Пример готовой дипломной работы по предмету: Автоматизация технологических процессов
Содержание
Введение………………………………….…………………………………….……12
1.Обзорная часть…………………………………………………………………….15
1.1Описание объекта управления функции, выполняемые объектом управления…………………………………………………………………………….15
1.2.Разработка требований к системе управления объектом…………………. 18
1.2.1 Выявление контролируемых параметров……………………………..18
1.2.2 Анализ условий эксплуатации………………………….……………. .20
1.2.3 Анализ технического задания…………………………………….….23
1.2.4 Разработка функциональной спецификации…………………..…… 25
1.3. Обзор известных технических решений на основе изучения технической литературы и патентной документации……………………………………………29
2.Аппаратная часть………………………………………………………………….31
2.1Разработка алгоритма работы системы управления ………………………31
2.2.Организация взаимодействия аппаратной и программной части системы управле……………………………………………………………………..………… 33
2.2.1. Определение функций, выполняемых на нижнем уровне управления(датчиками и исполнительными элементами) ……………………… 36
2.2.2.Определение функций, выполняемых устройствами сбора и обработки информации……………………………..……………………………………….….39
2.2.3. Определение функций, выполняемых блоками верхнего уровня управления………………………………………………..…………………………..40
3. Разработка апаратной части системы ……………………………………….…..41
3.1 Расчет параметров блоков верхнего уровня управления (операционнаясистема, объем ОЗУ и объем ПЗУ, быстродействие)…………….41
3.1.1 ПЛК на базе программируемых контроллеров фирмы Siemens…… 45
3.1.2 Программные ПЛК на базе IBM PC-совместимых компьютеров…… 47
3.2 Выбор и обоснование, либо расчет датчиков и исполнительных
элементов нижнего уровня управления……………………….……………….…..49
3.2.1 Первичные преобразователи температуры…………………………… 52
3.2.2 Первичные преобразователи давления………………………………..55
3.2.3 Измерительный преобразователь давления SITRANS P……………..56
3.2.4 Датчики пламени ФД-1………………………………………………… 57
3.2.5 Преобразователь частоты HYUNDAI N700V-900HF……………….59
4. Разработка программной части системы…………………………….………….64
4.1 Особенности разработки программ для устройств сбора и обработки информации ………………………………………………………………………… 64
4.2 Разработка программ для устройств сбора и обработки информации……………………………………………………………………….… 67
5. Разработка АРМА диспетчера ………………………………………………… 70
5.1 Выбор SCADA-системы, либо среды проектирования АРМа………….70
5.2 Создание мнемосхемы системы……………………………………………52
6. Расчетная часть………………………………………………………………..… 74
6.1. Математическое описание объекта управления………….…… 74
7. Безопасность жизнедеятельности………………………………………………..87
7.1. Охрана труда и окружающей среды…………………………………….87
7.2. Анализ влияния вредных и опасных производственных факторов на организм человека………………………………………………………………….87
7.3. Шум. Защита от шума…………………………………………………….87
7.4 Влияние вибрации………………………………………………………… 89
7.5. Воздействие вредных газов……………………………………………….89
7.6. Взрывоопасность помещений. Способы тушения пожаров…………….91
7.7. Воздействие электрического тока…………………………………………92
7.8. Разработка инструкции по охране труда для аппаратчика центрального щита управления……………………………………………………………………..93
7.8.1. Общие сведения……………………………………………………..93
7.8.2. Действия во время ремонта котельного оборудования…………..96
7.8.3. Требования безопасности перед началом работы………………..96
7.8.4. Требования безопасности во время работы………………………..98
7.8.5.Требования безопасности при растопке котла……………………..99
7.8.6. Требования безопасности по окончании работы……………… 102
8 Технико-экономическое обоснование 105
8.1 Постановка цели и задач 105
8.2 Выбор аналога сравнения и необходимость замены 105
8.3 Необходимость замены аналога на разработанный продукт 106
8.4 Оценка эксплуатационно-технического уровня нового продукта по сравнению аналогом 106
8.5 Организация и планирование комплекса работ по дипломному проекту……………………………………………………………………………… 108
8.6 Определение финансовых затрат на разработку дипломного проекта 111
8.6.1 Расходы на заработную плату 111
8.6.2 Расходы на канцелярские товары 114
8.6.3 Затраты на ПЭВМ и орг.технику 115
8.6.4 Затраты на аренду помещения 115
8.6.5 Расходы на работы, выполняемые сторонними организациями 116
8.6.6 Расходы на специальное оборудование 116
8.6.7 Расходы на электроэнергию 117
8.6.8 Накладные расходы 118
8.7 Стоимость комплектующих опытного образца и аналога 119
8.8 Затраты на монтаж опытного образца 120
8.9 Расчет капитальных вложений 123
8.10 Расчет эксплуатационных затрат 124
8.10.1 Заработная плата обслуживающего персонала 125
8.10.2 Амортизация 126
8.10.3 Затраты на электроэнергию 127
8.10.4 Затраты на текущий ремонт 127
8.11Оценка финансово-экономической эффективности разрабатываемого продукта…………………………………………………………………………… 129
8.12 Заключение экономической части 131
Заключение……………………………………………………………………… 132
Cписок использованных источников……………………………..… 134
Выдержка из текста
Автоматика — это область теоретических и прикладных знаний о автоматически действующих устройствах и систем.
Термин "автоматика" происходит от греческого "automatos"
- "самодей-ствующий" и указывает на то, что устройство самостоятельно, без участия человека, выполняет порученные операции.
Технические устройства, на которые переводятся разные функции процесса управления, являются автоматическими или устройствами, средствами автоматики.
Использование методов и средств автоматики для преобразования неавтоматических процессов в автоматические называется автоматизацией.
Автоматизация котельной — это обеспечение необходимого режима работы оборудования с помощью средств автоматики. В зависимости от уровня использования этих средств автоматизация может быть полной, комплексной и частичной.
При полной автоматизации обслуживающий персонал отсутствует и его функции сведены к периодическому надзору за работой оборудования и исправлению возникающих повреждений.
При комплексной автоматизации обслуживающий персонал постоянно следит за работой оборудования.
При частичной автоматизации автоматизированы отдельные агрегаты или их части.
Эксплуатация котельных без средств автоматики запрещается.
В зависимости от выполняемых автоматическими устройствами функций различают следующие основные виды автоматизации:
1) измерение и контроль;
2) сигнализация;
3) управление;
4) регулирование;
5) защита.
Автоматическое измерение и контроль позволяют с помощью средств измерения непрерывно, периодически контролировать количественные и качественные показатели технологического процесса.
Автоматическая (технологическая) сигнализация предназначена для передачи сигналов, информируют персонал (оператора, диспетчера) о состоянии технологического оборудования и отклонения контролируемых параметров.
Сигнализация бывает световой и звуковой, а за информацией:
Предупредительной — сигнализация момента пуска оборудования, начала технологического процесса и т.д .;
Исполнительной — контроль выполнения предписаний обслуживающего персонала.
Аварийной — сообщение обслуживающему персоналу о нарушении производственного процесса.
Автоматическое управление предназначено для пуска и остановки котлов, насосов, вентиляторов, дымососов и т.д. По степени участия человека во включении и отключении устройства автоматического управления разделяют на полуавтоматические и автоматические.
В первом случае приведения в действие автоматического устройства производится путем нажатия на кнопку или поворотом ручки ключа с пульта управления (дистанционное управление) или непосредственное у агрегата (местное управление).
Во втором случае импульсы посылаются датчиками, которые контролируют режим работы. Например, автоматическое включение подпитывая насоса при истечении воды из сети.
Автоматическая регулировка предназначенное для поддержки без участия человека в течение заданного промежутка времени с требуемой точностью заданных режимов технологического процесса.
В зависимости от характера измерения задающего воздействия различают системы автоматического регулирования стабилизации, программного регулирования и наблюдения.
В системах стабилизации задающее, постоянно, в системах программного регулирования оно меняется по ранее заданному законе, а в следящих, оно также изменяется, но закон изменения ранее не известный и задачей системы является обеспечение наблюдения за регулируемой величиной по мере изменения величины, задает.
Автоматическая защита предназначена для предотвращения повреждений оборудования при возникновении предаварийных режимов. Устройства автоматической защиты прекращают контролируемый процесс (например, процесс горения путем отсечки подачи газа) или обеспечивают другие меры ликвидации опасности (открывают предохранительные клапаны для снижения давления в котле и т.п.).
Автоматическая защита, контроль и сигнализация на котельных связаны между собой. Сначала подается сигнал об отклонении контролируемого пара-метра от заданного значения, а затем, когда отклонение превысит допустимый уровень, срабатывает автоматическая защита (отсекается подача газа) и выдается соответствующий сигнал.
Список использованной литературы
1. Программирование с помощью STEP
7. Руководство пользователя.
2. Работа со STEP 7 V 5.3. Первые шаги.
3. Федотов А.В. Автоматизация управления в производственных системах: Учебное пособие. Омск: Изд. ОмГТУ, 2001. 368 с.
4. Информационные устройства систем автоматики. Методические указа-ния. Сост. Никифоров Б.Н. — М.: ИЦ ГОУ МГТУ «Станкин», 2004. 28 с.
5. Синопальников В.А., Григорьев С.Н. Надежность и диагностика технологических систем. Учебник. М.: ИЦМГТУ «Станкин», Янус-К. 2003. 331 с.
6. Сушкова Л.Т., Тарарышкина Л.И., Титов В.Н. Введение в микроэлектронику: Практикум / Владим. Гос. ун-т; Владимир, 1999. 128с.
7. Малафеев СИ., Малафеева А.А. Системы автоматического управления: Учебное пособие. Владим. гос. ун-т. Владимир, 1998 г. 152 с. ISBN 5-89368-058-8.
8. Пикуль М.И. и др. Конструирование и технология производства ЭВМ: учебник /М.И. Пикуль, И.М. Русак, Н.А. Цырельчук.- М.Н.: выш. шк., 1996.- 263 с: ил.
9. Савельев М.В.: Конструкторско-техническое обеспечение производства ЭВМ: учеб. пособие для ВУЗов.- М.: высш. шк. 2001.- 319 с.
10. Бабич А.В. ИНТУИТ; БИНОМ. Лаборатория знаний • 2011 год • 224 страницы Борщев Д.Я. Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности. М Стройиздат., 1982г.
11. Волков Д.И., Скляренко В.К.. Экономика предприятия. Курс лекций.- М.: Инфра-м, 2004.-280 с.
12. Автоматизированные газогорелочные устройства — опыт разработки и внедрения / Курносов В.В., Милосердов А.В., Петров Н.Ф. и др. // Автоматизированный печной агрегат — основа энергосберегающих технологий металлургии XXI века: матер. междунар. науч.-практ. конф., Москва, 15-17 нояб. 2000. — М.: МИСиС, 2000.Борщев Д.Я. Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности. М Стройиздат., 1982г.
13. Все о скада [Электронный ресурс]:
http://automation-system.ru/main/category/about-scada.html .
14. Карауш С.А Современные котлы малой и средней мощности: Учебное пособие. Томск: Издательство Томского государственного архитектурно- строительного университета, 2002г.
15. ГОСТ 21.404-85 Cистема проектной документации для строительства
Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах
16. Проектирование и внедрение АСУП. Кирилюк Н.И., Колинько А.И., Куприянов А.В., Пилипенко А.М., Пятенко Т.Г., Сирченко А.Г. «Технiка», 1972
17. Проектирование автоматизированных систем в промышленности, сб. науч. тр./ Тимофеев Б.Б. и др. Киев, ИК АН УССР, 1985..
18. Емельянов А.И., Капник О.В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие по содержанию и оформлению проектов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.:Энергоатомиздат, 1983,
19. STEP 7 Professional [Электронный ресурс]: http://dfpd.siemens.ru/assets/files/infocenter/catalogs_and_brochures/as/ProductInfo/02_TIA_STEP7_V13.pdf
20. Выбор датчиков [Электронный ресурс]: http:// siemens.ru
