Водовозов А.М. Системы автоматизации и управления. Методические указания к курсовому проекту
Подождите немного. Документ загружается.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО «ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Управляющие и вычислительные системы»
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
Методические указания к курсовому проекту
Факультет – электроэнергетический
Специальность 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и
технологических комплексов»
Вологда 2008
2
УДК 621.375(03)
Системы автоматизации и управления. Методические указания к
курсовому проектированию. – Вологда, ВоГТУ, 2008 г. 46 с.
Описана последовательность выполнения курсового проекта по
дисциплине системы автоматизации и управления..
Для студентов специальности 140604 «Электропривод и автоматика
промышленных установок и технологических комплексов».
Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ
Составитель: А.М.Водовозов, канд. техн.-наук, доцент,
Рецензент Сердюков Н.А., кандидат техн. наук, доцент, заведующий
кафедрой автоматики и вычислительной техники
3
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
В пояснительную записку курсового проекта должны входить следующие
разделы:
° Введение.
° Характеристика объекта автоматизации.
° Выбор контролируемых и регулируемых параметров
технологического процесса.
° Выбор средств автоматизации.
° Расчет сметной стоимости проекта.
° Заключение
° Список источников информации
Введение
Во введении к проекту рассматриваются общие задачи автоматизации
данной отрасли промышленности. Обосновывается целесообразность
автоматизации рассматриваемого технического процесса. Излагаются основные
решенные задачи, приводят технико-экономические обоснования разработки.
Характеристика объекта автоматизации.
На основании технологической схемы приводится краткое описание
технологического процесса, машин и механизмов, его осуществляющих.
Технологическая схема должна наглядно отображать особенности
производства, режимы работы оборудования, ключевые технологические
параметры, контролируемые в процессе производства. Примеры оформления
технологических схем показаны на рис. 1 - 5.
4
Рис. 1. Технологическая схема экструзионной линии
Рис. 2. Технологическая схема смесительной установки
На технологической схеме можно показать все входные, режимные и
выходные переменные объекта автоматизации, указать их номинальные
значения, допустимые пределы изменения.
На основе анализа технологического процесса необходимо
сформулировать основной показатель эффективности работы системы
автоматизации, в качестве которого обычно выбирают один или несколько
технологических или экономических параметров объекта автоматизации
(производительность установки, энергопотребление, диапазон скоростей,
точность перемещения, точность поддержания температуры, себестоимость
продукта и т.д.).
5
Рис. 3. Технологическая схема системы водоснабжения
Рис. 4. Схема технологической установки получения технического углерода
6
Рис. 5. Технологическая схема водоподготовки
В разделе необходимо проанализировать технические решения,
обеспечивающие заданное значение показателя эффективности, которые
обычно сводятся к необходимости стабилизировать или изменять по
определенному закону параметры объекта.
7
Рис. 6. Технологическая схема агломерационной машины
При нескольких регулируемых величинах, характеризующих показатель
эффективности сложных объектов, например, подъемных кранов, для
устранения взаимного влияния нескольких контуров регулирования необходимо
в качестве регулируемых величин выбирать такие параметры, которые не
связаны (или слабо связаны) между собой.
После выбора регулируемых и регулирующих параметров необходимо
выбрать параметры, подлежащие измерению, регистрации, сигнализации и так
далее. Для выбранных параметров определяют требуемую точность измерения и
регулирования, указывают диапазон их возможного изменения.
8
Выбор средств автоматизации и разработка функциональной схемы.
Средства автоматизации, используемые для управления технологическим
процессом, должны выбираться на основе анализа продукции ведущих
производителей датчиков, программируемых контроллеров, промышленных
сетей, средств человеко-машинного интерфейса.
Конкретные типы средств автоматизации выбираются с учетом
особенностей технологического процесса и его параметров.
В первую очередь принимают во внимание такие факторы, как пожаро- и
взрывоопасность, агрессивность и токсичность среды, число параметров,
участвующих в управлении, и их физико-химические свойства, дальность
передачи сигналов, требуемые точность и быстродействие. Эти факторы
определяют выбор методов измерения технологических параметров, требуемые
функциональные возможности регуляторов и приборов (законы регулирования,
показание, запись и т.д.), диапазоны измерения, классы точности, вид
дистанционной передачи и т.д.
Конкретные приборы и средства автоматизации следует подбирать по
предложениям ведущих производителей оборудования исходя из следующих
соображений:
° для контроля и регулирования одинаковых параметров
технологического процесса необходимо применять однотипные
средства автоматизации;
° при больших расстояниях между элементами системы автоматизации
для передачи информации рекомендуется применять сетевые
технологии;
9
° при автоматизации сложных технологических процессов необходимо
использовать промышленные компьютеры, промышленные
контроллеры и программируемые логические контроллеры ;
° класс точности приборов должен соответствовать технологическим
требованиям;
° для автоматизации технологических аппаратов с агрессивными
средами необходимо предусматривать установку специальных
приборов, а в случае применения приборов в нормальном исполнении
- защищать их;
° целесообразно использовать оборудование, имеющее документацию
на русском языке.
Краткий перечень производителей оборудования для автоматизации
производственных процессов, активно продвигающих свою продукцию в
России, приведен в табл. .
Таблица
Производители оборудования и средств автоматизации производственных
процессов
Производитель Оборудование
ABB
Преобразователи частоты, устройства плавного пуска,
программируемые логические контроллеры, электронные
реле, светосигнальная арматура, операторские панели,
преобразователи интерфейсов
10
Производитель Оборудование
Advantech
Промышленные и телекоммуникационные компьютеры и
серверы, 19" рабочие станции, шасси и серверы; панельные,
встраиваемые и одноплатные компьютеры; дисплеи;
промышленные контроллеры и модули удаленного сбора
информации; платы аналогового, дискретного ввода-вывода
и управления приводами; коммуникационные платы.
Agilent
Technologies
Измерительные приборы общего назначения
APC
19" источники бесперебойного питания и средства защиты
линий связи
Artesyn
Technologies
Промышленные и телекоммуникационные источники
питания переменного и постоянного тока различной
мощности
Belden Кабели данных промышленные и для компьютерных сетей
Bopla
Малогабаритные корпуса для электронного оборудования;
мембранные клавиатуры
Danfoss
Преобразователи частоты, устройства мягкого пуска,
устройства автоматики
Dataforth
Модули гальванической изоляции и нормализации
аналоговых сигналов
Diamond Systems Платы промышленного ввода-вывода в формате PC/104
Fastwel
Контроллеры, периферийные устройства и платы
промышленного ввода-вывода в формате MicroPC
General Electric Преобразователи частоты, устройства мягкого пуска