Разработка автоматизированной системы управления холодильных установок

Введение………………………………………………………………………….10
1. Разработка АСУ ТП холодильной установки……………………………….11
1.1 Техническое задание и технико-экономическое обоснование…………...11
1.1.1 Техническое задание на проектирование АСУ ТП……………………...11
1.1.2 Технико-экономическое обоснование……………………………………12
1.2 Структурная идентификация объекта……………………………………...13
1.3 Математическая модель объекта…………………………………………...14
1.3.1 Ограничения в модели объекта…………………………………………...17
1.4 Построение статических характеристик объекта………………….………17
1.5 Выбор критерия оптимизации………………………………………………20
1.6 Экстремальные характеристики зависимости целевой функции от управлений……………………………………………………………………….22
1.7 Алгоритм оптимизированного управления………………………………..23
1.8 Структура двухуровневого управления……………………………………25
1.9 Структура алгоритма адаптивного управления……………………………27
1.10 Краткое описание, структура и состав алгоритмического, программного и технического обеспечения АСУ……………………………………………...30
1.11 Выбор и обоснование используемых технических средств …………….31
1.12 Описание функциональной схемы АСУ………………………………….33
2. Календарное планирование производства…………………………………..35
2.1 Постановка задачи…………………………………………………………...35
2.2 Решение задачи………………………………………………………………36
3. Исследование технических объектов как систем массового обслуживания…………………………………………………………………….42Заключение……………………………………………………………………….49

Весь текст будет доступен после покупки

В данном дипломном проекте рассматривается автоматизированная система управления холодильной установки, глубоким анализом выводится математическая модель объекта, при рассмотрении идут статические характеристики объекта относительно возмущающих и управляющих воздействий в области ограничений которые нам известны, высчитывается и обосновывается критерии оптимизации на основе одного из техникоэкономических показателей; обосновывается оптимальный режим работы холодильной установки для данного технологического процесса, составлена структура и блок-схема алгоритма адаптивного управления, приводится структура управления с координирующей системой на верхнем уровне и блок-схема алгоритма ее функционирования;.

Весь текст будет доступен после покупки

Разработка АСУ ТП холодильной установки

1.1 Техническое задание и технико-экономическое обоснование

Сущность проекта заключается в том, что мы помещаем продут в холодильную камеру, которая поступает от поставщиков на предприятия. Продукт от начальной температуры охлаждают в холодильной камере, около 70 °С до температуры tk =(-18) °С ±3 °С. После этого продукт поступает на длительное хранение в специально оборудованные холодильные камеры или поступают на погрузку в рефрижераторы автомобильного или железнодорожного транспорта для транспортировки.

1.1.1 Техническое задание на проектирование автоматизированной системы технического производства(АСУ ТП)
Основанием для проекта АСУ ТП холодильной установки является задание для выпускной квалификационной работы.
Объектом системы автоматизирования является холодильная установка, в которую входит холодильная камера и находящиеся в ней ресурсы.
Существует необходимость в разработки системы автоматизирования, которая позволит нам сократить время технологического процесса и обеспечит комфортные условия для управления параметрами технологического процесса.
Существует необходимость в поддержании 100%го заполнения жидким хладагентом. Температура охлажденного продукта должна быть равной tk =(-18) °С ±3 °С. Давление в конденсаторе должно быть равно Pk=Pk0.
Давление в циркуляционном ресивере должно составлять Р = Р0 .
Уровень заполнения циркуляционного ресивера должен составить 0,3 Нцр, где Нцр - высота циркуляционного ресивера.
Система должна иметь двухуровневую структуру управления с координирующей подсистемой на верхнем уровне.
1.1.2 Технико-экономическое обоснование
Рассматриваемая автоматизированная система управления технологического процесса холодильной установки позволяет сократить время за счет того, что в условиях работы АСУ ТП автоматически поддерживается 100% заполнение испарителя жидким хладагентом, что позволяет поддерживать минимальную температуру в холодильной камере, из этого следует сокращение времени протекания теплообменного процесса за счет низкой температуры испарителя.
Благоприятные условия контроля технологических параметров достигаются благодаря тому, что от датчиков информация поступает на программируемый микроконтроллер производителя Siemens SIMATIC S7-200, где происходит ее обработка.
Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов.
Показатели Варианты сравнения
Базовый Проектир.
1 Производительность кг/ч 1500 1500
2 Время действия оборудования в течении года ,ч 10000 8000
3 Число обслуживающего персонала 4 чел 1 чел
4 Расход на единицу пр-ции электроэнергии, кВтх ч воды , м3 10010 5810
5 Стоимость единицы : электроэнергии , руб/кВтх ч воды, руб/м3 24 24
6 Себестоимость единицы продукции , руб/кг 100 133
7 Годовой выпуск продукции , кг 15000000 12000000

В процессе расчета были получены следующие данные:
-годовая экономия от снижения себестоимости продукции составила 936000 руб.;
-годовой экономический эффект составляет 746673,15 руб.
При математическом расчете мы выявляем что окупаемость составляет примерно 168 дня при вложении средств на создание и внедрение АСУТП 430288,29 руб.
В результате оптимального управления процессом себестоимость единицы продукции (1 кг) снизилась с 0,195 руб (до внедрения проектируемой АСУТП) до 0,117 руб (после внедрения АСУТП).

1.2 Структурная идентификация объекта

На холодильную камеру действует тепловой поток Qo6, который приходит вместе с продуктом, находящийся в холодильной камере.
От холодильной камеры холодильная машина должна отводить тепловой поток Qn, причем так, чтобы параметры рабочей среды поддерживались в заданных пределах. Холодильная машина выполняет работу, потребляя энергию Е от внешнего источника для вывода тепла Qe в охлаждающую среду.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки