Система автоматического управления параметрами производственной среды предприятия АО «ОДК-СТАР»

ВВЕДЕНИЕ 9
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 10
1.1 Описание технологического процесса 10
1.2 Описание технологического процесса автоматизации параметров микроклимата 11
1.3 Требования к автоматизированной системе 11
1.4 Требования к техническому обеспечению 12
1.5 Требования к информационному обеспечению 12
1.6 Требования к программному обеспечению 13
1.7 Требования к метрологическому обеспечению 13
1.8 Поиск основных направлений автоматизации управления параметрами производственной среды 13
1.9 Аналитика данных об окружающей среде для мониторинга внутренней среды. 14
2. Разработка схемы автоматизации 18
2.1 Разработка структурной схемы 18
2.2 Функциональная схема автоматизации объекта 19
3. Выбор технического обеспечения нижнего и среднего уровня автоматизации 20
3.1 Техническое обеспечение нижнего(полевого) уровня автоматизированной системы управления технологического процесса 20
3.1.1 Выбор датчиков 20
3.1.2 Выбор датчика температуры и влажности 22
3.1.3 Выбор датчика концентрации твердых веществ 22
3.1.4 Выбор датчика расхода 23
3.1.5 Выбор датчика температуры воды 25
3.1.6 Выбор датчика уровня воды 26
3.1.7 Выбор исполнительных механизмов 27
3.1.8 Выбор радиатора 27
3.1.9 Выбор вентиляции 28
3.1.10 Выбор теплообменника 30
3.1.11 Выбор увлажнителя воздуха 32
3.1.12 Выбор осушителя воздуха 34
3.1.13 Выбор регулирующего клапана 35
3.1.14 Разработка схемы внешних проводок 38
3.2 Техническое обеспечение среднего уровня автоматизированной системы управления технологического процесса 39
3.2.1 Выбор частотного преобразователя 39
3.2.2 Выбор контроллерного оборудования 40
3.3 Разработка верхнего уровня автоматизации, алгоритма управления и регулятора уровня 42
3.3.1 Разработка алгоритма управления 42
3.3.2 Разработка алгоритма пуска 42
3.3.3 Разработка алгоритма останова 43
3.3.4 Разработка алгоритма автоматического регулирования 43
3.3.5 Настройка регулятора 44
3.3.6 Анализ поведения системы при внешнем воздействии 52
3.3.7 Разработка экранных форм 52
4. Обеспечение безопасности персонала ……………………………... 54
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 54
4.2 Производственная безопасность……………………………………... 57
4.2.1 Освещенность на рабочем месте ……………………………….. 58
4.2.2 Микроклимат на рабочем месте ………………………………... 60
4.2.3 Уровень шума на рабочем месте ……………………………….. 61
4.2.4 Уровень электромагнитных излучений на рабочем месте ……. 62
4.2.5 Поражение электрическим током 64
4.3 Экологическая безопасность…………………………………………. 65
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях…………………………… 66
Заключение 69
Список используемых источников …………………………………………… 70
Приложение А ……………………………………………………………. 74
Приложение Б 75
Приложение В 76
Приложение Г 77
Приложение Д …………………………………………...….. 78
Приложение Е 79
Приложение Ж 80
Приложение И

Весь текст будет доступен после покупки

Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата в помещении. Не имея возможности эффективно влиять на протекающие в атмосфере климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами управления факторами воздушной среды внутри производственных помещений.
Микроклимат помещений — это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.
Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей в помещении и др.).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Характеристика объекта автоматизации
Объектом управления является производственное помещение длиной 25 м, шириной 12 м, высотой 4 м. Ограждающая конструкция представляет собой кирпичную стену.
1.1 Описание технологического процесса
Функциональная схема технологического процесса показана на рисунке 1.
Рисунок 1 – Функциональная схема технологического процесса
В помещение располагаются три узла измерения параметров микроклимата. Данные с датчиков поступают на микроконтроллер для обработки. Из трех значений параметра рассчитывается среднее значение, для формирования управляющего сигнала. Сигналы управления направлены на частотные преобразователи для формирования частот вращения запорно-регулирующих клапанов для регулирования расхода горячей и холодной воды, с помощью которых поддерживается необходимая температура в помещении. Также сигналы управления запускают вентиляцию, устройство увлажнения или осушения. Излишки воды из воздуха после осушения поступают в резервуар. При повышении допустимого уровня воды система сигнализирует о необходимости освобождения емкости.
1.2 Описание технологического процесса автоматизации параметров микроклимата
Автоматизированная система поддержания параметров микроклимата в производственном помещении предназначена для:
– контроля состояния основного и вспомогательного технологического оборудования;
– управления исполнительными механизмами, как в автоматическом, так и в автоматизированном режиме;
– определения аварийных ситуаций в работе датчиков и оборудования;
– поддержания параметров микроклимата на заданном уровне, путем обогрева или охлаждения, увлажнения или осушения, а также вентиляции воздуха в помещении;
– визуального представления информации о состоянии технологического процесса.
Цели создания автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП):
– повышение качества работы системы;
– обеспечение экономичного расхода ресурсов;
– обеспечение контроля технологических параметров процесса;
– сокращение числа аварий технологического оборудования.
1.3 Требования к автоматизированной системе
АСУ ТП поддержания параметров микроклимата в помещении должна обеспечить следующее:
1.3.1 Измерение:
– температуры воздуха в производственном помещении;
– влажности воздуха в производственном помещении;
– уровня запыленности воздуха в производственном помещении;
– температуры теплоносителя в трубопроводе;
– температуры устройства обогрева;
– расхода теплоносителя;
– уровня воды в резервуаре устройства осушения.
1.3.2 Управление:
– клапаном запорно-регулирующем системы обогрева;
– клапаном запорно-регулирующем системы охлаждения;
– устройством увлажнения;
– устройством осушения; – устройством вентиляции.
1.3.3 Индикацию:
– измеряемых параметров на дисплее автоматизированного рабочего места (АРМ);
– аварийных ситуаций на дисплее АРМ.
1.3.4 Сигнализацию:
– повышения уровня воды в резервуаре системы осушения выше
критического уровня;
– нарушения работы датчиков.
1.4 Требования к техническому обеспечению
Оборудование на объекте должно быть устойчивым к воздействию температур (0 – 50) ? и влажности не менее 80 % при 35 ?. Электрические цепи должны быть экранированные. Контроллеры должны иметь необходимые интерфейсы передачи данных на верхний уровень АСУ ТП.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Автоматизированная система с точки зрения ГОСТ 34. Продолжение / М. Острогорский: сайт. 2008. – URL: http://philosoft-services.com/gost34 asconcept2.zhtml (дата обращения: 20.04.2021).
2. Микроклимат производственных помещений. Терморегуляция. Влияние микроклимата на работоспособность человека: сайт. 2017. – URL: https://cyberpedia.su/12x45f7.html (дата обращения: 19.03.2021).
3. Sciencedirect: научная электронная библиотека: сайт. – Швеция, 2021. –
URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214629621000414
4. Sciencedirect: научная электронная библиотека: сайт. – Малайзия, 2019. –
URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352340919308893
5. ПЛК160 контроллер для средних систем автоматизации с AI/DI/DO/AO: сайт. – URL: https://www.owen.ru/product/plk160
6. Simatik market интернет-магазин техники автоматизации Siemens: сайт. – URL: http://simatic-market.ru/catalog/Siemens-CA01/10000732/info
7. DVP-SX2 Программируемые логические контроллеры Руководство по эксплуатации: сайт. – URL: https://www.delta-electronics.info/content/files/ DVP-SX2_manual_rus.pdf
8. Термогигрометр ИВТМ-7/1-Щ-USB: сайт. – URL: https://novapribor.ru/ catalog/temperatura_i_vlazhnost/termogigrometry/termogigrometr_ivtm_7_1_sh ch_usb/#desc
9. Термогигрометр ИВТМ-7 Р-01-Т: сайт. – URL: https://novapribor.ru/ catalog/temperatura_i_vlazhnost/termogigrometry/termogigrometr_ivtm_7_r_01
_t/.
10. Термогигрометр CEM DT-625: сайт. – URL: https://novapribor.ru/catalog/ temperatura_i_vlazhnost/termogigrometry/termogigrometr_cem_dt_625/
11. Plantower G3 PMS3003 Лазер PM2.5 Датчик Модуль высокоточный детектор газового смога и пыли: сайт. – URL: https://omsk.tiu.ru/p424953069plantower-pms3003-lazer.html
12. RK300-02RS485 датчик концентрации пыли на выходе для PM2.5, PM1.0, PM 10: сайт. – URL: https://russian.alibaba.com/product-detail/rk300-02rs485output-dust-concentration-sensor-for-pm2-5-pm1-0-pm-10-60843926576.html? spm=a2700.7724857.topad_classic.d_title.2c076822W2ddfV

Весь текст будет доступен после покупки