Funktionsbeschreibung

Steckbrief

Eine Funktionsbeschreibung (functional description) ist eine systematische, detaillierte Beschreibung aller Regel- sowie Steuerfunktionen einer verfahrenstechnischen Anlage. Sie enthält die Funktionen aller Komponenten der Anlage sowie deren Zusammenspiel.

Inhalt

Der Inhalt einer Funktionsbeschreibung kann je nach verfahrenstechnischer Anlage und deren Komplexität stark variieren. Für einfache verfahrenstechnische Anlagen, beispielsweise einem einfachen Dosiersystem für Chemikalien, kann die Funktionsbeschreibung wenige Seiten umfassen. Je komplexer die Anlage wird, desto umfangreicher ist die Funktionsbeschreibung und desto wichtiger ist ein strukturierter Aufbau. Hierbei empfiehlt es sich, die Anlage in mehrere funktionelle Teilsysteme zu untergliedern, welche dann weiter im Detail beschrieben werden. Die Interaktion der Teilsysteme kann in einem übergeordneten Kapitel beschrieben werden.
Der Inhalt der Teilsysteme und besonders die Beschreibung der Regel- und Steuerfunktionen kann in Fließtextform, als auch in tabellarischer Form stattfinden. Für eine gute Verständlichkeit der Funktionen hat sich eine Mischung aus beidem etabliert. Die in der Funktionsbeschreibung beschriebenen Funktionen, sind ebenso auf dem Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema darzustellen. Durch das Benennen der Referenzkennzeichnungen kann das R&I so zum zusätzlichen Verständnis herangezogen werden.

Für eine möglichst zielführende Funktionsbeschreibung, empfiehlt es sich, den Aufbau und der Informationsgehalt regelmäßig mit den Empfängern des Dokumentes (vor allem Programmierern, welche die beschriebenen Funktionen programmieren müssen) schon während der Erstellung abzustimmen.

Allgemeines

• Projektdaten: Projektname, Projektnummer, Auftraggeber und ggf. Ort der verfahrenstechnischen Anlage
• Verantwortliche Personen: Projektverantwortliche inklusive Kontaktmöglichkeiten
• Revisionstabelle: Revisionsnummer, Dokumentenstatus, Ersteller, Prüfer, Freigeber und Freigabedatum

Informationen

Der Inhalt und Umfang einer Funktionsbeschreibung kann je nach Anlagengröße und Komplexität stark variieren. Typischerweise umfasst eine Funktionsbeschreibung mehrere bis hunderte Seiten und enthält folgende Informationen:

• Definitionen: Definitionen von in der Funktionsbeschreibung verwendeten Fachwörtern wie beispielsweise Verriegelungen, Schaltpunkte.
• Verfahrensbeschreibung: Übergeordnete Verfahrensbeschreibung der Anlage oder Verweis auf eine separate Verfahrensbeschreibung.
• Betriebsarten: Beschreibung und Definition der Betriebsarten, in welcher die verfahrenstechnische Anlage betrieben werden kann.
• Teilsysteme: Bei komplexen Systemen empfiehlt sich eine Untergliederung in Teilsysteme.
  • Verfahrensbeschreibung: Knappe Beschreibung der Funktion des Teilsystems in Fließtextform.
  • Schnittstellen: Stoff- und Energiestromschnittstellen des Teilsystems. Darstellung in Tabellenform oder als Grafik.
  • Referenzdokumente: PFD– und R&I-Dokumentennummer, mit Seitenangabe, auf welcher das Teilsystem zu finden ist.
  • Betriebsarten: Betriebsarten, in welchen das Teilsystem betrieben werden kann.
  • Anlagenmodule: Beschreibung von Anlagenmodulen mit eigenen Steuerungs- und Regelungsfunktionen, sofern komplette Anlagenmodule in dem Teilsystem vorhanden sind.
  • Apparate und Maschinen: Übersicht der Apparate und Maschinen des Teilsystems und deren Referenzkennzeichnung.
  • Motoren: Tabellarische Beschreibung aller Motoren des Teilsystems mit deren Bezeichnung, Referenzkennzeichnung, Betriebsarten, zugehörigen Regel- und Steuerungsfunktionen, Startbedingungen, Verriegelungen, etc.
  • Armaturen: Tabellarische Beschreibung aller (Antriebs-)Armaturen des Teilsystems mit deren Bezeichnung, Referenzkennzeichnung, Betriebsarten, zugehörigen Regel- und Steuerungsfunktionen, Öffnen- und Schließbedingungen, Verriegelungen, Sicherheitsstellung (fail position), etc.
  • Regel- und Steuerkreise: Charakterisierung des Regel- bzw. Steuerkreises mit dessen Bezeichnung sowie Referenzkennzeichnung.
    • Beschreibung: Beschreibung des Regel- bzw. Steuerkreises in Fließtextform.
    • Reglertyp: Art des Reglers, welcher eingesetzt wird, um die Regelgröße auf dem gewünschten Sollwert zu halten (z.B. PID-Regler).
    • Regelgröße: Bezeichnung und Referenzkennzeichnung der Regelgröße.
    • Stellglied: Bezeichnung und Referenzkennzeichnung des Stellgliedes.
    • Sollwert: Sollwert des Regelgliedes. Bei verschiedenen Sollwerten je nach Betriebsart werden mehrere Sollwerte je nach Betriebsart angegeben.
    • Sicherheitsrelevant: Angabe, ob der Regel- bzw. Steuerungskreis sicherheitsrelevant ausgeführt wird oder nicht.
  • Berechnungen: Nicht in die Regelung eingreifende Berechnungen, wie zum Beispiel Berechnungen von Differenzdrücken.
  • Anfahrablauf: Chronologische Sequenz, welche beim Anfahren/Änderung der Betriebsart des Teilsystems durchlaufen werden muss. Darstellung in Tabellenform oder als kleines Fließschema mit notwendigen Voraussetzungen zum Starten der Sequenz.
  • Abfahrablauf: Chronologische Sequenz, welche beim Abfahren/Änderung der Betriebsart des Teilsystems durchlaufen werden muss. Darstellung in Tabellenform oder als kleines Fließschema mit notwendigen Voraussetzungen zum Starten der Sequenz.
• Anhang: Um nicht bei jeder Änderung die gesamte Funktionsbeschreibung anpassen zu müssen, bietet es sich an, einige Informationen im Anhang zu sammeln oder auf weitere Dokumente zu verweisen.
  • Messstellenliste: Tabellarische Auflistung aller Messstellen der verfahrenstechnischen Anlage sowie deren Stammdaten.
  • Signal- und Alarmliste: Signale und Alarme sämtlicher Instrumente der verfahrenstechnischen Anlage, inklusive Referenzkennzeichnung, Bezeichnung des Instruments, sowie Werten. Aufgrund der großen Anzahl an Daten bietet sich eine tabellarische Darstellung an.
  • Ursache-Wirkung-Liste (cause&effect matrix): Tabellarische Darstellung der in der Funktionsbeschreibung beschriebenen Funktionen. Hierbei werden in einer Matrix nach unten Ursachen (Auslöser, z.B. Erreichen eines bestimmten Schwellwertes eines Messinstrumentes) und nach rechts die Wirkung (Aktion, z.B. Schließen einer automatisierten Armatur) dargestellt.

Beispiel (Auszug)

Vorlage

Das Beispiel oben kann als Word-Vorlage hier runtergeladen werden: