Geum.ru

Cистема Автоматизированного Управления процесса стерилизации биореактора

Реферат - Компьютеры, программирование

Другие рефераты по предмету Компьютеры, программирование

  • Определение структуры программно-технического комплекса (ПТК) САУ;
  • Выбор аппаратных и программных компонентов ПТК;
  • Разработка элементов системы автоматизированного управления:
  • Написание программного обеспечения для элементов ПТК;
  • Сборка узлов САУ, моделирование процесса, написание алгоритмов;
  • Проверка функционирования разработанных элементов ПТК и САУ с использованием моделей (процесса, алгоритмов управления);
  • Проверка функционирования САУ;

    •  

    Система управления (здесь и далее термин система управления относится к системе, состоящей из САУ стадии стерилизации, если нет другого указания) на этапе создания системы автоматизированного управления стадией стерилизации должна охватывать следующие основные технологические агрегаты:

    1. ферментер Ф1;
    2. фильтр воздушный;
    3. трубопроводы;
    4. запорно-регулирующая арматура.

    Система управления должна быть спроектирована таким образом, чтобы в дальнейшем интеграция с другими (автоматизированными и неавтоматизированными) стадиями процесса биосинтеза, а также включение в систему управления технологических аппаратов, не автоматизируемых на этом этапе, не представляло трудностей.

    Система управления предназначена для реализации следующих групп функций:

    1. оперативный контроль и автоматическое управление установкой с экранов рабочих станций и операторских панелей, с помощью реализованных в цветном исполнении фрагментов мнемосхем технологического процесса, панелей контроля и регулирования;
    2. предупредительная и аварийная сигнализация при выходе технологических параметров за нижние и верхние пределы установленных технологических и аварийных границ;
    3. представление информации операторам-технологам в виде мнемосхем, панелей контроля и регулирования, графиков, протоколов событий, таблиц, текстовых сообщений, представление указанной информации должно осуществляться на цветных экранах мониторов рабочих станций;
    4. автоматическое протоколирование по мере возникновения событий следующих классов:
    5. сообщений о нарушениях и отклонениях в ходе технологического процесса;
    6. сообщений о возникновении двоичных событий (вкл/выкл электрооборудования, закрытие / открытие клапанов);
    7. сообщений о действиях оператора-технолога;
    8. системных сообщений;
    9. формирование и автоматическое протоколирование усредненных значений технологических параметров за смену/сутки;
    10. формирование и автоматическое протоколирование расходов сырья, расчет конечной выработки и сравнение с реальной выработкой;
    11. формирование и автоматическое протоколирование усредненных значений материальных потоков по установке в целом, за сутки, смену;
    12. формирование и печать протокола развития предаварийной ситуации:
    13. формирование и печать протокола обнаружения первопричины срабатывания аварийной программы;
    14. формирование протокола возникновения неисправностей оборудования и приборов КИП и А;
    15. архивирование оперативной и отчетной информации в течение заданного времени и ее последующая печать для анализа технологическим персоналом.

     

    Основными целями создания системы управления являются:

    1. снижение материальных и энергетических затрат за счет повышения оперативности и точности управления;
    2. повышение надежности функционирования технологического процесса и оборудования за счет внедрения системы автоматизации;
    3. минимизация материальных затрат при обеспечении заданной производительности установки.

    Указанные цели создания САУ могут быть скорректированы и расширены по мере освоения данной системы управления и при изменении стратегии управления технологическим объектом [5, 6, 7].

     

    Исходные данные для проектирования системы автоматизированного управления стадии стерилизации биореактора

     

    Исходными данными для проектирования системы автоматизированного управления является количество технологических параметров (каналов), которые необходимо контролировать (входные каналы САУ) или с помощью которых необходимо осуществлять регулирование (выходные каналы САУ):

    1. непрерывных входных каналов: 16;
    2. непрерывных выходных каналов: 8;
    3. дискретных входных каналов: 32;
    4. дискретных выходных каналов: 32;

     

    Кроме этого при проектировании необходимо учитывать следующие факторы:

    1. создаваемая система автоматизированного управления будет работать совместно с САУ ферментации;
    2. использование датчиков и исполнительных механизмов от САУ ферментации;
    3. автоматизации подлежит периодический процесс, проводящийся один раз в 240 часов;
    4. существенные экономические потери, связанные с нарушением регламента процесса;
    5. наличие не взрыво/пожароопасного производства;
    6. размещение объекта управления на небольшой территории;
    7. возможность наращивания производства за счет добавления новых биореакторов.

     

    1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (ПТК) РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ САУ В СОСТАВЕ АСУТП БИОСИНТЕЗА ЭРИТРОМИЦИНА

     

    В настоящее время автоматизация большого количества производственных процессов выполняется с использованием современных информационных технологий. Различные вычислительные средства, программные технологии и протоколы взаимодействия применяются для управления технологическими процессами на н