Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка SCADA системы автоматического регулирования процессов в печах на основе Arduino

Работа №10647

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

автоматика и управление

Объем работы78
Год сдачи2016
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
979
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
1 Основные понятия системы с автоматическим регулированием
1.1 Понятие автоматическое регулирование
1.2 Законы регулирования
1.3 Оценка качества САР
2 САР температуры
2.1 Принцип работы
3 Поиск оптимального закона регулирования
3.1 Определение передаточной функции системы
3.2 Выбор закона регулирования
3.3 Поиск настройки ПИ-регулятора
3.3.1 Метод Зиглера-Никольса 26
3.3.2 Метод CHR 29
3.3.3 Метод ручной подстройки 32
4 Обеспечение корректной работы реле и фильтрация сигнала 34
4.1 Широтно-импульсная модуляция 34
4.2 Первичная обработка сигнала 36
5 Визуализация технологического процесса 38
5.1 Основные структурные компоненты SCADA системы 38
5.2 Установление связи между микроконтроллером и SCADA системой 39
5.3 Отражение технологического процесса в режиме реального времени 41
5.4 Интерфейс SCADA системы САР температуры 42
Заключение 44
Conclusion 45
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 46
6.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективность проведения научных исследований с
позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 46
6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 46
6.1.2 Анализ конкурентных технических решений 47
6.1.3 SWOT-анализ 49
6.2 Определение возможных альтернатив проведения исследований 51
6.3 Планирование научно-исследовательских работ 51
6.3.1 Структура в рамках научного исследования 51
6.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ 53
6.3.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 57
7 Социальная ответственность 61
7.1 Производственная безопасность 61
7.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект исследования 63
7.1.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть в лаборатории при
проведении исследований 64
7.2 Экологическая безопасность 66
7.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 68
7.3.1 Общий порядок действий при возникновении пожара 69
7.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 69
7.4.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 69
7.4.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 71
Приложение А 74


Актуальность дипломной работы заключается в разработке SCADA системы автоматического регулирования процессов в печах на основе микропроцессорной платы Arduino UNO, что позволит поддерживать в исследуемой системе требуемый режим работы без прямого участия человека, обязанностью которого остается только настройка регулятора на определенный режим и его запуск.
Arduino UNO - микроконтроллер, который обладает компактными габаритными размерами, возможностью простого подключения различного рода датчиков и может передавать данные, используя протокол Ethernet, по средствам платы расширения - Shield. Обладает простой и понятной средой программирования для микроконтроллеров, язык программирования подобен языкам C/C++. Низкая стоимость, возможность приема аналоговых и цифровых сигналов от различных датчиков, подключенных к платформе такого рода, управление исполнительными устройствами являются основными достоинствами программируемой платы. За счет этого микроконтроллер Arduino UNO получил широкое распространение в сфере моделирования объектов автоматизации, а также используется с целью изучения особенностей технологического процесса в лабораторных условиях.
Целью исследования данной работы стоит разработка и настройка регулятора на базе компактного и высокоскоростного микроконтроллера Arduino UNO для управления технологическими процессами, а также связь SCADA системы, которая позволит осуществить процесс сбора информации в режиме реального времени с исследуемой системы и обеспечит процесс дистанционного управления системой, на основе полученных данных.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
1. Изучение теплового объекта управления и его принципа работы;
2. Изучение основных технических характеристик и среды программирования микроконтроллера Arduino UNO;
3. Исследование переходного процесса системы и регулятора;
4. Обеспечение связи между микроконтроллером системой;
5. Визуализация технологического процесса.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


1. И.И. Мартыненко, Б.Л. Головинский, Р.Д. Прицепко, Т.Ф.Резниченко. Автоматика и автоматизация производственных процессов. Москва: Агропромиздат, 1985.
2. В.Денисенко. ПИД-регуляторы: вопросы реализации. [Электронный ресурс]. URL: http://www.cta.ru/cms/f7374303.pdf (дата обращения 20.02.2016).
3. А.С. Переборов, А.М. Брылев, В.В. Сапожников и др. Теореические основы железнодорожной автоматики и телемеханики. Москва: Транспорт, 1984.
4. Импульсная помеха. [Электронный ресурс]. URL: http://www.ai08.org/index.php/term/,9da4ab975b546c395b9c3ba39a8d61988dac9f39 ae6c59a86e3daa98418d6c395b9c3cad9a8d609853aa9f39af6c8fa86e3dab98a7606c39 5b9c3c349a8d61988da99f39af6c8fac649c3ea49a5960988fb19f33416c8da56e3f3f98 3b616c335d9c3ea59a8f61988fb09fadaf6c8da46ea93d9a9a8d61988aaf9f39af6c8f386 e3daa98418e6647716da7a8aa605ea0a2546a6853649e5faa685ba06fa2a458a360.xhtm l (дата обращения 16.04.2016).
5. Шумы и помехи. [Электронный ресурс]. URL: http://bourabai.ru/signals/ts0102.htm (дата обращения 16.04.2016).
6. Экспоненциальное сглаживание. [Электронный ресурс]. URL: http://help.prognoz.com/ru/mergedProjects/Lib/02_time_series_analysis/uimodelling _expsmooth.htm (дата обращения 30.04.2016).
7. Методическое указание. Методика разработки программы визуализации процесса управления гидравлическим объектом в пакете MasterSCADA.
8. Н.И. Вершинин, А.Л. Верцайзер, В.М. Яковлев. Автоматическое регулирование. Москва, Ленинград: Государственное энергетическое издательство, 1959.
9. А.С. Клюев. Двухпозиционные автоматические регуляторы и их настройка. Москва: Энергия, 1967.
10. Я.З. Цыпкин. Основы теории автоматических систем. Москва: Наука, 1977.
11. Улли Соммер. Программирование микроконтроллерных плат Arduino/Freeduino. Санкт-Петербург: БВХ-Петербург, 2012.
12. Массимо Банци. Arduino для начинающих волшебников. Москва: Рид Групп, 2000.
13. СанПиН 2.2.4.548 - 96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. М.: Минздрав России, 1997.
14. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий на территории застройки.
15. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.
16. ГОСТ 29322-92. Стандартные напряжения.
17. ГОСТ 12.1.006 - 84 ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности.
18. ГОСТ Р 50948-2001. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.
19. Основные причины пожаров и меры их предупреждения.
[Электронный ресурс]. -URL: http://delta-grup.ru/bibliot/16/129.htm (дата
обращения 30.04.2016).
20. Основные нормы Трудового кодекса по организации труда.
[Электронный ресурс]. URL:
http://oldsmb.economy.gov.ru/content/guide/startbusines/enterprise_management/wo rk_safety/m,f,415/ (дата обращения 30.04.2016).
21. Инструкция по охране труда при работе на персональном
компьютере. [Электронный ресурс]. URL:
http://businessforecast.by/partners/646/1379 (дата обращения 30.04.2016).
22. Утилизация промышленных отходов. [Электронный ресурс]. URL: http://vivoz-gbo.ru/utilizaciya-promishlennih-othodov (дата обращения 18.05.2016).
23. О вторичной переработке. [Электронный ресурс]. URL: http://www.e- plastic.ru/specialistam/vtorichnaya-pererabotka (дата обращения 18.05.2016).
24. Отходы производства. [Электронный ресурс]. URL: http://www.musor1.ru/articles/othody-proizvodstva/ (дата обращения 18.05.2016).
25. Порядок действий при возникновении пожара. [Электронный ресурс]. URL: http://70.mchs.gov.ru/document/1477133 (дата обращения
18.05.2016) .
26. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.Гигиенические требования к ПЭВМ и организации труда.
27. СанПиН 2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.
28. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278 - 03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещённому освещению жилых и общественных зданий. М.: Минздрав России, 2003.
29. ГОСТ Р 52105-2003. Классификация и методы переработки ртутьсодержащих отходов.
30. И.Г. Видяев, Г.Н. Серикова, Н.А. Гаврикова. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение. Томск: Издательство ТПУ, 2014.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ