Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом варки сиропа

Введение 7
1 Нормативные ссылки 8
2 Технико-экономическое обоснование 11
3 Изучение технологического объекта управления 14
3.1 Структурная идентификация объекта управления 14
3.2 Наименование и область применения 15
3.3 Основание для разработки 15
3.4 Цель и назначение разработки 15
3.5 Основные направления автоматизации процесса варки 15
3.6 Параметры, влияющие на прохождение процесса 16
3.7 Описание технологической схемы производства 16
3.7.1 Описание технологической схемы процесса 16
3.7.2 Сироповарочный котёл 17
3.8 Математическая модель технологического объекта 17
4 Разработка концепции АСУТП 18
5 Техническое задание 20
5.1 Общие положения 20
5.2 Состав и содержание технического задания 22
6 Исследование АСУТП 50
7 Мероприятия по подготовке объекта управления и персонала 51
7.1 Мероприятия по подготовке ТОУ 51
7.2 Мероприятия по подготовке персонала 51
8 Экономическая часть 52
8.1 Описание модификации 52
8.2 Недостатки используемой системы 54
8.3 Существующие разработки системы управления процессом 55
8.4 Организация работ по проектированию и разработки оптимального варианта технической задачи 55
8.5 Штатное расписание 60
8.6 Калькуляция затрат на разработку 60
8.7 Определение прибыли 63
8.8 Экономическая эффективность создания автоматизированной системы управления 64
9 Метрологическое обеспечение 68
9.1 Обоснование выбора средства измерения 68
9.2 Поверка термометра сопротивления 69
10 Безопасность жизнедеятельности 75
10.1 Значение и задачи безопасности жизнедеятельности 75
10.2 Анализ условий труда и мероприятия по защите от вредного воздействия производственных факторов 76
10.3 Расчет уровня шума 79
10.4 Обеспечение электробезопастности 80
10.5 Пожарная безопастность 82
10.6 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 84
Заключение 86
Список использованных источников 87
Приложение А Математическая модель объекта 89
Приложение Б Расчет параметров регулятора 94

Весь текст будет доступен после покупки

Процесс варки занимает одно из важных мест в пищевой технологии и встречается почти во всех отраслях пищевой промышленности.
Довольно большая часть продуктов пищевой промышленности проходит термическую обработку – одним из видов которой является процесс варки. Так же этот процесс необходим для установления концентрации необходимых веществ на нужный уровень.
Задача автоматизации заключается в разработке методов для обеспечения эффективного управления, снижение затрат, повышение уровня безопасности, позволяет человеку контролировать производственный процесс, сводя свое участие в нем до функций контроля, повышает надежность оборудования; увеличивает производительность, улучшает условия труда, создает безопасное производство.
Внедрение автоматизированной системы управления технологическим процессом позволяет:
- сократить необходимое количество персонала;
- улучшить систему контроля за ходом технологического процесса;
- обеспечить более высокий уровень безопасности производства;
- повысить качество изготавливаемого продукта.
Таким образом создание такой автоматизированной системы управления технологическим процессом способствует изменению уровня производства в положительную сторону. В автоматизированной системе управления предусматривается всё необходимое оборудование для обеспечения наилучших требуемых показателей качества, по сравнению с этим же производством до внедрения системы. Так же предусматривается удобная система контроля оператором, а так же на щите управления.

Весь текст будет доступен после покупки

2 Технико-экономическое обоснование
Сироповарочный котел является объектом повышенной опасности с точки зрения безопасности работы производственного оборудования. Для обеспечения безопасной работы от АСУТП требуется повышенное быстродействие в выработке управляющих сигналов при появлении возмущающих воздействий. Котел работает с переменной паровой нагрузкой, но непосредственной связи оператора с котлом как таковой не существует, т.к. оператор наблюдает за протеканием процесса по выведенным на монитор ЭВМ мнемосхемам, трендам технологических процессов. ЭВМ используется только в информационном режиме для вывода и составления отчетов, накопления информации о протекании технологических процессов. Поэтому с главного щита управления невозможно выдавать управляющие воздействия. Управляющие сигналы для ручной корректировки задания или управления выдаются со щита данного котла, и при изменении нагрузки по пару старая система управления не обеспечивает нужной стабилизации процессов как в одном котле, так и в совокупности котлов для обеспечения непрерывной работы всего производства.
Сироповарочный котел представляет собой трехслойную емкость с рубашкой, теплоноситель пар под давлением. Загрузка готового продукта в сироповарочный котел происходит через откидывающуюся крышку. Таким образом металлическая рубашка колта работает в режиме повышенных температур, при котором ускоряется процесс коррозии металла данного оборудования. При неправильном выборе температурного режима работы, т.е. при повышении температуры металла поверхностей теплообмена, процесс коррозии ускоряется, происходит разрушение, возникает аварийная ситуация, при которой возможно дальнейшее разрушение оборудования и выходу из строя всего сироповарочного котла. При этом происходит нарушение всего производственного цикла, что для предприятия недопустимо. Поэтому требуется повышение точности регулирования температуры греющего пара, т.к. стабилизация теплового режима работы паронагревателя позволит увеличить длительность его работы (до 5 месяцев), а значит уменьшить затраты на ремонт и время простоя из-за очистки или замены поверхностей теплообмена по причине разрушения их от коррозии металла. Для повышения надежности управления технологическим процессом необходимо внедрение новой АСУТП сироповарочного котла, т.к. старая система автоматизации уже не удовлетворяет повышенным требованиям, предъявляемым к безопасности эксплуатации и обслуживания котла.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Герасименко В.А. Защита информации в автоматизированных системах обработки данных. В 2-х кн. – М.: Энергоатомиздат, 2012.
2. Справочник проектировщика АСУП. Под редакцией Н.П. Федоренко и В.В. Карибского, 2012.
3. Управление в технических системах. Автор: А. А. Иванов, С. Л. Торохов. Издательство: Форум. Серия: Высшее образование. ISBN 978-5-91134-641-6; 2012 г.
4. Теория автоматического управления в примерах и задачах с решениями в MATLAB. Автор: А. Р. Гайдук, В. Е. Беляев, Т. А. Пьявченко. Издательство: Лань. Серия: Учебники для вузов. Специальная литература. ISBN 978-5-8114-1255-6; 2011 г.
5. Автоматизация обработки данных без программистов. Джеймс Мартин, 2012.
6. Г.Г. Ранеев, А.П. Тарасенко. Методы и средства измерений. - «Академия», 2003 г.
7. Густав Олсон, Джангуидо Пиани. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский диалект, 2011. - 557с.
8. Горшков Б.И. Автоматическое управление: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / - М.: ИРПО: Издательский центр «Академия», 2003. - 304с.
9. Проектирование систем управления / Г.К. Гудвин, С.Ф. Гребе, М.Е. Сальгадо. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 911с.
10. А.С. Аношкин, Э.Д. Кадпров, В.Г. Хозеров. Техническое и программное обеспечение распределенных систем управления. - СПб. «П-2», 2004. - 368с.

Весь текст будет доступен после покупки