Файл: Техническое задание 8 1Основные задачи и цели создания асу тп 8.docx

Содержание 2

Введение 5

1 Техническое задание 8

1.1Основные задачи и цели создания АСУ ТП 8

1.2Назначение системы 8

1.3Цели создания системы 8

1.4Требования к техническому обеспечению 10

1.5Требования к метрологическому обеспечению 14

1.6Требования к программному обеспечению 14

1.7Требования к математическому обеспечению 16

1.8Требования к информационному обеспечению 16

2. Основная часть 19

2.2 Выбор архитектуры АС 20

2.3. Разработка структурной схемы АС 21

2.4Функциональная схема автоматизации 25

2.5Разработка схемы информационных потоков ТП 26

2.6Выбор средств реализации ТП 28

2.4.1Выбор контроллерного оборудования ТП 29

Назначение прибора ОВЕН ТРМ 138 29

Рисунок 1 – Измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ 138 31

Автоматический преобразователь интерфейсов RS-232/RS-485 О ВЕН АС3-М 33

Рисунок 2 – Автоматический преобразователь интерфейсов RS-232/RS- 485 ОВЕН АС3-М 34

2.4.2Выбор датчиков 35

Рисунок 3 – Термопреобразователи ХА (ДТПК), ХК (ДТПL) и S (ДТП S021) 37

2.6.2.2Выбор датчиков давления 39

Рисунок 4 – Датчик давления ОВЕН ПД100 (слева) и ПД200 (справа) 39

2.6.2.3Выбор датчика положения конечных выключателей ворот 43

Рисунок 5 – Индуктивные датчики «Овен» 43

2.6.2.4Выбор датчика (сигнализатора) загазованности 45

Рисунок 6 – Датчик (сигнализатор) угарного газа ОВЕН ДЗ-1-СО 46

Рисунок 7 – Датчик (сигнализатор) метана ОВЕН ДЗ-1-СН4 48

2.4.3Выбор исполнительных механизмов 50

2.4.3.1Выбор регулирующего клапана 50

Рисунок 8 – Клапан электромагнитный фланцевый серии ВН 59

2.4.3.2Выбор регулятора асинхронного двигателя 61

Рисунок 9 – Преобразователь частоты ПЧВ3 63

2.4.4Разработка схемы внешних проводок 65

2.4.5Выбор алгоритмов управления АС ТП 65

2.4.5.1Алгоритм сбора данных измерений 67

2.4.5.2Алгоритм автоматического регулирования технологическим пар аметром 67

Рисунок 10 – Функциональная схема системы поддержания температу ры в печи 69

Рисунок 11 – Модель в Simulink 70

Рисунок 12 – График переходного процесса САР 70

2.4.6Экранные формы АС ТП 70

2.6.6.1Разработка дерева экранных форм 72

Рисунок 13 – Кнопки переключения экранов 72

Термин	Определение
Архитектура АС	Архитектура автоматизированной системы – это наб ор значимых решений по организации системы про граммного обеспечения, набор структурных элемент ов и их интерфейсов, при помощи которых компону ется АС
S CA DA (англ. S up er viso ry Control And D at a Acquisition – диспетч ерское упр авление и сбор данных)	Набор взаимосвязанных модулей, предназначенный для разработки программного обеспечения систем у правления технологическими процессами в реально м времени и сбора данных
ОРС-сервер	ОРС-сервер – это программный комплекс, предназна ченный для автоматизированного сбора технологиче ских данных с объектов и предоставления этих дан ных системам диспетчеризации по протоколам станд арта ОРС
Объект управления	Объект управления – обобщающий термин киберне тики и теории автоматического управления, обознач ающий устройство или динамический процесс, упр авление поведением которого является целью созда ния системы автоматического управления
Диспетчерский пункт (ДП)	Диспетчерский пункт – центр системы диспетчерск ого управления, где сосредоточивается информация о состоянии производства
Автоматизированное рабочее место (АРМ)	Автоматизированное рабочее место – программно-т ехнический комплекс, предназначенный для автомат изации деятельности определенного вида.
ТЕГ	ТЕГ – метка как ключевое слово, в более узком смы сле используется для категоризации, описания, соз дания внутренней структуры и поиска данных
Modbus	Modbus – это коммуникационный протокол, основан ный на архитектуре «клиент-сервер»

Введение

В дипломной работе рассматривается автоматизация технологическ ого процесса туннельной печи обжига труб. Актуальность темы связана с тем, что современный технологический процесс производства керамических труб отличается высокой степенью сложности, изготовление которого включает один из наиболее ответственных и трудоемких этапов – обжиг труб. Для осуществления технологических процессов обжига требуется постоянный контроль температуры и давления в каждой зоне печи и возду ховода. С качеством продукции коррелируют значения температур и давления. Эти значений могут меняться в зависимости от климатических условий или других факторов. В связи с этим, существует необходимость оперативного контроля указанных параметров и анализ их величин за предыдущее время, во время которого осуществляется процесс. Эти задачи решаются посредством современного оборудования и автоматики.

В мире уже много созданных автоматизированных систем в этой области, а также немалое количество написанных статей и книг. Например, статья «Автоматизированная система обжига керамических изделий», написанная Владимиром Морозовым. В этой статье описан опыт разработки и внедрения автоматизированной системы обжига керамических изделий Голицынского керамического завода. Однако, на мой взгляд аппаратно-технический комплекс, как и программное обеспечение уже явно устарели. На сегодняшний день можно обеспечить гораздо лучшее качество обработки и передачи и нформации, более точное управление технологическими параметрами.

Ещѐ одним опытом в этом направлении поделились Сергей Витковс кий, Владислав Дубинский и Юрий Страхурский в статье «Опыт создания П ТК для управления тепловыми процессами в производстве керамических труб и кирпича».

Это уже более современный подход, используются современная S CADA-система, однако плохо описан аппаратно-технический комплекс.

Целью дипломной работы является создание автоматизированной с истемы технологического процесса туннельной печи обжига труб, согласно техническому заданию.

1 Техническое задание

Основные задачи и цели создания АСУ ТП

Автоматизированная система управления технологическими процесс ами туннельной печи (ТП) предназначена осуществлять автоматизированный контроль и управление технологическими процессами при обжиге в обжиговой туннельной печи. В туннельной печи происходит обжиг керамических труб пластического формирования с влажностью после сушки не более 6%.

Назначение системы

Назначением системы является разработка АСУТП ТП. АСУТП дол жна обеспечивать:

автоматизированный контроль и управление в реальном масшт абе технологическим процессом ТП;
обеспечение обслуживающего персонала оперативной и достове рной информацией;
сбор и передачу данных в базу данных предприятия (НГДУ);
безопасность технологического процесса;
автоматического и дистанционного приведения технологическог о процесса в безопасное состояние при возникновении аварийных ситуаций (пожар, выход из строя технологического оборудования и прочее);
контроль технологических параметров.

Цели создания системы

Основной целью проектирования системы является составление высок ого качественного уровня для реализации следующих организационных, тех нологических и экономических задач: