
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Разработка учебного стенда «Программно-аппаратный комплекс управления тепловым объектом»

Работа №	10441
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	информатика
Объем работы	86
Год сдачи	2016
Стоимость	5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	863

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Введение 15
1. Техническое задание 16
1.1 Основные задачи и цели создания учебного стенда 16
1.2 Назначение системы 16
1.3 Требования к техническому обеспечению 17
1.4 Требование к автоматике 17
1.5 Требования к метрологическому обеспечению 18
1.6 Требования к программному обеспечению 19
1.7 Требования к информационному обеспечению 20
2. Основная часть 21
2.1 Описание технологического процесса 21
2.2 Выбор архитектуры АС
2.3 Разработка структурной схемы 22
2.4 Функциональная схема автоматизации 23
2.4.1 Функциональная схема автоматизации по ГОСТ 24
2.4.2 Функциональная схема автоматизации по ANSI/ISA 24
2.5 Разработка схемы информационных потоков программноаппаратного комплекса 24
2.6 Выбор средств реализации 28
2.6.1 Выбор контроллерного оборудования 28
2.6.2 Выбор ПИД-регулятора 31
2.6.3 Выбор датчиков температуры 32
3. Оценка коммерческого потенциала и перспективности
проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 43
3.5 Планирование научно-исследовательских работ 48
3.5.1 Структура работ в рамках научного исследования 48
3.5.2 Определение трудоемкости выполнения работ 50
3.6 Составление календарного план-графика работ 54
3.7 Бюджет научно-технического исследования 55
3.7.1 Расчет материальных затрат НТИ 56
3.7.2 Затраты на приобретение специального оборудования 56
3.7.3 Расчет основной и дополнительной заработной платы 57
3.7.4 Формирование бюджета НТИ 58
3.8 Определение ресурсной, финансовой и экономической
эффективности исследования 59
4. Социальная ответственность 62
4.1 Производственная безопасность 62
4.1.1 Недостаточная освещённость рабочей зоны; отсутствие или
недостаток естественного света 63
4.1.2 Повышенный уровень шума 66
4.1.3 Повышенный уровень электромагнитных излучений;
повышенная напряжённость электрического поля 68
4.1.4 Микроклимат 69
4.1.5 Электрический ток (источник: ПК) 70
4.2 Экологическая безопасность 71
4.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 72
4.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 74
Список публикаций 78
Список используемых источников 79

Введение

Автоматизация является неотъемлемой частью производственного процесса во многих отраслях производства. Это одно из самых развивающихся направлений научно-технического процесса. В настоящее время автоматизация позволяет повышать производительность производства, улучшать условия труда сотрудников, осуществлять технологические процессы без непосредственного участия обслуживающего персонала, причем при полной автоматизации производства, роль персонала может сводиться к общему наблюдению за работой оборудования, настройкой и наладкой аппаратуры.
С течением времени задачи систем автоматизации расширяются. Одной из задач становится автоматическая перенастройка оборудования при внесении изменений в условия работы для получения оптимальных режимов и эффективной работы. Количество оборудования, отдельных линий, цехов, работающих без участия обслуживающего персонала, увеличивается.
Для нормального функционирования автоматизированных систем необходимы специалисты, способные создать такие системы, правильно их настроить и обслуживать. С целью обучения специалистов по автоматизации была предложена идея создания учебного стенда для совершенствования навыков настройки ПИД-регулятора и программирования контроллера у студентов.
Целями выпускной квалификационной работы является систематизация и углубление теоретических и практических знаний в области проектирования автоматизированных систем, развитие навыков их практического применения, теоретических знаний при решении инженерных задач автоматизированного управления технологическим процессом.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В результате выполненной работы был разработан учебный стенд «Программно-аппаратный комплекс управления тепловым объектом». В ходе выпускной квалификационной работы были разработаны структурная и функциональная схемы автоматизации, позволяющие определить состав необходимого оборудования и количество каналов передачи данных и сигналов. Системы автоматизации учебного стенда были спроектированы на базе полевых устройств фирмы ОВЕН, промышленных контроллеров ОВЕН и программного SCADA-пакета SIMATIC WinCC. Была разработана схема внешних проводок, позволяющая понять систему передачи сигналов от полевых устройств на щит КИПиА и АРМ оператора и, в случае возникновения неисправностей, легко их устранить. Для управления технологическим оборудованием и сбором данных был разработан алгоритм управления насосами и клапанами. Для разработанного алгоритма было написано программное обеспечение для ПЛК на языке FBD. Для поддержания температуры жидкости в резервуаре был разработан алгоритм автоматического регулирования температуры (разработан ПИД-регулятор). В заключительной части ВКР спроектирована мнемосхема учебного стенда.
Таким образом, САУ не только удовлетворяет текущим требованиям к системе автоматизации, но и имеет высокую гибкость, позволяющую изменять и модернизировать разработанную САУ в соответствии с возрастающими в течение всего срока эксплуатации требованиями. Кроме того, SCADA-пакет, который используется на всех уровнях автоматизации, позволяет заказчику сократить затраты на обучение персонала и эксплуатацию систем.

Литература

1. Громаков E. И., Проектирование автоматизированных систем. Курсовое проектирование: учeбнo-мeтoдичecкoe пособие: Томский пoлитeхничecкий унивepcитeт. — Тoмcк, 2009.
2. Вайншток СМ., Васильев Г.Г., Коробков Г.Е., Коршак А.А., и др., Трубопроводный Тpанcпopт нефти. Чаcть1 М.: OOO Нeдpа-Бизнecцeнтp ,
2002. - 407 с.
3. Блантер СГ. «Электрооборудование нефтяной и газовой
промышленности»-Издательство: Недра; 1980. -478 с.
4. Гумеров А.Г., Диагностика оборудования нефтеперекачивающих станций,-2003. УДК: 622.69. -350 с.
5. Клюева. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 464 с.
6. Комиссарчик В.Ф. Автоматическое регулирование технологических процессов: учебное пособие. Тверь 2001. - 247 с.
7. ГOCТhttp://www1■lib■tpu■ru:8888/law?doc&nd=9055766&nh=1&c=%C3%
CE%D 1 %D2+21.404&spack=111barod%3Dx%5C112;v%5C18%26intelsearch% 3D%C3%CE%D 1 %D2+21.404%26listid%3D010000000200%26listpos%3D4%2 6lsz%3D7%26w13%3Don%26whereselect%3D 13%26 - C1#C121.408-2013
Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов М.: Издательство стандартов, 2013.- 44c.
8. ANSI/ISA-5.1-2009, Instrumentation Symbols and Identification, -ISBN: 978-1-936007-29-5
9. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс]/ режим доступа: http: //wikipedia. org
10. Контроллеры Schneider Electric [Электронный ресурс]/ режим доступа: http://download.schneider-
electric.com/files?p_File_Id=1590477&p_File_Name=3501267601RU.pdf
11. Российский государственный университет нефти и газа [Электронный ресурс]/ режим доступа: http://pipeline.gubkin.ru/oil/nps.html
12. Программный ПИД-регулятор ОВЕН [Электронный ресурс]/ режим доступа: http://www.owen.rU/catalog/programmnij_pid_regulyator_oven_trm251/o pisanie
13. Программируемое реле ОВЕН ПР114 [Электронный ресурс]/ режим доступа: http://www.owen.ru/catalog/programmiruemoe_rele_pr114/opisaniehttp:/ /ovenspb.ru/termosoprotivlenie_oven_dts224
14. СП 52.13330.2011 Cвoд ^авил. Ecтecтвeннoe и иcкуccтвeннoe ocBem^^.
15. СанПиН 2.2.2/2.4.1340 - 03. Cанитаpнo-эпидeмиoлoгичecкиe пpавила и
нopмативы «Г игиeничecкиe тpeбoвания к пepcoнальным элeктpoннo- вычиcлитeльным машинам и opганизации pабoты». - М.:
Гocкoмcанэпиднадзop, 2003.
16. СН 2.2.4/2.1.8.562 - 96. Шум на pабoчих мecтах, в пoмeщeниях жилых, oбщecтвeнных зданий и на тeppитopии заcтpoйки.
17. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Элeктpoбeзoпаcнocть. Пpeдeльнo дoпуcтимыe уpoвни напpяжeний пpикocнoвeния и тoкoв.
18. СанПиН 2.2.4.548 - 96. Гигиeничecкиe тpeбoвания к микpoклимату пpoизвoдcтвeнных пoмeщeний. М.: Минздрав России, 1997.
19. СанПиН П2.04.03-95 Нормы проектирования. Канализация. Наружные сети и сооружения
20. Охрана окружающей среды/Под ред. С.В.Белова. - М.: Высшая школа, 1991
21. Т рудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197 -ФЗ.
22. НПБ 105-03. Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
23. Технический регламент «о требованиях пожарной безопасности»
[Электронный ресурс]: Единая справочная служба Консорциума «Кодекс». -
80
Режим доступа: свободный. Ссылка доступа:
http://ezproxy.ha.tpu.ru:2065/docs/
24. Бeзoпаcнocть жизнeдeятeльнocти. Учeбник. Под peд. Э.А. Аpуcтамoва / 10-e изд., пepepаб. и дoп. — М.: Изд-вo «Дашков и К°», 2006. — 476 c.
25. CанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические тpeбoвания к ecтecтвeннoму, иcкуccтвeннoму и coвмeщeннoму ocвeщeнию жилых и общественных зданий»
26. Назаpeнкo, Oльга Бpoниcлавoвна. Бeзoпаcнocть жизнeдeятeльнocти : учeбнoe пocoбиe / O. Б. Назаpeнкo, Ю. А. Амeлькoвич; Нациoнальный иccлeдoватeльcкий Тoмcкий пoлитeхничecкий унивepcитeт (ТПУ). — 3-e изд., пepepаб. и дoп. — Тoмcк: Изд-вo ТПУ, 2013. — 177 c.
27. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вeнтиляция и кoндициoниpoваниe»
28. ГОСТ 17.4.3.04-85 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения»