Предисловие
Глава 1. Постановка задач автоматизации
1.1. Область определения
1.2. Статистика причин инцидентов и аварий
1.3. Общие положения
1.4. Специфика автоматизированных систем
1.5. Стереотипы резервирования
1.6. Стандарты промышленной безопасности МЭК
1.7. Жизненный цикл безопасности
1.8. Интегральная и функциональная безопасность
1.9. Проектная документация
1.10. Огрехи стандарта IЕС 61508
1.11. Применимость одноканальных систем на взрывоопасных объектах
1.12. Существуют ли четырехканальные системы
1.13. Научно-техническая мифология
1.14. Анатомия подмены понятий
1.15. Сертификация систем "2оо4" по стандарту IEC 61508
1.16. Непрерывность контроля и защиты
1.17. Сравнение надежности архитектур loo2D и 2ооЗ
1.18. Сравнение схем деградации архитектур 1 oo2D и 2ооЗ
1.19. Оптимальность архитектуры 1 oo2D
1.20. Основные выводы сравнения
1.21. Протоколы Internet-мудрецов
1.22. Номенклатура современных систем управления и защиты
1.23. Открытые системы
Адекватность начальных условий
Требования МЭК к полевым испытаниям системы
Требования МЭК к испытаниям компонентов программного обеспечения
Степень доверия к заявленному уровню интегральной безопасности
Современная концепция автоматизации
Термины и определения
Оборудование и устройства
Системы
Безопасность и риск
Сбои и отказы
Обозначения и сокращения
Современная концепция безопасности
Электротехническая комиссия, Германия
Стандарты безопасности США
Общие методы анализа рисков
Методы анализа риска и опасных факторов в США
Российские нормы анализа рисков и последствий отказов
Международные стандарты безопасности
Стандарт IEC 61508 "Функциональная безопасность электрических, электронных и программируемых электронных систем, связанных с безопасностью"
Стандарт IEC 61511 "Функциональная безопасность: Оборудованные под безопасноеi ь системы для перерабатывающего сектора промышленности"
Архитектура систем управления и защиты
Безопасные ПЛК
Структура отказов базовых архитектур систем безопасности
Архитектура 1 оо 1
Архитектура 1 оо2
Архитектура 2оо2
Архитектура 2ооЗ
3.7. Основные архитектуры промышленных систем безопасности. Архитектура 1 оо 1D
3.8. Архитектура 1 оо 1D - расширенный вариант
3.9. Архитектура loolD - "горячее" резервирование
3.10. Архитектура 2оо2
3.11. Архитектура 1 оо2
3.12. Архитектура 1 oo2D - Классический вариант
3.13. Логика работы системы loo2D
3.14. Важный пример архитектуры loo2D
3.15. Архитектура loo2D - модификация 2*2 ("2оо4")
3.16. Внимание к деталям
3.17. Классические архитектуры 2ооЗ
3.18. Системы семейства QUADLOG (Siemens Energy&Automation)
3.19. Архитектура Quadlog loo ID - RC4, SIL2
3.20. Архитектура Quadlog loo2D - RC6, SIL3
3.21. Концепция фирмы HIM A
3.22. Система QMR FSC фирмы Honeywell
3.23. Системы семейства ProSafe (Yokogawa Electric)
Глава 4. Общие требования при создании АСУТП
4.1. Положение наших предприятий на нормативном поле
4.2. Оптимистические выводы
4.3. Схемы организации проекта
4.4. Распределение ответственности при создании АСУТП
4.5. Ответственность Разработчика процесса
4.6. Ответственность Проектной организации
4.7. Ответственность Разработчика АСУТП
4.8. Ответственность Организации-заказчика АСУТП
4.9. Проведение конкурса (тендера) по выбору оборудования АСУТП
4.10. Общие требования к РСУ
4.11. Общие требования к системе ПАЗ
4.12. Эксплуатационные ограничения
Индикация и сигнализация на оперативных панелях и в РСУ
Требования к метрологическому обеспечению
Международный подход к системе классификации рисков
Диаграмма соответствия отечественных категорий взрывоопасности международным классам и уровням безопасности
Механизмы деградации систем безопасности и действия при отказах
Временные ограничения на применение ПЛК
Резервирование полевого оборудования
Выбор архитектуры систем безопасности
Западные документы специального допуска
Простейшая процедура предварительного выбора
Ведущие производители промышленных систем безопасности
Состав и содержание работ по созданию АСУТП
Стандарты предприятия по управлению промышленной безопасностью
Стадии и этапы создания АСУТП
Степени свободы при создании АСУТП
Стадия "Формирование требований к АСУТП"
Стадия "Разработка концепции АСУТП"
Стадия "Техническое задание на создание АСУТП"
Состав и содержание работ по созданию АСУТП
Первое техническое совещание
Исходные данные для создания АСУТП
Разработка Технического проекта
Рассмотрение Технического проекта
Рабочий проект (Рабочая документация)
Взаимодействие и ответственность подразделений, участвующих в процессе создания АСУТП
Состав работ и ответственность при подготовке к вводу АСУТП в действие
5.15. Монтаж и пуско-наладка
5.16. Поверка и калибровка измерительных каналов
5.17. Порядок контроля и приемки
5.18. Ответственность при эксплуатации и техническом обслуживании АСУТП
5.19. Требования к документированию
5.20. План-график и распределение работ по созданию АСУТП
Глава 6. Состав и содержание документации проекта АСУТП
6.1. Общие положения
6.2. Исключение, изменение и включение стадий выполнения проекта
6.3. Требования к содержанию документов по Общесистемным решениям
6.4. Документ "Ведомость проекта"
6.5. Документ "Пояснительная записка к проекту"
6.6. Документ "Описание автоматизируемых функций"
6.7. Документ "Описание постановки задач (комплекса задач)"
6.8. Документ "Общее описание системы"
6.9. Документ "Программа и методика испытаний (компонентов, комплексов средств автоматизации, подсистем, систем)"
6.10. Документ "Ведомость эксплуатационных документов"
6.11. Документ "Паспорт"
6.12. Документ "Формуляр"
6.13. Документ "Проектная оценка надежности системы"
6.14. Требования к содержанию документов с решениями по Техническому обеспечению
6.15. Документ "Описание комплекса технических средств"
6.16. Документ "План расположения оборудования АСУТПна объекте"
6.17. Документ "Схема структурная комплекса технических средств"
6.18. Документ "Спецификация оборудования"
6.19. Документ "Планы расположения оборудования и проводок в ЦПУ"
6.20. Документ "Чертеж общего вида системных шкафов и установки технических средств"
6.21. Документ "Таблица внутрисистемных соединений и подключений"
6.22. Документ "Таблица соединений кросс-система"
6.23. Документ "Схемы питания и заземления"
6.24. Документ "Схемы электрические принципиальные контуров измерения, регулирования, сигнализации и блокировок" (Loop Diagrams)
6.25. Документ "Инструкция по эксплуатации и обслуживанию КТС"
6.26. Документ "Схема соединения внешних проводок"
6.27. Документ "Схема подключения внешних проводок"
6.28. Требования к содержанию документов с решениями по Информационному обеспечению
6.29. Документ "Перечень входных и выходных сигналов РСУ"
6.30. Документ "Перечень входных и выходных сигналов ПАЗ"
6.31. Документ "Перечень сигналов взаимообмена РСУ и ПАЗ"
6.32. Документ "Описание информационного обеспечения системы"
6.33. Документ "Описание организации информационной базы"
6.34. Документ "Описание систем классификации и кодирования"
6.35. Документ "Описание массивов исторических данных (архивов)"
6.36. Документ "Альбом документов и видеокадров"
6.37. Документ "Состав выходных данных (сигнализаций, сообщений)"
6.38. Документ "Каталог баз данных"
6.39. Документ "Инструкция по формированию и ведению базы данных"
6.40. Требования к содержанию документов с решениями по Стандартному программному обеспечению
6.41. Документ "Описание стандартного программного обеспечения"
6.42. Документ "Методы и средства разработки (конфигурирования)"
6.43. Требования к содержанию документов с решениями по Прикладному программному обеспечению
6.44. Документ "Описание и логические схемы алгоритмов"
6.45. Документ "Функциональные схемы автоматизации (P&IDs)"
6.46. Документ "Блок-схемы алгоритмов РСУ"
6.47. Документ "Блок-схемы алгоритмов ПАЗ"
6.48. Документ "Детальная конфигурация функциональных блоков"
6.49. Требования к содержанию документов с решениями по Организационному обеспечению
6.50. Документ "Описание организационной структуры"
6.51. Документ "Схема организационной структуры"
6.52. Документ "Технологическая инструкция"
6.53. Документ "Руководство пользователя"
6.54. Сводные таблицы состава документации ираспределения работ по стадиям и этапам создания АСУТП
6.55. Образцы Приложений к Договору на разработку технорабочего проекта
Глава 7. Техническое задание на создание АСУТП
7.1. Титульный лист
7.2. Общие сведения
7.3. Назначение и цели создания Системы
7.4. Характеристика объекта автоматизации
7.5. Требования к Системе
Требования к функциям, реализуемым Системой
Требования к видам обеспечения
Состав и содержание работ по созданию АСУТП
Порядок контроля и приемки
Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта к вводу АСУТП в действие
Требования к документированию
Источники разработки
Приложения
Составлено
Согласовано
Программа и методика испытаний АСУТП437 Назначение, цели создания, и функции АСУТП
Объект испытаний
Цель испытаний
Объем испытаний
Условия и порядок проведения испытаний
Материально-техническое обеспечение испытаний
Метрологическое обеспечение испытаний
Оформление результатов испытаний
Процедура (методика) испытаний
Содержание организационно-распорядительных документов
Типовая форма Протокола организационного заседания комиссии
Типовая форма Протокола предварительных (или приемочных) испытаний
Образцы протоколов и отчетов по разделам
Программы испытаний
АКТ Приемки АСУТП в опытную (промышленную) эксплуатацию
Программа и методика испытаний на площадке поставщика
Внутреннее тестирование поставщика
Объем испытаний в присутствии заказчика
Процедура (методика) испытаний
Глава 9. Особенности проектирования систем безопасности
9.1. Жизненный цикл системы безопасности
9.2. Отказы общего порядка (общей причины)
9.3. Ложные срабатывания
9.4. Отказы полевых устройств
9.5. Резервирование, как средство противодействия сбоям
9.6. Общие рекомендации по выбору архитектуры
9.7. Резервирование - однородное и альтернативное
9.8. Разделение и распределение функций АСУТП
9.9. Сенсоры
9.10. Регулирующие и отсечные клапаны
9.11. Логические решающие устройства (контроллеры)
9.12. Связь между РСУ и ПАЗ
9.13. Программное обеспечение
9.14. Интерфейс пользователя
9.15. Диагностика
9.16. Обслуживание и поверка полевого оборудования системы безопасности
9.17. Секретность
9.18. Документация
9.19. Временной интервал функционального тестирования
9.20. Управление и контроль выполнения проекта
9.21. Распределение ответственности
9.22. Примерная форма Журнала учета изменений
9.23. Примерная форма для Запроса на изменение проекта
9.24. Примерная форма для контроля выполнения принятых изменений
9.25. Ежемесячный отчет о проделанной работе со стороны разработчика
Глава 10. Система идентификации параметров АСУТП
10.1. Исходные данные
10.2. Ключевые идеи
10.3. Построение перечней входов и выходов РСУиПАЗ
10.4. Постановка задачи
10.5. Коды состояний ISA
10.6. Неоднородность кодов ISA
10.7. Семантика состояний
10.8. Идентификация запорно-регулирующсй арматуры
10.9. Объединение группы параметров
10.10. Постановка общей задачи идентификации
10.11. Идентификация параметров состояния и управления устройства
10.12. Промежуточный результат идешификацни оборудования без привязки к контурам
10.13. Идентификация контуров АСУТП
10.14. Таблицы идентификации параметров АСУ
10.15. Структура Таблиц идентификации
10.16. Небольшой американский глоссарий
10.17. Уровни сигнализации. Определения
10.18. Входные устройства
10.19. РСУ. Параметры состояния и управления
10.20. ПАЗ - РСУ. Параметры взаимодействия
10.21. Выходные устройства
10.22. Нумерация контуров РСУ и ПАЗ
10.23. Графические символы
10.24. Графическое изображение оборудования АСУТП
10.25. Дополнительные возможности упрощения
10.26. Результаты настоящего исследования.
10.27. Общие итоги
Глава 11. Проектная оценка надежности системы
11.1. Введение
11.2. Методики анализа надежности и рисков для автоматизированных систем безопасности
11.3. Первая методика расчета
11.4. Сводные результаты расчета надежности АСУТП
11.5. Авторское заключение по первой методике
11.6. Методика фирмы HIMA74
11.7. Краткое описание возможностей пакета SILence
11.8. Структура проекта в SILence
11.9. Конфигурирование систем в SILense
11.10. Расчет вероятностей опасного отказа контуров защиты
11.11. Оценка SIL по доле безопасных отказов SFF и по отказоустойчивости
11.12. SIL единичного канала
11.13. SIL многоканальной функции безопасности
11.14. Пример вычисления фактора диагностического охвата по методике IEC
11.15. Выводы
Глава 12. Усовершенствованное управление процессом
12.1. Пакеты автонастройки контуров управления
12.2. Общие рекомендации для выбора метода настройки
12.3. Автонастройка контура с обратной связью
12.4. Автонастройка каскадных контуров управления
12.5. Автонастройка контуров управления по упреждению
12.6. Усовершенствованное управление технологическим процессом
12.7. Многопараметрический контроллер
12.8. Упреждающее управление по модели
12.9. Экономические преимущества внедрения АРС
12.10. Основания для выбора усовершенствованного управления
12.11. Требования к программному обеспечению усовершенствованного управления
12.12. Структура модели
12.13. Усовершенствованное управление колонной
12.14. АРС на установке каталитического крекинга
12.15. Управление реактором и регенератором
12.16. Управление главной колонной фракционирования
12.17. Эффективность АРС на каталитическом крекинге
12.18. Решения в области добычи нефти и газа
12.19. Оптимизация
12.20. Необходимые условия получения прибыли
Глава 13. Выбор и построение безопасных АСУТП
13.1. Принципиальные источники отказов
13.2. Тестирование полевого оборудования в реальном времени
13.3. Механическое ограничение хода клапана
13.4. Тестирование с использованием ПЛК системы ПАЗ
13.5. Специальные цифровые контроллеры клапанов
13.6. Расчет эффекта оперативной диагностики
13.7. Системы обслуживания полевого оборудования
13.8. Архитектура систем обслуживания
13.9. AMS - Система обслуживания поля фирмы Эмерсон
13.10. Функциональные возможности AMS
13.11. Монитор сигналов тревоги
13.12. PRM - Менеджер ресурсов производства фирмы Йокогава Электрик
13.13. Навигатор устройств
13.14. Управление информацией по техобслуживанию
13.15. Функция анализа эксплуатации
13.16. Функции диагностики и настройки
13.17. Служебные и сервисные функции
13.18. Преимущества использования Менеджера ресурсов
13.19. Программное обеспечение для комплексных решений
13.20. Решения для расширенной поддержки операций
13.21. Методы снижения числа оповещений
13.22. Ключевые аспекты построения АСУТП
13.23. Техническое задание на создание АСУТП
13.24. Полевое оборудование
13.25. Системы противоаварийной защиты
13.26. Резервирование
13.27. Избыточность
13.28. Иерархия - закон управления сложностью
13.29. Функции контроля и управления
13.30. Операторский интерфейc
13.31. Тренажеры
13.32. Приемо-сдаточные испытания
13.33. Оценка требуемого количества запасных частей
13.34. Методы оценки параметров надежности
13.35. Методы предсказания надежности
13.36. Методы демонстрации надежности
13.37. Соотношение цены отказа для главных архитектур
13.38. Общие решения для вероятности опасного отказа
13.39. Полная система соотношений для расчета вероятности отказа архитектур общего вида
13.40. Общие уравнения вероятности и интенсивности ложных срабатываний для систем произвольной архитектуры
13.41. Право выбора
13.42. С чего начать?
13.43. Стандарты МЭК - призыв к осмотрительности
13.44. Использование единой платформы программно-технических средств, и выбор единого подрядчика по созданию АСУТП
Библиография
