Managementul Proiectării Sistemelor de Conducere Avansate ... · Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015 Curs 7 Managementul Proiectării

Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015

Curs 7

Managementul Proiectării Sistemelor de Conducere Avansate Industriale

S.l. Dr.-Ing. Grigore [email protected]


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 [email protected] 2


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 [email protected] 3


Curs 7

Obiectivele tehnologiei de siguranță


Evitarea

Punerii în pericol a vieții și a sănătății prin

Pierderilormateriale

Incendii șiexplozii

Efectele substanțelor periculoase

Produse defecte

Dotări deteriorate


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 [email protected] 5


Curs 7

Funcționarea generală a sistemelor de protecție și monitorizare

5/20/15 [email protected] 6Niveluri: Operare < Monitorizare < Protecție < Limitare daune (materiale / umane!)


Curs 7

Buncefield incident – UK 2005



Curs 7

Safety Integrated Levels (SIL)

• Norma IEC 61508: SIL1-4

• Honeywell Safety Manager, Yokogawa ProSafeRS, etc.



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)



Curs 7

Clasificarea zonelor Ex conform normei Elex V


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.


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



Curs 7

Exemplu: Motor de compresor în mediul cu pericol de explozie

Zone:Zona 0: CompresorulZona 1: Mediul înconjurător compresorului


M1

Mediu Ex

V1

Comprimarea unui gaz inflamabil => mediu predispus la explozii


Curs 7

Metode de protecțiela aprindere• Determinate de

construcția aparaturii

• Mai multe tipuri de realizare în funcție de aplicație



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



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.


1. Grade de protecție la contact și corpuri externe


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


2. Grade de protecție la apă


Curs 7

Identificatorul IP

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


Grad de protecție la contact

Grad de protecțiela apă

IP * *


Curs 7

Exemplificare IP67



Curs 7


IP68


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 [email protected] 20


Curs 7

Model general de calcul



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.)



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



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



Curs 7

Costuri auxiliare

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



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



Curs 7

Distribuția costurilor pentru proiecte de automatizare – instalații noi


Componenta Procent

Hard-/Software 40%

Engineering 45%

Montaj și punere în functiune (PIF)

15%


Curs 7

Etapele unui proiect de automatizareContractare Implementare Service



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



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


Documents

Managementul Proiectării Sistemelor de Conducere Avansate ... · Institut für Beispielsysteme | Forschungsgruppe SystembeispieleMPSCAI – SS 2014/2015 Curs 7 Managementul Proiectării