Managementul Proiectării Sistemelor de Conducere Avansate ... · Institut für Beispielsysteme |...

Preview:

Citation preview

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Managementul Proiectării Sistemelor de Conducere Avansate Industriale

S.l. Dr.-Ing. Grigore Stamatescugrigore.stamatescu@upb.ro

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Conținut*

• Partea 1: Siguranța proceselor și protecția la explozii

• Partea a 2-a: Aspecte comerciale ale proiectării sistemelor de conducere avansate industriale

* Cu permisiune Prof. T. Bindel – HTW Dresda5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 2

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Siguranța proceselor și protecția la explozii• Necesitatea proiectării și implementării unor

echipamente și măsuri – Pe parcursul funcționării unei instalații pot apărea defecțiuni

(generate de condiții de defectare, la nivel de echipament sau proces) care pun în pericol oamenii sau echipamentele/instalațiile

– Prin măsuri de precauție adecvate aceste situații trebuie excluse (ideal!)

– Implementarea măsurilor se face cu tehnologie dedicată (engl. Safety, ger. Sicherheitstechnik)

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 3

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Obiectivele tehnologiei de siguranță

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 4

Evitarea

Punerii în pericol a vieții și a sănătății prin

Pierderilormateriale

Incendii șiexplozii

Efectele substanțelor periculoase

Produse defecte

Dotări deteriorate

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Obiectivele tehnologiei de siguranță• Pentru îndeplinirea acestor obiective vor fi considerate următoarele măsuri de siguranță:

– referitoare la aparataj – low-level, e.g. integrarea de ventile de siguranță, utilizarea gazelor de protecție, etc.

– referitoare la tehnologia de automatizare – high-level, e.g. utilizarea de PLC-uri failsafe sau redundante și a sistemelor de senzori 2/3

• Măsurile de siguranță pentru automatizare sunt asociate și parte integrantă a automatizării de ansamblu a instalației – termen generic“Siguranța proceselor”5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 5

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Funcționarea generală a sistemelor de protecție și monitorizare

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 6Niveluri: Operare < Monitorizare < Protecție < Limitare daune (materiale / umane!)

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Buncefield incident – UK 2005

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 7

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Safety Integrated Levels (SIL)

• Norma IEC 61508: SIL1-4

• Honeywell Safety Manager, Yokogawa ProSafeRS, etc.

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 8

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Protecția la explozii în instalațiile de automatizare• Clasificarea zonelor corespunzător cu riscul

de explozie• Este realizată conform pericolelor cauzate

de:– gaze (e.g. clor, metan), vapori (e.g. benzină,

benzol), fum (z.b. vopseluri, ulei)– pulberi (e.g. cărbune, făină, rumeguș)

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 9

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Clasificarea zonelor Ex conform normei Elex V

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 10

Tipul  de  pericol Zona Descriere

Pericol  de  explozie  datorat

gazelor,  vaporilor  sau  fumului

0 Zone  în  care  este  prezentă  permanent   sau  pe  termen  lung  o  atmosferă  predispusă  la  explozii.

1 Zone  în  care  se  consideră  că  pot  apărea  ocazional  compuși  ce  creează  condițiile  unei  explozii.

2 Zone  în  care  se  consideră  că  pot  apărea   rar  și  pe  perioade  scurte,  compuși  ce  creează  condițiile  unei  explozii.

Pericol  de  explozie  datorat  pulberilor

10 Zone  în  care  există  o  atmosferă  cu  pulberi   ce  pot  cauza  explozii,  des  și  pe  termen   lung.

11 Zone  în  care  pot  apărea  ocazional  condițiile   unei  atmosfere  predispuse  la  explozii  prin  agitarea  pulberilor   acumulate.

Pericol  de  explozie  în  spații  cu  destinație  medicală  

G Încăperi  în  care  produse,  depozitate  sau  utilizate  pe  termen  lung  sau  pe  perioade  determinate   în  cantități  mici,  mixturi  cu  potențial   explozibil.  

MO  parte  a  unei   încăperi  în  care  datorită  substanțelor  anestezice  sau  pentru  dezinfectare,   în  cantități  mici,  pot  apărea  condiții  de  explozie  pe  termen  scurt.

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Norma Ex-RL pentru protecție la explozie• Suport pentru delimitarea zonelor Ex în cazuri concrete

– Zona 0: spațiul interior al rezervoarelor și al aparaturii– Zona 1: mediul imediat inconjurător al:

• Zonei 0• Fante de vizitare• Instalații de umplere și golire• Aparataj casabil sau elemente de conectivitate din sticlă,

ceramică, etc.• Componente care nu sunt etanșate suficient (e.g. la pompe)

– Zona 2:• în jurul Zonelor 0 și 1• Conexiuni în spații închise

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 11

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Exemplu: Motor de compresor în mediul cu pericol de explozie

Zone:Zona 0: CompresorulZona 1: Mediul înconjurător compresorului

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 12

M1

Mediu Ex

V1

Comprimarea unui gaz inflamabil => mediu predispus la explozii

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Metode de protecțiela aprindere• Determinate de

construcția aparaturii

• Mai multe tipuri de realizare în funcție de aplicație

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 13

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Exemplu

• Motor de compresor în mediu predispus la explozie– Capsulare cu gaz inert– Siguranța în proiectare e.g. limitarea energiei în

circuit pentru evitarea unor temperaturi ridicate și/sau a arcurilor electrice

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 14

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Clasificarea gradelor de protecție pentru echipamente electrice

Identificator Descriere

0 Fără protecție specială

1 Protecție la pătrunderea corpurilor rigide cu diametru mai mare de 50 mm (corpuri mari). Fără protecție la acces intenționat e.g. cu mâna

2 Protecție la pătrunderea corpurilor rigide cu diametru mai mare de 12 mm (corpuri medii). Protecția la accesul cu degetul sau alte obiecte.

3 Protecție la pătrunderea corpurilor rigide cu diametru mai mare de 2,5 mm (corpuri mici). Protecția la accesul cu scule, fire sau similar, cu grosime mai mare de 2,5 mm.

4 Protecție la pătrunderea corpurilor rigide cu diametru mai mare de 1 mm (corpuri mici). Protecția la accesul cu scule, fire sau similar, cu grosime mai mare de 1 mm.

5 Protecție la acumularea periculoasă de praf. Pătrunderea prafului nu este împiedicată total; praful nu se va acumula în canități ce vor influența buna funcționare a echipamentului. Protecție totală la contact.

6 Protecție la praf (etanș pentru praf). Protecție totală la contact.

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 15

1. Grade de protecție la contact și corpuri externe

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Clasificarea gradelor de protecție pentru echipamente electrice

Identificator Descriere

0 Fără protecție specială

1 Protecție la apă care picură vertical. Nu va provoca efecte dăunătoare.

2 Protecție la apă care picură vertical. Se păstrează protecția până la o înclinare de 15o

3 Protecție la picurarea apei la un unghi arbitrar de până la 60o

4 Protecție la stropirea carcasei, din toate direcțiile.

5 Protecție la jet de apă din toate direcțiile.

6 Protecție la jet de apă puternic, apa nu se va acumula în cantități dăunătoare în interiorul carcasei.

7 Protecție la scufundare în condiții determinate de presiune și timp. Apa nu va pătrunde în cantități periculoase.

8 Echipamentul (carcasa) este adecvat scufundării de lungă durată în apa, la specificațiile oferite de producător

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 16

2. Grade de protecție la apă

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Identificatorul IP

• Gradele de protecție la contact/pătrundere corpuri și apă sunt cumulate în identificatorul IP

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 17

Grad de protecție la contact

Grad de protecțiela apă

IP * *

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Exemplificare IP67

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 18

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 19

IP68

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Partea a 2-a: Aspecte comerciale ale proiectării sistemelor de conducere avansate industriale• Model general de calcul

– Hardware și software– Engineering / Dezvoltare– Montaj și punere în funcțiune– Costuri auxiliare

• Procesul de achiziție și ofertare5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 20

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Model general de calcul

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 21

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Hardware și software• Componente hardware relevante:

– echipamente de câmp (sisteme de măsurare și acționări)– sistem de automatizare (regulatoare locale, PLC, sistem de conducere al

proceselor)– sisteme de calcul: prelucrarea datelor de proces, sisteme HMI (operare,

monitorizare, diagnoză), sistem de dezvoltare/engineering– componente de rețele industriale (AS-I, CAN, Profibus, ProfiNET) și

interfețe• Componente software

– licențe pentru mediul de dezvoltare PLC, dezvoltare și runtime HMI, etc.– sisteme de operare pentru tehnica de calcul– software de proiectare și auxiliar (Office, Access, etc.)

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 22

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Engineering

• Management de proiect incl. planificare termene și de personal

• Inginerie de detaliu• Elaborare documentație de proiect (scheme)• Dezvoltare software de aplicație• Procurare hardware și software• Servicii e.g. școlarizare, instalare software

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 23

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Montaj și punere în funcțiune

• Cabluri, materiale de montaj, materiale mici• Servicii de montaj• Punere în funcțiune: la nivel de

echipamente/conectivitate și de proces

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 24

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Costuri auxiliare

• Costuri de finanțare• Deplasări• Împachetare și transport echipamente• Asigurări• Taxe vamale• Riscuri valutare• Risc de contractare

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 25

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Exemplificare costuri auxiliare

• Deplasări: Per călătorie (drum, cazare, timp de călătorie, diurnă) x numărul de angajați

• Asigurări: în funcție de companie• Transport echipamente: 2…3%• Asigurare de contractare: până la 10% din

prețul net• Alte costuri

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 26

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Distribuția costurilor pentru proiecte de automatizare – instalații noi

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 27

Componenta Procent

Hard-/Software 40%

Engineering 45%

Montaj și punere în functiune (PIF)

15%

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Etapele unui proiect de automatizareContractare Implementare Service

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 28

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Oferta comercială (vezi model)

• Lista de echipamente și servicii (detaliată în oferta tehnică atașată ofertei comerciale)

• Prețuri și modul de calcul• Condiții de plată• Termen de livrare• Condiții comerciale (e.g. de export)• Procedura de recepție• Răspunderea părților• Termen de garanție• Valabilitatea ofertei• Legislație aplicabilă

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 29

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

EXTRA

EXAMEN: 27.05.15, 18-20, Sala ED1122-3 subiecte de sinteză din materialul prezentat la curs si disponibil pe site

FEEBACK: TBA

DIPLOME DE PARTICIPARE: TBA

5/20/15 grigore.stamatescu@upb.ro 30

Recommended