Vorlesung 4

• Betriebsmannschaft informieren

  • Werte von Messgrößen (Istwerte)

  • Betriebszustand des Systems

• Einwirken auf Stellgrößen (Prozesssteuerung)

• Ablauf des Prozesses im bestimmungsgemäßen (sicheren) Zustand ermöglichen (Prozessführung)

• Produktherstellung

  • in richtiger Menge und Qualität

  • mit geringeren Kosten (Energie, Rohstoffe, Personal)

  • unter den vorgegebenen Randbedingungen (z.B. Umwelt)

• Messen

• Stellen

• Regeln

• Steuern

• Anzeigen

• Eingreifen ermöglichen

• Überwachen

• Auswerten

• Aufzeichnen

• Schützen

• Dateneingabe

• Datenerfassung

• Datenübertragung

• Optimierung

• Echtzeitanforderung

• Datenmenge

Von unten nach Oben aufbauend:

• technischer Prozess (Stell- und Messglieder)

• Automatisierungssystem (Rechner, Steuern und Regeln etc.)

• Benutzer (weitere Schnittstellen zu Leitrechner, CAD-Systeme)

• systematisch alle geforderten Funktionen erfassen und in ein Lastenheft dokumentieren

• Für jede Funktion wird eine Lösung ermittelt und ins Pflichtenheft eingetragen

  • Dabei wird zunächst geschaut, ob bewährte Lösungen aus früheren Projekten wiederverwendet werden können

• Lösung besteht aus einem Software-Anteil, automatisierungstechnische Hardware und bei prozessnahen Funktionen Sensorik und Aktoren

1. Erarbeitung der Aufgabenstellung für die Automatisierungstechnik

   • mit Automatisierungstechniker zusammen mit den Verfahrenexperten, den Verfahrenstechnikern

2. Lösung der Automatisierungs-Aufgaben

   • durch Automatisierungstechniker

Welche Größen sollen geregelt werden und auf welche Werte (min, max, Betriebspunkt)?

Welche Größen sollen gemessen (angezeigt, registriert) werden?

Welche Größen können gemessen werden und wo?

Welche Größen können beeinflusst werden und wo?

Wo sollen welche Größen angezeigt werden (am Messort oder zentral)?

• nur, wenn ein Automatisierungstechnik-Ingenieur von Anfang an beteiligt ist!!!

• Überprüfen der Aufgaben auf Realisierbarkeit, ggf. Alternativen überlegen

• Auswahl und Beschaffung geeigneter Geräte

• Parametrierung / Programmierung der Geräte

• Verknüpfung der Geräte (physikalisch und logisch) zu Regelkreisen und Steuerketten (auch Planung und Realisierung der Software-Funktionen)

• Montage, Inbetriebnahme und Test der Anlage

• CHemiker bestimmt die Reaktionsgleichungen und das gewünschte Produkt qualitativ zu bestimmen

• Labor- und Technikumversuche

• Basierend auf die Ergebnisse beginnt die Planung der Großanlage

• weitere Fachdisziplinen zu involvieren: Verfahrensingenieure, Anlagentechniker, Bauingenieure und Automatisierungstechniker

• interdisziplinäre Kommunikation über verschiedene standardisierte Darstellungsformen

Fließbilder nach DIN 28004

• schematische Darstellung aufeinanderfolgender und/oder paralleler Vorgänge, die sich auf die Stoffströme beziehen

• verschiedene Darstellungsformen

  • Grundfließbild (“Was wird gemacht?”) z.B. Erhitzen

  • Verfahrensfließbild

  • Rohrleitungs- und Instrumentierungs-Fließbild

• Ausgangspunkt ist das Grundfließbild

• Auskunft auschließlich zu Prozessfunktionen aus Sicht der Verfahrenstechnik

• Verfahrensfließbild erlaubt die Darstellung eines Verfahrens mit Hilfe von grafischen Symbolen

• Die Wahl und konstruktive Ausgestaltung der Apparate im Vordergrund, weniger die Automatisierung

  —> “Wie wird etwas aus der Verfahrenssicht gemacht?”

  —> z.B. Wärmetauscher

• Symbole sind durch Linien miteinander verbunden

• erste Vorstellung über technische Lösungsformen

• Symbole werden mit wichtigen Eigenschaften wie Temperatur oder Druck charakterisiert

• Regelkreise sind als Angaben zur Prozessleittechnik dargestellt

  
  

• Rohrleitungs- und Instrumentierungs-Fließbild

• verfahrenstechnischer Prozess mit symbolischen Darstellungen, ergänzt um die Mess- und Stellgeräte der Prozessleittechnik

• Schnittstelle zwischen der Verfahrens- und der Automatisierungstechnik

• Angaben zu den PLT-Stellen (engl. Tags) und den ihnen zugeordneten Automatisierungsaufgaben

• PLT-Stellen werden durch Kreise oder Ovale gekennzeichnet mit Buchstabenkürzel der Funktion der PLT-Stelle und PLT-Stellnummer

—> Aus dem R&I-Fließbild lässt sich nicht die vollständige Anforderungen und Automatisierungs-Aufgaben entnehmen, hierzu müssen weitere Informationen hinzugezogen werden

• Wirklinien als Verbinder des Eingriffsortes und dem zugehörigen Messortes

Weiterverarbeitung vor Ort:

Kreis bzw. Oval ohne Strich

Zentraler Leitstand:

Kreis bzw. Oval mit einem Querstrich in der Mitte

Unterzentrale:

Kreis bzw. Oval mit zwei Querstrichen in der Mitte

Beispiel: Kreis mit einem Querstrich und Oberhalb des Strichs lag folgende Bezeichnung vor

PDIC

Erstbuchstabe: Was wird gemessen? - P = Pressure (Druck)

Ergänzungsbuchstabe: Zusatzinformation? - D = Differenz

1. Folgebuchstabe: I = Indicator (Anzeige)

2. Folgebuchstabe: C = Control (Regelung)

—> DIe Reihenfolge der Folgebuchstaben ist immer in der Reihenfolge I, R, C!!!

—> Die folgenden Buchstaben danach sind frei wählbar.

A = Alarm (Störungsmeldung)

F = Flow (Fluss) Durchfluss, Durchsatz

L = Level (Füllstandshöhe)

P = Druck

S = Switch (Schalten)

T = Temperatur

• enthält alle wichtigen Informationen aus dem Prozess

• wesentliche Arbeitsgrundlage für den Prozessleittechniker

• Prozessleittechniker arbeitet bereits bei der Erstellung des R&I-Fließbilds mit, um seine Erfahrung einfließen zu lassen