Содержание
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 6
1.1 Характеристика объекта автоматизации 6
1.2 Анализ путей автоматизации технологического процесса 10
1.3 Технические и функциональные требования к проектируемой АСУ ТП 11
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 16
2.1 Структура современных АСУ 16
2.2. Выбор средств автоматизации 16
2.3 Выбор программируемого контроллера 19
2.3.1 ОВЕН ПЛК 100 20
2.3.2 FBs-60MCT 22
2.3.3 Siemens Simatic S7-400 24
2.4 Функциональная схема объекта автоматизации 27
3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 29
3.1 Архитектура системы на базе ПЛК АГАВА 29
3.2 Описание используемых модулей и датчиков 36
3.3 Выбор датчиков 39
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 47
4.1. Расчет контура регулирования системы 47
4.2 Монтаж системы 53
4.3 Архитектура системы управления 61
4.4 Алгоритм программной части 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 73
Выдержка из текста
В последнее время активно развивается ниша автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Данная тенденция является следствием постоянного развития и совершенствования элементной базы, в частности вычислительных средств, являющихся основой данных систем. Автоматизированная система управления технологическим процессами должна обеспечивать безаварийную качественную работу производства с минимальным числом обслуживающего персонала.
АСУТП разрабатывается для повышения эффективности управления технологическим процессом и обеспечения требуемого качества получаемых продуктов за счет использования средств ЭВМ. Современные системы автоматики и телемеханики относят к классу сложных диагностируемых систем, характеризующихся иерархической структурой, при которой отказ подсистемы чаще всего не приводит к отказу всей системы, а несколько снижает эффективность её применения.
Проблема оптимизации потребления на сегодняшний день встает очень остро. Для повышения качества, экономичности и надежности снабжения тепловой энергией потребителей важна реализация концепции перехода от систем централизованного теплоснабжения к централизованно – локальным системам с распределенной генерацией тепловой и электрической энергии. Управление такого рода системами невозможно без создания АСУ ТП отпуска, транспортировки и распределения тепловой энергией на объектах, рассредоточенных на большой территории.
Целью данного дипломного проекта является модернизация системы автоматизированного управления технологическим процессом работы блочно-модульной котельной.
Т.к. объект является взрыво- и пожароопасным, это требует особо ответственных решений по обеспечению безопасности производства. Размещение объекта в зоне крайнего севера и в зоне вечной мерзлоты также накладывает свои специфические требования к системе контроля и управления, по выбору оборудования и монтажа.
Системы теплоснабжения являются крупнейшим потребителем топливно-энергетических ресурсов в стране. От нормального функционирования этих систем зависят условия теплового комфорта в отапливаемых зданиях самочувствие людей, производительность труда и т.д. Выпуск качественной продукции на ряде промышленных предприятии требует строгого соблюдения нормируемых параметров микроклимата. Таким образом, проблема повышения качества, надежности, экономичности теплоснабжения имеет государственное значение [1].
Автоматизация позволяет избавиться от непосредственного контроля людьми технологического оборудования и процесса.
Цели создания АСУ:
Управление технологическими параметрами в соответствии с требованиями регламента
Обеспечение оперативного персонала информацией о ходе технологического процесса
Согласование работы сложной взаимосвязи оборудования внутри технологических установок и обеспечение взаимодействие установок между собой
Уменьшение времени достижения режимных значений параметров системы
Обеспечение непрерывности работы технологических установок
Предотвращение аварийных ситуаций на объекте и обеспечение его правильного функционирования
Снижения затрат на ремонт за счет точного соблюдения технологических режимов и раннего диагностирования возможных неисправностей
Оптимизация работы технологических параметров установки и уменьшения удельного потребления энергоресурсов
Защита от несанкционированного вмешательства в технологический процесс и фиксация всех действий оперативного персонала при управлении
Повышение производительности труда обслуживающего персонала и сокращение ручных операций за счет использования средств микропроцессорной техники
Архивация данных, позволяющая оценить качество управления технологическими процессами с целью выработки рекомендации по улучшению работы установок
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Провести анализ объекта автоматизации;
На основе проведённого анализа и составленного ТЗ, синтезировать структурную схему системы, разработать структуру отдельных блоков системы;
Определить требуемый для автоматизации котельной перечень технических средств;
Составить алгоритм функционирования и разработать программу управления системой;
Список использованной литературы
1. Производственный менеджмент: Учебник для вузов / Ред. С.Д. Ильенкова. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 583 с.
2. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим про¬цессом, экспериментом, оборудованием. — М. : Горячая линия — Телеком, 2008. — 608 с.
3. Промышленные контроллеры. Оборудование для АСУ ТП – Каталог №2/2006.
4. Промышленные контроллеры. Оборудование для АСУ ТП – Каталог №6/2006. Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов АПК и ЖКХ: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2001. – 423 с.: ил.
5. Федотов А.В. Автоматизация управления в производственных системах: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. 368 с.
6. Федотов А. В. Составление технического задания: Метод. указания. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. — 24 с.
7. Федотов А.В. Алгоритмизация технологических процессов механической обработки при построении АСУ ТП: Учебное пособие. Омск, ОмПИ, 1984. – 44 с.
8. Александров К. К., Кузьмина Е. Г. Электротехнические чертежи и схемы. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 288 с.: ил.
9. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справ. пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов и др.; Под ред. А.С. Клюева.
10. Богословский В.И. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. – М.:Стройиздат,1985 – 159с., ил.
11. Кузнецов В.П. Защита от электромагнитного излучения. Методические указания к дипломному проектированию. – Омск: Издательство ОмГТУ, 1998. – 28 с.
12. Производственное освещение: Метод. указания/Сост.: Н.В. Горшенина, Л.Г. Стишенко, Омск, 2001
13. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие/Под ред. О.Н. Русака. – СПб.: Издательство “Лань”, 2003. – 448 с.
14. Безопасность производственных процессов: Справочник/Под ред. С.В. Белова. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.
15. Субботина Л.Г. Технико-экономическое обоснование работ исследовательского характера – Северск: СГТИ, 2006.
16. Сайт компании ОВЕН. Оборудование для автоматизации. http://www.owen.ru/
17. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Mega. Руководство пользователя. – М.: Издательский дом «Додека-XXI», 2007.– 592 с.: ил.
18. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. –М.: Мир, 1978. –847 с.
19. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.
20. Ананьев В.А., Балуева Л.Н. Системы вентиляции и кондиционирования, М.: Евроклимат, 2000г.
21. Лит.: Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. Справочник, под ред. А.Н. Баратова, М., 1987. А.Н. Боратов.
22. СНиП 3.05.07-85 «Системы автоматизации» — М.: Стройиздат, 1986г
23. Феткуллов М. Р. «Экономика систем ТГВ»-Ульяновск, 2007.
24. СНиП 23.05-95. Естественное и искусственное освещение: Строительные нормы и правила. М., 1996.
25. СанПиН 2.2.2.542-96. Нормы для операторов ЭВМ. Санитарные правила. М.: Информ.-изд. центр Минздрава России, 1997.
26. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности: Нормы пожарной безопасности. М., 2004.
27. ГОСТ 12.1.006-84. Электромагнитные излучения. М.: Изд-во стандартов, 1985.
28. ГОСТ 12.1.002-84. Электрический ток. М.: Изд-во стандартов, 1985