VDI VDE 3546 Blatt 3-1988 Design of process control rooms design of control panels.pdf

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1、DK 658.513:658.284:621.3.07621.317.53.085(083.132) VDI/VDE-RICHTLINIEN November 1988VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DEUTSCHERELEKTROTECHNIKERKonstruktive Gestaltungvon ProzeleitwartenAusfhrung des LeitstandesVDI/VDE 3546Blatt 3Design of process control roomsDesign of control panelsInhaltlich berpr

2、ft und unverndertweiterhin gltig: Februar 1999Inhalt Seite1 Einleitung 22 Anwendungsbereich 33 Anordnung der Gerte in Tafeln und Pulten 33.1 Anthropometrische Anpassung 33.2 Informationsaustausch 33.3 Umgebungsbedingungen 34 Konstruktive Gestaltung und Bewertung von Instrumententafeln . . 44.1 Allge

3、meine Merkmale von Tafel-Feldern 54.2 Tafel-Gerst 54.3 Tafelfronten 54.4 Bewertung von Tafeln unterschiedlicher Konstruktion 55 Konstruktive Gestaltung und Bewertung von Pulten 75.1 Einfiugren 75.2 Bauelemente von Pulten 75.3 Bauformen von Pulten . 75.4 Konstruktive Gestaltung von Pulten 85.5 Bewert

4、ung von Pulten 96 Anordnung von Pult und Tafel 96.1 Betrachtung im Grundri 96.2 Betrachtung im Seitenri 137 Instrumentenschrnke 147.1 Wandschrnke, Instrumentenksten 148 Fliebilder 14Schrifttum 14VDI/VDE-Gesellschaft Me- und Automatisierungstechnik (GMA)Ausschu Konstruktive Gestaltung von Prozeleitwa

5、rtenVDI/VDE-Handbuch RegelungstechnikVDI/VDE-Handbuch Metechnik IPreisgr. 10B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI/VDE 3546 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf

6、 1 9881 EinleitungAus den Anforderungen der Praxis haben sich unter-schiedUche konstruktive Lsungen bei der Gestaltung von Prozeleitstnden (Pult und/oder Tafel)herausgebildet. Je nach Anvendungsfall mssen beider Auswahl folgende Kriterien bercksichtigt werden:Der Mensch physische Merkmale (Krpermae,

7、 Greifbereichusw.) physiologische Merkmale (Sehwinkel, Gesichtsfelder usw.) kognitive Merkmale (Aufmerksamkeit, Fhigkeitzur Informationsverarbeitung usw.)Anzahl der Personen und Aufgabe des Personalsz.B. bei Inbetriebnahme, Normalbetrieb, StrungsfallDer Proze kontinuierlich diskontinuierlichDer Aufs

8、tellungsort zentral in der Warte rtlich im Produktionsraum im FreienDie Leittechnik Automatisierungsgrad GertetechnikDie Informationsdarstellung parallel oder seriell stndig/selbstmeldend/auf AnwahlDie Bedienung parallel oder seriell hufig oder gelegentlich sitzend oder stehendBehrdliche Forderungen

9、z.B. Arb.Sttt.VerordnungDie zur Prozefhrung bentigten Gerte knnenin Tafeln, Pulten oder Schrnken eingebaut werden. Bild 1 zeigt typische Ausfhrungen. Zum besseren Verstndnis des Prozesses und zur bersichtknnen Fhebilder auf Tafeln, Pulten oder auf Bildschirmen dargestellt werden. Fhebilder werden im

10、Abschnitt 7 behandelt.In einer ersten Entscheidung ber die Ausfhrungdes Prozeleitstands ist zwischen den Mglichkeitenfr stehende Ttigkeit fr sitzende TtigkeitStandtafel Tafeln mit Pultvorbau/ / /: /rtlicher Leitstand (im Freien oder im Produktionsraum) alsSchrank Kasten HausBild 1. Typische Tafel- u

11、nd Pultausfhrungena) Tafel(n) ggf. Instrumentenschrnke allein,b) Tafel(n) und Pult(e),c) Pult(e) allein,d) Informationsbord (vgl. Bild 3)zu whlen.a) Tafel(n) allein;Alle fr die Ttigkeit des Operators (der Operatoren) bentigten Informations- und Aktionsgertewerden in Tafeln angeordnet. Die Beobachtun

12、gund Bedienung erfolgt in stehender Position.Unter Beachtung der oben aufgefhrten Kriterienreduziert sich das Problem auf die Auswahl dergnstigsten konstruktiven Gestaltung der Tafel.Dies wird im Abschnitt 4 behandelt, die Instrumentenschrnke in Abschnitt 6.b) Tafel(n) und Pult(e):Die Aufteilung der

13、 Gerte auf Tafeln und Pulteist festzulegen. Dies bedeutet auch eine Entscheidung ber sitzende oder stehende Bedienungsposition und beeinflut die Auswahl der Gertetechnik.c) Pult(e) allein :Alle fr die Ttigkeit des Operators (der Operatoren) bentigten Informations- und Aktionsgertewerden im Pult ange

14、ordnet. Die Bedienung ist imSitzen und im Stehen mghch.Flle b) und c) werden im Abschnitt 5 behandelt.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldor

15、f 1 988 VDI/VDE 3546 Blatt 3 - 3 -2 AnwendungsbereichIn dem hier vorliegenden Blatt 3 der Richtlinie VDI/VDE 3546 wird die Ausfhrung von Leitstnden zurUnterbringung der Leiteinrichtung fr einen technischen Proze beschrieben.3 Anordnung der Gerte in Tafeln und PultenDie physischen Merkmale des Mensch

16、en (Anthropo-metrie) sind beim Systemaufbau ebenso zu bercksichtigen wie die anthropotechnischen Anforderungen.3.1 Anthropometrische AnpassungBei der Anordnung von Gerten in Tafeln sind u.a.die untere und obere Bediengrenze (Bild 2) sowiedie Schriftgre in Abhngigkeit von der Entfernungzum Operator (

17、Bild 3) zu beachten. Bei der Pultgestaltung sind auerdem Armreichweite, Beinfreiraum, Pulthhe, Sichtmglichkeit zu Instrumententafeln u.a. zu bercksichtigen.3.2 InformationsaustauschAuf eine sinnvolle Aufteilung und Anordnung derGerte in Funktionsgruppen entsprechend dem Verfahrensablauf unter Bercks

18、ichtigung der verschiedenen Bedienarten ist zu achten.Die Anthropometrie beschftigt sich mit der Erfassung derMae, dem Bewegungsraum und den Krften des menschlichenKrpers. Die Anthropotechnik befat sich mit dem Zusammenwirken von Menschen und technischen Einrichtungen in einemMensch-Maschine-System

19、sowie der Optimierung solcher Systemehinsichtlich Leistung, Beanspruchung, Zuverlssigkeit und Wirtschaftlichkeit durch Anpassung der Maschine an den Menschen.Die Anthropometrie ist ein Teilgebiet der Anthropotechnik, diesewiederum ein Teilgebiet der Ergonomie, der Wissenschaft von derErforschung der

20、 Beziehung zwischen dem Menschen und seinerArbeit und deren Umgebung.3.3 UmgebungsbedingungenBezglich Beleuchtung, Klima, Lrmeinwirkung istdie Richtlinie VDI/VDE 3546 Bl. 2, Abschnitt 5.7und 6.1, magebend. Zur Sprachverstndigung sieheDIN 33410.FarbenBei Wahl der Farben von Pult und Tafel ist zu beac

21、hten, da diese mit den Farben der Gertefrontrah-men und sichtbaren Gehuseteilen harmonieren. Beider Farbgestaltung des Wartenraumes sollte die psychische Wirkung der Farben beachtet werden.Ganz allgemein kann man feststellen, da alle dunklen Farben eher bedrckend und entmutigend wirken; auerdem ersc

22、hweren sie die Sauberhaltungund absorbieren das Licht.Alle hellen Farben wirken leicht, freundlich und aufheiternd; sie hellen die Rume auf und verpflichtenZU grerer Reinlichkeit, vgl. 1.Beim Einsatz von Bildschirmen ist das Problem derstrenden Reflexblendung bzw. der Kontrastminderung durch helle F

23、lchen zu beachten.Signalfarben sollten an Wnden, Decken, Einbautenim Sinne besserer Wahrnehmung der Signallichtervermieden werden.Ebenso mssen Farbe und Beschaffenheit der Oberflche (Reflexionsgrad) im Zusammenwirken mit derBeleuchtung berprft werden.AkustikZu hohe Schallpegel beeintrchtigen die sic

24、hereSprachverstndlichkeit und mssen durch eine hinreichende Schalldmpfung vermieden werden, sieheArb.Sttt.Verordnung sowie Richtlinie VDI/VDE3546 Bl. 2, Abschnitt 6.1.Bild 2. Belegung von Tafelnunter Bercksichtigungder AnthroponnetrieMaangaben fr5. bis 95. Perzentilmit Schuhwerk (ca.35 mm), Alter 1

25、6 bis60 Jahre, nnnnlich1545 bis 1755Augenhhe1055 bis 1215ElienbogenhheMaangaben in mmB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 4 VDI/VDE 3546 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalten verein Deutscher Ingenieure, D

26、sseldorf 1 988Pultvorbau Informationsbord Pult mit hohem AufbauBild 3. Sicht- und GreifbereicheMaangaben fr 5. bis 95. Perzentil, Alter 1 6 bis 60 Jahre, nnnnlichMae, soweit nicht anders angegeben, in mm4 Konstruktive Gestaltungund Bewertung von InstrumententafelnEine Tafel besteht aus einem Gerst u

27、nd der angehngten Tafelfront. Diese Trennung in Gerst undTafelfront erlaubt eine rationelle Planung und Vorfertigung. Die Tafelfronten knnen den jeweigenAnforderungen angepat werden. Wichtige Ausfhrungsformen sind Blechfronten mit individuellen Ausschnitten(siehe Bild 4) zum Einbau von EinzelgertenF

28、liebildaufsa tzFliebildaufsatzBB denElmCDG amnifTTfirmmcrimmESSSMGerstRaum fr Montageschienenzur Gerteuntersttzung,Klemmschienen,Verbindungstechniken usw.Front mitRegaleinstzen Front mitFront mit Gertegruppen Front mitEinzelgerten Shelfs Rastereinstzen19“-Baugruppen-trgerBild 4. Tafelfelder mit Fron

29、ten in StahlblechGerstRaum fr Montageschienenzur Gerteuntersttzung,Klemmschienen,Verbindungstechniken usw.Front mitRastertechnikBild 5. Tafelfelder mit Fronten in Rastertechnik Gertegruppen, Shelfs (Regalbauweise) und1 9-Baugruppentrgern Rastereinstzen Fronten in Rastertechnik (siehe Bild 5)Eine and

30、ere Mglichkeit, eine Tafelfront aufzubauenist die Anreihung von 19-Schrnken bzw. -Gerstenoder vorgefertigten Regaleinheiten sowie die Verwendung von Tafeln in Blechabkantbau weise.Die verschiedenen Konstruktionen weisen jeweilsspezielle Vorteile auf, die sich auf die Planung, Fertigung, Aufstellung,

31、 Bestckung, Inbetriebnahme,nachtrgliche nderung und Wartung im Betrieb beziehen.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten (c) Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 988 VDI/VDE 35

32、46 Blatt 3 - 5 -4.1 Allgemeine Merkmale von Tafel-FeldernDie Tafel besteht aus Feldern entsprechender Gre,z.B. nach DIN 41 488. Bei der Tafel-Feldbreite istdie Gertenorm DIN 43700 zu bercksichtigen. DieHhe der Tafel sollte aus Transportgrnden2200 mm nicht berschreiten. Die Blechdicke richtetsich nac

33、h dem Gewicht der einzubauenden Gerteeinheiten und sollte 2 mm sein.4.2 Tafel-GerstDer Aufbau des Gerstes sollte mit vorgefertigtenSerienteilen mglich sein. Bei der Stabihtt mu diez.T. erhebliche Belastung durch die Gerte bercksichtigt werden. Die Montage des Gerstes kann imWerk oder auf der Baustel

34、le erfolgen.Durch die Verwendung von wenigen, mglichst unverwechselbaren Teilen wird eine problemlose Montage mglich. Die Konstruktion erlaubt das einfacheAnhngen verschiedener Tafelfronten. Mit Hilfe vorgefertigter Elemente knnen Gerte abgesttzt werden. Zustzliche Konstruktionsteile ermglichen dieA

35、ufnahme der Hilfsgerte, der verschiedenen Verbindungstechniken und erlauben eine bersichtlicheKabelfhrung. Durch die Kabelfhrung darf derEinbau von Gerten unterschiedlicher Bautiefe (bis600 mm) nicht behindert werden.dung von Gerten einheitlicher Bauhhe sind nderungen innerhalb einer Zeile leicht mg

36、lich.4.3.3 Tafelfront in RastertechnikDie Rastertechnik ist ein flexibles und nderungsfreundliches Konstruktionsprinzip fr Leitstndemit der Mglichkeit von Dicht-an-dicht“- bis zurVollgraphik“-Bestckung (siehe Abschnitt 7).Das Konzept sollte folgende Anforderungen erfllen: unbeschrnkter Einbau aller

37、Gertegren insenkrechter und waagrechter Einbaulage, dieDIN 43700 und DIN 43718 entsprechen, freizgige Anordnung der Gerte in Dicht-an-dichf -Bestckung in beiden Koordinaten, nderungen der Gerteanordnung jederzeit undohne besonderen Aufwand.Die relativ hohen Kosten der Rastertechnik knnenabhngig von

38、der Bestckungsdichte, der nderungshufigkeit bzw. der Erweiterungsnotwendigkeitwirtschaftlich sein. Durch unterschiedliche Gertetiefen, insbesondere bei dichter Bestckung, ergebensich Schwierigkeiten beim Anschlu und bei der Leitungsfhrung. Sind die Gerteanschlsse von der Bedienerseite zugnglich, mss

39、en die entsprechendenVDE-Vorschriften beachtet werden.4.3 Tafelfronten4.3.1 Tafelfront in BlechDie Tafelfronten sind als allseitig abgekantete Blecheauszufhren. Man unterscheidet Standtafeln mit biszum Boden durchgehender Front und Friestafeln mitvom Boden abgesetzter Front, siehe Bild 1. Die Aussch

40、nitte fr Gerte, Gertegruppen u. erlaubenfreizgige Planung selbst fr Gerte behebigerFrontabmessungen. Die Zuordnung zu Verfahrensabschnitten, Apparaten oder Fliebilddarstellungenkann freizgig gewhlt werden.Vorteilhaft, auch unter Kosten-Gesichtspunkten, isteine solche Ausfhrung bei relativ geringer T

41、afelbestckung und Instrumentierung, die nachtrglichkaum nderungen oder Erweiterungen erwarten lassen.4.3.2 Tafelfront in RegalbauweiseBei Verzicht auf Einzelausschnitte knnen Gertewie in einem Regal zeilenweise nebeneinander angeordnet werden. Die Zeilen werden durchZwischenstege voneinander getrenn

42、t. Bei Verwen-4.4 Bewertung von Tafeln unterschiedlicherKonstruktionFr die Planung, Montage am Aufstellungsort sowieden Gerteeinbau und -anschlu lassen sich jeweilseine Reihe von Kriterien aufstellen, die zum Vergleich und zur relativen Bewertung unterschiedlicherTafelausfhrungen herangezogen werden

43、 knnen.Tabelle 1 enthlt Kriterien und deren beispielhafteBewertung fr Planung, Montage, Gerteeinbau und deren Anschlu, Verbindungstechnik, Allgemeines.Die Gewichtung der Kriterien ist von der Aufgabenstellung abhngig. Dem Anwender wird deshalbempfohlen, eine den Aufgaben angemessene Gewichtung der e

44、inzelnen Kriterien festzulegen. Nach einersolchen problemorientierten Bewertung kann die Tabelle als Entscheidungshilfe dienen, um die besteAusfhrung fr eine Anwendung zu finden.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection

45、- Stand 2016-11 6 VDI/VDE 3546 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalten verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 988Tabelle 1. Bewertung von InstrumententafelnRelevante Kriterien fr Leitstand- (Tafel-) Ausfhrung. Grundstzlicher konstruktiver Aufbau Hinweise zur Bewertung5 sehr gut4 gut3 zufriedenstellend2 we

46、niger zufriedenstellend1 nicht zufriedenstellendGerst mit Front in Blech zum Einbau von Tafel inEinzelgertenGertegruppenShelf 19“-Bau-gruppentrgernRegaleinstzenRastereinstzenRastertechnik19“-BauweiseBlechabkantbauweise1 Planung a b c d e f g h i1.1 Entkopplung von Tafel-und Anlagen-Planung3 3 2 3 4

47、4 5 4 1 ) nach Festlegung derGertetechnik1.2 Freizgige Projektierung 5 4 3 2 4 4 5 2 51.3 Erweiterungs- undnderungsmglichkeit2 4 3 2) 4 4 5 2M 2 M Rckwirkung von nderungenauf Tafel-Aufstellungund/oder -Verdrahtung, z.B. bei 19“1.4 Zulssige Gerteabmessungen, DIN5 3 4) 4M 3 5 5 4M 5 M bezogen auf Shel

48、fbzw. 1 9“-Baugruppentrger1.5 Zulssige Gerteabmessungen, beliebig5 2 3) 3 3 3 3 5 ) bezogen auf Shelfbzw. 1 9“-Baugruppentrger1.6 Dicht-an-Dicht-Bauweise2 3 3 4M 2M 3 5 5 5M 2) 2 /) 1 9“- Baugruppentrger) Sonstige Gerte1.7 Bildung vonFunktionsgruppen4 3 3 3 3 5 5 3 41.8 Schutzart JP 43auf Bedienseite4 2 2 2 2 3 3 2 4 M jedoch nicht besserals eingebaute Gerte1.9 Eigensicherheit 5 4 3 3 3 4 4 2 5 M Mglichkeiten fr die Trennungvon eigensicheren und nichteige