Тема: Автоматизированная установка для определения объемов баков газовым методом

АО «НИИ «Гермес» - один из основных разработчиков новых технологий и
технологических средств создания и серийного производства ракетно -
космической техники: БРПЛ разработки АО «ГРЦ Макеева» (3 поколения изделий, в т.ч. «Синева»), ракет-носителей, разгонных блоков, Космических аппаратов по программам «Восток», «Союз», «Энергия-Буран», «Молния»,
«Ресурс ДК» и др. Входит в Госкорпорацию «Роскосмос» [1].
В настоящее время на ведущих ракетно-космических предприятиях России
созданы и эксплуатируются специальные стенды замера объемов топливных баков ракет-носителей. Стенды работают по способу заполнения объемов
вертикально установленных баков контрольной технологической жидкостью, взвешивания заполняющей среды и оценки объемов заполнения по соотношению (1):
_ О
У = р(1) '
где V- объем бака, л;
G - вес заполняющей среды, кг;
р(1) - плотность заполняющей среды при температуре испытания I, кг/м3.
Необходимо отметить следующие негативные стороны такой технологии:
- весьма длительные циклы контрольно-измерительных операций: для обмера одного изделия затрачивается не менее 10^15 суток рабочего времени;
- необходимость значительных энергетических затрат - 500,0^1000,0
кВт/час;
- в качестве контрольной, технологической жидкости обычно используется дистиллированная или обессоленная вода с добавлением ингибитора коррозии (двухромово-кислый калий по ГОСТ 4220-75 или двухромово-кислый натрий по ГОСТ 4237-76), поэтому по окончании работ и слива контрольной жидкости требуется промывка внутренних поверхностей бака дистиллированной
(обессоленной) водой для удаления ингибитора коррозии и последующая осушка их для удаления остатков влаги до степени сухости объема;
- заполнение объемов топливных баков водными растворами ингибитора для изделий с высокими требованиями по герметичности не допустимо в связи с опасностью возможной закупорки микронеплотностей и, как следствие, не выявления их при последующем контроле герметичности газовыми методами;
- большую проблему представляет также утилизация использованной контрольной технологической жидкости - раствора ингибитора коррозии в воде.
В связи с этим на предприятие АО «Научно-исследовательский институт «Гермес» поступил заказ от ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергия» разработать автоматизированную установку для определения объемов баков газовым методом, в которой не будет негативных сторон изложенных в предыдущих абзацах.
Современные тенденции развития систем автоматизации идут в направлении создания автоматических систем, которые способны выполнять заданные функции или процедуры без участия человека. Роль оператора заключается в подготовке исходных данных, выборе алгоритма и анализе полученных результатов. Причем эти тенденции прослеживаются не только при автоматизации сложных технологических процессов в промышленности, но и в других областях жизнедеятельности человека.
Выпускная квалификационная работа преследует актуальную цель – разработку автоматизированной установки определения объемов баков газовым методом для предприятия ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергия».
Объектом исследования является установка для определения объемов баков газовым методом, а предметом исследования – технологический процесс определения объемов баков газовым методом.
Для достижения намеченной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ объекта автоматизации – составить его описание, определить проблемные вопросы, произвести сбор данных.
2. Спроектировать систему автоматизации объекта – разработать электрические схемы, произвести выбор оборудования, произвести компоновку электрошкафа системы автоматизации.
3. Разработать информационно-алгоритмическое обеспечение системы управления – разработать алгоритм работы системы управления, управляющую программу и приложение оператора.

Купить

В ходе данной магистерской работы был произведен анализ объекта автоматизации, составлено его описание, определены проблемные вопросы и произведен сбор данных.
Для реализации работы системы автоматизации технологического процесса приготовления различных гальванических растворов произведен выбор ПЛК, HMI-панели управления, чувствительных элементов, исполнительных механизмов, коммутационной аппаратуры и прочих изделий, составлена схема автоматизации, электрическая принципиальная схема, схема соединений, спецификация изделий и другая документация.
Для размещения средств автоматического управления и защиты был выбран шкаф управления, произведена его компоновка и эскизы компоновки самого шкафа, монтажной платы и лицевой панели.
Работа установки для определения объемов баков газовым методом предусмотрена в автоматическом и ручном режимах управления. Для управления и контроля технологическими процессами разработано информационно-алгоритмическое обеспечение системы управления, алгоритм работы системы управления, управляющая программа и приложение оператора.
Таким образом, реализация данного проекта разработки автоматизированной установки для определения объемов баков газовым методом решает следующие задачи:
1. Техническое перевооружение предприятия – замена устаревшего оборудования с высокой степенью морального и физического износа на современное оборудование с возможностью автоматизации.
2. Исключение ручного труда в технологической цепочке определения объемов баков газовым методом и, как следствие, снижение трудоемкости процесса, а также исключение ошибок определения объемов, вследствие исключения человеческого фактора.
3. Снижение риска срыва производственных заданий, несвоевременного выполнения контрактов и срыва Гособоронзаказа, вследствие непредвиденных выходов из строя устаревшего оборудования.
Разработанная автоматизированная установка для определения объемов баков газовым методом может быть использована на объектах производства, как средство для определения объемов баков.

Купить