Методическое указания по выполнению дипломного проекта по специальности Автоматизация и управление

Автор публикации:

Дата публикации:

Краткое описание: ...

52

СОДЕРЖАНИЕ


Методические указания к выполнению основной части пояснительной записки


8


Введение

8

1

Основная часть

10

1.1

Краткое описание технологического процесса

10

1.2

Анализ технологического процесса как объекта управления

10

1.3

Выбор приборов и средств автоматизации

12

1.4

Выбор и монтаж щитов и пультов

13

1.5

Режимная карта

14

1.6

Выбор и монтаж закладных конструкций, отборных устройств

14

1.7

Выбор и монтаж электропроводок

15

1.8

Выбор и монтаж трубных проводок

17

1.9

Монтаж исполнительных механизмов

17

1.10

Таблицы соединений и подключений внешних проводок

17

2

Специальная часть

18

2.1

Выбор закона регулирования и типа регулятора, расчет настройки регулятора


18

2.2

Расчет длины контрольного кабеля, защитной трубы и листового металла


21

2.3

Заказные спецификации на приборы и средства автоматизации

22

3

Экономическая часть

23

3.1

Экономические показатели работы цеха

23

3.2

Экономическая эффективность производства

24

3.3

Технико-экономические показатели

29

4

Охрана труда и техника безопасности

31


Заключение

31


Список использованных источников

31


Приложение А. Спецификация комплексно-технических средств

31

3

Методические указания к выполнению графической части дипломного проекта


32

3.1

Методические указания по выполнению схемы автоматизации

32

3.2

Методические указания по выполнению принципиально-электрических схем


37

3.3

Составление схемы соединений и подключений внешних проводок

39

3.4

Составление чертежа общего вида щита

40


Заключение

41


Список использованных источников

42


Приложение А. Спецификация комплексно-технических средств

43


Приложение Б. Пример оформления режимной карты

44


Приложение В. Пример выполнения выбора закона регулирования и типа регулятора, расчет настройки регулятора


45


Приложение Г. Пример выполнения функциональной схемы автоматизации


50


Приложение Д. Пример выполнения принципиально-электрической схемы


51


Приложение Е. Пример выполнения схемы соединений внешних проводок


52


Приложение Ж. Пример выполнения схемы общего вида щита

53








































ВВЕДЕНИЕ


Дипломное проектирование является завершающим этапом обучения студента в колледже по специальности 1302000 «Автоматизация и управление».

В своем дипломном проекте студент должен продемонстрировать способность самостоятельно решать задачи автоматизации технологических процессов, умение творчески мыслить, разумно использовать новейшие достижения мировой науки, умело применять полученные знания в конкретных условиях.

В процессе выполнения дипломного проекта у студентов систематизируются и закрепляются знания по технологическим процессам и их ре­жимам, комплексной механизации и электрификации производства, средствам автоматики и теории автоматического управления, проектированию и эксплуатации систем автоматического управления и другим разделам технических дисциплин, связанных с автоматизацией про­изводства. Кроме того, выполнение дипломного проекта формирует умение и накапливает навыки использования теоретических знаний, справочной ин­формации и результатов научно-исследовательских работ при решении прак­тических задач проектирования и эксплуатации систем.

Тема дипломного проекта согласовывается с руководителем, формулируется и включается в приказ по колледжу за несколько месяцев до заши­ты. При составлении темы проекта сле­дует иметь в виду, что она не должна корректироваться в процессе работы.

Перед началом проектирования студенту-дипломнику рекомендуется посетить предприятие, ознакомиться с объектом предстоящей автоматизации, уяснить особенности и специфику производства. Посещение предприятия является составной частью работы над проектом и осуществляется в рамках преддипломной практики. Подробное задание на преддипломную практику студенты получают у руководителей.

Дипломное проектирование должно выполняться на основе последних достижений индустриальных технологий производст­ва, современного технологического оборудования и средств автоматики с учетом требований действующих нормативов, методик расчетов и типовых проектных решений.














1 СОСТАВ, ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА


Дипломный проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графического материала. Расчетно-пояснительная записка демонстрирует после­довательность всех действий студента в процессе работы над проектом. В расчетно-пояснительной записке содержатся: характеристика состояния отрасли, технико-экономический анализ деятельности предпри­ятия, оценка уровня автоматизации технологического процес­са, обоснование цели и задач проекта, разработка принципа автоматизации и проектирование системы автоматического управления, разработка мероприя­тий по охране труда, анализ экономической эффек­тивности разработки.

В состав расчетно-пояснительной записки могут входить следующие раз­делы:

  • содержание;

  • введение;

  • основная часть;

  • краткое описание технологического процесса;

  • анализ технологического процесса как объекта управления;

  • выбор приборов и средств автоматизации;

  • режимная карта;

  • выбор и монтаж закладных конструкций, отборных устройств;

  • выбор и монтаж электропроводок;

  • выбор и монтаж трубных проводок;

  • выбор и монтаж щитов и пультов;

  • монтаж исполнительных механизмов;

  • таблицы соединения и подключения проводок

  • специальная часть;

  • выбор закона регулирования и типа регулятора, расчет настройки регулятора;

  • расчет длины контрольного кабеля, защитной трубы и листового металла;

  • заказные спецификации на приборы и средства автоматизации;

  • экономическая часть;

  • техника безопасности и охрана труда;

  • заключение;

  • список использованных источников;

  • приложение.

Кроме того, в состав расчетно-пояснительной записки входят титульный лист и заполненный бланк задания на проектирование.

По объему пояснительная записка дипломного проекта должна быть не менее 45 страниц печатного текста. Текст курсовой работы набирается на компьютере. Используется только шрифт TimesNewRoman, кегль 14, строчный интервал одинарный. Требования по оформлению курсовой работы должны соответствовать стандарту предприятия ТОО «Павлодарский политехнический колледж».

Графический материал иллюстрирует содержание расчетно-пояснительной записки, способствует наиболее полному представлению про­екта на защите, помогает студенту овладеть принципами создания техниче­ской и рабочей документации. Как правило, дипломный проект сопровожда­ется 4 листами графического материала.








































3 Методические указания к выполнению основной части пояснительной записки


Дипломный проект состоит из двух частей:

- текстовой (расчетно-пояснительной записки);

- графической (практической).

Структура текстовой части (пояснительной записки) представлена ниже.


Введение

Раздел «ВВЕДЕНИЕ» раскрывает актуальность и значение темы, формулируются цели и задачи курсовой работы.

При написании введения (впрочем, как и других разделов расчетно-пояснительной записки) следует придерживаться принципа «от общего к ча­стному». Так, в начале введения следует остановиться на основных задачах производства, привести количественные данные по объемам производства различных видов продукции. Далее изложение необходимо конкретизировать по отношению к отрасли: металлургическая, химическая, нефтяная и т.д. Затем следует еще более узкая конкре­тизация материала по виду продукции и условиям ее производства. При этом материал желательно сопровождать современными количественными показа­телями, иллюстрируя их динамику и научно обосновывая оптимальные зна­чения.

Наконец, из всего производственного цикла следует выделить техноло­гический процесс, предложенный для автоматизации в рамках задания на дипломное проектирование. Здесь следует охарактеризовать значение автоматизации производства. Необходимо пока­зать, что без применения современных средств автоматики достижение поставленных рубежей невозможно.

Таким образом, введение к дипломному проекту доказывает целесообразность предстоящей работы и позволяет при­близиться к формулированию цели и задач проекта.

Пример.


ВВЕДЕНИЕ


Автоматизация технологического процесса составляет важную часть научно-технического прогресса в проведении геологоразведочных работ. Теоретические исследования в области совершенствования управления процессом бурения и его оптимизации получили новые возможности практической реализации с появлением управляющей микропроцессорной техники и созданием на ее основе систем автоматизированного управления.

В отрасли в течение ряда лет проводятся исследования по созданию микропроцессорных систем автоматизированного управления геологоразведочным бурением, реализующие методы и средства универсального, многофункционального управления, способного в отличие от жестких аналоговых решений осуществлять гибкую технологию бурения.

Разнообразные образцы систем автоматизированного управления процессом бурения разведочных скважин на твердые полезные ископаемые позволяют не только управлять процессом бурения в реальном времени по любому из известных алгоритмов, но и собирать, накапливать и обрабатывать информацию о процессе бурения, а также диагностировать работоспособность отдельных узлов и механизмов.

Автоматизация технологических процессов на основе современной техники должна обеспечить интенсификацию производства, повышение качества и снижение себестоимости продукции.

Сегодня, в условиях интенсифицированного производства, возросших скоростей бурения резко повысилась физическая нагрузка на буровой персонал. Учитывая также и тенденцию к росту глубин бурения разведочных поисковых скважин, можно утверждать, что возросли психологическая нагрузка и ответственность за решения, принимаемые бурильщиком в процессе бурения. Уже сейчас время простоев из-за неправильных технологических решений в процессе бурения составляет 5-7% общего баланса рабочего времени.

Устройство сбора и первичной обработки информации о состоянии процесса бурения является неотъемлимой частью автоматизированной системы управления этим процессом. Задачей настоящего дипломного проекта является разработка системы управления.


Разделы 1 и 2 дипломного проекта содержат теоретические основы разрабатываемой темы расчетно-пояснительного характера. Подразделы опирается на такие источники как научная и научно- техническая литература, каталоги и паспорта приборов, буклеты, информация из Интернета. В данных разделах описываются основные положения из теории по теме дипломного проекта, рассматриваются режимы технологического процесса, производится выбор основных приборов и средств автоматизации, трубных и электрических проводок,щитов и пультов, описывается их монтаж, а также производиться расчет и настройка регулятора.

Пример
















1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ


1.1 Краткое описание технологического процесса

В условиях дипломного проектирования изучение объекта автоматизации состоит в анализе литературных источников, в которых дается описание технологии производства и указываются режимы эксплуатации, а также используется материал, собранный при прохождении преддипломной практики. В результате такого изучения в пояснительной записке должно быть приведено: назначение процесса (участка) в общем производстве продукции, показатели, характеризующие качество продукции, номинальные значения этих показателей, допустимые отклонения от номинала; взаимозависимость физико – химических параметров технологического процесса, характеристики материальных и энергетических потоков.

Рассмотрение данного вопроса необходимо для анализа технологического процесса как объекта управления.


1.2 Анализ технологического процесса как объекта управления

При разработке системы автоматизации технологического процесса важным является анализ процесса, как объекта управления. При этом определяются входные и выходные переменные, находятся зависимости между входными и выходными переменными, определяющие поведение технологического процесса.

Состояние входных материальных и энергетических потоков характеризуется некоторой совокупностью входных переменных (расходы вещества, энергии, содержание отдельных компонентов). Входные переменные подразделяют на управляющие и неуправляемые.

Управляющими входными переменными, или управляющими воздействиями называют такие переменные, которые можно изменять, добиваясь определенной цели, например, заданных характеристик металлургических продуктов.

Неуправляемыми входными переменными называют такие переменные, которые невозможно изменять каким – либо образом. Они подразделяются на контролируемые и неконтролируемые. Контролируемые переменные – это те, о численных значениях которых в любой момент времени может быть получена информация.

Неконтролируемые переменные – это те, информацию о численных значениях которых получить не представляется возможным. Эти переменные называют возмущающими воздействиями.

К входным переменным относятся также и режимные переменные, характеризующие режим протекания технологического процесса (температура, давление и т.д.), которые как и входные зависят от входных переменных.

При анализе технологического процесса как объекта автоматизации проводится классификация входных и выходных переменных и выясняется взаимосвязь между ними на основе сведений о процессе.

При рассмотрении технологических процессов как объектов управления можно указать ряд их особенностей, налагающих особые требования при создании систем автоматизации.

Эти особенности состоят в следующем:

1) большинство процессов в химической промышленности, металлургии, нефтедобывающей и других промышленностей имеют непрерывный характер их протекания. При этом через технологические агрегаты и аппараты проходят непрерывные материальные потоки сырья, реагентов, промежуточных продуктов, либо смешиваясь и взаимодействуя между собой, либо разделяясь на фазы (твердую и жидкую, органическую и неорганическую) в процессе своего движения.

Некоторые процессы имеют дискретно – непрерывный характер протекания, в которых процессы физико – химических преобразований проходят непрерывно, а загрузка и выгрузка материальных потоков осуществляется в дискретные моменты времени;

2) значительные инерционности и запаздывания. Основную часть запаздывания в непрерывных процессах составляют транспортные запаздывания, которые определяются размерами (протяженностью) объектов управления и скоростями потоков в них. Эти запаздывания могут вызывать значительные сдвиги во времени (от нескольких минут до нескольких часов) между изменениями параметров технологических сред на выходе и входе объектов управления;

3) случайный характер возмущающих воздействий, приложенных к объектам управления, вследствие случайного характера изменения состава и физико – химических свойств сырья;

4) неполнота информации о составе сырья и свойствах сырья, технологических сред и готовой продукции из-за отсутствия в ряде случаев соответствующих анализаторов состава и свойств.

Знакомство с технологическим процессом включает в себя изучение технологии, существующей структуры управления, определение переменных процесса (входные, выходные, возмущающие). Работу необходимо начинать с изучения технологических инструкций, схем цепей и аппаратов, технологических схем.

Особое внимание нужно обратить на особенности объекта - наличие (отсутствие) параллельных цепей аппаратов, промежуточных емкостей; особенности, оказывающие влияние на формирование организационной структуры системы управления технологическим процессом - регламент, режим работы объекта, характер протекания технологических процессов во времени, сущность физических, химических и других явлений, происходящих при нормальных и аварийных режимах работы объекта; размещение объекта - расстояние от мест установки датчиков, вспомогательных устройств, исполнительных механизмов и т.д. до пунктов контроля и управления; особенности окружающей среды - влияние внутренних и внешних возмущений на функционирование объекта (температуры, влажности, запыленности, агрессивности, токсичности, вибраций и т.д.), наличие электрических полей, магнитных и электромагнитных полей; условия взрыво - и пожаробезопасности.


1.3 Выбор приборов и средств автоматизации

Большое значение имеет выбор соответствующих приборов, регулирующих устройств и средств вычислительной техники. Правильный выбор средств автоматизации обеспечивает надежное функционирование всех элементов систем автоматического контроля и регулирования. Выбор технических средств определяется:

  • наличием вспомогательной энергии для измерительных приборов и регулирующих устройств и устройств дистанционного управления;

  • условиями применения автоматической измерительной аппаратуры;

  • необходимой точностью и быстродействием устройств автоматизации.

Выбор вспомогательной энергии для питания средств автоматизации осуществляется в зависимости от эксплуатационных условий работы оборудования, требований пожаро- и взрывоопасности, максимальных расстояний для прокладки импульсных трасс, надежности вспомогательной энергии. В настоящее время широкое применение находят электрические, пневматические и гидравлические системы автоматического контроля и регулирования, а также комбинированные пневмоэлектрические и электрогидравлические системы.

К приборам и средствам автоматизации относится большая группа устройств, с помощью которых осуществляют измерение, регулирование, управление и сигнализацию параметров технологических процессов. Они подразделяются на измерительные и преобразующие приборы, управляющие устройства, исполнительные механизмы и регулирующие органы.

При выборе датчиков (измерительных преобразователей) технологических параметров и других средств получения информации следует учитывать ряд факторов метрологического и режимного характера:

      • допустимая для системы автоматизации погрешность, определяющая класс точности датчика;

      • инерционность датчика;

      • пределы измерения;

      • влияние окружающей среды;

      • возможность применения датчика с точки зрения требований пожаро- и взрывоопасности;

      • расстояние, на которое может быть передана информация, выделяемая датчиком;

      • предельные значения измеряемой величины и других параметров среды.

Датчики выбирают, как правило, в два этапа. На первом этапе задается разновидность датчика (например, при измерении температуры - манометрический термометр, термометр сопротивления, термопара). На втором этапе определяется типоразмер выбранного датчика (например, термометр сопротивления медный, градуировки 100м, типа ТСМ – 0193 или Метран – 204-02, головка водозащищенная).

Подробная информация об области и условиях применения датчиков приводится в инструкциях заводов-изготовителей.

Например, необходимо выбрать датчик температуры. Необходимо учитывать предельные значения температур, в диапазоне которых можно применять различные датчики температуры, а также вид выходного сигнала. Термометры сопротивления и термопары обеспечивают измерения с точностью 0,5%, а контактные и манометрические термометры - не более 1,5 - 2,5%.

В диапазоне температур от -50 до +500 , как правило, отдается предпочтение термометрам сопротивления, менее подверженным действию электрических и магнитных полей. Причем в диапазоне температур от -50 до +200 следует применять медные, а не платиновые. Применение термопар особенно удобно при необходимости измерения высоких температур в труднодоступных или ограниченных размерами местах.

В АСУТП в качестве средств и сбора первичной обработки информации, средств вывода управляющих сигналов необходимо использовать контроллеры, микроконтроллеры, промышленные компьютеры, а для отображения и сигнализации текущей информации и наблюдения за ходом технологического процесса – панели операторов на базе алфавитно-цифровых полноцветных дисплеев или дисплеев на жидких кристаллах.

Вторичные приборы могут быть использованы только в том случае, если они входят в комплект поставки и являются неотъемлемой частью измерительно-преобразовательного комплекта, например газоанализаторы или концентратомеры.


1.4 Выбор и монтаж щитов и пультов

Средства контроля, сигнализации и управления размещают в специальных щитах и пультах, что позволяет не только сконцентрировать их в одном месте, но и предохранить от вредных воздействий. Аппаратуру в щитах и пультах размещают на поворотных рамах, устанавливаемых внутри и на фасадных панелях.

При выборе типа щитов, пультов и места их установки следует руководствоваться следующим:

- панельные щиты предназначены для установки в в специальных щитовых помещениях (диспетчерских, аппаратных и т п.) с доступом туда только об­служивающего персонала;

- шкафные щиты предназначены для установки непосредственно в производ­ственных помещениях;

- исполнение щитов и пультов, а также аппаратов и приборов, устанавливае­мых на них. должно отвечать условиям окружающей среды производствен­ного или щитового помещения.

Для определения размеров щитов и пультов необходимо:

- уточнить вид, количество и размеры устанавливаемой в каждом щите (пуль­те) аппаратуры;

- распределить приборы, аппараты по монтажным панелям щита (пульта);

- составить схему размещения каждой монтажной панели с учетом правил расположения приборов и аппаратов, а также монтажных промежутков;

- по максимальным размерам панелей выбрать требуемые размеры шита (пульта).

В настоящем разделе проекта необходимо провести детальный выбор (по схемам размещения по всем панелям) основного щита (пульта), а характеристики остальных щитов оформить в виде таблицы.


1.5 Режимная карта

Основная цель режимных карт обеспечить в регулировочном диапазоне нагрузок надежную и экономичную работу, показать нужные параметры технологического процесса. Эти требования часто вступают в противоречие между собой и с величиной регулировочного диапазона нагрузок. Поэтому режимные указания предполагают наличие некоторых компромиссов.

Режимная карта составляется по результатам теплотехнических испытаний организацией, осуществляющей пусконаладочные работы.

Режимная карта может быть выполнена в виде таблицы или графика.

Пример режимной карты показан в Приложении Б.


1.6 Выбор и монтаж закладных конструкций, отборных устройств

Монтаж закладных изделий и их установка определяются проектом автоматизации и должны предусматриваться в технической его части. Работы по врезке закладных изделий должны выполняться организациями, выполняющими монтаж технологических трубопроводов и оборудования.

Монтаж приборов для измерения температуры на технологических трубопроводах и оборудовании выполняется, как правило, с помощью специальных закладных конструкций — бобышек. Бобышка приварная — это деталь, привариваемая к технологическому трубопроводу или аппарату, имеющая резьбу (или без резьбы) для закрепления первичного измерительного преобразователя.

Бобышки изготавливают в соответствии с отраслевым стандартом «Бобышки и штуцера приварные для установки приборов и устройств автоматики», который распространяется на приварные бобышки и штуцера, являющиеся комплектующими деталями технологических трубопроводов и аппаратов с условным давлением жидкостей и газов до 40 МПа. Термометры расширения, термобаллоны манометрических термометров и термопреобразователи соединяются с бобышками, как правило, через установочные штуцера, которые иногда называют соединительными.

Для отличия одного типа бобышки от другого в технической документации всем бобышкам присвоены условные обозначения. Например, прямая бобышка на Ру до 20 МПа с резьбой М20 х 1,5 высотой 55 мм имеет обозначение БП1-М20-55, ОСТ 36.7-74.

Рекомендуемые области применения бобышек. Бобышки БП1 и БП2 служат для присоединения погружных элементов термометров расширения, термобаллонов, манометрических термометров, термопреобразователей сопротивления, преобразователей термоэлектрических и др.; бобышки БПЗ — для присоединения поверхностных термопреобразователей сопротивления и других преобразователей. Подчеркнем, что при монтаже приборов следует проверить соответствие материала бобышки материалу трубопровода или аппарата, для которых они предназначены, и качество их сварных соединений. Соответствие материала бобышки материалу трубопровода может быть установлено по маркировке бобышек, которая должна содержать размер резьбы, значение условного давления, группу стали по ГОСТ 356 — 68, товарный знак завода — изготовителя.

В этом разделе необходимо выбрать закладные и отборные устройства, применяемые в процессе, а также описать их порядок монтажа.


1.7 Выбор и монтаж электропроводок

Для электропроводок систем автоматизации применяются изолированные провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами.

Учитывая решения об экономии меди, провода и кабели с медными жилами допускается применять в следующих случаях:

  • в цепях термопреобразователей (термометров сопротивления) и преобразователей термоэлектрических (термопар);

  • в цепях измерения, управления, питания, сигнализации и т.п. (в том чис­ле в цепях телемеханических устройств) напряжением до 60 В при сече­нии жил проводов и кабелей до 0,75 мм2 (диаметр 1 мм);

  • для электропроводок систем автоматизации технологических процессов электростанций с генераторами мощностью от 100 МВт и более;

  • во взрывоопасных установках (в зонах классов В-1 и В-1а);

  • в установках, подверженных вибрации;

  • для питания переносного освещения и электрифицированного инстру­мента;

  • для электропроводок систем автоматизации зрелищных предприятий (например, систем кондиционирования воздуха и т. п.), прокладываемых на сцене, арене, в киноаппаратной, светопроекционной, помещениях управления аккумуляторной, на чердаке, в зрительном зале с числом мест 800 и более;

  • для открытых электропроводок в чердачных помещениях со сгораемыми конструкциями.

Сечение проводов и жил кабелей цепей управления, сигнализации, измере­ния и т. п. выбирается так же, как сечение проводников цепей питания, по до­пустимым токовым на грузкам, потере напряжения и механической прочности.

На проводники цепей измерения, управления, сигнализации, нагруженные по току, как правило, ниже допустимых значений, снижающие коэффициенты на допустимую токовую нагрузку не вводятся.

При выборе сечений проводников цепей измерения необходимо также учитывать допустимые значения сопротивлений проводов и жил кабелей, указываемые заводами-изготовителями в технических условиях на аппаратуру.

Наименьшие допустимые сечения жил проводов и кабелей в электропроводках систем автоматизации принимаются:

  • 0,35 мм2 - для многопроволочных (гибких) медных жил;

  • 0,5 мм2 - для однопроволочных медных жил;

  • 2 мм2 - для алюминиевых жил (данное сечение является новым перспек­тивным сечением алюминиевых жил проводов, которое будет преду­смотрено конкретными стандартами на кабельную продукцию).

Сечение жил гибких медных кабелей для питания электрифицированного инструмента и переносного освещения принимается не менее 0,75 мм2.

Для электропроводок систем автоматизации при всех принятых способах прокладки должны применяться защищенные и незащищенные изо­лированные провода с поливинилхлоридной или резиновой изоляцией и обо­лочками (резиновой - с приведенными ниже указаниями). Провода с горючей изоляцией и оболочками из полиэтилена применять не разрешается.

В местах, где вследствие высокой температуры окружающей среды приме­нение проводов с изоляцией и оболочками нормальной теплостойкости невоз­можно, следует применять провода с изоляцией и оболочками повышенной те­плостойкости, на пример кремнийорганические.

В сырых и особо сырых помещениях и в наружных установках изоляция и оболочки должны быть влагостойкими.

В помещениях и наружных установках с химически активной средой изо­ляция и оболочки должны быть по возможности стойкими к среде либо защи­щены от ее воздействия.

При выборе конкретных марок проводов необходимо также учитывать ре­комендации стандартов и технических условий на кабельную продукцию, ка­сающиеся предпочтительных областей применения тех или иных типов прово­дов.

Провода с поливинилхлоридной изоляцией по ГОСТ 6323—79 предназна­чены для эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 50 до плюс 50°С и относительной влажности воздуха не более (95 плюс, минус 2)%, приведенной к температуре 40°С. Монтаж проводов должен производиться при температуре не ниже минус 15°С. Длительно допускаемая температура жил при эксплуатации должна быть не более плюс 70°С.

В помещениях с химически активной средой рекомендуется только про­кладка в винипластовых защитных трубах, а не в стальных защитных трубах и коробах, подвергающихся активному разрушению, причем при открытой прокладке по сгораемым поверхностям и конструкциям, когда запрещается приме­нение винипластовых труб и не рекомендуется прокладка в стальных защит­ных трубах и коробах, лучшим решением является применение соответствую­щих данной среде кабелей.




1.8 Выбор и монтаж трубных проводок

В разделе «Выбор и монтаж трубных проводок» необходимо указать назначение трубных проводок, критерии выбора их, полный тип выбранной трубной проводки и описать порядок монтажа этих проводок


1.9 Монтаж исполнительных механизмов

В разделе «Монтаж исполнительных механизмов» необходимо привести основные приемы монтажа исполнительных механизмов, которые применяются в процессе


1.10 Таблицы соединений и подключенийвнешних проводок

В проекте должна быть разработаны таблицы соединения и подключения проводок, обеспе­чивающие надежный монтаж.

Таблицы подключения должны содержать технические требования и таблицу.

При заполнении таблицу подключения проводок схемы соединений соблюдать следующие требования:

- в таблицах сначала записывать электрические проводки, а затем трубные;

- проводники записывать в пределах всего щита;

- проводникам следует задавать наикратчайшие расстояния, учитывая расположение приборов и аппаратуры в щите в виде с внутренней стороны.

В графах таблицы соединений указывают:

- в графе "Кабель, жгут, труба" - номер электрической или трубной проводки;

- в графе "Направление" - наименование или обозначение технических средств автоматизации, от которых (откуда) и к которым (куда) направлена данная соединительная проводка;

Остальные графы заполняют в соответствии с их наименованиями.

Пример таблицы соединения и подключения проводок приведен в таблице 1.


Таблица 1 – Таблица соединения и подключения проводок

4х1,0

32

Тр20

40




2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ


2.1 Выбор закона регулирования и типа регулятора, расчет настройки регулятора

Задача [link] Управление производством и организация внутризаводского планирования предусматривают применение системы технических и экономических норм и нормативов использования отдельных видов ресурсов, которые должны иметь прогрессивный научно обоснованный уровень, отражающий современные достижения развития науки, техники, технологии, форм и методов организации труда и производства, достижения передового производственного опыта.

Технико-экономические показатели (ТЭП) сводим в таблицу 14.


Таблица 14 – Комплекс ТЭП

Программа выполнения работ по монтажу системы автоматизации:

- в натуральном выражении;

- в денежном выражении по полной себестоимости;

- по трудоемкости.



шт

тнг


н-час


2

Режим работы:

- действительный годовой фонд времени работы оборудования;

- плановый эффективный фонд времени работы рабочего



час



3

Общая стоимость производственных фондов

тнг


4

Трудовые ресурсы:

- списочное число основных рабочих;

- средний разряд работ;

- годовой фонд заработной платы основных рабочих;

-среднемесячная заработная плата одного рабочего.


чел


тнг


тнг


5

Показатели экономической эффективности:

- производительность труда (трудоемкость на 1 рабочего)

- себестоимость монтажа системы автоматизации

- доход

- чистая прибыль


ч-час


тнг

тнг





3 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ


Задачей настоящего раздела является закрепление у студентов профессио­нальных методических и расчетных навыков в области техники безопасности и улучшение качества подготовки будущих специалистов для решения раз­личных вопросов охраны труда.

Основная цель безопасности при проектировании технологии и оборудо­вания - предотвращение воздействия опасных производственных и природ­ных факторов на работающий персонал.

В данном разделе рассматриваются общие требования техники безопасности и охраны труда, а также требования, которые предъявляются при работе на проектируемом технологическом участке по теме дипломного проекта.


Заключение

Раздел дипломного проекта «ЗАКЛЮЧЕНИЕ», по существу, представляет собой резюме по всем разделам проделанной работы. Здесь необходимо сформулировать основные технические решения, привести результаты анали­за объекта автоматизации и краткое описание наиболее существенных раз­работок.

Кроме того, в заключении следует изложить основные решения по про­ектированию нестандартных элементов, рекомендации по повышению на­дежности и ремонтопригодности, мероприятия по охране труда и технике безопасности, сообщить об источниках технико-экономической эффективно­сти.

После краткого резюме об основных проектных решениях необходимо сделать выводы о преимуществах и недостатках разработанной системы, со­поставить ее с базовым вариантом.

Здесь же необходимо оценить патентоспособность предложенной разра­ботки, дать рекомендации по изменению технологии, продемонстрировать социальный эффект автоматизации, ее влияние на условия и безопасность труда. Целесообразно закончить проект указаниями о перспективах дальней­шей автоматизации, о возможности модернизации элементной базы и улуч­шения системы эксплуатации средств и систем автоматики


Список использованных источников

В данный раздел «СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ» включают сведения об источниках, использованных при написании дипломной работы, приводятся в соответствии с требованиями. Список использованных источников следует располагать в порядке появления ссылок на источники в тексте дипломной работы и нумеровать арабскими цифрами с точкой.


Приложение А. Спецификация комплексно-технических средств

Прикладываются таблицы, оформленное по требованиям стандарта предприятия ППК, представленные в графической части дипломного проекта



3 Методические указания по выполнению графической части проекта


    1. Методические указания по выполнению схемы автоматизации

Схемы автоматизации являются основным техническим документом, определяющим структуру и уровень автоматизации технологического процесса проектируемого объекта, оснащение его приборами и средствами автоматизации, в том числе средствами вычислительной техники и микроконтроллерами, организацию пунктов контроля и управления.

В процессе разработки схем автоматизации осуществляется выбор методов измерения технологических параметров; основных технических средств автоматизации, наиболее полно отвечающих предъявленным требованиям и условиям работы автоматизируемого объекта; приводов исполнительных механизмов регулирующих и запорных органов технологического оборудования управляемого автоматически или дистанционно; а также определяются места размещения средств автоматизации на щитах, пультах, технологическом оборудовании, трубопроводах и т.п. и способы представления информации о состоянии технологического процесса и оборудования.

Схема автоматизации выполняется в виде чертежа, как правило, на листах формата А1, на котором схематически условными изображениями показывают: технологическое оборудование, органы управления и средства автоматизации, а также связи между отдельными функциональными блоками и элементами автоматики; изображают средства автоматизации и аппаратуру всех систем контроля, регулирования, управления и сигнализации.

Вспомогательные устройства, такие как редуктора и фильтры для воздуха, реле, источники питания, автоматические выключатели и другие устройства и монтажные элементы на схемах автоматизации не показывают.

Схемы автоматизации должны быть выполнены с условным изображением щитов и пультов управления в виде прямоугольников, как правило, в нижней части чертежа, в которых показываются устанавливаемые на них средства автоматизации.

Приборы и средства автоматизации при выполнении схем автоматизации могут быть изображены развернуто: первичные преобразователи, вторичные приборы, исполнительные механизмы, регулирующие и запорные органы, аппаратура управления и сигнализации, комплектные устройства (средства телемеханики, управляющие вычислительные комплексы, микроконтроллеры) и т.д.

Приборы и средства автоматизации, встраиваемые в технологическое оборудование и коммуникации или механически связанные с ними, изображают на чертеже в непосредственной близости от них. Для первичных преобразователей и приборов, указывающих положение регулирующих органов, исполнительных механизмов и т.п., необходимо показывать механическую связь.

Прямоугольники щитов и пультов следует располагать в такой последовательности, чтобы при размещении в них обозначений приборов и средств автоматизации обеспечивалась наибольшая простота и ясность связи и отсутствие пересечений линий связей. В каждом прямоугольнике с левой стороны указывают его наименование.

Приборы и средства автоматизации, которые расположены вне щитов и не связаны непосредственно с технологическим оборудованием и трубопроводами, условно показывают в прямоугольнике «Приборы местные» или «Приборы по месту».

Для облегчения понимания сущности автоматизируемого объекта, возможности выбора диапазонов измерения и шкал приборов, установок регуляторов на схемах автоматизации указывают предельные рабочие значения измеряемых и регулируемых технологических параметров при установившихся режимах работы. Эти значения в международной системе единиц указывают на линиях связи над прямоугольником «Приборы местные», а длина линий связи над прямоугольником «Приборы местные» должна быть не менее 50мм.

Пояснительный текст располагают над таблицей условных обозначений или в другом месте.

Над основной надписью должно быть оставлено свободное пространство размером 25мм х185мм.

Контуры технологического оборудования, трубопроводные коммуникации, прямоугольники, изображающие щиты и пульты на схемах автоматизации, рекомендуется выполнять линиями толщиной 0,6-1,5мм; приборы и средства автоматизации – 0,6-1,5 мм; линии связи – 0,2-0,3мм., т.е ¼ толщины линий, изображающих приборы и средства автоматизации.

Всем приборам и средствам автоматизации, изображенным на схемах автоматизации, присваиваются позиционные обозначения (позиции), которые состоят из двух частей: обозначение арабскими цифрами номера функциональной группы и строчными буквами русского алфавита номеров приборов и средств автоматизации в данной функциональной группе.

Буквенные обозначения присваиваются каждому элементу функциональной группы в порядке алфавита в зависимости от последовательности прохождения сигнала: от устройства получения информации к устройствам воздействия на управляемый процесс.

Позиционные обозначения в схемах автоматизации проставляют внутри условного графического обозначения прибора – в нижнем полукруге или рядом с условным графическим обозначением по возможности с правой стороны или над ним.

Условные обозначения приборов и средств автоматизации должны быть выполнены по ГОСТ21.404-85 «СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах»

Измеряемые параметры, приборы «Приборы по месту» должны располагаться в последовательности – T,P,L,F,Q,W,D,M,V и т.д., т.е. сначала измерительные преобразователи температуры, затем давление уровня и далее, как принято по ГОСТ 21.110-82.

Графические условные обозначения приборов и средств автоматизации представлены в таблице 15.


Таблица 15 - Графические условные обозначения приборов и средств автоматизации по ГОСТ 21.404-85

Наименования

Обозначения

Первичный измерительный преобразователь (датчик): прибор, устанавливаемый вне щита (по месту) на технологическом трубопроводе, аппарате, стене, полу, колонне, металлоконструкции:

а) базовое обозначение;

б) дополнительное обозначение.

а) [pic]

б) [pic]

Прибор, устанавливаемый на щите, пульте:

а) базовое обозначение;

б) дополнительное обозначение.

а) [pic]

б) [pic]

Исполнительный механизм. Общее обозначение. Положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала не показывается

[pic]

Исполнительный механизм с дополнительным ручным приводом (обозначение может применяться в сочетании с любым из дополнительных знаков, характеризующих положение регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала)


[pic]


Регулирующий орган





[pic]

Исполнительный механизм, который при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала:

а) открывает регулирующий орган;

б) закрывает регулирующий орган;

в) оставляет регулирующий орган в неизменном положении.


а) [pic]

б) [pic]


в) [pic]


Для всех измерительных преобразователей (датчиков), а также приборов, устанавливаемых по месту (на технологическом трубопроводе, аппарате, стене, полу, колонне, металлоконструкции) принято единое графическое обозначение в виде окружности или овала в зависимости от объема вписываемых буквенных обозначений. То же обозначение, но разделенное горизонтальной чертой на две половины, соответствует приборам, устанавливаемым на щите или пульте. Поскольку для отборных устройств постоянно подключенных приборов специальное обозначение отсутствует, предусмотрено специальное графическое условное обозначение отборного устройства без постоянно подключенного прибора, которое служит для эпизодического подключения приборов во время наладки, контрольного снятия характеристик и других поверочных работ.

В отличие от обозначения приборов все без исключения исполнительные механизмы изображают кружком с отрезком линии связи. Для показа положения регулирующего органа при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала на отрезке линии связи, входящим в условное обозначение исполнительного механизма, наносят стрелку либо поперечную черточку. Дополнительный ручной привод исполнительного механизма изображают буквой Н, вписанной в окружность.

Для получения полного обозначения прибора или средства автоматизации в его графическое условное обозначение в виде круга или овала вписывают буквенное условное обозначение, которое и определяет назначение, выполняемые функции, характеристики работы.

Условные обозначения строят на основании общего принципа построения буквенных обозначений, когда место расположения буквы определяет ее значение. Поэтому вся необходимая информация о приборах или средствах автоматизации укладывается в объем латинского алфавита и математических знаков.

Основные буквенные условные обозначения измеряемых величин представлены в таблице 16.


Таблица 16 - Основные буквенные условные обозначения измеряемых величин по ГОСТ 21.404-85

Обозна-

чения

Основное значение первой буквы, обозначающее измеряемую величину

Обозна-

чения

Основное значение первой буквы, обозначающее измеряемую величину

D

Плотность

P

Давление, вакуум

F

Расход

R

Радиоактивность

G

Размер, положение, перемещение

S

Скорость, частота

H

Ручное воздействие

T

Температура

K

Время, временная программа

U

Несколько разнородных измеряемых величин

L

Уровень

V

Вязкость

M

Влажность

W

Масса

E

Любая электрическая величина

Q


Величина, характеризующая качество:состав, концентрацию и т.п


Функция, выполняемая прибором, может быть обозначена буквами E, G, V, являющимися резервными среди букв, обозначающих функцию. Для обозначения формирования выходного сигнала предусмотрено пять резервных букв: K, O, T, Y, Z.

Функциональные признаки измерительных преобразователей, приборов и средств автоматизации обозначают четырьмя основными буквами в таблице 17.


Таблица 17 - Дополнительные буквенные обозначения функциональных признаков приборов, измерительных преобразователей

Обозначение

Функциональный признак

E

Чувствительный элемент

T

Дистанционная передача

K

Станция управления

Y

Преобразования, вычислительные функции


Буква Е применяется для обозначения чувствительных элементов, т.е. устройств, выполняющих первичное преобразование, например приемных (сужающих) устройств расходомеров, преобразователей термоэлектрических (термопар), термопреобразователей сопротивления (термометров сопротивления), датчиков расходомеров, уровнемеров и т.п.

Буквой Т обозначают промежуточное преобразование с дистанционной передачей сигнала. Ее применяют обычно для обозначения приборов с дистанционной передачей показаний, например бесшкальных манометров, дифманометров, манометрических термометров и т.п.

Буквой К обозначают станции управления, входящие в состав приборов.

Для построений обозначений преобразователей сигналов и вычислительных устройств применяют букву Y – разложение сигнала, - умножение, - логические операции.

На схемах автоматизации в верхней части чертежа располагают схему цепей и ап­паратов автоматизируемого технологического процесса. Технологическое оборудование принято изображать схематично, чтобы внешние очертания достаточно точно отображали его.

В прямоугольнике «Приборы по месту», как правило, размещают технические средства измерения и преобразования технологических переменных процесса, которые по условиям эксплуатации не встраиваются в технологическое оборудование, а устанавлива­ются вблизи его и связаны с измеряемыми параметрами с помощью импульсных линий. Здесь также рекомендуется изображать щиты газоанализаторов и коммутационную аппа­ратуру исполнительных механизмов и автоматизированного электропровода.

К разработанной схеме автоматизации составляется спецификация приборов и средств автоматизации на том же листе над основной надписью или в виде приложения на листах формата А4. В графе «Наименование» необходимо приводить полное наименова­ние измерительного преобразователя, прибора и средства автоматизации, вид выходного сигнала, класс точности и другие данные, приводимые в каталогах, с указанием техниче­ских условий на выбранные технические средства. Рекомендуется та же последователь­ность заполнения спецификации, что и расположенная средства автоматизации на схеме.

Пример выполнения схемы автоматизации приведен в Приложении Г, на котором выполнена схема автоматизации технологического процесса вельцевания цинковых кеков. Для автоматизации процесса вельцевания используется программируемый микропроцессорный контроллер Simatic S5 фирмы Siemens. Кон­троллер позволяет принимать и преобразовывать поступающую от измерительных преобразователей контрольную информацию, вырабатывать управляющие воздействия и осуществлять взаимо­действия и обмен информацией с оператором технологического объекта управления через панель отображения информации. Использование микроконтроллеров и программно-технических комплексов исключает необходимость использования щитовых приборов контроля, регистрации и регулирования, а также больших щитовых помещений.


3.2 Методические указания по выполнению принципиально-электрических схем

Принципиальные электрические схемы следует выполнять по правилам раздела 3 ГОСТ 2.702-85 с соблюдением требований действующих стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Схемы выполняют с применением условных графических обозначений, установленных стандартами ЕСКД. При применении не- стандартизованных графических обозначений следует руководствоваться указаниями ГОСТ 2.701-85.

Размеры и изображения условного графического обозначения элементов должны быть едиными во всех схемах курсового и дипломного проектов, если стандартами не оговорено каких – либо допущений.

Буквенно-цифровые обозначения элементов схем и правила их построения должны выполняться по ГОСТ 2.710-85.

Содержание принципиальных электрических схем должно отвечать требованиям ГОСТ 24.206-80 и требованиям настоящих методических указаний.

На принципиальных электрических схемах систем автоматизации в общем случае следует изображать:

  • цепи электропитания, управления, сигнализации, измерения, регулирования, силовые цепи;

  • контакты аппаратов данной схемы, занятые в других схемах, и контакты аппаратов других схем;

  • перечень элементов;

  • основную надпись.

В зависимости от сложности проектируемых систем автоматизации и выполняемых ими функций на принципиальных электрических схемах функциональные цепи могут изображаться:

  • отдельно по их значению (управление, сигнализация, измерение, регулирование, электропитание);

  • совмещено (например: управление и сигнализация, измерение и регулирование и т. п.).

Принципиальные электрические схемы для контуров контроля и регулирования не выполняют, если взаимные связи приборов и аппаратуры, входящие в контуры измерения и регулирования просты и однозначны и могут быть показаны в других документах: схеме функциональной, схемах соединений и подключения внешних проводок и т.п., например, цепи измерения электрические приборные без включения в них дополнительных неприборных устройств ( резисторов, емкостей, катушек индуктивности и т. д.), а именно: преобразователь термоэлектрический - милливольтметр; термопреобразователи сопротивления - многоточечный мост.

Принципиальные электрические схемы следует выполнять на листах формата А1.

Выводы (контакты) элементов следует выполнять в соответствии с рисунком 3, согласно документации завода – изготовителя и монтажного символа (реле, пускатель, переключатель).


[pic]


Рисунок 3 - Примеры изображения электрических схем


На схемах не следует указывать обозначения выводов (контактов) элементов, имеющих не более двух выводов (лампы сигнальные, звонки, предохранители, конденсаторы, диоды и пр.).

Пример выполнения принципиальных схем ввода информации приведен в приложении Д.


3.3 Составление схемы соединений и подключений внешних проводок

Схема внешних соединений показывает электрические и трубные связи между приборами и средствами автоматизации размешенными на щи­тах, по месту, на специальных сборках, и устройствами автома­тизации (датчиками, отборными устройствами, исполнительны­ми механизмами и т.д.), расположенными непосредственно на технологическом оборудовании и трубопроводах.

Чертеж схемы внешних соединений содержит условные изображения шиитов, пультов, местных пунктов контроля и управления, внещитовые приборы и средства автоматизации, соединительные и про­тяжные коробки, электрические и трубные проводки, таблицу необходимых пояснений, спецификацию на электрические и трубные проводки.

Электрические и трубные проводки изображаются сплошной линией толщиной 0,4-1 мм. В разрыве каждой линии изображается окружность диаметром 8-10 мм., внутри которой проставляемся маркировка цифрами для электрических прово­док- 1, 2,3..., и для трубных- 01, 02, 03...

На линиях электрических проводок должны быть указа­ны марки провода или кабеля, количество жил, в том числе и рабочих, площадь сечения жилы, длина проводки, марка за­щитной трубы при прокладке электропроводки во взрыво- и по­жароопасном помещении. Для трубных проводок должны быть указаны материал труб, диаметр, толщина стенки и длина. Фрагмент схемы внешних соединений представлен в соответствии с рисунком 4.

[pic]


Рисунок 4 - Фрагмент схемы внешних соединений


Щиты, пульты автоматизации изображаются в виде услов­ных прямоугольников внизу чертежа.

Расстояние между соседними параллельными внешни­ми проводками должно быть не менее 3 мм.

К схеме внешних соединений прилагается спецификация на провода, кабели, трубы.

Пример выполнения схемы соединений и подключений внешних проводок представлена в Приложении Е.


3.4 Составление чертежа общего вида щита

Чертеж общего вида щита содержит: вид спереди, вид на внутренней плоскости, таблицу надписей, перечень составных частей.

На виде спереди единичного щита показывают приборы, средства автоматизации, элементы мнемосхемы, изделия для нанесения надписей о назначении того или иного прибора.

Размеры по вертикали проставляют от нижнего края фасадной панели щита.

На виде спереди единичного щита для приборов, аппаратуры и вводов проставляются полки – выноски. Над полкой линии – выноски проставлен номер позиции, а под линией указывают обозначение установочного чертежа типового или разработанного в проекте.

На чертеже вида на внутренней плоскости щита боковые стенки,

поворотные конструкции, крышки, находящиеся в разных плоскостях,

изображают условно развернутыми в плоскости чертежа.

Над изображением помещают заголовок "Вид на внутренние плоскости (развернуто)

Допускается смещать изображение составных частей. При этом у соответствующего изображения помещают надпись по типу: поворотная рама секции смещена или крышка смещена.

При компоновке средств автоматизации следует учитывать:

  1. назначение и количество средств автоматизации;

  2. удобство монтажа и эксплуатации средств автоматизации;

  3. удобство монтажа и обслуживания электрических и трубных проводок.

Пример схемы общего вида щита представлена в Приложении Ж.
















ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Общее руководство и контроль за ходом выполнения дипломного проекта осуществляет руководитель дипломного проектирования. Консультации проводятся за счет объема времени, отведенного в рабочем учебном плане на консультации.

В ходе консультаций преподавателем разъясняются назначение и задачи, структура и объем, принципы разработки и оформления, примерное распределение времени на выполнение отдельных частей проекта, даются ответы на вопросы студентов.

По завершению студентом дипломного проекта руководитель проверяет, подписывает титульный лист и вместе с письменным отзывом передает студенту для ознакомления.

Студент допущен к защите дипломного проекта если:

  • индивидуальный план работы над дипломным проектом выполнен на 100%;

  • пояснительная записка и графическая часть дипломного проекта оформлены согласно требованиям стандарта предприятия;

  • титульный лист подписан руководителем дипломного проектирования;

  • к защите дипломного проекта подготовлен доклад защищающегося.

Руководитель дипломного проектирования организует открытую защиту курсового проекта согласно утвержденного графика.

Защита дипломного проекта является обязательной и проводится публично на открытом заседании аттестационной комиссии.

На защиту дипломного проекта отводится до 20 минут на одного обучающегося. Процедура защиты включает:

- доклад студента;

- вопросы членов комиссии;

- ответы студента.

Может быть предусмотрено выступление руководителя дипломного проекта. При определении окончательной оценки по защите проекта учитываются доклад студента, его ответы на вопросы членов комиссии, отзыв руководителя и рецензия.

Дипломный проект оценивается по пятибалльной системе согласно разработанным критериям.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


  1. Емельянов А.И., Капник О.В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. – М.: Энергоиздат. 2003.

  2. Каминский М.Л. Каминский В.М. Монтаж приборов и система автоматизации. 2015.

  3. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. – М.: Энергия. 1991.

  4. Клюев А.С., Глазов Б.В., Миндин М.Б. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. М.: Энергоатомиздат. 1993.

  5. Мамиконов А.Г. и др. Проектирование подсистем автоматизации в металлургии. Справочник. – М.: Металлургия.1993.

  6. Минаев П.А. Монтаж систем контроля и автоматики. -М.: Стройиздат 1990.

  7. Монтаж средств измерений и автоматизации Справочник под редакцией Клюева А.С. -М.: Энергоатомиздат. 1988.

  8. Попов А.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт контрольно-измерительных приборов. -М.:Машиностроение. 1969.

  9. Смирнов А.А. Справочное пособие по ремонту приборов и регуляторов. -М.:Энергоатомиздат. 1988.

  10. Справочное пособие. Под. ред. А.С. Клюева. – М.: Энергоатомиздат. 1998.

  11. Терещенко Н.Н. Введение и проектирование систем управления. – М.: Энергатомоиздат. 1996.

  12. Чистяков С.Ф. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем управления технологическими объектами. – М.: Энергия. 1990.

13. Донцов С.С. Организация и управление производством - учебно-методическое пособие для практических занятий. Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова. 2002.

14. Сафронов Н.А. Экономика организации - учебник для средне-специальных учебных заведений. – М.: Экономистъ. 2006.

15. Основы экономики и управления производством. Под ред.проф. Сигов И.И. - практикум для руководителей и специалистов предприятий промышленности и др.отраслей. М.: Экономика. 1974.











ПРИЛОЖЕНИЕ А


СПЕЦИФИКАЦИЯ КОМПЛЕКСНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ


Таблица А.1 - Спецификация комплексно-технических средств

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ РЕЖИМНОЙ КАРТЫ


Таблица Б.1 - Режимная карта

Ед.

измерения

Предел

значения

1

Температура конденсата на сливе из ПНД2, ПНД3, ПНД4

Температура

оС

20-150

2

Конденсат на напоре сливного насоса ПНД2

Давление

МПа

1,1

3

Основной конденсат после ПНД4

Расход

м3/ч

180

4

ПНД2; ПНД3; ПНД4

Уровень

мм

400



ПРИЛОЖЕНИЕ В


ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ВЫБОРА ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И ТИПА РЕГУЛЯТОРА, РАСЧЕТ НАСТРОЕК РЕГУЛЯТОРА


Для получения динамических свойств объекта опытным путем снимается кривая разгона контура регулирования расхода воды. Кривая разгона необходима для расчёта системы переходного процесса, эта кривая показана в соответствии с рисунком 1.


. [pic]


Рисунок 1 – Кривая разгона


По разгонной характеристике мы определили следующие параметры: коэффициент передачи объекта коб=0,5, запаздывание τоб=15, и постоянную времени объекта Тоб=44.

Передаточная функцияWоб находится по формуле


[pic] , (1)


где Тоб – постоянная времени объекта, с;

τоб – время запаздывания, с;

коб – коэффициент передачи объекта


Следовательно, подставив данные, получим


[pic]


Далее составляем структурную схему регулирования, которая представлена в соответствии с рисунком 2.


[pic]


Рисунок 2 – Структурная схема контура регулирования


Для обеспечения нормальной работы системы автоматического регулирования необходимо подобрать соответствующее автоматическое управляющее устройство с соответствующими параметрами. Другими словами необходимо знать для объектов с самовыравниванием коэффициент усиления объекта kоб и постоянную времени объекта Тоб.

В данной работе был выбран ПИ – регулятор. За счет П-составляющей ускоряется процесс перехода к новому установившемуся состоянию, за счет И-составляющей исключается остаточная неравномерность. Регулятор реализуется параллельным соединением интегратора и усилительного звена. Постоянная времени Tи называется также временем удвоения, поскольку численно равна времени удвоения значения пропорциональной части.Свойства объекта управления в первом приближении могут быть оценены по отношению времени запаздывания tоб к постоянной времени объекта Тоб. Чем это отношение больше, тем задача автоматизации сложнее, и потому инженерный метод расчета рекомендует:

  • приtоб/Тоб< 0,2 позиционный регулятор;

  • при 0,2 ≤tоб/Тоб ≤1 регулятор непрерывного действия;

  • приtоб/Тоб> 1 импульсный или цифровой регулятор.

Так как в нашем случае t/Тоб=0,34 то выбираем ПИ-регулятор непрерывного действия.

Передаточная функция ПИ-регулятораWpимеет вид


[pic] , (2)


где Ти - постоянная времени регулятора, с;

кр - коэффициент передачи регулятора;

s - изображения по Лапласу


Для переходного процесса с 20% перерегулированием коэффициенты ПИ-регулятора КР и Т вычисляются по формулам


[pic] , (3)


[pic] (4)


Вычисляем коэффициенты регулятора


[pic] ,


[pic]


Передаточная функция регулятораWp имеет вид


[pic] (5)


Структурная схема разомкнутой САР показана в соответствии с рисунком 3.


[pic]

Рисунок 3 – Структурная схема разомкнутой САР


Понятие устойчивости является важнейшей качественной оценкой динамических свойств САР. Устойчивость САР связана с характером её поведения после прекращения внешнего воздействия. Причем, если показатели точности определяют степень полезности и эффективности системы, то от устойчивости зависит работоспособность системы.

С целью упрощения анализа устойчивости систем разработан ряд специальных методов, которые получили название критерии устойчивости. Критерии устойчивости делятся на две разновидности: алгебраические и частотные.

Устойчивость системы определяем по методу Гурвица. Для этого нужно найти передаточную функцию разомкнутой системы [pic] по формуле


[pic] , (6)

где Wp - передаточная функция регулирования;

Wоб- передаточная функция объекта


[pic] = [pic]


Характеристическое выражение системы


D(p)=63.294s+2.05+1355.2s2+30.8s=1355.2s2+94.09s+2.05


Поскольку коэффициенты характеристического выражения а0 = 1355.2, а1 = 94.094, а2 = 2.05(степень полинома n = 2), то матрица Гурвица имеет вид


[pic]


Определители матрицы Гурвица составляют из коэффициентов характеристического уравнения и имеют вид


Δ1 = 94.094> 0,


[pic]


Поскольку все определители положительны, то АСР устойчива.

Далее определим качественные показатели регулирования системы (перерегулирование [pic] , время регулирования tрег, время нарастания tн, время достижения максимума tmax, колебательностьN) по переходной характеристике h(t), представленной в соответствии с рисунком 4.


[pic]

Рисунок 4 – Структурная схема САР


Переходная характеристика с прямыми оценками качества показана в соответствии с рисунком 5.

[pic]


Рисунок 5 – Переходная характеристика с прямыми оценками качества


Время регулирования tрег определяется отрезком времени от начала переходного процесса до момента, после которого управляемая величина не отклоняется от установившегося значения больше, чем на величину погрешности Δ. Время нарастания tн определяется отрезком времени от начала переходного процесса до пересечения кривой с линией установившегося значения. Колебательность N определяется количеством забросов за время регулирование.

Время регулирования tрег=400с. Время нарастания tн=50с, время достижения максимума tмакс=120с, время перерегулирования s=3,8%, колебательность N=2.

В установившемся режиме система статическая, так как установившееся значение реакции [pic] =2,6

Все качественные показатели отвечают техническому заданию, система не нуждается в дополнительной коррекции.



ПРИЛОЖЕНИЕ Г


ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ


[pic]


Рисунок Г.1 – Пример схемы автоматизации вельцевания цинкових кеков



















ПРИЛОЖЕНИЕ Д


ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ПРИНЦИПИАЛЬНО-ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

[pic] [pic] [pic] [pic]

Рисунок Д.1 – Пример принципиально-электрической схемы




















ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ ВНЕШНИХ ПРОВОДОК

[pic]

Рисунок Е.1 - Пример выполнения схемы соединений и подключений внешних проводок



















ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМЫ ОБЩЕГО ВИДА ЩИТА

[pic]

Рисунок Ж.1 - Пример выполнения схемы общего вида щита
Читать полностью »