Пример готовой дипломной работы по предмету: Автоматизация технологических процессов
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………..7
1 Объект автоматизации………..……………………………………………………….9
1.1 Классификация харвестеров…………………………..……………..……..9
1.2 Принцип работы харвестеров……………………………………….……..12
1.3 Системы управления харвесторами………………………………….…… 13
1.4 Харвестер ЛП-19………………………………………………………….… 14
1.5 Харвестерная головка SP-650…………………………………………..….16
1.6 Трелевка сортиментов форвардером……………………………………… 19
1.7 Форвардер ЛТ-189……………………………………………………….… 20
1.8 Технология заготовки сортиментов при использовании харвестеров и
форвардеров ……………………………………..………………………….21
1.9 Анализ состояния безопасности жизнедеятельности…………………….22
1.9.1 Системы защиты оператора……………………………………….23
1.9.2 Обеспечение нормативных значений физических факторов
условий труда в кабине харвестера……………………………….24
1.9.3 Эргономичность органов управления…………………………….26
1.9.4 Обзорность рабочих органов и рабочих зон………………….… 26
1.9.5 Обустройство кабины и рабочего места……………………..…..27
1.9.6 Конструкция харвестера с позиций устойчивости на
местности…………………………………………………………..28
2 Анализ существующих функциональных и структурных схем системы
управления харвестером ЛП-19……………………………….……………………29
2.1 Система управления гидронасосом……………………………………….29
2.2 Система управления стрелой манипулятора……………………………….31
2.3 Система управления процессом обрезки сучьев………………………….34
2.4 Система управления механизмом протаскивания………………………..35
2.5 Система управления подачей пилы…………………………………………38
2.6 Система управления процессом раскряжевки………………………..…..39
2.7 Цели и задачи дипломного проекта………………………………………..42
3 Проектные решения по модернизации автоматизированной системы
управления харвестером ЛП-19…………………………………………………….44
3.1 Схема автоматизации процесса валки, обрезки сучьев и раскряжевки
дерева на сортименты харвестером ЛП-19………………………………..46
3.2 Принципиальная схема управления процессом валки, обрезки сучьев и
раскряжевки дерева на сортименты………………………………………..51
3.3 Структурная схема измерительно-вычислительного комплекса АСУТП
процесса валки, обрезки сучьев и раскряжевки дерева на сортименты…54
3.4 Блок-схема ИВК в составе АСУТП процесса валки, обрезки сучьев и
раскряжевки дерева на сортименты………………………………………..57
3.5 Программа оптимизации процесса валки, обрезки сучьев и раскряжевки
дерева на сортименты……………………………………………………….61
4 Теоретическое исследование объектов регулирования и управления……………64
4.1 Исполнительное устройство…………………………………………………65
4.2 Объект регулирования………………………………………………..…….68
4.3 Датчик скорости вращения пильной цепи…………………………….…….71
5 Компьютерная оптимизация систем автоматического регулирования и
управления ……………………………………………………………..…………….75
5.1 Построение областей устойчивости для АСР с ПИ-законом
регулирования на основе метода Михайлова…………………………….75
5.2 Анализ устойчивости АСР скорости вращения пильной цепи…………..77
5.2.1 Анализ устойчивости по критерию Михайлова…….……………77
5.2.2 Анализ устойчивости по критерию Найквиста……….………….78
5.3 Анализ качества переходного процесса АСР скорости вращения
пильной цепи………………………………………………………………..79
6 Проектирование, выбор комплекса технических средств автоматизации………..81
6.1 Поворотный шифратор приращений PEPPERL+FUCHS RVI25…………81
6.2 Универсальный программируемый контроллер SIMATIC S7-300………84
6.2.1 Центральный процессор CPU 313C……………………………..90
6.2.2 Блок питания PS 307 2 A………………………………………….93
6.2.3 Модуль ввода сигналов SSI датчиков SM 338 POS …………….94
6.2.4 Цифровой модуль вывода SM 323……………………….……..98
6.3 IB910 одноплатный промышленный компьютер ……………..…………103
6.4 Технические, средства установленные в харвестере…..…………………104
6.4.1 Дискретные распределители золотникового типа DPHI,
DPHU, DPHO……………………………………………………104
6.4.2 Реле промежуточное двухпозиционное TR90-24VDC-SC…..105
6.4.3 Светодиодные полупроводниковые лампы MLI-100Y………106
6.4.4 Выключатель пакетный GK-100, кнопочные посты
управления PKT24-2, PKT24-3………………………………….106
6.4.5 Шаговый реверсивный двигатель серии FL86ST………..…..107
6.4.6 Гидромотор высокомоментный радиально-поршневой
МРФ-1000/25М 1…………………………………………….…..107
7 Проектные решения по монтажу основных систем автоматизации…….………109
8 Рекомендации по эксплуатации систем автоматизации…………….……………111
9 Безопасность жизнедеятельности………….………………………………………112
9.1 Мероприятия по улучшению условий труда и повышению
безопасности жизнедеятельности………………………………………… 112
9.2 Инженерные расчеты по безопасности жизнедеятельности……….…..112
9.2.1 Расчет вибрации кресла оператора при работе харвестера…….112
9.2.2 Расчет метеорологических условий в кабине харвестера………114
9.2.3 Расчет устойчивости харвестера при работе на склоне………..116
9.3 Влияние на окружающую среду………………………………………….123
9.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………….124
9.5 Техника безопасности при работе на харвестерах………………………125
10 Анализ экономической эффективности проектных разработок…………………..127
10.1 Расчет дополнительных вложений, связанных с приобретением
внедряемого оборудования…………………………..………………….128
10.2 Расчет дополнительных затрат, связанных с содержанием и
эксплуатацией внедряемого оборудования и устройств
автоматизации……………………………………………………………129
10.3 Расчет экономического результата, получаемого в результате
внедрения оборудования и средств автоматизации……………………131
10.4 Годовой экономический эффект, получаемый в результате
внедрения проектных решений…………………………….………..….131
10.5 Срок окупаемости дополнительных вложений…………………….…..132
11 Предложения, рекомендации производству по использованию
научно-технических разработок дипломного проекта……………….…………133
Заключение……………………………………………………………………………134
Библиографический список………………………………………………………….135
Приложение
Выдержка из текста
В настоящее время наиболее целесообразной является заготовка лесного сырья сортиментами с помощью лесозаготовительных машин (харвестр+форвардер), поскольку преимущества такой технологии очевидны:
• Лесозаготовка сортиментов является гибкой системой, которая подходит для различных способов переработки и восстановления леса и устраивает конечных потребителей сортиментов;
• Лесозаготовка, то есть валка, обрезка сучьев и раскряжевка, производится прямо на месте харвестером (валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной);
• В связи с тем, что бревно распиливается по размерам на месте, существует возможность доставлять сортименты определенных размеров прямо на склад. Таким образом, можно избежать транспортировки лишних грузов;
• Техника без каких-либо проблем может передвигаться по дорогам общего пользования при перемещении на небольшие расстояния;
• Большие грузы могут также транспортироваться на колесной технике. Это значит, что лесозаготовки могут стать малозатратными, и более того – пропадает необходимость в развитой инфраструктуре магистральных дорог для вывозки леса;
• Колеса современного форвардера оказывают минимальное давление на почву во время трелевки и уборки отходов лесозаготовки;
• Сортименты, стрелеванные при помощи форвардера, не загрязняются и не портятся почвой или камнями.
Харвестер позволяет полностью механизировать технологические процессы валки деревьев, обрезки сучьев и раскряжевки ствола на сортименты, но управление всеми этими процессами продолжает зависеть от человека – оператора харвестера.
Данный дипломный проект призван разработать систему микропроцессорного управления харвестером под руководством ЭВМ, повысить качество получаемой продукции и снизить влияние человека – оператора на технологический процесс.
Получаемый объем древесины — это наиболее трудно измеряемая величина. В условиях больших потоков древесины требуется быстрая и точная оценка ее объема.
Вопрос точности измерения круглых лесоматериалов становится все более актуален с ростом объемов поставок древесины внутри страны, при экспортно-импортных взаимоотношениях, а так же с ростом цен на древесину. Существующие в настоящее время способы измерения объемов не дают точных результатов. Кроме того, различные страны используют разные стандарты. В работе обосновывается актуальность применения поштучного метода учета круглых лесоматериалов за цикл работы харвестера, что позволяет сократить дополнительные переместительные операции и необходимость использования специального измерительного оборудования. Поэтому тема работы является актуальной.
Список использованной литературы
1. Александров, К.К. Электротехнические чертежи и схемы [Текст]: / К.К. Александров, Е.Г. Кузьмина – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 288 с.
2. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования [Текст]: / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов — М.: Наука, 2003. – 752 с.
3. Борисов, Е. Ф. Экономическая теория [Текст]: учеб. / Е. Ф. Борисов. – М.: Юристъ, 2001. – 568 с.
4. Единая система конструкторской документации [Текст]: справочное пособие / С.С. Борушек [и др.].
– М.: Изд-во стандартов, 1989. – 352 с.
5. Емельянов, А.И. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие по содержанию и оформлению проектов. [Текст]: справочное пособие / А.И. Емельянов, О.В. Капник — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 40 с.: ил.
6. Кушляев, В. Ф. Лесозаготовительные машины манипуляторного типа [Текст]: / В. Ф. Кушляев. – М.: Лесн. Пром-сть, 1981. – 248 с.
7. Люманов, Р. Машинная валка леса [Текст]: / Р. Люманов. – М.: Лесн. Пром-сть, 1990. – 280 с.
8. Макаревич, Л. М. Системы автоматизированного управления мобильными лесозаготовительными машинами [Текст]: / Л. М. Макаревич // сборник научных трудов /. – Химки, 1981. – 140 с.
9. Мамиконов, А.Г. Проектирование АСУ [Текст]: / А.Г. Мамиконов. — М.: Высшая школа, 1987. – 238 с.
10. Меньков, А.В. Теоретические основы автоматизированного управления [Текст]: / А.В. Меньков, В.А. Острейковский – М.: Изд-во Оникс, 2005. – 312 с.
11. Можаев, Д.В. Механизация лесозаготовок за рубежом [Текст]: / Д.В. Можаев, С.Н. Илюшкин – М.: Лесн. Пром-сть, 1988. – 296 с.
12. Монтаж средств измерения и автоматизации [Текст]: справочник / К.А.Алексеев [и др.].
– М.: Энергоатомиздат, 1988. – 488 с.
13. Обливин В.Н. Безопасность жизнедеятельности в лесопромышленном производстве и лесном хозяйстве [Текст]: учеб. / В.Н. Обливин, А.А. Гуревич, Л.И. Никитин. – М.: МГУЛ, 2001. – 500 с.: ил.
14. Петровский, B.C. Автоматика и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий [Текст]: учеб. / B.C. Петровский. – Воронеж: ВГЛТА, 2005. – 412 с.
15. Петровский, B.C. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов [Текст]: / B.C. Петровский. – М.: Лесн. пром-сть, 1989. – 288 с.
16. Поляков, С.И. Проектирование систем управления [Текст]: учеб. пособие/ С.И. Поляков, Н.П. Зуйкин — Воронеж: ВГЛТА, 2001. – 133 с.
17. Проектирование систем автоматизации технологических процессов [Текст]: справочное пособие / А.С. Клюев [и др.].
- М.: Энергоатомиздат, 1990. — 464 с.: ил.
18. Стефании, Е.П. Основы построения АСУ ТП [Текст]: / Е.П. Стефании. — М.: Энергоиздат, 1982. – 236 с.
19. Патент на изобретение для заготовки древесины сортиментами 2164741 РФ, МПК A01G23/02, A01G23/08, A01G23/081, A01G23/083. Устройство для заготовки древесины [Текст]
/ А. М. Лопатин; заявитель и патентообладатель Марийский государственный технический университет. — № 99108507/13; заявл. 21.04.1999; опубл. 10.04.2001.
20. Электронный каталог siemens (все о приборах) [Электронный ресурс].
– Режим доступа: www.siemens .ru. – Загл. с экрана.
21. Электронный каталог prosoft (все о приборах) [Электронный ресурс].
– Режим доступа: asutp.prosoft.ru. – Загл. с экрана.
22. Электронный каталог siemens (все о продукции) [Электронный ресурс].
– Режим доступа: siemens.el-complex.com. – Загл. с экрана.
23. Электронный каталог siemens (автоматизированные технологии) [Электронный ресурс].
– Режим доступа: www.automation.siemens.com. – Загл. с экрана.
24. Электронный каталог машин и оборудования для лесозаготовок (все о машинах) [Электронный ресурс].
– Режим доступа: www.mir-lzm.ru. – Загл. с экрана.
