Задачи дипломного проектирования 4 организация работы над дипломным проектом в период дипломного проектирования 5

Вид материалаДиплом

Содержание


3.3.5 Расчет динамических процессов системы управления
3.3.6 Аппаратная и программная реализация управления
3.4 Технико-экономический расчет
3.5 Охрана труда и окружающей среды
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

3.3.5 РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ



Расчет может проводиться, как в линеаризованных системах, так и в нелинейных системах, допускающих кусочно-линейную аппроксимацию характеристик. Оптимизированная система регулирования, имеющая стандартные настройки на симметричный или технический оптимум, обладает известными переходными характеристиками.

Далее при расчете динамики, желательно, оценивать влияние вариаций параметров динамических звеньев на показатели качества регулирования.

Следует отметить, что переходные процессы "в большом" отражают влияние существенных нелинейностей на динамику системы. Нелинейности системы определяются насыщением регуляторов и задержанных обратных связей. Современные средства компьютерного моделирования позволяют оценить влияние нелинейных элементов на качество регулирования.


3.3.6 АППАРАТНАЯ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ



Для аппаратной реализации выбирается современный программируемый контроллер, ЭВМ. При этом необходимо:
  • выполнить обзор контроллеров, применение которых позволит реализовать требуемые законы регулирования (обоснование выбора управляющего органа);
  • рассмотреть основные технические характеристики выбранного устройства управления.

Для управления верхнего уровня в АСУ ТП используются обычно доста­точно мощные управляющие ЭВМ.

Управляющие ЭВМ - это ЭВМ, ориенти­рованные на автоматический прием, обработку информации, поступающей в процессе управления, и выдачу управляющих воздействий или команд не­посредственно на исполнительные устройства или оператору.

Управляющие ЭВМ предназначены, в первую очередь, для решения задач управления техно­логическими процессами при построении АСУ ТП.

Характерной особенностью управляющих ЭВМ является наличие разви­тых средств связи с объектами управления, рассчитанных на ввод-вывод ин­формации, представленной в виде аналоговых сигналов, логических сигна­лов, цифровых кодов и импульсных последовательностей.

Эти ЭВМ имеют повышенную надежность, операционные системы реального времени, высо­кое быстродействие и развитую систему прерываний с учетом приоритетов. В то же время разрядность управляющих ЭВМ и объем оперативной памяти часто ограничены потребностями решаемых задач управления.

При оценке возможностей ЭВМ используются следующие основные тех­нические характеристики:
  • разрядность - длина двоичного кода, принятого в качестве единицы об­рабатываемой информации (длина машинного слова);
  • быстродействие - число выполняемых ЭВМ операций в единицу време­ни (или длительность отдельных видов операций), может указываться также тактовая частота центрального процессора;
  • время реакции ЭВМ на внешние события: требование прерывания или требование прямого доступа к памяти;
  • объем оперативной памяти - число байт информации, которое можно одновременно хранить в основной (управляемой процессором) памяти ЭВМ;
  • тип и объем внешней памяти - тип внешних запоминающих устройств ВЗУ и объем хранимой на них информации в байтах;
  • возможности подключения к ЭВМ внешних устройств.

Кроме перечисленных используются и другие специфические техничес­кие характеристики, например тип центрального процессора, тип и число устройств ввода - вывода и др.

Аппаратная реализация подробно рассматривалась в курсах «Микропроцессорные средства в промышленных установках и технологических комплексах», «Микропроцессорные системы управления», «Системы программного управления».

На протяжении всех этапов обучения программированию уделялось особое внимание, поэтому в дипломном проекте особое внимание необходимо уделить разработке управляющей программы.

Программа может быть написана:
  • на программируемом контроллере, предлагаемом для реализации системы управления, на специализированном языке;
  • для компьютера на современном языке программирования (Ассемблер, Си и т.п.).

Программа должна выполнять функции сбора информации с датчиков обратных связей технологического процесса, обработку этих сигналов и формирование на основе этих измерений управляющих сигналов (согласно синтезированной системе управления), для достижения поставленных целей управления.

Основы программирования изучались во многих курсах: «Программирование и основы автоматизации», «Специальные вопросы информатики», «Вычислительные машины, системы и сети», «Операционные системы» и т.п.


3.4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ



В данном разделе даются экономические обоснования принятых вариантов систем, устройств. Приводятся расчеты экономической эффективности от внедрения дипломных разработок в производство, в практику научных исследований, в учебный процесс.

В частности, при модернизации систем управления сравниваются варианты до и после модернизации по критерию ремонтного времени. При выполнении этого раздела следует руководствоваться методическими материалами и данными по экономической части, собранными в процессе преддипломной практики.

Конкретные задания по технико-экономическому расчету могут уточняться с консультантом по экономической части.


3.5 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ



В разделе рассматриваются вопросы охраны труда, экологии, связанные с нормальной эксплуатацией промышленной установки.

Необходимо провести анализ возможности возникновения опасных факторов при работе установки, которые могут быть подразделены на физические, химические, психофизические и биологические. Следует оценить влияние этих факторов на персонал, обслуживающий промышленную установку.

Особое внимание нужно уделить вопросам обеспечения электробезопасности, разработке мероприятий направленных на защиту персонала от поражения электрическим током. При этом следует руководствоваться правилами технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий по ГОСТ 12.1.019 - 79 и ГОСТ 12.3.019 - 80, использовать указания по мерам безопасности, изложенные в инструкции по эксплуатации промышленной установки.

При разработке мер по обеспечению пожарной безопасности необходимо выявить причины возможного возникновения повышенного нагрева промышленной установки.

Такими причинами, в частности, может быть некачественный монтаж или несоответствие марок проводов и кабелей, механические повреждения проводов, несоответствие сечения проводов, плохие контакты и т.д. Для электродвигателей недопустимый нагрев вызывается длительной перегрузкой, двухфазовой работой трехфазной машины, нарушением вентиляции, перегревом подшипников.

Причинами пожаров в устройствах автоматики являются тепловые и механические повреждения изоляции, пробой конденсаторов и выпрямителей, перегрузка дросселей и сопротивлений.

Обеспечение экологической безопасности технологических процессов должно привести к минимизации вреда наносимого окружающей среде в результате эксплуатации промышленной установки.

Необходимо определить различные виды загрязнений, возникающих в процессе, и предложить известные методы очистки и утилизации отходов. В качестве методических материалов и литературы могут использоваться следующие источники.

Конкретные задания по охране труда и окружающей среды могут уточняться с консультантом по охране труда.