VDI VDE 3546 Blatt 1-1987 Design of process control rooms general considerations.pdf

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1、DK 658.513:658.284:621.3.07621.317 (083.74) (083.132) VDI/VDE-RICHTLINIEN August 1987VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DEUTSCHERELEKTROTECHNIKERKonstruktive Gestaltungvon ProzeleitwartenAllgemeiner TeilVDI/VDE 3546Blatt 1Design of process control roomsGeneral considerationsInhaltlich berprft und unv

2、erndertweiterhin gltig: Februar 1999Inhalt Seite1 Einleitung 22 Anwendungsbereich 23 Gliederung der Richtlinie 24 Definition der Grundbegriffe 35 Wartentechnik, Anforderungen und Einflugren 45.1 Anforderungen durch die Technologie der Prozesse 45.2 Gesetzliche Bestimmungen, Normen und Richtlinien 45

3、.3 Einflu der Gertetechnik 45.4 Ergonomische Gesichtspunkte 55.5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen 55.6 Dokumentation 56 Gesetzliche Bestimmungen, Normen und Richtlinien zurWartentechnik 6VDI/VDE-Gesellschaft Me- und Automatisierungstechnik (GMA)Bereich SystemtechnikAusschu Konstruktive Mewartengesta

4、ltungVDI/VDE-Handbuch RegelungstechnikVDI/VDE-Handbuch Metechnik IB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11VDI/VDE 3546 Bltt 1 Alle Rechte vorbehalten VOI-Verlag GmbH, Dsseldorf 1 9871 EinleitungDie berwa

5、chung und Leitung von technischen Prozessen, anfnglich vom Menschen mit Hilfe einfacherrtlicher Anzeigen und HandeingriffsmgHchkeitenbewerkstelligt, wird zunehmend komplexen Automatisierungssystemen bertragen. Ursache ist einerseitsdie Entwicklung der Prozesse zunehmend komplex, umfangreich, schnell

6、 und andererseits derFortschritt der Me-, Steuer- und Regelungstechnik(Leittechnik), die genauere und zuverlssigere Gerteund Methoden zur bernahme von Aufgaben zurVerfgung stellt und neue Mglichkeiten fr den Informationsaustausch bietet. Beide Entwicklungenbedingen sich auch wechselseitig. Trotzdem

7、wird derMensch durch das Automatisierungssystem nichtvllig verdrngt. Seine Lernfhigkeit ermglicht esihm, in nicht vorhersehbaren Situationen Entscheidungen zu treffen oder Faktoren zu bercksichtigen,die anders schwer oder gar nicht zu erfassen sind.Auer dieser bergeordneten Aufgabe bleiben Ttigkeite

8、n der berwachung und Eingriffe auf untererEbene, weil in vielen Fllen die vollstndige Automatisierung zu aufwendig ist.2 AnwendungsbereichIn der Richthnie wird die konstruktive Gestaltungvon Prozeleitwarten fr verfahrenstechnische Anlagen im Hinblick auf Bautechnik und Leittechnik beschrieben.3 Glie

9、derung der RichtlinieDie Ghederung dieser Richtlinie und ihre Aufteilungin die Bltter 1 bis 5 ist in Bild 1 dargestellt.Anforderungendurch dieTechnologieder ProzesseGesetzlicheBestinnmungen,Normen undRichtlinienEinflu derGertetechnikErgonomischeGesichtspunkteWirtschaftlichkeitsbetrachtungen Dokument

10、ationBautechnikBlatt 2BautechnischeManahmenLage zurAnlageAbmessungenAusstattung- AbschirmungBlatt 1WartentechnikiBlatt 3ProzeleitwarteLeitstandin AusfhrungenwieTafel Instrumenten- tafel.Pult ,Steuerpult_SchrankInstrumentenschrank_bei Bedarf mit .FliebildernBlatt 4NebenrumeSchaltrumenach Bedarfmit1Le

11、ittechnikVerbindungstechnikRangierung undVerteilungSchrnke undGestelleHilfsenergieversorgung SignalbergabeberwachungseinrichtungenBlatt 5Anordnung vonBildschirmen_ Bedingungen ausBenutzersicht_TechnischeDaten_ Regeln undEmpfehlungen_ Ausfhrungs-“beispieleBild 1. Gliederung der RichtlinieB974908A824A

12、6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten VDI-Verlag GmbH, Dsseldorf 1 987 VDI/VDE 3546 Blatt 1 -3-In Blatt 1 werden Grundbegriffe definiert und dieallgemein gltigen Anforderungen an die Warten

13、technik beschrieben.In Blatt 2 werden bautechnische Manahmen behandelt, wie z.B. Lage der Prozeleitwarte zur Anlage,Wahl der Abmessungen, bauliche Ausstattung sowieAbschirmung gegen uere Streinflsse.In Blatt 3 ist die Anordnung und technische Ausfhrung des Leitstandes in seinen Bauformen Pult, Instr

14、umententafel, Instrumentenschrank und Fliebildbeschrieben.Blatt 4 behandelt die Auslegung der technischen Einrichtungen in Nebenrumen. Es werden Hinweise gegeben fr Verbindungstechnik, Rangierung und Verteilung, Schrnke und Gestelle, Hilfsenergieversorgung, BHtzschutz, Signalbergabe sowie berwachung

15、seinrichtungen .In Blatt 5 wird die Anordnung von Bildschirmenerrtert, indem die Anforderungen aus der Sicht desBenutzers und technische Daten, Regeln und Empfehlungen sowie Ausfhrungsbeispiele zusammengestellt werden.WartentechnikGesamtheit aller Manahmen, die im Hinblick aufdie festgelegten Ziele

16、einer optimalen Gestaltung derEinrichtungen fr die Prozefhrung dienen, unterBercksichtigung der Anforderungen durch die Technologie desProzesses, der gesetzlichen Bestimmungen, Normen undRichtHnien, des Einflusses der Gertetechnik, von ergonomischen Gesichtspunkten bei Planung,Fertigung, Prozefhrung

17、 und Wartung, von Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und derDokumentation.Wartentechnik umfat die Phasen der Planung mitAuswahl der Art der Leiteinrichtung, ihrer Anordnung, Aufstellung, Installation und Dokumentation,der Montage und Inbetriebnahme.BautechnikTeil der Wartentechnik, der die bauliche Au

18、sfhrungund Gestaltung des Wartengebudes umfat.4 Definition der GrundbegriffeIn dieser RichtHnie werden die bisher gebruchlichenBegriffe schrfer abgegrenzt und soweit mglich einheitliche Bezeichnungen unabhngig vom Anwendungsgebiet verwendet, wobei der gewachseneSprachgebrauch bercksichtigt wird.Dabe

19、i ist zu beachten, da die Begriffe einerseitsfunktionellen, andererseits rumlichen Gesichtspunkten zugeordnet sind, Bild 2.- Wartentechnik-ruml-icheGesichtspunkteIBautechnikfunktionelleGesichtspunkteILeittechnikLeittechnikAlle Mittel und Manahmen, die dem Messen,Steuern, Regeln, Schtzen, Bedienen un

20、d Beobachten dienen.LeiteinrichtungDie Leiteinrichtung als Automatisierungssystem frProzesse enthlt die Komponenten von Bild 3.MenschKommunikationseinrichtungenEinrichtungen zumMelden, Rechnen,Steuern, Regeln1 Einrichtungen zumMessen, Stellen1ProzeMensch- ,r Maschine- SchnittstelleLeiteinrichtungPro

21、ze-SchnittstelleBild 2. Begriffe der Wartentechnik Bild 3. Komponenten einer LeiteinrichtungB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VDl VDE 3546 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten VDl-Verlag GmbH, Dssel

22、dorf 1 987WartengebudeGebude bzw. Gebudeteil mit einem Raum derProzeleitwarte zur Aufstellung des Leitstandes(der Leitstnde) und den erforderlichen Nebenrumen wie Schaltrume, Rechnerraum, Sozialrume.Prozeleitwarte (funktionell), LeitstandLeiteinrichtungen wie Instrumententafeln oder Pultemit Gerten

23、und Hilfsmitteln, die zur Kommunikation zwischen Mensch und Proze notwendig sind,z.B.Anzeiger, Schreiber,Bedienelemente wie Schalter, Leitgerte und Sollwertsteller, Tastaturen,Fhebilder und Signaltableaus,Bildschirme,Telephon, Sprechanlage.Der Leitstand bildet die Mensch-Maschine-Schnittstelle im Si

24、nne von Bild 3. Er kann auch Teile derProze-Schnittstelle enthalten, im einfachsten Fallz.B. produktbeaufschlagte Manometer.Leitstnde in Tafelform dienen oft zur Trennung vonProzeleitwarte (rumlich) und Nebenraum (Schaltraum).Prozeleitwarte (rumlich)Raum zur Aufnahme des Leitstandes, umgangssprachli

25、ch auch Mewarte, Wartenraum.Nebenrume (Schaltrume)Rume mit Gestellen, Schrnken, Ksten, Tafeln frdie Aufnahme von solchen Gerten und Einrichtungen, die normalerweise keine Bedienungseingriffe erfordern, wie Rangierung, Hilfsenergieversorgung,Steuer- und Alarmanlagen, Signalumformer, Schutzschaltungen

26、 (z.B. Zenerbarrieren).In Groanlagen knnen Nebenrume bestimmtenFunktionen oder Anlagenteilen zugeordnet sein.Sonstige NebenrumeRume fr Analysengerte, grere Prozerechneranlagen, Dokumentation und Rume mit besonderen Funktionen wie z.B. Sozialrume oder Werksttten. (Werden im Rahmen dieser Richthnie ni

27、cht behandelt.)rtlicher LeitstandVor Ort aufgestellter Leitstand, der konstruktiv soausgefhrt ist, da die Umweltbedingungen am Aufstellungsort (Fabrikationsrume, im Fahrzeug, imFreien), z.B. Staub, Temperatur, Feuchte, aggressiveDmpfe und Gase, Strfelder, Erschtterungen,seine Funktion nicht beeintrc

28、htigen.5 Wartentechnik, Anforderungenund Einflugren5.1 Anforderungen durch die Technologieder ProzesseDie Technologie des Prozesses bestimmt die Anforderungen an die Wartentechnik. Kennzeichen sindz.B.Hufigkeit von An- und Abfahrvorgngen,Spezifikationsnderungen der Produkte,Automatisierungsgrad,Komp

29、lexitt der Verfahrenstechnik,wrmetechnische Kopplung,Sicherheitsanforderungen,Explosionsschutz,rtliche Leitstnde.5.2 Gesetzliche Bestimmungen,Normen und RichtlinienBei der konstruktiven Gestaltung von Prozeleitwarten sind gesetzliche Bestimmungen, Normen undRichthnien zu beachten. Bestimmungen, die

30、den Proze betreffen, knnen Rckwirkungen auf den Wartenbereich haben. Es wird auf das einschlgigeSchrifttum verwiesen.In Abschnitt 6 wird fr eine Reihe von Stichwortenauf bestehende Normen und Richtlinien verwiesen,gruppiert nach den Bereichen Allgemeines, elektrisch betriebene Automatisierungssystem

31、e, pneumatisch betriebene Automatisierungssysteme, explosionsgefhrdete Anlagen, Ergonomie, Konstruktion (bautechnisch, Installation).Dieser Katalog kann nicht vollstndig sein. Er sollals Arbeitshilfe das Auffinden wichtiger Bestimmungen und technischer Regeln erleichtern.Die Einordnung der Stichwort

32、e in die oben genannten Gruppen ist nicht immer eindeutig mglich.5.3 Einflu der GertetechnikZentrale Prozeleitwarten waren erst nach bestimmten Entwicklungen, insbesondere der Meumformertechnik und der Einfhrung von Einheitssignalen,mglich. Die rumliche Zentralisierung verstrktesich durch die Miniat

33、urisierung von Bauelementenund den Einsatz der Kompakt- und Kleinwartentechnik. Diese Gertetechnik ist durch parallele Informationsdarstellung und parallele Bedienung gekennzeichnet.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollect

34、ion - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten (c) VDI-Verlag GmbH, Dsseldorf 1 987 VDI/VDE 3546 Blatt 1 -5-Prozerechner und Prozeleitsysteme sind durcheine im wesentlichen serielle Informationsdarstellungund Bedienung ber Bildschirme und Tastaturencharakterisiert. Der Einsatz dieser Techniken beeinflut

35、 die Wartentechnik erheblich. Die funktionelle Zentralisierung, z.B. in Prozerechnern, Prozeleitsystemen, beim Einsatz von Bussystemen,Multiplexern usw., erfordert ggf. Manahmen zurAbsicherung gegen den Ausfall solcher zentralenKomponenten.5.4 Ergonomische GesichtspunkteDie Kommunikationseinrichtung

36、en (Bild 3) mssenso gestaltet sein, da der Mensch den Proze aufgabengerecht leiten kann. Dazu ist es erforderlich, dieEigenschaften und Fhigkeiten des Menschen bei derAufnahme, Verarbeitung und Ausgabe von Informationen zu bercksichtigen.Bei der Anordnung und Gestaltung der Bedienelemente und Inform

37、ationstrger in Tafeln und Pultenmssen die ergonomischen Erkenntnisse ber Gesichtsfeld, Sehwinkel, Greifraum, Krpermae usw.bercksichtigt werden.In konventionellen Prozeleitwarten ist die Anordnung der Instrumente am Verfahrensablauf orientiert. Auch beim Einsatz von Bildschirmgerten istdieses Prinzip

38、 gltig. Ein weiteres Hilfsmittel zurleichteren Orientierung ist die Zusammenfassungvon Instrumenten zu Gruppen und eine Kennzeichnung entsprechend den Verfahrensabschnitten.Fr die Montage, Inbetriebnahme und Wartung derLeiteinrichtung mu eine gute Zugnglichkeit gewhrleistet sein.5.5 Wirtschaftlichke

39、itsbetrachtungenBeim Bau von Prozeleitwarten und der Auswahlder Leiteinrichtung mssen der wirtschaftHch zurechtfertigende Automatisierungsgrad, der Wartungsaufwand und kostengnstige Planungs- undMontagezeiten bercksichtigt werden.Sonstige Einflugren sind :Verfgbarkeit,Sicherheitsanforderungen,Verwen

40、dung von Standard teilen,Rangierung,V erbindungstechniken,Dokumentation, nderungsdienst,Lieferzeiten.5.6 DokumentationBei der Planung einer Anlage sollte man zu einemmglichst frhen Zeitpunkt den Umfang und dieUnterbringung der fr den Betrieb der Anlage notwendigen Dokumentation festlegen.Dokumentati

41、on fr die MSR-Planungund iVlontageFr die Planung und Montage werden Unterlagenbentigt, wieAntriebslisten,Berechnungsunterlagen (Blenden, Stellgliederusw.),Belegungszeichnungen fr Metafel, Schrnke.Verteiler,Bauzeichnungen fr Prozeleitwarte und Nebenrume,Funktionsplne,Montagerichtlinien,MSR-Stellenblt

42、ter und -Listen,MSR-Stellen Verzeichnis,Rangier- und Verdrahtungsplne,Regelventilbltter und -listen,Spezifikationsbltter.Sicherheitstechnische DokumentationFr die sicherheitstechnische Dokumentation werden Unterlagen bentigt, wieAbnahmezeugnisse,PTB-Bescheinigungen,Prfprotokolle,Revisionsunterlagen.

43、Dokumentation im WartenbereichIn diesem Bereich sollten die Unterlagen untergebracht werden, die das Personal fr den Betrieb derAnlage bentigt, wieAnalysenberichte,Arbeitserlaubnisformulare,An- und Abfahrvorschriften,Ablaufplne fr Steuerungen,Behlterkurven,Bilanzierungsprotokolle,Betriebshandbuch,Be

44、triebsalarmplan,Bereitschaftsplne,Betriebsprotokolle,Funktionsplne,MSR-Stellenbltter bzw. -Listen,B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-116- VDl VDE 3546 Blatt 1 Alle Rechte vorbehalten VDI-Verlag GmbH,

45、Dsseldorf 1 987Prozeschemata,R + 1-Schemata,Schichtplan,Schichtbuch,Strbuch,Telephonbuch,Unfallverhtungsvorschrift,Verhalten bei Strfllen.BetriebsdokumentationFr die Dokumentation des Betriebsablaufs werdenUnterlagen bentigt, wieArbeitserlaubnisformulare,ProtokolleAnalysenprotokolle,Bilanzierungspro

46、tokolle,Betriebsprotokolle,magnetische Datentrger,Schreiberstreifen,Schichtbcher.Dokumentation fr die Wartungder LeiteinrichtungDie wichtigsten Plne fr die MSR-Wartung sinddie MSR-Stellenplne bzw. Wirkschaltplne. Dieseund evtl. weitere Unterlagen sollen so aktuahsiertabgelegt und beschriftet sein, d

47、a sie jederzeit z.B.fr den Strungssuchdienst benutzbar und griffbereitsind.Fr den Wartungs- und Strungssuchdienst werdenUnterlagen bentigt, wieArbeitsanweisungen fr Wartung,Berechnungsunterlagen (Blenden, Stellgliederusw.),Belegungszeichnungen fr Metafel, Schrnke,Verteiler,Bedienungsanleitungen,Ersa

48、tzteillisten,Fliebildzeichnung,F unktionsbeschreibungen,Funktionsplne,Kopien der aktuellen Datenbasis bei Prozerechneranwendungen,Lageplne fr Instrumente in der Anlage,MSR-Stellenplne bzw. Wirkschaltplne,Prfprotokolle fr Wartungsarbeiten,Rechnerdokumentation,Strungssuchanleitungen.6 Gesetzliche Bestimmungen, Normenund Richtlinien zur WartentechnikAllgemeinesStichwort Hinweis aufBeleuchtungswrme VDI 2078Bildzcichen DIN 30600DIN 19277(Verfahrenstechnik)DIN 19228 (M-S-R)DIN 2481(Wrmekraftanlagen)Brandbekmpfung VDE