Geum.ru



ГОТОВЫЕ ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ, КУРСОВЫЕ РАБОТЫ, ДИССЕРТАЦИИ И РЕФЕРАТЫ

Модернизация АСУ ТП сгущения сока в выпарной станции на сахарном заводе

Автор Сергей
Вуз (город) МГУТУ
Количество страниц 89
Год сдачи 2006
Стоимость (руб.) 1500
Содержание содержание
Введение
1 Общая часть
1.1 Описание и анализ технологического процесса и технологической схемы
1.2 Описание существующей функциональной схемы АСУ ТП
1.3 Анализ существующей системы управления
1.4 Постановка задачи на разработку специальной части проекта
1.5 Литературный обзор известных решений аналогичных задач
1.5.1 Система автоматизации выпарной станции (МЧП “Рабица”)
1.5.2 Система автоматизации выпарной станции (АСУ ТП “Выпарка”)
1.5.3 Система автоматизации выпарной станции (Дочернее предприятие “Цукоравтомат-инж”)
2 Специальная часть
2.1 Структура проектируемой системы контроля и управления
2.2 Перечень параметров системы контроля и управления
2.3 Программно-техническое обеспечение АСУ ТП
2.3.1 Техническое обеспечение
2.3.1.1 Промышленный ЭВМ
2.3.1.2 Электромагнитный расходомер
2.3.1.3 Преобразователи давления
2.3.1.4 Преобразователь термоэлектрический ТХК Метран-232
2.3.2 Программное обеспечение
2.4 Блок схема алгоритма контроля и управления
2.5 Расчетная часть
2.5.1 Математическая модель объекта управления
2.5.2 Построение математической модели ТОУ
2.5.3 Определение статических и динамических хпрактеристик
2.5.4 Выбор принципа управления
2.5.5 Выбор закона регулирования
2.5.6 Определение настроечных параметров ПИ-регулятора
2.5.7 Оценка качества регулирования
3 Экономическая часть
3.1 Расчет экономической эффективности
3.2 Расчет капитальных вложений на приобретение и монтаж промышленного оборудования
3.3 Расчет себестоимости продукции до применения АСУ ТП
3.4 Расчет себестоимости продукции после внедрения АСУ ТП
3.5 Формирование выгод от проекта
3.6 Расчет срока окупаемости проекта
4 Безопасность и экологичность проекта
4.1 Характеристика условий эксплуатаций системы управления
4.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации производственного оборудования
4.3 Электробезопасность
4.4 Пожаробезопасность
4.5 Организация и оборудование АРМ
4.6 Обеспечение нормативного уровня освещенности на рабочих местах
4.7 Нормализация воздуха в рабочей зоне
4.8 Расчет общеобменной вентиляции
Заключение
Список использованных источников
Графическая часть
1 Выпарная установка схема функциональная (до модернизации)
2 Выпарная установка схема функциональная (после модернизации)
3 Замкнутая АСР схема структурная
4 Алгоритм контроля и управления замкнутой АСР
5 Графики переходных процессов замкнутой АСР
6 Показатели технико - экономические
Список литературы 1 ГОСТ 32-44-68. Щиты и пульты управления.
2 ГОСТ 21.404-85. Обозначение условных приборов и средств автоматизации в схемах.
3 ГОСТ 2.755-87. ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения. - М.: Изд-во стандартов, 1998. - 15 с.
4 ГОСТ 21.614–88. СПДС. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 12 с.
5 ГОСТ 21.404-85. СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.- М.: Изд-во стандартов, 1985. - 11 с.
6 ГОСТ 2.721-74. СПДС. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 39 с.
7 ГОСТ 21.403-80. СПДС. Обозначения условные графические в схемах. Оборудование энергетическое. - М.: Изд-во стандартов, 1981. - 18 с.
8 ГОСТ 2.747-68*. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Размеры условных графических обозначений.- М.: Изд-во стандартов, 1994. - 3 с.
9 Белов С.В., Ильницкая А.В. , Козьяков А.Ф. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1999. - 448 с.
13 Безновская Т.Х., Бек В.А. Промышленные приборы и средства автоматизации: справочник. - М.: Машиностроение, 1987. - 847 с.
14 Благовещенская М.М., Злобин Л.А. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. – М.: Высшая школа, 2005. – 768 с.
15 Волошин З.С., Макаренко Л.П., Яцковицкий П.В. Автоматизация сахарного производства. – М.: Агропромиздат, 1990. - 462 с.
16 Душин С.Е., Зотов Н.С., Имаев Д.Х., Кузьмин Н.Н., Яковлев В.Б. Теория автоматического управления: Учебник для вузов.- М.: Высшая школа, 2003. - 567 с.
17 Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве: Учебное пособие для вузов. - М.: Колос, 2000. –
245 с.
18 Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. – М.: Колос, 1998. - 385 с.
19 Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. - Ростов н/Д.: Феникс, 2000. - 352 с.
20 Методические указания по выполнению и оформлению дипломных проектов (работ) для студентов специальности 220301 дневной и заочной форм обучения. / Под редакцией Свешниковой Н.И. М.:2004. – 200с.
Выдержка из работы Введение

Участок выпарки является завершающим звеном сокового потока завода. На участке выпарки решается ряд задач, связанных с качеством выпускаемого сахара. От выпарной станции требуется пропустить весь сок, поступающий со станции очистки, и довести его до нужной плотности, а так же обеспечить вторичными парами и конденсатом все потребители завода.
Системы контроля, регулирования и управления сахарного завода нуждается в замене элементной базы и существенной перестройке их структуры. Актуальность этой работы не только в том, что существующие системы изношены до предела, и что простое их восстановление бессмысленно из-за снятия с производства морально устаревших средств автоматизации. Главной причиной, определяющей необходимость этой работы, является то, что структура существующих систем контроля, регулирования и управления не обеспечивает возможности сокращения материальных, энергетических и физических затрат заводов до уровня аналогичных затрат на передовых заводах зарубежных стран.
В наше время автоматизированные системы управления выполняются на базе микропроцессорной техники. В дипломном проекте рассматривается решение задачи автоматизации на базе электроники и микропроцессорного блока (контроллера) Micro TSX 37-21. Применение данной оснастки приведёт к объединению оборудование в одну технологическую цепочку, что значительно упростит работу обслуживающему персоналу, сократит его количество, а в следствии уменьшит себестоимость продукции.
В настоящее время автоматизация производственных про¬цессов развивается в двух направлениях: первое — создание систем локальной автоматизации технологических процессов, которые, как правило, обеспечивают стабилизацию заданных ра¬бочих режимов путем поддержания постоянными или изменяю¬щимися по заданной программе параметров процесса; второе — создание автоматизированных систем управления технологиче¬скими процессами и производством в целом с применением персональных компьютеров (ПК). Применение автоматизированных систем управления с использованием ПК, математических моделей и экономико-математических методов повышает уровень организации произ¬водства и оперативности взаимодействия персонала с тех¬нологическим оборудованием. В результате этого появляется возможность перехода к оптимизированным режимам техноло¬гических процессов, что увеличивает производительность оборудования, повышает эффективность использования сырья и ма¬териалов, а также предотвращает аварийные ситуации. Каче¬ство готовой продукции улучшается, ее характеристики стабилизируются.
Сахар занимает важное место в рационе питания человека. Примерно половина энергии, расходуемой человеком, восполняется углеводами, из них 1\3 – сахаром. Основное сырье для промышленного производства сахара – сахарный тростник и сахарная свекла. Из 120…124 млн т мирового производства сахара в год около 60% вырабатывается из сахарного тростника, 40% - из сахарной свеклы.

Заключение

После анализа существующей системы управления участка сгущения сока, было принято решение о замене элементной базы и существенной перестройке их структуры. Актуальность этой работы не только в том, что существующие системы изношены до предела, и что простое их восстановление бессмысленно из-за снятия с производства морально устаревших средств автоматизации. Главной причиной, определяющей необходимость этой работы, является то, что структура существующих систем контроля, регулирования и управления не обеспечивает возможности сокращения материальных, энергетических и физических затрат заводов до уровня аналогичных затрат на передовых заводах зарубежных стран.
Было принято решение о модернизации АСУ ТП сгущения сока в выпарном аппарате, которая даст нам возможность плавно и более четко регулировать такие важные параметры, как высота сока в кипятильных трубах, что сказывается на КПД работы предприятия в целом. Предложенный проект позволил заменить морально и физически устаревшую систему контроля и управления более точной и надежной.
После установки контроллера Micro TSX 37-21 система управления позволила повысить производительность производства сахара. После модернизации для производства 1 тонны сахара понадобиться 10,335 тонн сахарной свеклы вместо 10,34 тонн.
В расчетной части дипломного проекта были найдены переходные характеристики процесса транспортировки сока через буферную емкость: постоянная времени Тоб, время запаздывания τ, коэффициент усиления . Так же была проведена работа по определению оценки качества регулирования по динамическим и частотным характеристикам системы, по которым определили основные показатели качества: σ - перерегулирование, ψ – степень затухания и tрег – время переходного процесса. Анализируя переходный процесс в замкнутой системе, убеждаемся в том, что для данного объекта управления полученные показатели качества являются оптимальными для нормального функционирования.
В разделе «Безопасность и экологичность предприятия» был произведен расчет общеобменной вентиляции. После произведенных расчетов выяснилось, что в рабочем помещении, где находятся выпарные колонны, кратность воздухообмена равна 4,3, что соответствует заданным нормам, вследствие чего нет необходимости в проведении мероприятий по установке дополнительной вентиляции.
В экономической части дипломного проекта рассчитано, что в результате внедрения модернизации АСУ ТП сгущения сока в выпарной станции произошло сокращение неучтенных потерь сахара от термического разложения что выразилось в дополнительно полученном сахаре в количестве 11,9 тонн за сезон (экономия 217,77 тыс. руб.), а так же произошло сокращение расхода пара на 0,31% (экономия 123,35 тыс. руб. за сезон).
На основании вышесказанного можно сделать вывод: применение современного вычислительного комплекса с применением микропроцессорного контроллера, промышленного компьютера и современных датчиков только на одном участке производства, дало прирост производства продукции, а так же было выяснено, что данный проект является экономически эффективным и выгодным.