le protocole BACnet est implémenté sur les logiciels des fabricants d'équipements, et aucun équipement particulier n'est requis : les objets et services BACnet ne dépendent pas des technologies réseau, les services Web BACnet permettent l'interaction d'un système d'automatisation de bâtiment avec un système de gestion d'entreprise.
3. BACnet ne nécessite pas une architecture réseau rigide. La configuration du réseau peut être plate, la communication peut passer par un bus « peer-to-peer », ou elle peut être hiérarchique (sous forme de pyramide).
4. Dans le système BACnet, l'interopérabilité offre des fonctionnalités bien supérieures à celles des systèmes dotés d'autres protocoles « ouverts » connus.

BACnet est facilement évolutif et extensible avec de nouveaux composants, tels que :

Accumulateur;
- Convertisseur d'impulsions ;
- moyenneur de valeur (Averaging);
- indicateur de danger (Life Safety Point) ;
- Zone de sécurité des personnes ;
- enregistrement de tendances multiples (Trendlog Multiple) ;
- Journal des événements.
5. De nouveaux types d'objets BACnet sont déjà en cours de développement pour :
- contrôle d'éclairage;
- vidéosurveillance;
- contrôle d'accès;
- échange de données entre le système d'automatisation du bâtiment et les entreprises de fourniture d'énergie.
6. BACnet est implémenté dans des systèmes de toute taille, par exemple, des stations d'automatisation programmables à usage général, des stations d'automatisation à ressources limitées, des unités et dispositifs de contrôle spécifiques (par exemple, des unités VAV), des contrôleurs de pièce individuelle, des serveurs et services Web, des analyseurs de protocole et outils d'ingénierie.
7. ASHRAE détient les droits, promeut et maintient la norme BACnet, en collaboration avec des organisations associées en Europe, en Russie et en Asie. Les organisations internationales ISO et CEN ont accordé au protocole BACnet le statut de norme internationale.

Aussi, des représentants des associations locales BACnet contribuent à son développement :

BIG-AA (Association BACnet Asie-Australie) ;
- BIG-EU (Association européenne BACnet avec des succursales en Finlande, France, Pologne et Suède) ;
- BIG-ME (Association BACnet au Moyen-Orient) ;
- BIG-NA (Association nord-américaine BACnet / BACnet International) ;
- BIG-RU (Association russe BACnet) ;
- La prochaine association BACnet sera créée en Chine.

8. De plus en plus d'entreprises produisent des équipements compatibles avec BACnet : déjà plus de 200 entreprises dans 21 pays.
9. L'intérêt pour BACnet augmente partout dans le monde. La preuve en est que le nombre d'installations de systèmes BACnet est assez important et couvre tous les continents. Selon les informations de 2003 : 33 000 bâtiments avec des millions de points de données dans 82 États ; dont plus de 6 000 projets multi-fournisseurs.
10. Pour utiliser BACnet, vous n'avez à payer aucun frais de licence ou d'abonnement. Toute entreprise manufacturière peut utiliser les solutions BACnet. L'exception concerne le transfert de données via le protocole LonTalk, dont les droits appartiennent à Echelon Corporation. Dans ce cas, l'adresse correspondante est précisée dans la norme BACnet.

Mise en œuvre de BACnet sur appel d’offres

Aujourd’hui, l’introduction de toute innovation technique s’effectue sur la base d’un concours ou d’un appel d’offres, ce qui garantit la libre concurrence, l’échange d’informations et permet au Client d’économiser du temps et de l’argent. L'appel d'offres pour les systèmes d'automatisation des bâtiments est réalisé sur la base de la norme DIN 18386 - « Conditions techniques générales du contrat ». Il est conseillé d'annoncer un appel d'offres, car le Client se verra proposer de nombreux systèmes et diverses solutions techniques. Cette diversité ne pouvant être unifiée, le Client fait son choix après avoir pris connaissance de toutes les caractéristiques et caractéristiques techniques et fonctionnelles des propositions.

Un concours est également annoncé pour les éléments individuels des systèmes et réseaux d'automatisation, pour lesquels il est nécessaire d'énoncer clairement toutes les « fonctionnalités » des solutions proposées. Pour l'immotique, il existe une norme VOB/C DIN 18386 « Conditions techniques générales du contrat » avec les fonctions établies d'un système d'immotique, ainsi que la norme VDI 3814. Pour décrire les performances d'un système d'immotique, la norme VOB /A § 9 al. 10. Dans les domaines du système d'automatisation des bâtiments, une concurrence efficace entre les fabricants de systèmes ne peut être garantie que par la partie fonctionnelle accompagnée d'une liste de performances.

La norme VDI-3814 (DIN EN ISO 16484-3 : 2005) est la plus applicable pour éviter la duplication des données et des composants système existants lors de l'intégration de nouveaux éléments dans un système. Il ne doit y avoir rien de superflu dans le système, rien ne doit être répété deux fois inutilement : pas de données, pas d'appareils, pas de licences logicielles.

Chaque nouveau projet de mise en œuvre d’un système d’immotique nécessite un nouvel ensemble d’instructions techniques et de spécifications fonctionnelles. Pour chaque nouveau projet, un passeport technique complet est créé avec une liste détaillée de tous les éléments du système. La liste des travaux et prestations de la norme VOB/C DIN 18386 évite ainsi les généralisations et les indicateurs « non calculables ».

Le refus d'utiliser les fonctions du système d'immotique de la norme VDI 3814 signifie que la liste des travaux et services ne reste pas entièrement fiable et ouverte, de sorte que le fonctionnement de ce système n'est pas tout à fait clair. Il n'y a pas de contrat clair, les caractéristiques techniques peuvent être interprétées de différentes manières. Les affaires controversées sont généralement résolues devant les tribunaux. Si le client n'est pas satisfait, il est immédiatement appelé à une « communication ouverte », c'est-à-dire à changer de fabricant.

Paramètres technologiques, objets des systèmes de contrôle automatique. Notions de capteur et de transducteur. Transducteurs de déplacement. Circuits différentiels et ponts pour connecter des capteurs. Capteurs de grandeurs physiques - température, pression, forces mécaniques.Surveillance des niveaux environnementaux. Classification et schémas des jauges de niveau. Méthodes de surveillance de la consommation de milieux liquides. Débitmètres à niveau variable et à pression différentielle variable. Rotamètres. Débitmètres électromagnétiques. Mise en œuvre de débitmètres et champ d'application.Méthodes de contrôle de la densité des suspensions. Manomètre, poids et densimètres à radio-isotopes. Contrôle de la viscosité et de la composition des suspensions. Granulomètres automatiques, analyseurs. Humidimètres pour produits d'enrichissement.

7.1 Caractéristiques générales des systèmes de contrôle. Capteurs et transducteurs

Le contrôle automatique est basé sur une mesure continue et précise des paramètres technologiques d'entrée et de sortie du processus d'enrichissement.

Il est nécessaire de distinguer les principaux paramètres de sortie d'un processus (ou d'une machine spécifique), qui caractérisent l'objectif final du processus, par exemple les indicateurs qualitatifs et quantitatifs des produits transformés, et les paramètres technologiques intermédiaires (indirects) qui déterminent le conditions de processus et modes de fonctionnement des équipements. Par exemple, pour le processus d'enrichissement du charbon dans une machine à jigger, les principaux paramètres de sortie peuvent être le rendement et la teneur en cendres des produits fabriqués. Dans le même temps, ces indicateurs sont influencés par un certain nombre de facteurs intermédiaires, par exemple la hauteur et le jeu du lit dans la machine à jigger.

De plus, un certain nombre de paramètres caractérisent l'état technique des équipements de traitement. Par exemple, la température des roulements des mécanismes technologiques ; paramètres de lubrification liquide centralisée des roulements ; état des unités de rechargement et des éléments des systèmes de transport de flux ; présence de matière sur le tapis transporteur ; la présence d'objets métalliques sur le tapis transporteur, les niveaux de matière et de pâte dans les conteneurs ; durée de fonctionnement et temps d'arrêt des mécanismes technologiques, etc.

Le contrôle opérationnel automatique des paramètres technologiques qui déterminent les caractéristiques des matières premières et des produits d'enrichissement, tels que la teneur en cendres, la composition matérielle du minerai, le degré d'ouverture des grains minéraux, la composition granulométrique et fractionnaire des matériaux, le degré d'oxydation de la surface des grains, etc. Ces indicateurs sont soit contrôlés avec une précision insuffisante, soit pas contrôlés du tout.

Un grand nombre de grandeurs physiques et chimiques qui déterminent les modes de traitement des matières premières sont contrôlées avec une précision suffisante. Ceux-ci incluent la densité et la composition ionique de la pâte, les débits volumétriques et massiques des flux de processus, des réactifs, du carburant, de l'air ; niveaux de produit dans les machines et appareils, température ambiante, pression et vide dans les appareils, humidité du produit, etc.

Ainsi, la variété des paramètres technologiques et leur importance dans la gestion des processus d'enrichissement nécessitent le développement de systèmes de contrôle fonctionnant de manière fiable, où la mesure opérationnelle des grandeurs physiques et chimiques repose sur une variété de principes.

Il convient de noter que la fiabilité des systèmes de contrôle des paramètres détermine principalement les performances des systèmes de contrôle automatique des processus.

Les systèmes de contrôle automatique constituent la principale source d'informations dans la gestion de la production, y compris dans les systèmes de contrôle automatisés et les systèmes de contrôle de processus.

Capteurs et transducteurs

L'élément principal des systèmes de contrôle automatique, qui détermine la fiabilité et les performances de l'ensemble du système, est le capteur, qui est en contact direct avec l'environnement contrôlé.

Un capteur est un élément automatique qui convertit un paramètre surveillé en un signal adapté à son entrée dans un système de surveillance ou de contrôle.

Un système de contrôle automatique typique comprend généralement un transducteur de mesure primaire (capteur), un transducteur secondaire, une ligne de transmission d'informations (signal) et un dispositif d'enregistrement (Fig. 7.1). Souvent, un système de contrôle ne comporte qu'un élément sensible, un transducteur, une ligne de transmission d'informations et un dispositif secondaire (d'enregistrement).

En règle générale, le capteur contient un élément sensible qui perçoit la valeur du paramètre mesuré et, dans certains cas, le convertit en un signal pratique pour la transmission à distance à un appareil d'enregistrement et, si nécessaire, à un système de contrôle.

Un exemple d'élément de détection serait la membrane d'un manomètre différentiel qui mesure la différence de pression à travers un objet. Le mouvement de la membrane, provoqué par la force de la différence de pression, est converti à l'aide d'un élément supplémentaire (transducteur) en un signal électrique, qui est facilement transmis à l'enregistreur.

Un autre exemple de capteur est un thermocouple, où les fonctions d'un élément de détection et d'un transducteur sont combinées, puisqu'un signal électrique proportionnel à la température mesurée apparaît aux extrémités froides du thermocouple.

Plus de détails sur les capteurs de paramètres spécifiques seront décrits ci-dessous.

Les convertisseurs sont classés en homogènes et hétérogènes. Les premiers ont des quantités d’entrée et de sortie de nature physique identiques. Par exemple, les amplificateurs, les transformateurs, les redresseurs convertissent les grandeurs électriques en grandeurs électriques avec d'autres paramètres.

Parmi les hétérogènes, le groupe le plus important est constitué de convertisseurs de grandeurs non électriques en grandeurs électriques (thermocouples, thermistances, jauges de contrainte, éléments piézoélectriques, etc.).

En fonction du type de valeur de sortie, ces convertisseurs sont divisés en deux groupes : ceux du générateur, qui ont une valeur électrique active en sortie - EMF, et les paramétriques - avec une valeur de sortie passive sous la forme de R, L ou C.

Transducteurs de déplacement. Les plus répandus sont les transducteurs paramétriques de déplacement mécanique. Il s'agit notamment des convertisseurs R (résistance), L (inductif) et C (capacitif). Ces éléments modifient la valeur de sortie proportionnellement au mouvement d'entrée : résistance électrique R, inductance L et capacité C (Fig. 7.2).

Le convertisseur inductif peut être réalisé sous la forme d'une bobine avec une prise partant du point médian et un piston (noyau) se déplaçant à l'intérieur.

Les convertisseurs en question sont généralement connectés à des systèmes de contrôle à l'aide de circuits en pont. Un transducteur de déplacement est connecté à l'un des bras du pont (Fig. 7.3 a). Ensuite, la tension de sortie (U out), retirée des sommets du pont A-B, changera à mesure que l'élément de travail du convertisseur se déplace et peut être estimée par l'expression :

La tension d'alimentation du pont (alimentation U) peut être un courant continu (à Z i = R i) ou alternatif (à Z i = 1/(Cω) ou Z i = Lω) de fréquence ω.

Les thermistances, les jauges de contrainte et les photorésistances peuvent être connectées à un circuit en pont avec des éléments R, c'est-à-dire convertisseurs dont le signal de sortie est un changement de résistance active R.

Un convertisseur inductif largement utilisé est généralement connecté à un circuit en pont AC formé par un transformateur (Fig. 7.3 b). La tension de sortie dans ce cas est attribuée à la résistance R, incluse dans la diagonale du pont.

Un groupe spécial est constitué de convertisseurs à induction largement utilisés - transformateur différentiel et ferrodynamique (Fig. 7.4). Ce sont des convertisseurs générateurs.

Le signal de sortie (U out) de ces convertisseurs est généré sous forme de tension alternative, ce qui élimine le besoin d'utiliser des circuits en pont et des convertisseurs supplémentaires.

Le principe différentiel de génération du signal de sortie dans un transformateur-convertisseur (Fig. 6.4 a) est basé sur l'utilisation de deux enroulements secondaires connectés l'un en face de l'autre. Ici, le signal de sortie est la différence vectorielle des tensions qui apparaissent dans les enroulements secondaires lorsque la tension d'alimentation U est appliquée, tandis que la tension de sortie transporte deux informations : la valeur absolue de la tension est la quantité de mouvement du piston et la phase. est la direction de son mouvement :

Ū out = Ū 1 – Ū 2 = kХ in,

où k est le coefficient de proportionnalité ;

X in – signal d'entrée (mouvement du piston).

Le principe différentiel de génération du signal de sortie double la sensibilité du convertisseur, car lorsque le piston se déplace, par exemple vers le haut, la tension dans l'enroulement supérieur (® 1) augmente en raison d'une augmentation du rapport de transformation, et la tension dans l'enroulement inférieur (® 2) diminue du même montant. .

Les convertisseurs à transformateur différentiel sont largement utilisés dans les systèmes de contrôle et de régulation en raison de leur fiabilité et de leur simplicité. Ils sont placés dans des instruments primaires et secondaires pour mesurer la pression, le débit, les niveaux, etc.

Les convertisseurs ferrodynamiques (PF) de déplacements angulaires sont plus complexes (Fig. 7.4 b et 7.5).

Ici, dans l'entrefer du circuit magnétique (1), est placé un noyau cylindrique (2) avec un enroulement en forme de cadre. Le noyau est installé à l'aide de noyaux et peut être tourné d'un petit angle α dans une plage de ± 20 o. Une tension alternative de 12 à 60 V est fournie à l'enroulement d'excitation du convertisseur (w 1), ce qui entraîne un flux magnétique qui traverse la zone du cadre (5). Un courant est induit dans son enroulement dont la tension (Ū out), toutes choses égales par ailleurs, est proportionnelle à l'angle de rotation du châssis (α in), et la phase de la tension change lorsque le châssis tourne dans un sens ou dans l'autre à partir de la position neutre (parallèle au flux magnétique).

Les caractéristiques statiques des convertisseurs PF sont présentées sur la Fig. 7.6.

La caractéristique 1 a un convertisseur sans enroulement de polarisation activé (W cm). Si la valeur zéro du signal de sortie doit être obtenue non pas à la moyenne, mais à l'une des positions extrêmes du cadre, l'enroulement de polarisation doit être connecté en série avec le cadre.

Dans ce cas, le signal de sortie est la somme des tensions prélevées sur le châssis et l'enroulement de polarisation, ce qui correspond à une caractéristique de 2 ou 2", si vous changez la connexion de l'enroulement de polarisation en antiphase.

Une propriété importante d'un convertisseur ferrodynamique est la capacité de modifier la pente de la caractéristique. Ceci est obtenu en modifiant la taille de l'entrefer (δ) entre les pistons fixe (3) et mobile (4) du circuit magnétique, en vissant ou en dévissant ces derniers.

Les propriétés considérées des convertisseurs PF sont utilisées dans la construction de systèmes de contrôle relativement complexes avec la mise en œuvre d'opérations de calcul simples.

Capteurs industriels généraux de grandeurs physiques.

L'efficacité des processus d'enrichissement dépend en grande partie des régimes technologiques, qui sont à leur tour déterminés par les valeurs des paramètres qui influencent ces processus. La variété des procédés d'enrichissement détermine un grand nombre de paramètres technologiques qui nécessitent leur contrôle. Pour contrôler certaines grandeurs physiques, il suffit de disposer d'un capteur standard avec un appareil secondaire (par exemple, un thermocouple - potentiomètre automatique), tandis que d'autres nécessitent des appareils et convertisseurs supplémentaires (densimètres, débitmètres, cendriers, etc.).

Parmi le grand nombre de capteurs industriels, nous pouvons souligner les capteurs largement utilisés dans diverses industries comme sources d'informations indépendantes et comme composants de capteurs plus complexes.

Dans cette sous-section, nous considérerons les capteurs industriels généraux les plus simples de grandeurs physiques.

Capteurs de température. La surveillance des conditions thermiques de fonctionnement des chaudières, des unités de séchage et de certaines unités de friction des machines permet d'obtenir des informations importantes nécessaires au contrôle du fonctionnement de ces objets.

Thermomètres manométriques. Ce dispositif comprend un élément sensible (ampoule thermique) et un dispositif indicateur, reliés par un tube capillaire et remplis d'une substance active. Le principe de fonctionnement est basé sur la modification de la pression de la substance active dans un système de thermomètre fermé en fonction de la température.

Selon l'état d'agrégation de la substance de travail, on distingue les thermomètres manométriques liquides (mercure, xylène, alcools), gazeux (azote, hélium) et vapeur (vapeur saturée d'un liquide à bas point d'ébullition).

La pression de la substance active est fixée par un élément manométrique - un ressort tubulaire qui se déroule à mesure que la pression dans un système fermé augmente.

Selon le type de substance active du thermomètre, la plage de mesure de la température va de – 50 o à +1300 o C. Les appareils peuvent être équipés de contacts de signal et d'un appareil d'enregistrement.

Thermistances (résistance thermique). Le principe de fonctionnement repose sur les propriétés des métaux ou des semi-conducteurs ( thermistances) change sa résistance électrique avec les changements de température. Cette dépendance pour les thermistances a la forme :

Où R. 0 – résistance du conducteur à T 0 =293 0 K ;

α T – coefficient de température de résistance

Les éléments métalliques sensibles sont fabriqués sous forme de bobines ou de spirales de fil, principalement à partir de deux métaux - le cuivre (pour les basses températures - jusqu'à 180 o C) et le platine (de -250 o à 1 300 o C), placés dans un boîtier de protection métallique. .

Pour enregistrer la température contrôlée, la thermistance, en tant que capteur primaire, est connectée à un pont AC automatique (appareil secondaire), cette question sera abordée ci-dessous.

En termes dynamiques, les thermistances peuvent être représentées comme une liaison apériodique du premier ordre avec une fonction de transfert W(p)=k/(Tp+1), si la constante de temps du capteur ( T) est nettement inférieure à la constante de temps de l'objet de régulation (contrôle), il est permis d'accepter cet élément comme lien proportionnel.

Thermocouples. Pour mesurer les températures dans de larges plages et au-dessus de 1 000 °C, des thermomètres thermoélectriques (thermocouples) sont généralement utilisés.

Le principe de fonctionnement des thermocouples est basé sur l'effet de l'apparition d'une force électromotrice continue aux extrémités libres (froides) de deux conducteurs soudés différents (jonction chaude), à ​​condition que la température des extrémités froides diffère de la température de la jonction . L'ampleur de la CEM est proportionnelle à la différence entre ces températures, et l'ampleur et la plage des températures mesurées dépendent du matériau des électrodes. Les électrodes sur lesquelles sont enfilées des perles de porcelaine sont placées dans des raccords de protection.

Les thermocouples sont connectés à l'appareil d'enregistrement à l'aide de fils de thermoélectrodes spéciaux. Un millivoltmètre avec un certain calibrage ou un pont automatique à courant continu (potentiomètre) peut être utilisé comme appareil d'enregistrement.

Lors du calcul des systèmes de contrôle, les thermocouples peuvent être représentés, comme les thermistances, comme une liaison apériodique ou proportionnelle du premier ordre.

L'industrie produit différents types de thermocouples (tableau 7.1).

Tableau 7.1 Caractéristiques des thermocouples

Capteurs de pression. Capteurs de pression (vide) et de pression différentielle sont largement utilisés dans l'industrie minière et de transformation, à la fois comme capteurs industriels généraux et comme composants de systèmes plus complexes pour surveiller des paramètres tels que la densité de la pâte, le débit du fluide, le niveau de liquide, la viscosité de la suspension, etc.

Les instruments de mesure de la surpression sont appelés manomètres ou manomètres, pour mesurer la pression du vide (inférieure à la pression atmosphérique, vide) - avec des vacuomètres ou des jauges de tirage, pour la mesure simultanée de la surpression et du vide - avec des manomètres et des vacuomètres ou des manomètres de tirage et de pression.

Les plus répandus sont les capteurs à ressort (déformation) avec des éléments sensibles élastiques sous la forme d'un ressort manométrique (Fig. 7.7 a), d'une membrane flexible (Fig. 7.7 b) et d'un soufflet flexible.

.

Pour transmettre les lectures à un appareil d'enregistrement, les manomètres peuvent avoir un transducteur de déplacement intégré. La figure montre des convertisseurs transformateurs à induction (2) dont les plongeurs sont connectés à des éléments sensibles (1 et 2).

Les appareils permettant de mesurer la différence entre deux pressions (différentielles) sont appelés manomètres différentiels ou manomètres différentiels (Fig. 7.8). Ici, la pression agit sur l'élément sensible des deux côtés ; ces appareils disposent de deux raccords d'entrée pour fournir une pression supérieure (+P) et inférieure (-P).

Les manomètres différentiels peuvent être divisés en deux groupes principaux : à liquide et à ressort. Selon le type d'élément sensible, les éléments à ressort les plus courants sont la membrane (Fig. 7.8a), le soufflet (Fig. 7.8 b) et parmi les liquides - la cloche (Fig. 7.8 c).

Le bloc de membrane (Fig. 7.8 a) est généralement rempli d'eau distillée.

Les manomètres différentiels à cloche, dont l'élément sensible est une cloche partiellement immergée à l'envers dans l'huile de transformateur, sont les plus sensibles. Ils sont utilisés pour mesurer de petites différences de pression dans la plage de 0 à 400 Pa, par exemple pour contrôler le vide dans les fours des installations de séchage et de chaudière.

Les manomètres différentiels considérés sont sans échelle ; le paramètre contrôlé est enregistré par des dispositifs secondaires qui reçoivent un signal électrique des transducteurs de déplacement correspondants.

Capteurs de force mécanique. Ces capteurs comprennent des capteurs contenant un élément élastique et un transducteur de déplacement, des jauges de contrainte, piézoélectriques et plusieurs autres (Fig. 7.9).

Le principe de fonctionnement de ces capteurs ressort clairement de la figure. A noter qu'un capteur à élément élastique peut fonctionner avec un dispositif secondaire - un compensateur de courant alternatif, un capteur à jauge de contrainte - avec un pont à courant alternatif, et un piézométrique - avec un pont à courant continu. Cette question sera abordée plus en détail dans les sections suivantes.

Un capteur à jauge de contrainte est un substrat sur lequel plusieurs tours de fil fin (alliage spécial) ou de feuille métallique sont collés comme le montre la Fig. 7.9b. Le capteur est collé à l'élément sensible qui perçoit la charge F, le grand axe du capteur étant orienté le long de la ligne d'action de la force contrôlée. Cet élément peut être toute structure soumise à l'influence de la force F et fonctionnant dans les limites de la déformation élastique. La jauge de contrainte est également soumise à la même déformation, tandis que le conducteur du capteur s'allonge ou se contracte le long du grand axe de son installation. Cette dernière entraîne une modification de sa résistance ohmique selon la formule R=ρl/S connue en électrotechnique.

Ajoutons ici que les capteurs considérés peuvent être utilisés pour contrôler les performances des convoyeurs à bande (Fig. 7.10 a), mesurer la masse des véhicules (voitures, wagons, Fig. 7.10 b), la masse de matériaux dans les bacs, etc. .

L'évaluation des performances du convoyeur est basée sur la pesée d'une section spécifique de la bande chargée de matériau à une vitesse constante. Le mouvement vertical de la plate-forme de pesée (2), installée sur des liaisons élastiques, provoqué par la masse de matériau sur le ruban, est transmis au piston du convertisseur transformateur à induction (ITC), qui génère des informations au dispositif secondaire (U dehors).

Pour peser les wagons et les wagons chargés, la plate-forme de pesée (4) repose sur des blocs de jauges de contrainte (5), qui sont des supports métalliques avec des capteurs à jauges de contrainte collés, qui subissent une déformation élastique en fonction de la masse de l'objet à peser.

• Bykov Ivan Andreïevitch, célibataire, étudiant
• Institut polytechnique de Volzhsky (branche) Université technique d'État de Volgograd

• GAZ NATUREL
• AUTOMATISATION
• PROCESSUS
• NETTOYAGE

Cette publication est consacrée au développement d'un système de contrôle pour le processus technologique de purification du gaz naturel, afin d'augmenter l'efficacité économique, situé dans l'entreprise OJSC Volzhsky Orgsintez. Dans le cadre du travail, un système de contrôle automatique a été développé en remplaçant les composants obsolètes par des composants modernes, en utilisant un contrôleur à microprocesseur de la société OWEN PLC 160 comme base du système de contrôle automatique.

• Développement d'un système de contrôle automatisé pour le processus technologique de synthèse de l'ammoniac
• Sur la possibilité d'utiliser une charge pour lubrifiants pour améliorer le rodage des couples de friction
• Développement d'un système de contrôle automatisé pour le processus de séparation de l'air
• Développement d'un système de contrôle automatisé pour le processus de production de lubrifiant et de fluide de refroidissement

L'utilisation du gaz naturel sans purification dans le processus technologique n'est pas pratique. Les impuretés qu'il contient, notamment l'éthane, le propane et les hydrocarbures supérieurs, l'hydrogène sulfuré, sont incompatibles avec le fonctionnement normal du générateur de gaz cyanuré et conduisent à la carbonisation et à l'empoisonnement du catalyseur au platine. Il est donc nécessaire de procéder à une purification préalable du gaz naturel.

L'automatisation du processus de purification du gaz naturel permet d'améliorer la qualité de la régulation, améliore les conditions de travail des travailleurs, puisque le recours à l'automatisation permet de réduire au minimum le séjour des travailleurs dans les locaux de production

Figure 1. Diagramme de flux de processus pour la purification du gaz naturel.

Indicateurs clés de performance :

• Qualité du produit final : concentration d'impuretés dans le gaz
• Productivité : quantité de gaz par unité de temps
• Coûts économiques : consommation de gaz naturel, consommation d’azote, d’eau et d’électricité

Les adsorbants utilisés dans les processus d'élimination des gaz résiduaires doivent répondre aux exigences appropriées :

• avoir une capacité d'adsorption élevée pour absorber les contaminants en petites accumulations dans les mélanges gazeux ;
• avoir une sélectivité élevée;
• avoir une résistance mécanique élevée;
• avoir la capacité de récupérer ;
• avoir un faible coût.

Les principaux adsorbants industriels sont considérés comme des corps poreux présentant un grand volume de micropores. Les caractéristiques des adsorbants sont déterminées par la nature du matériau à partir duquel ils sont fabriqués et par la structure interne poreuse.

Objectifs de gestion : maintenir la concentration d'impuretés nocives dans le gaz à un niveau minimum avec la quantité optimale de gaz purifié produit et des coûts de processus minimaux, à condition que le processus soit sans problème, sûr et continu.

Sélection des paramètres réglables

La qualité n'est pas soumise à réglementation, puisqu'il n'existe pas d'outils d'automatisation pour mesurer la concentration d'impuretés dans le gaz.

Paramètres influençant le processus technologique :

• consommation de gaz naturel ;
• consommation d'eau;
• consommation d'azote;
• température du gaz naturel sortant du réfrigérateur ;
• pression de l'amortisseur ;
• pression dans les collections.

Les paramètres contrôlés sont sélectionnés en fonction des considérations suivantes : avec un nombre minimum, ils doivent fournir un maximum d'informations sur l'avancement du processus.

Tout d'abord, tous les paramètres réglables sont soumis à contrôle : pression dans les registres, température du gaz naturel à la sortie du réfrigérateur, pression dans les collecteurs, différence de pression dans les adsorbeurs.

Les paramètres soumis à surveillance sont dont la valeur actuelle doit être connue pour calculer les indicateurs techniques et économiques : consommation d'eau, d'azote, de gaz de purge, de gaz naturel, température du moteur électrique du compresseur.

Lors de la sélection des paramètres alarmés, il est nécessaire d'analyser l'objet pour la sécurité incendie et explosion et d'identifier les paramètres pouvant conduire à une situation d'urgence dans l'objet.

Lors du choix des moyens techniques dans ce projet, il est proposé d'utiliser les éléments suivants :

Des thermocouples avec un signal de sortie unifié Metran - 280Ex ont été utilisés comme capteurs de température. Les transducteurs de pression Metran-150 Ex sont utilisés comme capteurs de surpression, conçus pour convertir en continu la surpression en un signal de courant de sortie unifié. Un débitmètre Rosemount8800D Ex d'Emerson a été sélectionné pour mesurer le débit. Pour introduire un effet régulateur, des actionneurs MIM-250 sont utilisés. Un convertisseur de fréquence du type HYUNDAI N700E-2200HF a été sélectionné comme entraînement électrique du compresseur. Le convertisseur électropneumatique EP-Ex est utilisé pour convertir un signal CC continu unifié en un signal pneumatique continu proportionnel unifié. La barrière anti-étincelles passive BIP-1 est utilisée pour assurer la sécurité intrinsèque des circuits des convertisseurs pneumatiques électriques EP-Ex et des positionneurs pneumatiques électriques EPP-Ex situés dans une zone explosive. Pour alimenter les capteurs et les modules de contrôleur, une alimentation DLP180-24 24 V DC/7,5 A de TDK-Lambda a été sélectionnée. Pour surveiller et réguler les paramètres technologiques du processus, un automate programmable PLC160 d'OWEN est sélectionné.

Lors de la détermination des indicateurs d'efficacité du processus, il a été conclu que le principal indicateur d'efficacité est la qualité du produit obtenu à la sortie de l'objet de contrôle. OWEN PLC 160 a été choisi comme contrôleur de régulation, qui assure une régulation spécifique du processus de production de cyanure d'hydrogène.

Par rapport au système actuel, les principaux problèmes d'optimisation du système de contrôle ont été formés et résolus, tels que l'élaboration d'un modèle mathématique de l'objet de contrôle. Une analyse a été réalisée sur l'observabilité et la contrôlabilité de l'objet de contrôle, ainsi qu'une analyse de la qualité du contrôle de l'objet. Les coefficients de réglage des contrôleurs P–, PI– et PID ont été calculés et le processus de contrôle a été simulé. Lors des calculs, il a été constaté que le contrôleur PID possède les meilleurs indicateurs de qualité de contrôle.

Bibliographie

1. Chouvalov V.V., Ogadzhanov G.A., Golubyatnikov V.A. Automatisation des processus de production dans l'industrie chimique. - M. : Chimie 1991. - P. 480.
2. Kutepov A.M., Bondareva T.I., Berengerten M.G. Technologie chimique générale. – M. : Ecole Supérieure, 1990. – 387 p.
3. Systèmes de contrôle automatisés dans l'industrie : manuel. manuel / M. A. Trushnikov [etc.]; VPI (branche) VolgSTU. - Volgograd : VolgSTU, 2010. - 97 p.
4. Fondamentaux de l'automatisation des processus technologiques standards dans l'industrie chimique et le génie mécanique : manuel. allocation / M. A. Trushnikov [etc.]; VPI (branche) VolgSTU. - Volgograd : VolgSTU, 2012. - 107 p.

Ministère de l'Éducation et des Sciences de la Fédération de Russie

Agence fédérale pour l'éducation

Établissement d'enseignement public d'enseignement professionnel supérieur

"UNIVERSITÉ D'ÉTAT D'ORENBOURG"

Institut aérospatial

Département des systèmes d'automatisation de la production

Projet de diplôme

sur le thème : Développement d'un système de contrôle automatique des paramètres technologiques d'une unité de pompage de gaz

Note explicative

OGU220301.65.1409.5PZ

Tête Département de SAP N.Z. Sultanov

"Admettre à la protection"

"____"____2009

Chef Yu.R. Vladov

Étudiant diplômé P.Yu. Kadykov

Consultants par sections :

Partie économique d'O.G. Gorelikova-Kitaïeva

Sécurité du travail L.G. Proskurina

Inspecteur des normes N.I. Jejera

CritiqueV.V. Turkov

Orenbourg 2009

Département____SAP_____________________

J'approuve : Chef. département___________

« ______ » _____________________200____g.

EN CONCEPTION DE DIPLÔME

ÉTUDIANT Kadykov Pavel Yurievich

1. Thème du projet (approuvé par arrêté universitaire n°855-C du 26 mai 2009) Développement d'un système de contrôle automatique des paramètres technologiques d'une unité de pompage de gaz

3. Données initiales du projet

Caractéristiques techniques du groupe compresseur 4ГЦ2-130/6-65 ; description des modes de fonctionnement du compresseur 4ГЦ2-130/6-65 ; règles de démontage et de montage du groupe compresseur 4ГЦ2-130/6-65 ; manuel d'utilisation du système de surveillance et de contrôle MSKU-8000.

1 analyse des modes de fonctionnement de l'unité de pompage de gaz 4GC2

2 description du système d'automatisation actuel

3 analyse comparative des systèmes logiciels et matériels existants pour l'automatisation des unités de pompage de gaz

4 aperçu et description de la technologie OPC

5 sélection des paramètres technologiques significatifs des groupes compresseurs de gaz, pour lesquels il est recommandé d'utiliser un système de contrôle automatique des écarts par rapport aux valeurs limites

6 description du système logiciel développé pour le contrôle automatique des paramètres de processus

7 développement et description d'un schéma de laboratoire pour tester le système logiciel développé pour le contrôle automatique des paramètres de processus

5. Liste du matériel graphique (avec indication exacte des dessins requis)

Boîte de vitesses et partie d'entraînement du compresseur, FSA (A1)

Caractéristiques comparatives des canons automoteurs existants, tableau (A1)

Système de contrôle automatique des paramètres technologiques, schéma fonctionnel (A1)

Evolution d'un paramètre technologique dans le temps et principe de traitement des données actuelles, schéma théorique (A2)

Approximation et calcul du temps prévu, formules (A2)

Module logiciel pour le contrôle automatique des paramètres de processus, diagramme de programme (A2)

Module logiciel pour le contrôle automatique des paramètres technologiques, liste de programmes (A2)

Système de contrôle automatique des paramètres technologiques et panneau de commande opérateur, formulaires d'écran (A1)

Arrêt normal du GPU, schéma de programme (A2)

Arrêt d'urgence GPU, schéma de programme (A2)

Support pour recherche en laboratoire, schéma de circuit électrique (A2)

Support pour recherche en laboratoire, schéma structurel (A2)

6. Consultants de projet (en indiquant la section du projet qui leur concerne)

O.G. Gorelikova-Kitaeva, partie économique

L.G. Proskurina, sécurité du travail

Gérant _____________________________________ (signature)

_____________________________ (signature de l'étudiant)

Notes : 1. Cette tâche est jointe au projet achevé et est soumise à la Commission des examens d'État avec le projet.

2. En plus de la mission, l'étudiant doit recevoir du superviseur un calendrier de travail sur le projet pour toute la période de conception (indiquant les délais d'achèvement et l'intensité de travail des différentes étapes).

Introduction

2.1 Caractéristiques générales

2.2 Système de lubrification

2.3 Panneau de commande SSU

Cartouche 2.4 SGU

2.5 Système de gaz tampon

2.6 Usine d'azote

4 Procédure de maintenance des processus

5 Description du système d'automatisation actuel

5.1 Présentation de la technologie OPC

6 Comparaison des solutions prêtes à l'emploi existantes pour les systèmes de contrôle automoteurs

6.1 Complexe logiciel et matériel ASKUD-01 NPK "RITM"

6.2 Complexe logiciel et matériel de l'ACS GPA SNPO "Impulse"

7 Sélection des paramètres de processus significatifs

8 Description du système développé pour le contrôle automatique des paramètres de processus

8.1 Objectif fonctionnel du programme

8.1.1 Champ d'application

8.1.2 Limites d'utilisation

8.1.3 Moyens techniques utilisés

8.2 Conditions particulières d'utilisation

8.3 Manuel d'utilisation

9 Support de laboratoire

9.1 Description de la paillasse de laboratoire

9.2 Structure de la paillasse de laboratoire

9.3 Schéma de principe de la paillasse de laboratoire

10 Justification de l’effet économique de l’utilisation du SAC

10.1 Calcul des coûts de création d'un SAC

10.2 Calcul de l'effet économique de l'utilisation du SAC

11 Sécurité au travail

11.1 Analyse et fourniture de conditions de travail sûres

11.3 Situations d'urgence possibles

11.4 Calcul de la durée d'évacuation d'un bâtiment

Conclusion

Liste des sources utilisées

Introduction

Le problème de la surveillance des paramètres technologiques des unités de pompage de gaz (GPU) n'est résolu que partiellement par les systèmes d'automatisation existants, le réduisant à un ensemble de conditions sous la forme de valeurs limites pour chaque paramètre, après quoi une séquence d'actions stricte du système de contrôle automatisé se produit. Le plus souvent, lorsqu'un paramètre atteint l'une de ses valeurs limites, seule l'unité elle-même s'arrête automatiquement. Chacun de ces arrêts entraîne des pertes importantes de ressources matérielles et environnementales, ainsi qu'une usure accrue des équipements. Ce problème peut être résolu en introduisant un système de contrôle automatique des paramètres technologiques, qui pourrait surveiller de manière dynamique les modifications des paramètres technologiques du GPU et émettre à l'avance un message à l'opérateur sur la tendance de l'un des paramètres vers sa valeur limite.

Par conséquent, une tâche pertinente et importante consiste à développer des outils capables de surveiller rapidement les changements dans les paramètres technologiques et de signaler de manière proactive au poste de travail automatisé de l’opérateur des informations sur la dynamique positive de tout paramètre par rapport à sa valeur limite. De tels outils peuvent aider à empêcher certains arrêts du GPU.

Objectif de la thèse : augmenter l'efficacité de fonctionnement de l'unité de pompage de gaz 4GC2.

Objectifs principaux :

Développement d'un système logiciel pour le contrôle automatique des paramètres de processus ;

Développement d'un fragment du FSA d'une unité de pompage de gaz indiquant des paramètres technologiques importants soumis à un contrôle automatique.

1 Caractéristiques générales de production

L'usine de traitement du gaz d'Orenbourg (OGPZ) est l'une des plus grandes usines de traitement d'hydrocarbures de Russie. En 1974, la Commission d'État d'acceptation de l'URSS a accepté la mise en service du complexe de démarrage de la première étape de l'OGPP avec la production de produits commerciaux finis. S'ensuit la mise en service des deuxième et troisième étages de l'OGPP.

Les principaux produits commerciaux lors du traitement du gaz brut dans une usine de traitement du gaz sont :

le condensat de gaz stable et la fraction d'hydrocarbures à plusieurs composants, qui sont transportés pour un traitement ultérieur vers les raffineries de pétrole de Salavat et d'Ufa de la République du Bachkortostan ;

les gaz d'hydrocarbures liquéfiés (un mélange de propane-butane technique), qui sont utilisés comme carburant pour les besoins domestiques et dans le transport routier, ainsi que pour une transformation ultérieure dans la production chimique ; envoyé au consommateur dans des citernes ferroviaires ;

soufre liquide et en morceaux - fourni aux entreprises de l'industrie chimique pour la production d'engrais minéraux, l'industrie pharmaceutique et l'agriculture ; expédiés aux consommateurs par chemin de fer dans des wagons-citernes (liquides) et des wagons-tombereaux (grumeleux);

Un agent odorant (un mélange de mercaptans naturels) est utilisé pour odoriser le gaz naturel entrant dans le réseau d'utilité publique.

Tous les produits commerciaux sont volontairement certifiés, sont conformes aux exigences des normes actuelles de l'État et de l'industrie, des spécifications techniques et des contrats, et sont compétitifs sur les marchés nationaux et étrangers. Tous les types d'activités exercées à l'usine sont autorisées.

La structure organisationnelle de l’usine de traitement du gaz est présentée à la figure 1.

Figure 1 - Structure organisationnelle de l'usine de traitement du gaz d'Orenbourg

L'OGPP comprend les principaux ateliers technologiques n°1, n°2, n°3, qui s'occupent du nettoyage et du séchage des gaz des composés soufrés, ainsi que de l'obtention d'odorisants, de stabilisation des condensats, de régénération des amines et des glycols. De plus, chaque atelier dispose d'installations de production de soufre et d'épuration des gaz résiduaires.

Une entreprise aussi grande dispose d'un grand nombre d'ateliers auxiliaires, parmi lesquels : un atelier de réparation mécanique (RMC), un atelier d'électricité, un atelier de réparation et de maintenance d'instrumentation et d'automatisation (CI&A), un laboratoire central d'usine (CPL), ainsi que ainsi qu'un magasin d'eau, qui assure toute la production de vapeur et d'eau.

Dans une telle production, l'atelier de transport automobile (ATS) revêt également une importance non négligeable, puisque tous les transports de marchandises à l'intérieur et à l'extérieur de l'usine sont effectués à l'aide de nos propres véhicules.

2 Caractéristiques du compresseur centrifuge 4ГЦ2-130/6-65

2.1 Caractéristiques générales

Le compresseur centrifuge 4GTs2-130/6-65 331AK01-1 (331AK01-2) est conçu pour la compression des gaz d'expansion (altération) à haute teneur en soufre et de stabilisation produits lors du traitement des condensats instables des étages I, II, III de l'usine. , gaz d'expansion, gaz de stabilisation et d'altération des installations 1,2,3U-70 ; U-02.03; 1,2,3U-370 ; U-32 ; U-09.

L'unité de compresseur (Figure 2) est installée dans l'atelier, connectée aux systèmes d'alimentation en gaz, eau et air de l'atelier existants, au réseau électrique et au système de contrôle automatique de l'atelier (Tableau 1.1). La composition de l'installation est conforme au tableau 1.2.

Figure 2 - Groupe compresseur avec système de joint d'huile

La compression des gaz est réalisée par un compresseur centrifuge 4ГЦ2-130/6-65 (1.495.004 TU, OKP 3643515066, ci-après dénommé « Compresseur »).

Le compresseur a été conçu par JSC "NIITurbokompressor" du nom de V.B. Schnepp en 1987, fabriqué et fourni en 1989-1991, en service depuis 2003 (n° 1 du 22.03.2003, n° 2 du 05.5.2003. ). Durée de fonctionnement au début de la reconstruction : n° 1 - 12 678 heures, n° 2 - 7 791 heures (20/06/2006). La période de garantie du fabricant a expiré.

Tableau 1 - Marquages ​​du compresseur :

Le compresseur est entraîné par un moteur électrique synchrone STDP-6300-2B UHL4 6000 d'une puissance de 6,3 MW et d'une vitesse de rotor de 3000 tr/min.

Une augmentation de la vitesse de rotation est assurée par un multiplicateur horizontal à un étage avec engrenage en développante (0,002,768 TO).

La liaison des arbres du compresseur et du moteur électrique avec les arbres du multiplicateur est assurée par des accouplements à engrenages à ajustement claveté sur l'arbre (0,002,615 TO).

Roulements de compresseur à huile. L'alimentation en huile des roulements est assurée par le système d'huile faisant partie du groupe compresseur.

Le système de chauffage et de refroidissement au fioul est à base d’eau.

Le gaz commercial à l’entrée du compresseur subit une séparation et une purification. Après les première et deuxième sections, le gaz commercial est refroidi dans un refroidisseur de gaz (refroidissement par air), subit une séparation et une purification.

Le gaz tampon et l'azote industriel produits par l'unité d'azote à partir de l'air d'instrumentation sont fournis au système SGU via le panneau de commande SGU. Le gaz tampon et l’air d’instrumentation sont fournis à partir des conduites d’atelier. Composition et propriétés du gaz commercial et du gaz tampon selon les tableaux 1.5 et 1.6, paramètres de l'air instrument selon le tableau 1.1.

Le système de contrôle automatique du groupe compresseur est basé sur MSKU-SS-4510-55-06 (SS.421045.030-06 RE) et est connecté au système de contrôle automatique de l'atelier.

Figure 3 - Groupe compresseur avec système SGS

Tableau 2 - Conditions fournies par les systèmes d'atelier

Nom de la condition	Signification
Local fermé, chauffé à température ambiante, C	De plus 5 à plus 45
Teneur maximale en sulfure d'hydrogène (pS) dans l'air ambiant, mg/m3 :
En permanence
En cas d'urgence (dans les 2-3 heures)
Hauteur depuis le sol, m
Tension d'alimentation, V	380, 6000, 10 000
Fréquence d'alimentation, Hz
Système d'instrumentation et d'automatisation	MSKU-SS 4510-55-06
Paramètre réglable (pris en charge) dans les équipements d'instrumentation et de contrôle	Consommation électrique (5,8 MW), pression (6,48 MPa) et température du gaz (188C) à la sortie du compresseur
Instruments aériens	Selon GOST 24484_80
Pression absolue, MPa	Pas moins de 0,6
Température, C
Classe de pollution selon GOST 17433-83	Classe « I », H2S jusqu'à 10 mg/nm3
Gaz tampon	Tableaux 4-5
Pression absolue, MPa	de 1,5 à 1,7
Température, C	de moins 30 à plus 30
Productivité volumétrique dans des conditions standards (20C, 0,1013 MPa), nm3/heure
	Pas plus de 3 microns
Type d'huile pour la lubrification des roulements et des embrayages du carter de compresseur	TP-22STU38.101821-83

Le groupe compresseur comprend :

Bloc de boîtier de compression ;

Moteur électrique;

Unité de lubrification ;

Bloc refroidisseur d'huile ;

Refroidisseurs intermédiaires et post-refroidisseurs de gaz ;

Saisissez les séparateurs intermédiaires et de fin ;

Système de lubrification, y compris les pipelines interblocs ;

Assemblages de canalisations pour communications gazières;

Système d’instrumentation et A.

Tableau 3 - Principales caractéristiques du groupe compresseur 4GC2

Caractéristique	Signification
Performances dans des conditions normales	40 000 m/h (51 280 kg)
Pression initiale, MPa (kgf/cm²)	0,588-0,981 (6-10)
Température initiale du gaz, K/єС
Pression finale, MPa (kgf/cm²)	5,97-6,36 (61-65)
Température finale du gaz, K/єС
Consommation électrique, kW
Vitesse de rotation du compresseur, С?№ (tr/min)
Puissance du moteur électrique, kW
Type de moteur	TU STDP 6300-2BUHLCH synchrone
Tension secteur
Vitesse nominale du rotor du moteur, (tr/min)

2.2 Système de lubrification

Le système de lubrification est conçu pour fournir du lubrifiant aux roulements des carters de compression du compresseur, du moteur électrique, du multiplicateur et des accouplements à engrenages. Lors d'un arrêt d'urgence du compresseur lorsque les pompes à huile électriques ne fonctionnent pas, l'huile est fournie aux roulements à partir d'un réservoir de secours situé au-dessus du compresseur.

Tableau 3 - Conditions de fonctionnement normal de l'unité de lubrification

Paramètre	Signification
Température de l'huile dans le collecteur de pression, єС
Pression d'huile (excédent) dans le collecteur de pression, MPa (kgf/cm²)	0,14-0,16 (1,4-1,6)
Différence maximale admissible à travers le filtre MPa (kgf/cm²)
Pression de refoulement (excédent) des pompes à huile MPa (kgf/cm²)	0,67-0,84 (6,7-8,4)
Capacité de la pompe à huile, mі/sec (l/min)	0,0065(500)-0,02(1200)
Volume nominal du réservoir d'huile, m (litres)
Volume maximum du réservoir d'huile, m (litres)
Huiles utilisées	TP-22STU38.101821-83

L'unité de lubrification (AS-1000) se compose de deux unités de filtrage, de deux unités de pompe électrique, d'un réservoir d'huile, d'une unité de nettoyage fin et de deux refroidisseurs d'huile.

L'unité de filtrage est conçue pour nettoyer l'huile entrant dans les unités de friction des impuretés mécaniques.

L'unité de purification d'huile fine est conçue pour séparer l'huile de l'eau et des impuretés mécaniques et se compose d'un séparateur centrifuge UOR-401U et d'un moteur électrique monté sur un châssis commun.

Un réservoir d'huile est un réservoir dans lequel les impuretés étrangères (eau, air, boues) et l'huile s'écoulant des unités de friction sont collectées, stockées et séparées. La cuve est un conteneur rectangulaire soudé divisé par des cloisons en 2 compartiments :

Vidange pour recevoir et pré-décanter l'huile ;

Zaborny.

L'huile est évacuée du système via un antimousse. Au sommet du réservoir se trouve une trappe de nettoyage recouverte d'un couvercle. Un coupe-feu est installé sur la conduite reliant le réservoir à l’atmosphère pour empêcher le feu de pénétrer dans le réservoir de mazout. Pour chauffer l'huile, le réservoir d'huile est équipé d'un serpentin de chauffage. Pour éviter que de la vapeur (condensat de vapeur) ne pénètre dans le réservoir d'huile en cas de dépressurisation de la batterie, il existe un carter de protection rempli d'huile.

Pour refroidir l'huile, il existe un refroidisseur d'huile, qui est un appareil horizontal à coque et tube avec des plaques tubulaires fixes. L'huile est refroidie en fournissant de l'eau depuis l'alimentation en eau de circulation jusqu'au serpentin du refroidisseur d'huile.

Les joints dynamiques à gaz sec sont conçus pour l'étanchéité hydraulique des joints d'extrémité des carters de compression pour les compresseurs centrifuges de type 4GTs2-130/6-65 331AK01-1(2).

Les joints dynamiques à gaz sec comprennent :

Panneau de commande SSU ;

Cartouches SGU ;

Installation de membrane de séparation des gaz МВа-0,025/95, ci-après dénommée ;

- « Installation azote ».

L'unité de lubrification (AS-1000) se compose de 2 unités de filtrage, de 2 unités de pompe électrique, d'un réservoir d'huile, d'une unité de nettoyage fin et de 2 refroidisseurs d'huile.

L'unité de filtrage est conçue pour nettoyer l'huile entrant dans les unités de friction des impuretés mécaniques. L'unité de purification d'huile fine est conçue pour séparer l'huile de l'eau et des impuretés mécaniques et se compose d'un séparateur centrifuge UOR-401U et d'un moteur électrique monté sur un châssis commun.

Les unités de pompe électrique sont conçues pour fournir de l'huile aux unités de friction lors du démarrage, du fonctionnement et de l'arrêt du compresseur et se composent d'une pompe et d'un moteur électrique. L'une des pompes est la pompe principale, l'autre est la pompe de secours.

L'huile est évacuée du système via un antimousse. Au sommet du réservoir se trouve une trappe de nettoyage recouverte d'un couvercle. Un coupe-feu est installé sur la conduite reliant le réservoir à l’atmosphère pour empêcher le feu de pénétrer dans le réservoir de mazout. Pour chauffer l'huile, le réservoir d'huile est équipé d'un serpentin de chauffage. Pour éviter que de la vapeur (condensat de vapeur) ne pénètre dans le réservoir d'huile en cas de dépressurisation de la batterie, il existe un carter de protection rempli d'huile. Pour refroidir l'huile, il existe un refroidisseur d'huile, qui est un appareil horizontal à coque et tube avec des plaques tubulaires fixes. L'huile est refroidie en fournissant de l'eau depuis l'alimentation en eau de circulation jusqu'au serpentin du refroidisseur d'huile.

2.3 Panneau de commande SSU

Le panneau de commande SGU est conçu pour contrôler et surveiller le fonctionnement des cartouches SGU et est une structure tubulaire en acier inoxydable sur laquelle se trouvent des vannes d'instrumentation et de contrôle, montées sur son propre châssis.

Le panneau de contrôle SSU comprend :

Un système de gaz tampon qui assure l'approvisionnement en gaz purifié des unités SGU ;

Système de surveillance des fuites de gaz ;

Système de séparation du gaz.

Tableau 4 - Principaux paramètres du panneau SGU :

Le nom du paramètre	Signification
Type de panneau de commande SGU
Configuration	Conception tubulaire
Classe de protection contre les explosions
Système d'alimentation en gaz tampon
Pression absolue, MPa
Température, C	de -20 à + 30)
Consommation, nm3/heure
Chute de pression maximale à travers le filtre, kPa
Système d'alimentation en gaz de séparation	A l'entrée du panneau SGU (une entrée)	A la sortie du panneau SGU (pour deux cartouches)
Pression absolue, MPa
Température, C
Consommation, nm3/heure
Taille maximale des particules solides, microns
Longueur, mm
Largeur, mm
Hauteur, mm
Poids (kg

Cartouche 2.4 SGU

La cartouche SGU sépare le gaz commercial (compacté) pompé et l'air atmosphérique et empêche les fuites de gaz de pénétrer dans la cavité des chambres de roulement et l'huile de pénétrer dans le chemin d'écoulement du compresseur.

La cartouche SGU est constituée de deux garnitures mécaniques situées l'une derrière l'autre (tandem). Le type de cartouche dans le sens de rotation est réversible.

L'étage d'étanchéité de la cartouche SGU est constitué de deux anneaux : fixe (partie ou extrémité du stator) et tournant sur l'arbre du rotor (partie ou siège du rotor). À travers l'espace qui les sépare, le gaz s'écoule d'une zone de haute pression vers une zone de basse pression.

L'extrémité est scellée avec un joint torique comme joint secondaire.

Des bagues de tolérance sont installées sur la surface intérieure du manchon d'étanchéité (insérées dans des rainures spécialement usinées et collées en place).

La partie statorique de la paire de friction est en graphite. La partie rotor est en alliage de carbure de tungstène avec des rainures. Les rainures en forme de spirale sont utilisées dans les joints unidirectionnels dans le sens de rotation, tandis que les rainures de forme symétrique sont utilisées dans les joints réversibles.

La présence de rainures sur la partie rotorique de la paire d'étanchéité lors de la rotation de l'arbre entraîne l'émergence d'une force de levage qui empêche la disparition de l'espace. La présence constante d'un espace entre les anneaux assure l'absence de frottement sec entre les surfaces des anneaux.

La forme symétrique des rainures du joint réversible par rapport à la ligne radiale assure le fonctionnement de la cartouche SGU lors de la rotation dans n'importe quelle direction.

Le tourbillonnement du flux dans la brèche permet de projeter des particules solides vers la sortie de la brèche. La quantité de particules solides entrant dans l'espace ne doit pas dépasser la taille minimale de l'espace de travail (de 3 à 5 µm),

La taille de l'espace dans l'étape de scellement de la cartouche SGU dépend des paramètres du gaz avant le joint (pression, température, composition du gaz), de la vitesse de rotation du rotor et de la forme de conception des éléments du joint.

À mesure que la pression avant compactage augmente, la taille de l’espace diminue et la rigidité axiale de la couche de gaz augmente. À mesure que la vitesse du rotor augmente, l’espace augmente et les fuites de gaz à travers l’étape de scellage augmentent.

La cartouche est séparée de la partie départ par un joint labyrinthe d'extrémité, et des chambres de roulement par un joint barrière (joint graphite type T82).

La pression devant les labyrinthes d'extrémité des premier et deuxième tronçons correspond à la pression dans la chambre d'aspiration du premier tronçon.

Pour empêcher le gaz de compression de pénétrer dans la cartouche SGU depuis la partie débit, un gaz tampon (commercial purifié) est fourni au premier étage de la cartouche SGU (depuis la partie débit).

La majeure partie (plus de 96 %) du gaz tampon pénètre par le joint labyrinthe dans la partie d'écoulement du compresseur, et une plus petite partie s'échappe dans la cavité entre les étages d'étanchéité de la cartouche, d'où une évacuation contrôlée des fuites vers l'étincelle. le bouchon est assuré (fuite primaire inférieure à 3 %).

Le deuxième étage (externe) de la cartouche fonctionne sous une pression proche de la pression atmosphérique. Il stoppe la fuite primaire et sert également de filet de sécurité en cas de dépressurisation du premier étage d'étanchéité de la cartouche. Si le joint primaire tombe en panne, le joint secondaire prend le relais et fonctionne comme un joint unique.

L'azote technique est fourni à la conduite d'étanchéité de la barrière sous forme de gaz de séparation, produit à partir de l'air des instruments par une usine d'azote.

L'azote est fourni au canal du joint barrière en graphite depuis le côté des chambres de roulement et empêche l'huile et ses vapeurs de pénétrer dans le deuxième étage de la cartouche, ainsi que le gaz de pénétrer dans la chambre de roulement.

L'azote ne forme pas de mélange explosif avec le gaz dans la cavité de fuite secondaire et le « souffle » sur la bougie d'allumage. L'ampleur des fuites secondaires n'est pas contrôlée.

La cartouche SGU assure l'étanchéité et le fonctionnement sûr du compresseur dans la plage de ses modes de fonctionnement et lorsque le compresseur s'arrête sous pression dans le circuit.

Tableau 5 - Principaux paramètres de la cartouche SGU

Le nom du paramètre	Signification
Type de cartouche SGU
Configuration	Tandem double effet
Type de joint de barrière	Joint en graphite à faible débit type T82
Sens de rotation du mandrin SGU	Modèle réversible
Vitesse du rotor, tr/min
Milieu à sceller	Gaz commercial (tableau 1.5)
Pression d'étanchéité maximale absolue, MPa
Température du gaz scellé, C	De plus 25 à plus 188
Séparation du gaz	azote technique selon GOST 9293-74
Paramètres de fuite primaires
Composition du gaz	Gaz tampon (tableau 1.5)
Pression (absolue), MPa
Température, C
Consommation, nm3/heure
Paramètres de fuite secondaire
Composition du gaz	Gaz tampon (tableau 1.5) et gaz de séparation
Pression absolue, MPa
Température, C
Consommation, nm3/heure
Gaz tampon, nm3/heure
Gaz de séparation, nm3/heure
Dimensions et caractéristiques de poids
Longueur, mm
Diamètre de l'arbre, mm
Diamètre extérieur maximal, mm
Poids (kg
Poids de la partie rotor, kg

2.5 Système de gaz tampon

Le gaz tampon de la ligne d'usine subit un nettoyage fin dans un monobloc de filtres John Crane (double filtre - un filtre de travail, un de réserve) et est en outre limité aux paramètres requis à l'entrée des cartouches SGU.

Les filtres monoblocs fabriqués par John Crane sont un système de filtrage en double. Pendant le fonctionnement, un seul filtre est actif. Sans arrêter le compresseur, vous pouvez passer d'un filtre à un autre.

Le monobloc filtrant est doté d'une vanne de commutation et d'une vanne de dérivation. La vanne de dérivation crée une pression dans les cavités de la vanne d'inversion des deux côtés pour éviter une défaillance en cas de chargement unilatéral pendant une longue période. De plus, cette vanne de dérivation remplit de gaz le deuxième boîtier de filtre. Lors du passage au deuxième filtre, le flux n'est pas interrompu. Dans des conditions normales de fonctionnement, la vanne de dérivation doit être ouverte. Il ne doit être fermé que lorsque le filtre est remplacé. Le diamètre de l'ouverture de la vanne de dérivation est réduit à 2 mm. Cela garantit que très peu de gaz est libéré dans l'atmosphère si la vanne de dérivation reste accidentellement ouverte lors du changement des éléments filtrants.

Toutes les vannes à bille A2 - A9 incluses dans le monobloc filtrant sont fermées en position verticale et ouvertes en position horizontale du levier.

Il y a une sortie et un canal de purge de chaque côté du monobloc pour chaque filtre. Sous chaque boîtier se trouvent des trous de drainage fermés par des bouchons.

Le filtre doit être vérifié au moins une fois tous les 6 mois pour déceler toute condensation et/ou colmatage. Au stade initial de l'exploitation, il est recommandé d'effectuer des contrôles visuels hebdomadaires des éléments filtrants.

Chaque cartouche SGU est équipée d'un système de surveillance des fuites de gaz et de déviation des fuites de gaz primaires vers la bougie et des fuites de gaz secondaires vers l'atmosphère.

Le gaz de séparation est fourni au panneau SGU et étranglé à la pression requise à l'entrée des cartouches SGU. Le système est conçu pour empêcher les fuites de gaz dans l'ensemble de roulements, éliminer les concentrations explosives de gaz pompé dans les cavités du compresseur et protéger l'unité de turbine à gaz de la pénétration d'huile provenant des cavités de roulement. Le système est équipé d'un passage de dérivation qui comprend une soupape de sécurité qui dirige l'excès de pression directement vers la bougie d'allumage.

2.6 Usine d'azote

L'installation d'azote comprend une unité de préparation d'air, une unité de séparation des gaz et un système de contrôle et de surveillance. Les principaux éléments de l'installation sont deux modules de séparation des gaz à membrane à base de fibres creuses. Les modules fonctionnent selon la méthode de séparation par membrane. L'essence de cette méthode réside dans les différents taux de pénétration du gaz à travers la membrane polymère en raison de la différence de pressions partielles. Les modules sont conçus pour séparer des mélanges gazeux.

En plus des modules, l'installation comprend :

Adsorbeur AD1 pour la purification de l'air ;

Chauffage électrique H1 pour le chauffage de l'air ;

Filtres F1, F2, F3 et F4 pour la purification finale de l'air ;

Armoire de commande et de contrôle.

Le module est constitué d'un boîtier et d'un faisceau de fibres creuses placé à l'intérieur. L'air est fourni à l'intérieur des fibres creuses et l'oxygène, pénétrant à travers les parois des fibres, remplit l'espace interfibre à l'intérieur du boîtier et sort par le tuyau « Perméat Outlet » vers l'extérieur, et le gaz (azote) restant à l'intérieur des fibres est fourni. via le tuyau « Sortie d'azote » jusqu'au rack de commande SGU.

Les filtres F1-F4 sont conçus pour purifier l'air des gouttelettes d'huile et de poussière.

L'Adsorber AD1 est conçu pour purifier l'air des vapeurs d'huile. Du charbon actif est versé dans le corps métallique entre les grilles. Un tissu filtrant est fixé au grillage de la grille inférieure. Le charbon actif SKT-4 et le tissu filtrant « Filter-550 » doivent être remplacés après 6 000 heures de fonctionnement de l'adsorbeur.

Le radiateur électrique est conçu pour chauffer l'air entrant dans le module. Un radiateur électrique est un récipient avec un corps isolé thermiquement de l'environnement extérieur et un radiateur tubulaire (TEN) placé à l'intérieur.

Les raccords pièces 1, pièces 2 et les embouts NK-1, NK-2 sont conçus pour l'analyse des échantillons des modules MM1 et MM2 lors de la configuration de l'installation. Pour faire une analyse, placez un tuyau en caoutchouc sur l'embout approprié, connectez-le à l'analyseur de gaz et tournez-le d'1/3 de tour dans le sens inverse des aiguilles d'une montre avec une clé.

La surface de la fibre a une structure poreuse sur laquelle est appliquée une couche de séparation des gaz. Le principe de fonctionnement du système membranaire est basé sur différents taux de pénétration des composants gazeux à travers la substance membranaire, en raison de la différence de pressions partielles sur les différents côtés de la membrane.

L'usine d'azote fonctionne de manière entièrement automatique. Le système de surveillance et de contrôle assure la surveillance des paramètres d'installation et la protection contre les situations d'urgence, s'arrêtant automatiquement en cas de dysfonctionnement.

Tableau 6 - Paramètres de base d'une installation à l'azote

Le nom du paramètre	Signification
type d'installation
Conception	Modulaire
Classe de protection contre les explosions
Type de modification climatique selon GOST 150150-69
Paramètres de l'air d'admission
Température, C	(de plus 10 à plus 40)2
Pression absolue, MPa
Humidité relative, %
Paramètres de l'azote technique en sortie
Débit volumique dans des conditions standard (20C, 0,1013 MPa), nm3/heure
Température, C	Pas plus de 40
Pression absolue, MPa
Fraction volumique d'oxygène pas plus de, %
Point de rosée pas plus élevé, C
	Pas plus de 0,01
Humidité relative, %
Débit volumétrique de perméat (air enrichi en oxygène) en sortie, Nm3/heure
Source de courant	Monophasé, tension 220 V, 50 Hz
Consommation électrique, kW
Temps pour atteindre le mode, min	Pas plus de 10
Dimensions et caractéristiques de poids
Longueur, mm
Largeur, mm
Hauteur, mm
Poids de l'installation, kg	Pas plus de 200

3 Description du processus technologique et du schéma technologique de l'installation

Lorsque l'unité de purification et de stabilisation des condensats (U-331) fonctionne, le gaz de stabilisation de 331В04 est envoyé au séparateur 331АС104, où il est séparé du liquide et via la vanne d'arrêt 331ААУ1-1, il est envoyé à la réduction unité avec vannes PCV501-1 et PCV501-2, qui régulent la pression dans le collecteur d'aspiration entre 5,7 et 7,5 kgf/cm2.

Le niveau de liquide dans le séparateur 331C104 est mesuré par l'appareil LT104 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Lorsque le niveau de liquide dans le séparateur 331AC104 atteint 50 % (700 mm), l'alarme 331LAp04 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Le débit de gaz de stabilisation est mesuré par l'appareil FT510, la température - par l'appareil TE510, la pression - par l'appareil PT510 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La pression dans le gazoduc de stabilisation du 331B04 aux vannes 331PCV501-1 et 331PCV501-2 est contrôlée par l'appareil RT401 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la pression dans le collecteur de gaz de stabilisation descend en dessous de 6 kgf/cm2, la vanne 331PCV501A, installée sur la conduite d'alimentation en gaz depuis la décharge du 2ème étage du compresseur jusqu'au collecteur de gaz de stabilisation, s'ouvre automatiquement. La pression dans le collecteur d'aspiration est mesurée par l'appareil 331PT501 et est régulée par les vannes 331PCV501-1 et PCV501-2, qui sont installées sur la conduite d'alimentation en gaz de stabilisation vers le collecteur d'admission. Lorsque la pression descend en dessous de 6 kgf/cm2, l'alarme 331PAL501 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Les gaz d'expansion et d'altération du 331B05A sont envoyés au séparateur 331AC105, où ils sont séparés du liquide et, à travers la vanne d'arrêt 331ААУ1-2, ils pénètrent dans l'unité de réduction avec la vanne 331PCV502, qui régule la pression dans le collecteur d'aspiration dans la plage de 5,7 à 7,5 kgf/cm2.

Le niveau de liquide dans le séparateur 33A1S105 est mesuré par l'appareil LT105 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Lorsque le niveau de liquide dans le séparateur 331С105 atteint 50 % (700 mm), l'alarme 331LAp05 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Le débit des gaz de dilatation et d'altération est mesuré par l'appareil FT511, la température - par l'appareil de position TE511, la pression - par l'appareil PT511 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La pression dans le gazoduc de détente et de vieillissement allant du 331B05A à la vanne PCV502 est contrôlée par l'appareil RT402 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du lieu de travail de l'opérateur. Lorsque la pression dans le collecteur de gaz de stabilisation descend en dessous de 10 kgf/cm2, la vanne PCV502A, installée sur la conduite d'alimentation en gaz depuis la décharge du 2ème étage du compresseur jusqu'au collecteur de gaz de vieillissement, s'ouvre automatiquement. La pression dans le collecteur d'aspiration est mesurée par l'appareil PT502 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur et est régulée par la vanne PCV502, qui est installée sur la conduite d'alimentation en gaz de ventilation vers le collecteur d'admission. Lorsque la pression descend en dessous de 10 kgf/cm2, l'alarme 331PAL502 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur.

Les gaz d'expansion, d'altération et de stabilisation après les unités de réduction sont regroupés dans un collecteur commun (quantité jusqu'à 40 000 m3/heure) et à une température de 25 à 50 °C, ils sont fournis aux séparateurs d'entrée 331С101-1 ou 331С101-2, situé à l'aspiration du 1er étage des compresseurs centrifuges 331AK01-1 (331AK01-2). Il est possible d'alimenter le collecteur d'admission en gaz de détente, de stabilisation et de vieillissement à partir du collecteur de gaz basse pression provenant des unités 1,2,3U70, U02,03, 1,2,3U370, U32, U09.

Le débit de gaz basse pression est mesuré par l'appareil FT512, la température - par l'appareil TE512 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La pression dans le collecteur de gaz basse pression est mesurée par l'appareil RT512 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La pression du gaz de stabilisation dans le collecteur d'admission est mesurée localement à l'aide d'un manomètre technique et d'instruments PT503 et PIS503 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la pression descend en dessous de 5,7 kgf/cm2, l'alarme PAL503 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la pression dépasse 6,5 kgf/cm2, l’alarme RAN503 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l’opérateur. Une protection est assurée contre la surpression dans le collecteur d'admission. Lorsque la pression dans le collecteur d'admission atteint plus de 7,5 kgf/cm2, la vanne PCV503 s'ouvre automatiquement.

Les gaz de stabilisation traversent le séparateur 331С101-1 (331С101-2), sont séparés du liquide et entrent dans l'aspiration du 1er étage du compresseur.

La pression du gaz à l'aspiration du 1er étage est mesurée par les instruments RT109-1 (RT109-2), RT110-1 (RT110-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La température du gaz à l'aspiration du compresseur est mesurée par des appareils TE102-1 (TE102-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Le niveau de liquide dans les séparateurs 331С101-1 (331С101-2) est mesuré par les appareils LT825-1 (LT825-2), LT826-1 (LT826-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque le niveau de liquide dans les séparateurs augmente jusqu'à 7% (112 mm), l'alarme 331LAH825-1 (331LAH825-2), 331LAH826-1 (331LAH826-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur. . Avec une nouvelle augmentation du niveau dans les séparateurs 331С101-1, 331С101-2 à 81% (1296 mm), le blocage 331LAHH825-1(2), 331LAHH826-1(2) est activé, un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur et le moteur électrique du compresseur s'arrête automatiquement 331AK01-1 ou 331AK01-2. Dans ce cas, les moteurs électriques des ventilateurs AT101-1,2,3,4 (AT102-1,2,3,4) sont automatiquement arrêtés, la vanne principale KSh114-1 (KSh114-2) et la vanne de secours KSh116-1 (KSh116-) sont fermés au refoulement 2), la vanne anti-surtension KD101-1 (KD101-2) s'ouvre, les robinets s'ouvrent :

KSh121-1 (KSh121-2) - rejet vers la torchère à partir des canalisations d'aspiration ;

KSh122-1 (122-2) - rejet à la torchère à partir des canalisations de décharge du 1er étage ;

KSh124-1 (124-2) - rejet vers la torchère à partir des canalisations de décharge du 2e étage ;

KSh115-1 (KSh115-2) - contournement de la vanne de décharge principale ;

KSh125-1 (125-2) - décharge vers la torche depuis les canalisations de décharge du 2ème étage entre les vannes KSh114-1 (KSh114-2) et KSh116-1 (KSh116-2) ;

la vanne principale de l'aspiration KSh102-1 (KSh102-2) est fermée, puis l'opération « Purge après arrêt » se produit.

Les compresseurs 331AK01-1 ou 331AK01-2 sont purgés avec du gaz propre (commercial). Lors de la purge des compresseurs, le KSh131-1 (KSh131-2) s'ouvre automatiquement pour fournir du gaz commercial pour la purge du compresseur. 7 minutes après le début de la purge, KSh121-1 (KSh121-2) et KSh122-1 (KSh122-2) sont fermés. Dans les 7 minutes suivantes, à condition que la pression de refoulement du 2ème étage soit inférieure à 2 kgf/cm2, KSh131-1 (KSh131-2), KSh124-1 (KSh124-2), KSh125-1 (KSh125-2) sont fermés et les pompes à huile sont fermées, les joints N301-1 (N301-2), N302-1 (N302-2), KSh301-1 (KSh301-2) sont fermés lors de l'alimentation en gaz tampon, les pompes à huile du système de lubrification N201 -1 (N201-2), N202-1 ( N202-2) et le ventilateur boost du moteur électrique principal. Arrêt d'urgence terminé.

A la fin de la purge des gaz, une purge à l'azote est effectuée, qui s'effectue en ouvrant manuellement la vanne d'alimentation en azote et à distance la vanne KSh135-1 (KSh135-2).

La pression du gaz commercial jusqu'au clapet anti-retour est mesurée par l'appareil RT506 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la pression du gaz chute à 20 kgf/cm2, l'alarme 331PAL506 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur. La pression du gaz commercial après le clapet anti-retour est mesurée par des appareils PT507, PIS507 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la pression du gaz descend à 30 kgf/cm2, l'alarme PAL507 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La consommation de gaz commercial est mesurée par les appareils FE501, FE502 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque le débit de gaz descend à 1 100 m3/heure, l’alarme 331FAL501, 331FAL502 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l’opérateur.

La température du gaz commercial est mesurée par les appareils TE502, TE503 avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la température du gaz descend à 30°C, l’alarme TAL502, TAL503 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l’opérateur.

La chute de pression du gaz dans les séparateurs 331С101-1 (331С101-2) est mesurée par des appareils de position 331РdТ824-1 (331PdT824-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la chute de pression du gaz dépasse 10 kPa, l'alarme 331PdAH824-1 (331РdАН824-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Le gaz provenant de la décharge du 1er étage des compresseurs avec une pression allant jusqu'à 24,7 kgf/cm2 et une température de 135°C est fourni à l'appareil de refroidissement par air AT101-1 (AT101-2), où il est refroidi à une température de 65°C. La température des gaz à la sortie du 1er étage des compresseurs est mesurée par des appareils TE104-1 (TE104-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La pression du gaz à la sortie du 1er étage du compresseur est mesurée par les instruments RT111-1(2), RT112-1(2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la pression du gaz de stabilisation augmente depuis la décharge du 1er étage du compresseur jusqu'à 28 kgf/cm2, l'alarme 331RAN111-1 (331RAN111-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La température du gaz à la sortie du 1er étage du compresseur est mesurée par l'appareil TE103-1 (TE103-2) avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La température du gaz à la sortie de l'AT101-1 (AT101-2) est mesurée par des appareils TE106-1 (TE106-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la température du gaz de sortie chute de AT101-1 (AT101-2) à 50 °C, l'alarme 331TAL106-1 (331TAL106-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur. Le maintien de la température du gaz à la sortie de l'AT101-1 (AT101-2) s'effectue en régulant les performances du ventilateur en modifiant l'angle des pales au printemps-été et en hiver ; éteindre et allumer le ventilateur, allumer le système de recirculation de l'air chauffé - en hiver. La température du gaz à la sortie de l'AT101-1(AT101-2) est contrôlée en éteignant et en allumant les moteurs électriques des ventilateurs AT101-1,2,3,4 à partir de l'alarme 331TAN(L)106-1 comme suit mode:

Tableau 7 - Modes de contrôle de la température des gaz de sortie

La température de l'air devant le faisceau de tubes AT101-1 (AT101-2) est régulée en modifiant l'angle d'inclinaison des registres supérieurs et latéraux, des stores de flux d'air, contrôlés par les dispositifs TE120-1 (TE120-2), TE122- 1 (TE122-2) avec enregistrement sur l'opérateur du moniteur de travail. Les registres supérieurs, latéraux et les stores de soufflage sont commandés manuellement de manière saisonnière. Lorsque la température de l'air devant le faisceau de tubes AT101-1 (AT101-2) descend à 50 °C, l'alarme 331TAL122-1 (331TAL122-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur. Lorsque la température de l'air devant le faisceau de tubes AT101-1 (AT101-2) atteint 65 °C, l'alarme 331TAN122-1 (331TAN122-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur. Lorsque la température du gaz à la sortie de l'AT101-1 (AT101-2) atteint 90 °C, l'alarme 331TAH106-1 (331TAH106-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur. Avec une nouvelle augmentation de la température jusqu'à 95°C, le verrou 331TAHН106-1 (331TANN106-2) est activé, un message audio est reçu sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur et sur le moteur électrique du compresseur 331K01-1 ou 331K01-2. est automatiquement arrêté dans la même séquence.

Le gaz de stabilisation refroidi dans 331AT101-1 (331AT101-2) traverse les séparateurs 331С102-1 (331С102-2), est séparé du liquide et entre dans l'aspiration du 2ème étage des compresseurs.

La pression du gaz à l'aspiration du 2ème étage des compresseurs est mesurée à l'aide d'appareils RT123-1 (RT123-2) avec enregistrement des relevés sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La chute de pression du gaz à la buse du dispositif de restriction SU102-1 (SU102-2), installé entre les séparateurs 331С102-1 (331С102-2) et l'aspiration du 2ème étage, est mesurée par le PdT120-1 (PdT120-2) l'appareil et sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur, les lectures sont enregistrées.

La température du gaz à l'aspiration du 2ème étage du compresseur est mesurée par des appareils TE108-1 (TE108-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Le niveau de liquide dans les séparateurs 331С102-1 (331102-2) est mesuré par les appareils LT805-1 (LT805-2), LT806-1 (LT806-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque le niveau de liquide dans les séparateurs augmente jusqu'à 17 % (102 mm), l'alarme 331LAH805-1 (331LAH805-2), 331LAH806-1 (331LAH806-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur. Avec une nouvelle augmentation du niveau dans les séparateurs à 84% (504 mm), la position 331LAHH805-1 (331LAHH805-2), 331LAHH806-1 (331LAHH806-2) est verrouillée, un message audio est envoyé au moniteur du le poste de travail de l'opérateur et le moteur électrique du compresseur 331AK01-1 ou 331AK01-2 sont automatiquement arrêtés dans le même ordre.

La chute de pression du gaz dans les séparateurs 331С102-1 (331С102-2) est mesurée par des appareils 331РdT804-1 (331PdT804-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la chute de pression atteint 10 kPa, l'alarme 331PdAH804-1 (331PdAH804-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur.

La pression du gaz depuis la décharge du 2ème étage des compresseurs jusqu'au 331AT102-1 (331AT102-2) est mesurée par les appareils RT-124-1 (RT124-2), RT125-1 (RT125-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La différence de pression au 2ème étage (aspiration - refoulement) est mesurée par des appareils 331PdТ122-1 (331PdТ122-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La température du gaz de la sortie du 2ème étage des compresseurs à AT102-1 (AT102-2) est mesurée par l'appareil TE109-1 (TE109-2) avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La température du gaz à l'entrée de l'AT102-1 (AT102-2) est mesurée par des appareils TE110-1 (TE110-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Le gaz provenant de la décharge du 2ème étage des compresseurs avec une pression allant jusqu'à 65 kgf/cm2 et une température de 162 - 178 ° C est fourni à l'appareil de refroidissement par air AT102-1 (AT102-2), où il est refroidi à une température de 80 - 88°C.

La température du gaz à la sortie de l'AT102-1 (AT102-2) est mesurée par des appareils TE113-1 (TE113-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque la température du gaz de sortie descend de AT102-1 (AT102-2) à 65 °C, l'alarme 331ТAL113-1 (331ТAL113-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur. Le maintien de la température du gaz à la sortie de l'AT102-1 (AT102-2) s'effectue en régulant les performances du ventilateur en modifiant l'angle des pales pendant les périodes printemps-été et hiver, en éteignant et en rallumant le ventilateur et en tournant sur le système de recirculation de l'air chauffé en hiver.

La température du gaz à la sortie de l'AT102-1 (AT102-2) est contrôlée en éteignant et en allumant les moteurs électriques des ventilateurs AT102-1,2,3,4 à partir de l'alarme 331TAN(L)113-1 de la manière suivante mode:

Tableau 8 - modes de contrôle de la température du gaz de sortie

La température de l'air devant le faisceau de tubes AT102-1 (AT102-2) est régulée en modifiant l'angle d'inclinaison des registres supérieurs et latéraux, des stores de flux d'air, contrôlés par les dispositifs TE121-1 (TE121-2), TE123- 1 (TE123-2) avec enregistrement sur le poste de travail de l'opérateur du moniteur. Les registres supérieurs, latéraux et les stores de circulation d'air sont contrôlés manuellement de manière saisonnière. Lorsque la température dans le 331AT102 atteint 105 oC, l'alarme 331TAN113-1 (331TAN113-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

Avec une nouvelle augmentation de la température de 331AT102 à 115°C, le blocage 331TANN113-1 (331TANN113-2) est activé, un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur et au moteur électrique du compresseur 331AK01-1 ou 331AK01-2. est automatiquement arrêté dans la même séquence.

Le gaz de compression refroidi dans AT102-1 (AT102-2) passe à travers les séparateurs 331С103-1 (331С103-2), est séparé du liquide, entre dans le collecteur commun puis à travers les couteaux 331А-АУ4, 331А-АУ-5 est envoyé au stade I, II, III de l'usine de transformation.

Le niveau de liquide dans 331С103-1 (331С103-2) est mesuré par les appareils LT815-1 (LT815-2), LT816-1 (LT816-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Lorsque le niveau de liquide dans les séparateurs augmente jusqu'à 17 % (102 mm), l'alarme 331LAH815-1 (331LAH815-2), 331LAH816-1 (331LAH816-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La chute de pression dans les séparateurs 331С103-1 (331С103-2) est mesurée par les instruments 331PdT814-1 (331PdT814-2). Lorsque la chute de pression atteint 10 kPa, l'alarme 331PdAH814-1 (331PdAH814-2) est activée et un message audio est envoyé au moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La pression du gaz depuis la décharge du 2ème étage des compresseurs 331AK01-1 (331AK01-2) après 331S103-1 (S103-2) jusqu'à la vanne principale KSh114-1 (KSh114-2) est mesurée par le RT128-1 (RT128- 2) dispositif avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La pression du gaz dans le collecteur de refoulement après KSh114-1 (KSh114-2) est mesurée par l'appareil RT129-1 (RT129-2) avec les lectures enregistrées sur le moniteur du lieu de travail de l'opérateur. Pression du gaz de refoulement du 2ème étage des compresseurs 331AK01-1 (331AK01-2) après la membrane DF101-1 (DF101-2), installée entre la vanne principale KSh114-1 (KSh114-2) et la vanne de secours du vanne principale KSh116-1 ( KSh116-2), mesurée par les appareils RT136-1 (RT136-2), RT137-1 (RT137-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. La chute de pression à travers la membrane DF101-1 (DF101-2) est mesurée par les appareils PdT138-1 (PdT138-2), PdT139-1 (PdT139-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur.

La température du gaz à la sortie du 2ème étage des compresseurs 331AK01-1 (331AK01-2) après la vanne principale KSh114-1 (KSh114-2) est mesurée par l'appareil TE111-1 (TE111-2) avec enregistrement des lectures sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur, régulé par la vanne KD102 -1 (KD102-2), qui est installée sur la canalisation d'alimentation en gaz chaud provenant de la décharge des compresseurs 331AK01-1 (331AK01-2) pour le mélange avec le gaz refroidi après les séparateurs 331S103-1 (331S103-2).

Lorsque la pression du gaz chute à 61 kgf/cm2, l'alarme 331PAL504 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur. Lorsque la pression du gaz augmente jusqu'à 65 kgf/cm2, l'alarme 331RAN504 est activée et un message audio est envoyé au moniteur du lieu de travail de l'opérateur.

La température du gaz comprimé dans le collecteur de sortie est mesurée par l'appareil TE501 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l'opérateur. Le débit de gaz comprimé au collecteur de sortie est mesuré par l’appareil FT504 avec les lectures enregistrées sur le moniteur du poste de travail de l’opérateur. Lorsque le débit de gaz descend à 20 600 m3/heure, l'alarme 331FAL504 est activée et un message audio est envoyé au moniteur de poste de travail de l'opérateur.

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travail de cours, ajouté le 22/08/2013


Analyse des solutions technologiques existantes pour améliorer la production de racks. Développement d'un procédé technologique d'usinage d'une pièce. Analyse des systèmes de contrôle automatique existants. Analyse de la fabricabilité de la conception et de son objectif.

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CENTRE DE RECHERCHE POUR LE CONTRÔLE ET LE DIAGNOSTIC

systèmes techniques

OJSC "NIC KD"

1. DÉVELOPPÉ OJSC "NIC KD" (Centre de Recherche pour le Contrôle et le Diagnostic des Systèmes Techniques)

2. ACCEPTÉ ET ENTRÉ EN VIGUEUR par arrêté de JSC « Centre National de Recherche KD » du 25 décembre 2001 n°36

1 POINTS FONDAMENTAUX

1.1 Le contrôle technique fait partie intégrante de la fabrication technologique, des tests et de la réparation du produit.

La conception technologique du contrôle technique est réalisée sous la forme de :

1.1.2 Le processus de contrôle technique est développé comme un ensemble d'opérations de contrôle technique interdépendantes pour des groupes et types individuels de matériaux, d'ébauches, de produits semi-finis, de pièces et d'unités d'assemblage, ainsi que pour des types individuels de contrôle technique et de production.

Si nécessaire, développez un processus de contrôle technique pour les agents de contrôle individuels et le client.

1.1.3 Une opération de contrôle technique est développée pour le contrôle d'arrivée, opérationnel et d'acceptation d'objets de contrôle individuels ou de caractéristiques contrôlées (paramètres), ainsi que pour le contrôle opérationnel du processus technologique d'obtention de matériaux, de pièces, de produits semi-finis, de pièces, unités d'assemblage après l'achèvement d'une certaine opération de traitement technologique (assemblage ).

1.1.4 Le degré de détail du système, des processus, des opérations de contrôle technique dans la documentation technologique est établi par les entreprises en fonction de la complexité des objets de contrôle, du type, du type et des conditions de production.

1.1.5 La documentation technologique des systèmes, des procédés, des opérations de contrôle technique est coordonnée avec le service de contrôle technique du fabricant.

1.2 La conception technologique du contrôle technique doit fournir les indicateurs spécifiés du processus de contrôle, en tenant compte des coûts de sa mise en œuvre et des pertes dues aux défauts de production et lors de l'utilisation des produits dus à des erreurs de contrôle ou à leur absence.

1.3 Des indicateurs obligatoires du processus de contrôle sont établis :

productivité ou intensité de travail du contrôle ;

caractéristiques de fiabilité du contrôle ;

indicateur économique complexe.

Selon les spécificités de la production et les types d'objets de contrôle, il est possible d'utiliser d'autres indicateurs des processus de contrôle (coût, volume, exhaustivité, fréquence, durée du contrôle, etc.).

1.4 La méthodologie de calcul des indicateurs des processus de contrôle et la procédure de leur enregistrement sont établies par l'entreprise développeur. Les méthodes de justification économique du contrôle technique sont données en annexe A.

1.5 Lors de l'analyse des coûts de mise en œuvre du processus de contrôle, il est nécessaire de prendre en compte :

volume de production et temps de production ;

exigences techniques pour les produits ;

capacités techniques des outils de contrôle ;

les coûts d'achat des équipements de contrôle et d'essai et leur fonctionnement.

1.6 Lors de l'analyse des pertes dues à des défauts dus à des erreurs de contrôle ou à leur absence, il est nécessaire de prendre en compte :

niveau de défauts (proportion de défauts) des produits soumis à contrôle ;

l'importance des défauts selon des caractéristiques contrôlées (critiques, significatifs et insignifiants) ;

les pertes dues à de faux défauts dus à des erreurs de contrôle de type I survenant lors de la production ;

les pertes de production dues à des défauts manqués dus à des erreurs de contrôle du deuxième type, ainsi que les pertes pour le consommateur dues à des défauts manqués dus à des erreurs de contrôle du deuxième type ;

les dommages résultant de la livraison de produits qui ne répondent pas aux exigences établies.

1.7 La méthodologie permettant de déterminer les probabilités d'erreurs de contrôle des premier et deuxième types est donnée à l'annexe B.

2 EXIGENCES RELATIVES AU CONTRÔLE TECHNIQUE ET À LA CONCEPTION TECHNOLOGIQUE DES TECHNIQUES CONTRÔLE

2.1 Le contrôle technique doit empêcher le passage de matériaux défectueux, de produits semi-finis, d'ébauches, de pièces et d'unités d'assemblage aux étapes ultérieures de fabrication, d'essais, de réparation et de consommation.

2.2 Le contrôle technique doit être conforme aux exigences du système de gestion de la qualité en vigueur dans l'entreprise.

2.3 Le contrôle technique doit être conforme aux exigences de sécurité industrielle, de sécurité incendie et d'explosion, d'assainissement industriel et de protection de l'environnement.

2.4 La conception technologique du contrôle technique est réalisée en tenant compte des caractéristiques du processus technologique de fabrication, de test et de réparation du produit, en garantissant la relation et l'interaction nécessaires entre eux.

2.5 Lors de la conception technologique du contrôle technique, les éléments suivants doivent être assurés :

évaluation fiable de la qualité des produits et réduction des pertes dues aux défauts tant pendant la production que pendant l'utilisation des produits ;

accroître la productivité du travail;

réduire l'intensité du travail de contrôle, en particulier dans les processus comportant des conditions de travail difficiles et préjudiciables ;

combinaison possible d'opérations de fabrication, d'essais et de réparation avec des opérations de contrôle technique ;

collecte et traitement d'informations pour le contrôle, la prévision et la régulation de processus technologiques de transformation et d'assemblage;

optimisation du contrôle technique selon des critères techniques et économiques établis.

2.6 Lors de la conception technologique du contrôle technique, dans la mesure du possible, l'unité des bases de mesure avec les bases de conception et technologiques doit être assurée.

2.7 Lors de la conception technologique du SAC, les éléments suivants doivent être assurés :

relier les travaux de création d'un SAC aux travaux de création d'un GPS, d'un système de contrôle automatisé, d'un système de contrôle automatique, d'une CAO, d'un système de contrôle de processus automatisé, d'un système de contrôle de processus automatisé ;

flexibilité maximale du processus de contrôle et de sa contrôlabilité ;

adaptabilité aux conditions du processus de production;

atteindre l'exhaustivité et la fiabilité requises du contrôle ;

introduction de dispositifs automatisés avancés basés sur la technologie numérique et analogique ;

introduction de SAC localement fermés et de produits manufacturés flexibles.

3 PROCÉDURE DE DÉVELOPPEMENT DES PROCESSUS (OPÉRATIONS) DE CONTRÔLE TECHNIQUE

3.1 Les principales étapes de développement des processus de contrôle technique, les tâches résolues à cette étape, les principaux documents qui apportent une solution aux problèmes sont présentés dans le tableau. 1.

Tableau 1

Étape de développement du processus	Problèmes résolus au stade
1. Sélection et analyse des matières premières pour le développement de processus de contrôle	Familiarisation avec le produit, exigences de fabrication, de test, de réparation et d'exploitation	Documentation de conception du produit. Documentation technologique pour la fabrication, les tests et la réparation du produit
	Sélection et analyse des informations de base nécessaires au développement du processus de contrôle	Volume et temps de production du produit. Méthodes et processus de contrôle prometteurs Instructions de production pour le contrôle
	Évaluation de la faisabilité et de la stabilité du processus technologique de fabrication, de test et de réparation. Détermination de la nomenclature des objets de contrôle (produits, équipements technologiques, procédés de fabrication, tests et réparations, documentation technologique). Mise en place de types de contrôle pour ses objets. Détermination des exigences techniques pour les opérations de contrôle	Documentation de conception du produit. Méthodologie de sélection des objets de contrôle Méthodologie d'établissement des types de contrôle technique
3. Sélection d'une norme existante, d'un processus de contrôle technique de groupe (caractéristiques) ou recherche d'un analogue d'un processus de contrôle technique unique	Attribution de l'objet de contrôle au processus de contrôle standard, de groupe ou unique en vigueur, en tenant compte de l'évaluation quantitative des groupes de produits Note. S'il existe un processus de contrôle technique prometteur développé pour un produit, il doit être pris comme base lors du choix d'un processus technologique existant.	Documentation des processus de contrôle technique collectif, standard et individuel pour un groupe de produits donné. Documentation des processus de contrôle technique prometteurs pour un groupe de produits donné. Documentation des processus de contrôle technique avancé Documentation de conception Documentation technologique pour la fabrication, les tests et la réparation du produit
4. Elaboration d'un parcours technologique pour le processus de contrôle	Détermination de la composition et de la séquence des opérations technologiques du contrôle technique, garantissant l'identification et l'élimination en temps opportun des défauts et obtenant des informations pour la régulation opérationnelle et la prévision du processus technologique et le retour d'information du système de contrôle automatisé et du système de contrôle de processus.	Méthodologie de placement des postes de contrôle pour le processus technologique de fabrication, de test et de réparation d'un produit. Documentation technologique pour la fabrication, les tests et la réparation
	Détermination préliminaire de la composition des équipements de contrôle
5. Développement des opérations technologiques de contrôle technique	Sélection des paramètres contrôlés (signes). Sélection de schémas de contrôle, y compris détermination des points de contrôle des objets, bases de mesure	Méthodologie de sélection des paramètres contrôlés (signes). Méthodologie de sélection des schémas de contrôle Normes et matériels méthodologiques sur les systèmes qualité, méthodes statistiques
	Sélection des méthodes et des contrôles	Méthodologie de sélection des méthodes et des contrôles Catalogues (albums, fiches) d'outils de contrôle
	Détermination de la portée (plan) du contrôle	Classificateur des opérations de contrôle technologique
	Élaboration d'une séquence de transitions de contrôle technique	Classificateur des transitions de contrôle technologique
6. Standardisation des processus de contrôle	Établir les données initiales nécessaires au calcul des normes de temps et de la consommation de matière	Normes de consommation de temps et de matériel Méthodologie d'élaboration de normes de temps pour le contrôle technique
	Calcul et standardisation des coûts de main d’œuvre pour compléter le processus	Classificateur des catégories de travail et des professions des agents de contrôle
	Détermination du type de travaux et justification du métier d'opérateurs de contrôle pour la réalisation des opérations en fonction de la complexité de ces travaux
7. Calcul de l'efficacité technique et économique du processus de contrôle	Sélection de l'option optimale pour le processus de contrôle technique	Technique d'optimisation du contrôle technique
8. Préparation des documents technologiques pour le contrôle technique	Remplir des documents technologiques. Contrôle standard de la documentation technologique. Coordination de la documentation technologique avec les services intéressés et son approbation	Normes ESTD
9. Élaboration de la documentation des résultats du contrôle	Établir la procédure de traitement des résultats du contrôle et la composition requise des formulaires de documents. Elaboration de passeports technologiques, cartes de mesures, journaux de contrôle	Méthodologie d'enregistrement des résultats de contrôle Normes ESTD

3.2 La nécessité de chaque étape, la composition des tâches et la séquence de leur résolution sont déterminées en fonction des types et du type de production et sont établies par l'entreprise.

4 PROCÉDURE DE DÉVELOPPEMENT DE SYSTÈMES DE COMMANDE AUTOMATIQUE

4.1 Les principales étapes de développement d'un système de contrôle automatique, les tâches résolues à cette étape, les principaux documents qui apportent la solution à ces problèmes sont donnés dans le tableau 2.

Tableau 2

Étape de développement des systèmes de contrôle automatique	Problèmes résolus au stade	Documents de base apportant des solutions aux problèmes
1. Sélection et analyse des matières premières pour le développement d'un système de contrôle automatique	Familiarisation avec le produit, exigences de fabrication, tests, réparation et fonctionnement. Sélection et analyse des informations de référence nécessaires au développement d'un système de contrôle automatique	Documentation de conception du produit Documentation technologique pour la fabrication, les tests et la réparation du produit Volume et temps de production du produit Informations sur les méthodes prometteuses et les systèmes de contrôle automatique Instructions de production pour le contrôle technique Catalogues d'outils automatisés et de systèmes de contrôle prometteurs, notamment des machines à mesurer tridimensionnelles, des robots de mesure, etc.
2. Sélection des objets et types de contrôle	Évaluer la stabilité du processus technologique de fabrication, de test et de réparation. Détermination de la nomenclature des objets de contrôle (produits, moyens de contrôle des équipements technologiques, procédés technologiques de fabrication, d'essais et de réparation) Etablissement des types de contrôle par objets de contrôle	Méthodologie de sélection des objets et des types de contrôle en production flexible et automatisée
3. Elaboration d'un processus de contrôle généralisé	Analyse d'un ensemble de processus de contrôle technologique Synthèse d'une voie de contrôle généralisée Conception d'opérations de contrôle typiques. Etablissement d'une liste consolidée des paramètres contrôlés. Mise en place de processus de contrôle de base (centralisation, degré d'automatisation ainsi que traitement)	Méthodologie d'élaboration des processus de contrôle généralisés
4. Développement de la structure du CAS	Développement de complexes d'algorithmes de base pour le traitement des informations de contrôle et de mesure. Développement de solutions système SAC Développement de solutions planifiées Division rationnelle des fonctions de contrôle. La sélection des schémas de contrôle comprend la détermination des points de contrôle des objets Sélection de méthodes et de moyens de contrôle, y compris les types de capteurs et de dispositifs de traitement des informations primaires, les dispositifs de saisie manuelle des informations par l'opérateur (périphérique). Sélection des modules opérationnels (blocs) du SAC.	Documentation des modules de commande et des systèmes de contrôle automatique pour des groupes similaires d'objets de contrôle
	Construction d'algorithmes de contrôle et développement de méthodes mathématiques de traitement des résultats de mesure et de contrôle	Catalogues (albums, fiches) d'outils de contrôle automatisés et de systèmes de contrôle. Catalogues d'algorithmes et de méthodes de traitement des résultats de mesures et de contrôle
5. Développement d'un support d'information pour un système de contrôle automatique	Détermination de la liste des informations et de la forme de leur présentation au système de contrôle. Déterminer la liste des informations et la forme de leur présentation du système de contrôle au système de gestion. Évaluation de la redondance des flux d'informations dans le système de contrôle	Méthodologie d'enquête d'information sur le système de contrôle automatique
6. Développement de logiciels et de mathématiques pour un système de contrôle automatique	Création et débogage de logiciels et mathématiques, comprenant : entrée/sortie d'informations, échange d'informations avec des systèmes ; support d'information du processus de production; traitement d'informations sur les techniques de mesure; support d'information pour le fonctionnement des équipements et des systèmes de contrôle ; programmes de tests ; contrôle du fonctionnement des équipements auxiliaires	Instructions de programmation
7. Élaboration de règles d'exploitation et de maintenance du système de contrôle automatique	Élaboration d'instructions, de directives, de règles pour le personnel d'exploitation et de maintenance	Règles d'exploitation et de maintenance des systèmes de contrôle automatique
8. Évaluation de l'efficacité du système de contrôle automatique	Évaluation de l'intensité du travail et de la productivité du contrôle Détermination et justification de la composition du personnel de service Calcul de l'efficacité économique	Méthodologie d'évaluation de l'efficacité d'un système de contrôle automatique
9. Préparation de la documentation pour le système de contrôle automatique	Coordination de la documentation technologique avec les services intéressés Prise en compte des exigences du système étatique pour assurer l'uniformité des mesures	Normes ESTD et GSI

4.2 La nécessité de chaque étape, la composition des tâches et la séquence de leur résolution sont déterminées en fonction des types et du type de production et sont établies par l'entreprise.

Annexe A

MÉTHODOLOGIE DE JUSTIFICATION ÉCONOMIQUE

CONTRÔLE TECHNIQUE

1 La justification économique de l'option de contrôle est réalisée à l'aide d'un indicateur économique complexe K e, qui est la somme des coûts réduits pour la mise en œuvre du processus de contrôle Z à et les pertes dues à des défauts dus à des erreurs de contrôle ou à leur absence P b.

K e = Z à + P b

2 Les coûts annuels indiqués sont calculés à l'aide de la formule :

Z à = ET + E n K

Où ET- les frais de fonctionnement annuels ;

F n- retour sur investissement standard ;

À- investissements en capital dans le processus de contrôle, frotter.

Le calcul des coûts annuels d'exploitation et des investissements en capital est effectué conformément aux méthodes appliquées.

Lors du calcul des coûts d'exploitation annuels, les éléments suivants sont pris en compte.

;

;

.

Pour les équipements et appareils de contrôle utilisant différents types d’énergie, les coûts sont calculés pour chaque type d’énergie puis résumés.

;

.

La liste des désignations des quantités incluses dans les formules est donnée dans le tableau. 3.

Tableau 3

Désignation	Régularité	Nom de la désignation
		Montant des coûts salariaux pour les agents de contrôle
CUN		Amortissement des équipements et instruments de contrôle lors du contrôle
Ceuh		Coûts pour tous les types d’énergie consommés pendant le processus de contrôle
		Coûts des équipements de test (appareils et outils) nécessaires aux tests
Cp.z		Coût des travaux préparatoires et finaux
		Temps passé j- l'exécuteur du contrôle sur le contrôle de l'objet
		Salaire horaire j-ème exécuteur de contrôle
		Nombre d'agents de contrôle participant au contrôle de l'installation
		Pourcentage qui prend en compte les régularisations sur salaires et primes
		Le nombre d'objets de contrôle que l'interprète peut contrôler simultanément
		Nombre de types d'équipements et d'instruments de contrôle utilisés pour contrôler un objet donné
UNje		Coût unitaire je-ème outil de contrôle utilisé pour contrôler l'objet
		Quantité je les moyens de contrôle
		Taux d'amortissement pour l'année
		Fonds de temps annuel je les moyens de contrôle
tÔje		Heures d'ouverture je-ème moyen de contrôle lors de la surveillance d'un objet
		Le nombre d'objets de contrôle pouvant être contrôlés simultanément sur je-m équipement de contrôle
		Facteur de charge de l'équipement ou du dispositif de contrôle, déterminé sur la base des conditions de contrôle réelles ou pris comme valeur moyenne de ce facteur pour une entreprise donnée
Ts eje	frotter/kWh	Prix ​​par unité d'énergie utilisée pour je-ème équipement ou dispositif de contrôle
		Consommation d'énergie je- équipement ou dispositif de contrôle
		Facteur de puissance
		Le nombre d'équipements de contrôle utilisés pour contrôler un objet donné
		Taux d'utilisation je l'équipement de contrôle
		Durée de vie je l'équipement de contrôle
		Nombre d'artistes impliqués dans les opérations préparatoires et finales de cette installation
tp.zj		Temps passé j-ème entrepreneur engagé dans les opérations préparatoires et finales de cet objet
R.p.zj		Salaire horaire j-ème interprète engagé dans les opérations préparatoires et finales pour cet objet

3 Les pertes dues à des défauts dus à des erreurs de contrôle ou à un manque de contrôle sont déterminées par la formule :

3.1 Pertes dues à des erreurs de contrôle je-le type en production (rejet de ceux qui conviennent) est déterminé par la formule :

Où Non- programme annuel de contrôle des unités de production (ci-après dénommées pièces) ;

P.FR- probabilité d'erreur de contrôle du 1er type, % ;

Cizg- coût de fabrication de la pièce, frotter ;

Cost- valeur résiduelle de la pièce rejetée, frotter.

3.2 Les pertes dues aux erreurs de contrôle du 2ème type en production (défauts manquants dans le processus technologique) sont déterminées par la formule :

3.3 Les pertes dues aux erreurs de contrôle du 2ème type chez le consommateur (défauts manquants dans le produit fini) sont déterminées par la formule :

Taille Cconsommation trouvée sur la base d'une analyse technico-économique des propriétés de consommation du produit, en tenant compte de l'influence des défauts sur la base de caractéristiques contrôlées.

En l'absence de données d'analyse, une estimation agrégée de la valeur est autorisée Cconsommation dans le cadre du coût du produit fini, proportionnel au facteur poids du défaut.

3.4 Les pertes liées à une amende pour fourniture de produits de qualité réduite sont déterminées par la formule :

Où CAvec- coût par unité de production, frotter.;

MP.- nombre d'unités de produits de qualité réduite ;

Chut- le montant de l'amende pour fourniture de produits de qualité réduite.

3.5 Les pertes associées aux démarques des produits sont déterminées par la formule

,

où est le coût par unité de production après démarque, frotter.;

Mon- nombre d'unités de produits en promotion.

4 Les probabilités d'erreurs de contrôle pour le cas de contrôle de tolérance de mesure sont déterminées conformément à l'annexe 2.

D'autres méthodes scientifiquement fondées pour déterminer les probabilités d'erreurs de contrôle sont également acceptables.

5 L'effet économique annuel lorsque l'on compare l'option de contrôle sélectionnée avec celle de base est obtenu à l'aide de la formule

où les indices 1 et 2 font respectivement référence aux options de base et sélectionnées.

Pour une option de contrôle optimale KE 2 = mini E= maximum

Appendice B

MÉTHODOLOGIE

DÉTERMINATIONS DES PROBABILITÉS D'ERREURS DE CONTRÔLE DE TYPE 1 ET 2

1 Concepts d'erreurs de contrôle de type 1 et de type 2 - selon le tableau 4.

Tableau 4

Note. Quantités P.FR Et P.dp, exprimés en pourcentage correspondent aux valeurs n Et m selon GOST 8.051-81, à condition :

où s est la valeur de l’écart type de l’erreur de mesure.

2 S'il n'y a aucun contrôle, prenez

P.FR = 0; P.dp = qÔ, (1)

Où qÔ- niveau moyen de défauts d'entrée (proportion de défauts), %.

3 Lors du contrôle de mesure continu d'un paramètre, les probabilités d'erreurs de contrôle se trouvent dans l'ordre suivant :

3.1 Déterminez l'erreur de contrôle relative à l'aide de la formule :

où d est l'erreur de mesure ;

IL- tolérance pour le paramètre contrôlé.

3.2 L'une des deux lois fondamentales est acceptée comme loi de distribution du paramètre contrôlé - normale ou Rayleigh.

3.2.1 La loi normale est acceptée pour les paramètres dont les écarts par rapport à la valeur nominale peuvent être à la fois positifs et négatifs, et pour lesquels deux limites de tolérance sont établies (inférieure et supérieure). Ces paramètres incluent, par exemple, les dimensions linéaires et angulaires, la dureté, la pression, la contrainte, etc.

3.2.2 La loi de Rayleigh est adoptée pour les paramètres dont les écarts ne peuvent être que positifs (ou uniquement négatifs) et pour lesquels seule la limite supérieure (ou uniquement la limite inférieure) du champ de tolérance est définie, et l'autre limite (naturelle) est zéro . Ces paramètres incluent, par exemple, les écarts de forme et d'emplacement, le faux-rond, le niveau d'interférence, la présence d'impuretés, etc.

3.3 Trouvez les probabilités d'erreurs de contrôle selon le tableau. 5 et 6.

3.3.1 Si, lors du contrôle, une tolérance d'acceptation est introduite en décalant les deux (pour une tolérance double face) ou l'une (pour une tolérance unilatérale) des limites d'acceptation à l'intérieur du champ de tolérance d'une certaine fraction l (0 ? l ? 1) de l'erreur tolérée d, puis la probabilité d'erreurs d'inspection trouvées à l'aide des formules :

où sous P.FR(qÔ, d o) Et P.dp(qÔ, d Ô) fait référence aux valeurs de probabilité exprimées dans le tableau. 5 et 6 pour les valeurs des arguments qÔ et d Ô.

3.3.2. Lors de la vérification avec le tri activé Z taille des groupes pour trouver la probabilité, vous pouvez utiliser la formule :

4 Lors de l'échantillonnage d'un paramètre à l'aide de plans de contrôle d'acceptation statistique, ils sont acceptés.

P.FR = 0; P.dp = qÔ · P.(qÔ), (6)

Où P.(qÔ) - caractéristiques opérationnelles du plan de contrôle correspondant.

4.1 Lors du contrôle sélectif des mesures, l'influence de l'erreur de mesure sur les caractéristiques opérationnelles du plan de contrôle est prise en compte, pour laquelle la formule peut être utilisée :

P.dp = qÔ · P.(qÔ+D q), (7)

où d q changement dans les caractéristiques opérationnelles dû à l'influence de l'erreur de mesure, déterminée à partir du tableau. 7.

4.2 La construction des caractéristiques opérationnelles du plan de contrôle est effectuée conformément à GOST R 50779.71-99, GOST R 50779.74-99 et à d'autres documents pédagogiques et méthodologiques sur le contrôle d'acceptation statistique.

5 Lors de la surveillance simultanée de deux ou plusieurs paramètres, les probabilités d'erreurs de contrôle sont trouvées à l'aide des formules :

n ?5; (8)

Où P.FRje, P.dpje- les probabilités correspondantes pour chacun ( je e) paramètre ;

n - nombre de paramètres contrôlés.

Si n> 5 ou si n? 5, mais P.FR> 50%, utilisez la formule

, (10)

où est le symbole du produit de toutes les parenthèses pour je = 1, 2..., n.

6 Exemples de détermination des probabilités d'erreurs de contrôle de type 1 et de type 2.

6.1 L'objet du contrôle est le manchon de guidage de soupape d'un moteur de voiture. Le paramètre contrôlé est le diamètre extérieur. Taille nominale -18 mm, tolérance selon la 7ème qualité IT = 18 microns. Niveau moyen de défauts d’entrée q= 1%. L'erreur de mesure admissible selon GOST 8.051-81 est de 5,0 microns. L'erreur du dispositif de commande sélectionné (soi-disant levier) d = 4 µm.

6.2 Déterminez l'erreur de contrôle relative à l'aide de la formule (2).

6.3 Nous acceptons la loi de distribution normale, puisque la tolérance est bilatérale.

6.4 Rechercher à partir du tableau. 5 P.FR= 3,20% et selon tableau. 6 P.dp = 0,43%

6.5 Nous introduisons la tolérance d'acceptation au moyen des deux limites d'acceptation à l'intérieur du champ de tolérance pour la valeur.

µm Puis une nouvelle admission

µm.

On calcule :

1 + je= 1,5 ; (1 + l)d Ô= 1,5 · 0,22 = 0,33 ;

1 - je= 0,5 ; (1 - l)d Ô= 0,5 · 0,22 = 0,11.

Nous trouvons dans le tableau. 5 P.FR (qÔ,(1 + l)d Ô) = P.FR (1%; 0,33) = 6,88%.

et selon le tableau 6 R dp(qÔ, (1 - l)d Ô) = R dp(1 %; 0,11) = 0,34%.

On trouve à l'aide des formules (3) et (4)

R GB= (1 + l) P.FR(qÔ,(1 + l)d Ô) = 1,5·6,88 % = 10,32 % ;

R dp= (1 - l) R dp(qÔ,(1 - l)d Ô) = 0,5·0,34 = 0,17.

6.6 Lors du tri en trois groupes de taille (sans tolérance d'acceptation), il sera toujours R GB= 3,20, un R dp déterminé par la formule (5) à Z = 3.

R dp= 11·(0,22·3) 2 =4,79%

6.7 Sélectionnez un plan de contrôle d'acceptation statistique basé sur un critère alternatif conformément à GOST R 50779.71-99. Avec un lot de 2000 pièces. et un niveau d'acceptation des défauts de 1%, nous obtenons le code échantillon 10, taille de l'échantillon n= 125 pièces, numéro d'acceptation AVEC= 3. La caractéristique opérationnelle du code d'échantillonnage 10 est illustrée dans la figure.

Nous déterminons le changement des caractéristiques opérationnelles selon le tableau 7

à qÔ= 1%, ré o = 0,22:

D q = 2,1 %

D'après le graphique de la figure, nous trouvons

P.(qÔ+D q) = P(1%+2,1%) = P(3,1%) = 0,42.

En utilisant la formule (7), nous calculons :

R dp = qÔ· P.(qÔ+D q) = 1%·0,42 = 0,42%.

Remarque - Dans ce cas, la probabilité de rejet du lot sera de 1 - P.(qÔ+D q) = 1 - 0,42 = 0,58, soit environ 60 % du volume du lot sera rejeté sur la base des résultats de l’échantillonnage. Il faut soit augmenter le niveau d'acceptation des défauts, soit améliorer la précision des mesures.

Tableau 5

Probabilités d'erreurs de contrôle de type 1 (rejet incorrect) R GB, %

(1+l)d Ô	qÔ, %

Tableau 6

Probabilités d'erreurs d'inspection de type 2 (acceptation incorrecte) R dp, %

(1-l)d Ô

Niveau de défauts (proportion de défauts), qÔ, %

Distribution du paramètre contrôlé selon la loi normale

Distribution du paramètre contrôlé selon la loi de Rayleigh

Tableau 7

Changement de caractéristique opérationnelle Dq , %

Niveau de défauts (proportion de défauts), qÔ, %

Distribution du paramètre contrôlé selon la loi normale

Distribution du paramètre contrôlé selon la loi de Rayleigh

LISTE DES INTERPRÈTES

1. Dispositions de base

2. Exigences relatives au contrôle technique et à la conception technologique du contrôle technique

3. La procédure d'élaboration des processus de contrôle technique (opérations)

4. La procédure de développement de systèmes de contrôle automatiques (automatisés)

Annexe A Méthodologie de justification économique du contrôle technique

Annexe B Méthodologie de détermination des probabilités d'erreurs de contrôle de type 1 et de type 2