Введение 14
Определения, обозначения, сокращения 15
1 Основной раздел 16
1.1 Описание состава модульного контроллера КРОСС 500 16
1.1.1 Назначение и область применения контроллера КРОСС 16
1.1.2 Состав контроллера КРОСС 17
1.1.3 Параметры питания 18
1.2. Разработка структурной и функциональной схемы схемы лабораторного
стенда 19
1.2.1 Описание технологического процесса 19
1.2.2 Структурная схема лабораторного стенда 20
1.2.3 Функциональная схема автоматизации 22
1.3 Разработка схемы внешних соединений 23
1.4 Создание программы импульсного ПИД-регулятора в среде ISaGRAF ... 25
1.4.1 Описание программного пакета Isagraf 25
1.4.2 Программа регулирования температуры 27
1.4.3 Определение параметров настройки регулятора 32
1.5 Создание программы визуализации в MasterSCADA 35
1.5.1 SCADA-системы и их функции 35
1.5.2 Описание программного пакета MasteSCADA 36
1.5.3 OPC-сервер, его предназначение и настройка 37
1.5.4 Программа визуализации процесса регулирования температуры 38
1.6 Разработка методических указаний по выполнению лабораторной работы
44
1.6.1 Методические указания «САР температуры на базе контроллера
КРОСС» 44
1.6.2 Методические указания «Визуализация работы САР температуры в
пакете MasterSCADA» 48
2 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 52
2.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения
52
2.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 52
2.1.2 Анализ конкурентных технических решений 53
2.1.3 Анализ по технологии QuaD 55
2.1.4 SWOT-анализ 57
2.2 Определение возможных альтернатив проведения научных исследований 59
2.3 Планирование научно-исследовательских работ 60
2.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 60
2.3.2 Определение трудоёмкости выполнения работ 61
2.3.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 63
2.3.3.1 Расчёт материальных затрат НТИ 63
2.3.3.2 Расчёт затрат на специальное оборудование для научных работ .. 65
2.3.3.3 Основная заработная плата исполнителя темы 65
2.3.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителя темы 67
2.3.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды 68
2.3.3.6 Накладные расходы 69
2.3.3.7 Формирование бюджета научно-исследовательского проекта 69
2.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 70
2.5 Выводы по разделу 73
3 Социальная ответственность 77
3.1 Введение 77
3.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности на
рабочем месте 78
3.2.1 Производственная безопасность 79
3.2.2 Производственный фактор, связанный с чрезмерно высокой
температурой материальных объектов производственной среды 81
3.2.3 Повышенный уровень электромагнитных излучений 82
3.2.4 Повышенный уровень общей вибрации 83
3.2.5 Повышенный уровень шума 84
3.3 Экологическая безопасность 84
3.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 85
3.5 Выводы по разделу «Социальная ответственность» 88
Заключение 90
Список литературы 91
Приложение А (обязательное) Схема внешних соединений 93
Приложение Б (обязательное) Методические указания «САР температуры на базе контроллера КРОСС» 94
Приложение В (обязательное) Методические указания «Визуализация работы САР температуры в пакете MasterSCADA» 110
Приложение Г (обязательное) Определение продолжительности этапов работ и их трудоемкости по исполнителям 132
Приложение Д (обязательное) Линейный график осуществления проекта 135
В современном мире автоматизация охватывает все сферы человеческой жизни. Сегодня на большинстве предприятий происходит передача контроля технологических процессов от человека к системам автоматического управления, что помогает повысить эффективность производства.
Использование автоматизации на предприятия позволяет повысить производительность, обеспечить контроль над технологическим процессом, а также улучшить качество продукции и обеспечить безопасность производства.
Автоматизация упрощает все основные производственные функции предприятия, совершенствует существующие технологии производства, переработки, хранения и реализации продукции. Внедрение АСУ ТП положительно влияет на экономическую составляющую производства, поскольку за счет этого значительно сокращаются затраты.
Для внедрения автоматизации на современные предприятия необходимо обеспечивать подготовить квалифицированных сотрудников, имеющих опыт работы с объектами автоматизации и получивших навыки, полезные в данной сфере. Такой персонал обязан уметь применять и обслуживать средства автоматизации на всех уровнях технологического процесса.
Настоящая работа посвящена разработке программно-методического обеспечения лабораторного стенда системы автоматического регулирования температуры на базе промышленного контроллера КРОСС-500 и учебного лабораторного стенда с тепловым объектом. В качестве операторской станции используется персональный компьютер. Визуализация процесса регулирования температуры выполнена с использованием человеко-машинного интерфейса в программном пакете MasterSCADA.
Цель работы: разработка системы автоматического регулирования температуры и ее программно-методического обеспечения для дальнейшего использования в целях обучения студентов, обучающихся по специальности 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств».
В результате выполнения выпускной квалификационной работы был создан лабораторный комплекс "Система автоматического регулирования температуры" на базе промышленного контроллера КРОСС-500. Этот лабораторный комплекс предназначен для обучения студентов основам программирования контроллеров в среде Isagraf, ознакомления с SCADA- пакетом MasterSCADA и развития навыков работы с системами автоматического регулирования температуры.
Были разработаны схема объекта управления, структурная схема лабораторного комплекса, функциональная схема, а также схема внешних соединений.
Было разработано программное обеспечение лабораторного стенда, а именно, создана программа автоматического регулирования температуры в среде ISaGRAF, а также программа визуализации процесса регулирования температуры в пакете MasterSCADA.
Было разработано методическое обеспечение лабораторного стенда. Созданные методические указания для двух лабораторных работ помогут студентам, обучающимся по специальности 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств», в освоении курсов «Локальные системы управления» и «Автоматизированные информационно- управляющие системы».
В рамках выполнения разделов «Социальная ответственность» и «Финансовый менеджмент» был выполнен анализ стоимости и эффективности проекта, а также проведена оценка безопасности и экологических аспектов данной работы.
