Совершенствование адаптивной системы управления отделе-нием разваривания на спиртзаводе

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1. Автоматизация технологического процесса разваривания
на спиртзаводе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2. Технические и программные средства управления
технологическими процессами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1. Программированные логические контроллеры…………………………..11
2.2. Применение SCADA-системы Monitor Pro для управления
технологическими процессами пищевых производств……………………….20
3. Спецификация приборов, используемых в технологическом
процессе пищевого производства…………………………………………...…26
4. Выбор критериев качества управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .33
5. Условия устойчивости (робастности) управления для систем с ПИ
регуляторами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .41
6. Расчет динамических характеристик системы управления
температурой в варочных колоннах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
7. Методы адаптивного управления……………………………..……..56
8. Безопасность и экологичность проекта………………….…….……71
8.1. Характеристика условий эксплуатации системы управления
температурой в варочных колоннах отделения разваривания спиртзавода..71
8.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов при
эксплуатации проектируемого оборудования………………………………...72
8.3. Инженерно–технические решения по безопасной эксплуатации
представленной к защите разработки………………………………………….74
9. Экономический расчет…..……………………………………….……84
10. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . 91
11. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . .... 93

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 – нагрев содержимого варочных колонн.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ОТДЕЛЕНИЯ РАЗВАРИВАНИЯ НА СПИРТЗАВОДЕ

В отделении разваривания (рис. 1.1) замес из предразварника-смесителя подается плунжерным насосом I в контактную головку II, где нагревается «острым паром», и далее – в варочную колонну III первой ступени, куда также подается «острый пар». Затем разваренная масса последовательно проходит через варочные колонны IV второй ступени и поступает в сепаратор V, где от нее отделяется пар. Основными задачами управления в этом отде¬лении являются стабилизация температурного режима разваривания и поддержание заданной производительности (нагрузки), которая определяется потребностью отделения осахаривания.
На первом уровне управления монтируются измерительные преобразователи (датчики), сигнализаторы параметров, локальные контроллеры (ТКМ-21), 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 ТКМ-21 в количестве трех комплектов (с «горячим» резервированием), модемов, блоков бесперебойного питания, аккумуляторов и других необходимых устройств. Взаимосвязь аппаратуры осуществляется с помощью HART-протокола посредством полевой сети Fieldbus HI.
Второй уровень управления предусматривает использование сетевых контроллеров ТКМ-51 с информационной мощностью, обеспечивающей аналоговых входов/выходов 64/32, дискретных входов/выходов 192/160, в количестве трех комплектов (с «горячим» резервированием) на базе ПТК «САРГОН» с управляющей ЭВМ (Pentium I), функционирующего в режиме операторской рабочей станции, наличие сервера ОРС и БД на базе ЭВМ (Pentium), АРМ химика-аналитика и АРМ оператора-технолога на базе ЭВМ IBM РС-486. Прием и передача информации осуществляются посредством промышленной сети Profibus DP, возможно использование Modbus. ОС функционирует с помощью ОС Windows NT. Основное ПО системы управления обеспечивается SCADA-программой Трейс Моуд, реализующей основные функции визуализации измеряемой и контролируемой информации, передачи данных и команд системе для контроля и управления. Оно состоит из инструментального и исполнительного комплексов. Открытость SCADA-программы обеспечивает функционирование СУ в ОРС-сервере, что гарантирует работу сетевых структур без специальных драйверов. В качестве ОС контроллеров используют типовую систему OS-9 или версии Windows, что позволяет применить прикладное ПО для контроллеров (например, технологические языки стандарта IEC 1131.3).

Весь текст будет доступен после покупки

1. М. М. Благовещенская, Л. А. Злобин. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Издательство: Высшая школа. 2013.
2. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. Реко-мендации по подготовке к итоговой государственной аттестации вы-пускников/ Методическое пособие для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
3. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Программирование промышленных контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
4. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Диагностика и надежность автоматизированных систем/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
5. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Программирование логических контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
6. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Си-стемы реального времени/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
7. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Рас-пределенные системы управления/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
8. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Адаптивное и робастное управление/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
9. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Адаптивные системы/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 220400.62, 220700.62, 15.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
10. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Компьютерные технологии управления в технических системах/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 220400.68 - «Управление в технических системах» – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
11. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Аппаратное и программное обеспечение интеллектуальных систем управления/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 220400.68 - «Управление в технических системах» – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
12. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Адаптивные системы в промышленной автоматике/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 220400.68 - «Управление в технических системах» – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
13. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М. - Робастные системы в промышленной автоматике/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 220700.68 - «Автоматизация технологических процессов и производств» – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016

Весь текст будет доступен после покупки