Основываясь на опыте проведения судебной экспертизы проектной документации, в том числе смет, наблюдается наличие сложностей у профессиональных сметчиков в определении сметной стоимости пуско-наладочных работ АСУ ТП и систем автоматизации. Данную проблему можно связать с несколькими причинами: 1) низкое качество проектной документации, не дающей достаточных исходных данных для составления смет и их проверки; 2) отсутствие специфических знаний и понимания технологии производства работ касательно предмета наладки; 3) желание подрядчика искусственно увеличить сметную стоимость указанных работ.

Согласно технической части ГЭСНп-02, редакции 2017 года исходными данными для определения сметной стоимости ПНР АСУ ТП является информационная емкость системы или, говоря другими словами, количество информационных и управляющих каналов системы.

Для определения количества каналов системы, необходимые данные для расчетов, определяются на основании проектных данных и (или) программы на ПНР. Для понимания дальнейших расчетов необходимо разобрать некоторые физические процессы, происходящие в автоматизированной системе.

Рассмотрим понятие сигналов и каналов передачи информации в общем.

Из школьного курса физики известно, что набор любых объектов, взаимодействующих между собой, в нашей вселенной принято называть системой. С точки зрения процессов обмена информацией с внешним миром или наблюдателем, любая система может быть наблюдаемой и управляемой, а также быть комбинированной, т.е. и наблюдаемой, и управляемой одновременно.

Рассмотрим, например, систему «Чашка чая»: у нее могут быть такие параметры (сигналы), как «чай горячий», «чашка пуста», «чай несладкий».

Набор этих параметров, характеризующий состояние системы, в реальной жизни, как правило представляют собой физические параметры: температура, давление, сила тока, наличие напряжения. По изменению физических параметров можно косвенно судить о состоянии системы. Так, например, промышленный датчик температуры не измеряет саму температуру.

Его работа основана на изменении сопротивления материала под воздействием температуры по известному закону. Зная такую зависимость сопротивления от температуры, можно судить об изменении температуры по изменению характеристик электрической цепи – напряжению или току.

У любой наблюдаемой системы можно выделить информационные каналы. Канал передачи информации - это некие способы передачи значений параметров системы к наблюдателю. Говоря простым языком, это некие кабели и провода, радиоэфир, оптоволокно или другие способы передачи информации, посредством которых мы «собираем» сигналы от датчиков и «переводим» их в понятный человеку (оператору, рабочему) вид. Основное свойство информационных каналов, имеющее для нас значение — это возможность передать измеренные значения интересующих нас показателей.

На практике нам необходимо не только наблюдать за системой со стороны при помощи измерений, но и участвовать в процессе работы системы. Выражаясь более научным языком, требовать от системы, что бы она имела необходимый нам набор параметров.

Например, наша система "Чашка чая" может быть переведена в требуемое нам состояние "чай негорячий" несколькими способами: отвести лишнее тепло (подуть на чай), добавить холодной воды (запустить процесс перемешивания и теплообмена).

Для того, чтобы система могла быть переведена нами в требуемое положение, она должна быть управляемой. Что это значит? Это значит, что у нашего объекта должны быть некие органы управления, воздействуя на которые мы могли бы изменять текущее положение дел.

Что бы каким-либо образом воздействовать на наблюдаемую систему – оператор системы, он же контроллЁр - должен через каналы связи передать управляющее воздействие.

По изменению состояния системы в ту или иную сторону, при приложении управляющих воздействий, мы можем оценивать качество управления системой в целом.

Сигналы, поступающие в нашу систему и исходящие из нее, сигналы, управляющие системой, так же существуют во времени. Это связно с физическими свойствами данных сигналов.

Рассмотрим, например, температуру наружного воздуха за период с 1 по 10 января 2019г в г.Красноярск, результаты наблюдений сведем в таблицу

Если на основании этих данных построить график, то он примет следующий вид:

Как видно из графика, температура воздуха изменялась непрерывно во времени. Сигналы, значения которых изменяются во времени непрерывно называются АНАЛОГОВЫМИ сигналами.

Теперь рассмотрим другую ситуацию.

В городе Красноярск, согласно информации с сайта администрации (http://www.admkrsk.ru/citytoday/municipal/ozelenenie/Pages/osvgraf.aspx), работа системы уличного освещения регламентируется графиком работы уличного освещения. В этом документе, приведенном по ссылке, указано время включения и отключения уличного освещения. На основании этих данных, построим графики работы наружного освещения с 1 по 10 января в г.Красноярск. Результаты приведены на графике 2.

Как видно из графика, время работы освещения не является непрерывным во времени. С некоторым перерывом, называемым дискретой, происходит отключение освещения. Для примера, считаем состояние "освещение включено" = 1, а состояние "освещение отключено" = 0. Тогда информацию о работе освещения можно представить всего двумя состояниями: "РАБОТАЕТ/НЕ РАБОТАЕТ", "ВКЛЮЧЕНО/ОТКЛЮЧЕНО", "ИСТИНА/ЛОЖЬ".

Сигналы, значения которых, изменяются во времени и принимают только два из возможных состояния, называются ДИСКРЕТНЫМИ сигналами.

На основании вышесказанного, проведем классификацию сигналов:

Для расчета объемов работ необходимо указать количество каналов связи, по которым проходят множество сигналов. Все каналы связи, присутствующие у объекта, согласно классификации ГЭСНп 81-05-02-2017 (ГЭСНп-02), делятся на пять основных групп:

На основании этих групп мы и определяем объем работ (количество каналов связи по которым идут сигналы).

К измерительным датчикам и каналам предъявляются некоторые требования по точности показаний: общепромышленное исполнение, датчики для коммерческих расчетов, эталонные (лабораторные) датчики. Все они отличаются классом точности.

Отсюда следует вывод: чем выше требуемая точность измерения, тем более высокие требования по точности предъявляются к измерительным датчикам.

На практике, большинство рассматриваемых на практике систем и каналов попадает в первую категорию метрологической сложности (примерно 90%), во вторую попадает примерно 9%, а системы с прецизионными каналами встречаются настолько редко, что, их доля не превышает 1%.

Согласно Таблице 1 ГЭСНп-81-05-02-2017 (ГЭСНп-02), только аналоговые информационные сигналы имеют оценку метрологических качеств. Поэтому, чем больше в системе информационных аналоговых сигналов, к точности которых предъявляются особенные требования – тем выше метрологическая сложность системы. Именно наличием высокоточных датчиков определяется рост метрологической сложности системы и имеют следующую последовательность: «обычные» общепромышленные каналы (класс точности не выше 1,0), системы с каналами для коммерческого учета (класс точности выше 1,0 и ниже 0,2), прецизионные и эталонные системы (класс точности выше 0,2).

Сбор информации производится системой управления для каких-то целей. Как правило, информация, полученная от объекта управления, подлежит дальнейшей обработке и анализу. В зависимости от «глубины переработки» информации системы делятся на три категории: системы 1 категории информационной развитости – системы, в которых информация «применяется» только на нужды управления объекта, системы 2 категории информационной развитости – системы, в которых «переработка» информации ведется более углубленно: составляются архивы, формируются различные отчеты для оператора, формируются графики по параметрам объекта. Другими словами, происходит накопление информации об объекте управления. И к 3 категории информационной развитости системы относятся системы, которые обладают «интеллектом»: они могут «подсказывать» оператору варианты решения задачи управления, прогнозировать ход процесса при тех или иных условиях.

Любая автоматизированная система предназначена для управления неким объектом (технологическим процессом, станком, линией). В процессе управления автоматизированной системы всегда присутствует человек-оператор. Автоматизированная система «помогает» оператору управлять процессом, выполняя за него часть рутинных операций в автоматическом режиме. И по своим функциям управления системы делятся следующим образом: система 1 категории развитости управляющих функций – простейшие одноконтурные системы управления, двухпозиционные логические схемы. Следует отметить, что системы подобного рода наиболее распространены. Система 2 категории развитости управляющих функций – системы с каскадными (сложными по структуре) связями между несколькими объектами, программное управление, либо алгоритмы управления с ветвлениями, в зависимости от условий процесса. И, наконец, к системам 3 категории развитости управляющих функций – управление быстропротекающими процессами, управление с применением нейронных сетей, системы управления с самонастройкой и самообучением, с возможностью расчета оптимальных настроек для протекания процесса.

На основании, перечисленных в настоящей статье, параметров системы АСУ ТП инженер-сметчик, получивший достаточные исходные данные от проектировщиков смежных разделов АСУ ТП, может без проблем определить стоимость ПНР, согласно методике, приведенной в технической части ГЭСНп-81-05-02-2017.

Автор: Михаил Кисляков, эксперт в области строительных технологий, разработчик собственных методик работы со специалистами строительных компаний, г. Москва.

Источник: ИСИИККС / К вопросам определения сметной стоимости пуско-наладочных работ АСУ ТП