Проектирование автоматизированной системы управления отделением подработки зерна и приготовления замеса

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 4
1. Автоматизация технологического процесса . . . . . . . . . . . . . … . . . . . 7
2. Технические и программные средства управления
технологическими процессами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ..12
3. Спецификация приборов, используемых в технологическом
процессе пищевого производства……………………………………………....37
4. Выбор критериев качества управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 41
5. Условия устойчивости (робастности) управления для систем
с ПИ-регуляторами . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …..49
6. Расчет динамических характеристик системы управления
температурой в смесительной камере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 56
7. Адаптивная система управления отделением подработки зерна и
приготовления замеса на спиртзаводе………………………………….……...64
8. Безопасность и экологичность проекта……..…………….……….…79
8.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов при
эксплуатации проектируемого оборудования………………………………... 80
8.2. Инженерно–технические решения по безопасной эксплуатации представленной к защите разработки…………………………………………..83
8.3. Экологичность проекта……………………………………………….91
9. Экономический расчет……………………………...…………..……...93
10. Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
11. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 101

Весь текст будет доступен после покупки

Автоматизация технологических процессов – этап комплексной меха-низации, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления технологическими процессами (ТП) и пе-редачей этих функций автоматическим устройствам. При автоматизации ТП получение, преобразование, передача и использование энергии, материалов и информации выполняются автоматически при помощи специальных технических средств и систем управления. Повышение производительности труда в пищевой промышленности, а, следовательно, и эффективности производства, возможно лишь при условии максимальной механизации и автоматизации при неуклонном сокращении доли ручного труда. Сокращение доли тяжелого и малоквалифицированного физического труда – непременное условие экономического роста.
Рост технической и энергетической вооруженности труда, развитие научных исследований с использованием современной научной аппаратуры, достижений полупроводниковой микроэлектроники и диспетчерского управления обеспечили комплексную механизацию и автоматизацию ТП производства пищевой продукции и подготовили необходимые условия для комплексной автоматизации практически всех ТП пищевого производства.
Интенсификация технологических процессов спиртового производства на современном этапе может быть осуществлена только с использованием управления их основными параметрами. Одним из основных параметров, обеспечивающих оптимальность условий протекания технологических процессов в пищевой промышленности является температура, а наиболее важным этапом ТП приготовления спирта, на котором необходимо особенно строгое поддержание данного параметра – это температура в смесительной камере.
Точность поддержания заданных значений температуры оценивается с помощью критериев качества управления, количественно выражающих сте-пень успешности достижения цели управления. Часто эти критерии выбира-ются весьма произвольно, на основании опыта и интуиции разработчиков автоматических систем. Произвольный выбор критериев нередко влечет за собой экономические потери, т.к. не всегда правильно учитываются конкретные особенности управляемых технологических процессов. Поэтому весьма важно так выбрать критерии, чтобы при их оптимизации достигался минимум экономических потерь, обусловленных ошибкой управления.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА №1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Сусло готовится на головных участках производства, где зерно подвергается очистке и дроблению, смешивается с водой, образуя замес, который подвергается тепловой обработке (развариванию) и осахариванию под действием ферментов солода или ферментных препаратов, получаемых путем микробиологического синтеза.
В системе управления отделением подработки зерна и приготовления замеса (рис. 1.1) зерно со склада системой транспортеров I и норией II пода-ется в приемный бункер III, из которого поступает на очистку в сепаратор IV и далее через промежуточ¬ный бункер V на порционные весы VI, которые обеспечивают контроль общего количества зерна, поступившего в производст¬во. Затем поток зерна направляется транспортером VII и норией VIII в бункер-накопитель IX, из которого попадает в измельчающее устройство X. Размолотое зерно поступает в смесительную камеру смесителя-предразварника XI, где перемешивается с водой в однородную массу – замес. Из смесительной камеры замес подается в камеру предразварника, где нагревается «острым» вторичным паром.
Система управления отделением переработки зерна и приготовления замеса может быть реализована при помощи АСУТП, действующей в режиме «Советчик» по модулю в (см. рис. 1.2), который предусматривает использование локальных и сетевых контроллеров и ЭВМ и имеет два иерархических уровня. На первом уровне монтируются измерительные преобразователи (датчики), сигнализаторы параметров, локальные контроллеры (ТКМ21), средства управления исполнительными устройствами и пусковой аппаратуры. Пульты управления ТП и оборудованием в основном расположены по месту объекта управления. Они состоят из металлических корпусов (массой 15 кг) со встроенными в них ТКМ21 в количестве трех комплектов (с «горячим» резервированием), модемов, блоков бесперебойного питания, аккумуляторов и других необходимых устройств. Взаимосвязь аппаратуры осуществляется с помощью НАRТ-протокола посредством полевой сети Fieldbas Н1.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гончаров А.В., Гданский Н.И.- Основы теории автоматического управления. Рабочая программа, методические указания, задания на контрольные работы и курсовой проект для студентов специальности 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» заочной формы обучения. – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2018.
2. Дипломное проектирование / Гончаров А.В., Гданский Н.И. Методические указания по выполнению дипломного проекта для студентов специальности 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» заочной формы обучения. – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2018.
3. Жиров М.В., Солдатов В.В., Гончаров А.В., Шаховской А.В. - Робототехнические системы и комплексы. Рабочая программа, методические указания, задания на контрольные работы и курсовой проект для студентов 4 курса специальности 220400 заочной формы обучения. – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2015.
4. Гончаров А.В., Солдатов В.В. Применение парадигм интеллектуального управления при решении «открытых задач» автоматизации. – М.: ПРОБЕЛ-2000.
5. Солдатов В.В., Шавров А.В., Герасенков А.А. Технические средства автоматизации. – М.: Изд-во Рос. гос. агр. заоч. ун-та, 2004.
6. Шавров А.В., Солдатов В.В. Многокритериальное управление в усло-виях статистической неопределенности. - М.: Машиностроение, 2010.
7. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. – СПб.: Невский диалект, 2011.
8. Пикина Г.А., Верховский А.В. Об одном методе расчёта оптимальных настроек типовых регуляторов // Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП: Сб. науч. тр. – М.: Изд-во МЭИ, 1998.
9. Герасенков А.А. Построение дискретных схем управления электроприводами. – М.: Изд-во Московского государственного агроинженерного университета им. В.П.Горячкина, 1999.

Весь текст будет доступен после покупки