Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301




Скачать 406.83 Kb.
НазваниеМетодические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301
страница1/4
Дата публикации29.06.2013
Размер406.83 Kb.
ТипМетодические указания
zadocs.ru > Информатика > Методические указания
  1   2   3   4
Минобрнауки Российской Федерации

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в г. Сызрани

Кафедра "Автоматизация технологических процессов и производств"

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

Методические указания

по курсовому проектированию для студентов

специальности 220301

Сызрань

2010

ВВЕДЕНИЕ
Содержание курсового проекта "Проектирование автоматизированных систем" (ПАС) определяется общей задачей данного курса, в результате изучения которого студенты должны знать содержание и порядок выполнения проектных работ в области автоматизации и уметь:

а) составлять технические задания на проектирование систем автоматизации;

6) выполнять проектно-расчетные работы на ПАС на основании нормативных документов, регламентирующих проектирование [1];

в) разрабатывать иерархически связанные структурные схемы проектируемых систем автоматизации.
^ СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
С темой курсового проекта студент определяется в результате прохождения конструкторско-технологической практики на производстве. Тема обязательно согласовывается с руководителем и утверждается приказом по кафедре. Для студентов, не определившихся с темой будущего проекта и не выбравших конкретный промышленный технологический процесс, в конце методического пособия даны варианты задания на основе материалов учебной и методической литературы.

Курсовой проект состоит из текстовой и графической частей. Объем текстовой части 50-55 страниц, графической – 3–4 листа необходимого формата А1…А4.

При выполнении курсового проекта необходимо:

1 Тщательно изучить технологический процесс и конструкцию аппаратов и оборудования, используя имеющуюся по данной теме техническую литературу. Описать необходимость существующей системы контроля и управления.

2. Разработать структурную схему объекта автоматизации и обосновать выбор необходимых контролируемых и регулируемых величин, и управляющих величин.

3. Разработать алгоритмическую схему автоматизации.

4. Разработать функциональную схему автоматизации. Рассчитать и выбрать приборы и средства автоматизации. Составить спецификацию на приборы, средства автоматизации и аппаратуру.

5. Разработать принципиальную схему автоматического регулирования для заданного параметра.

6. Разработать общий вид щита (пульта). Составить схему подключения (подсоединения) основных элементов щитовой аппаратуры.

7. Разработать принципиальную схему питания с расчетом и выбором аппаратов управления и защиты.

8. Разработать структурную схему средств автоматизации (или АСУ) технологического процесса. Описать состав, функции и классификационные признаки системы.

9. Экономически обосновать спроектированную автоматизированную систему.
^ 1 ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ
В качестве объектов автоматизации предлагаются темы по проектированию элементов, узлов, схем систем автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами, темы по исследованию технологических процессов как объектов автоматического управления, темы по разработке схем частичной и комплексной автоматизации технологических процессов.

При описании требований к АСУ необходимо дать характеристику следующим основным данным:

  • назначение системы; условия эксплуатации системы (общий срок службы, продолжительность непрерывной работы, режимы эксплуатации);

  • окружающие объективные условия эксплуатации (температура, влажность, давление, вибрации, ускорения, радиационные и биологические воздействия, условия транспортировки и хранения);

  • условия обслуживания и ремонта;

  • требования к точности и стабильности выходных параметров относительно заданных значений и допустимые отклонения;

  • требования к надежности работы, к габаритам, массе и компоновке;

  • другие данные, определяемые особенностями системы, спецификой эксплуатации, особыми условиями производства.


^ 2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
Построение алгоритмической схемы автоматизации осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 19.002-85, 19.003-85, при этом учитывая, что алгоpитм — это заранее заданное понятное и точное пpедписание возможному исполнителю совеpшить определенную последовательность действий для получения решения задачи за конечное число шагов.

Основные свойства алгоритмов следующие:

1.   Понятность для исполнителя — исполнитель алгоритма должен понимать, как его выполнять. Иными словами, имея алгоритм и произвольный вариант исходных данных, исполнитель должен знать, как надо действовать для выполнения этого алгоритма.

2.   Дискpетность (прерывность, раздельность) — алгоpитм должен пpедставлять пpоцесс pешения задачи как последовательное выполнение пpостых (или pанее опpеделенных) шагов (этапов).

3.   Опpеделенность — каждое пpавило алгоpитма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для пpоизвола. Благодаpя этому свойству выполнение алгоpитма носит механический хаpактеp и не тpебует никаких дополнительных указаний или сведений о pешаемой задаче.

4.   Pезультативность (или конечность) состоит в том, что за конечное число шагов алгоритм либо должен пpиводить к pешению задачи, либо после конечного числа шагов останавливаться из-за невозможности получить решение с выдачей соответствующего сообщения, либо неограниченно продолжаться в течение времени, отведенного для исполнения алгоритма, с выдачей промежуточных результатов.

5.   Массовость означает, что алгоpитм pешения задачи pазpабатывается в общем виде, т.е. он должен быть пpименим для некотоpого класса задач, pазличающихся лишь исходными данными. Пpи этом исходные данные могут выбиpаться из некотоpой области, котоpая называется областью пpименимости алгоpитма.

Алгоритмические структурные схемы показывают взаимосвязь отдельных частей системы и характеризуют их динамические свойства. На алгоритмической структурной схеме вся система автоматики, как и на функциональной, изображается в виде прямоугольников, каждый из которых представляет собой динамическое звено направленного действия.
^ 3 РАЗРАБОТКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
Перед началом работы необходимо прочитать и изучить раздел "функциональные схемы автоматизации" (ФСА) по [1][2].

Для заданного объекта управления (под объектом управления понимается совокупность основного и вспомогательного оборудования вместе с встроенными в него запорными и регулирующими органами, а также энергии, сырья и других материалов) разработать функциональную схему автоматизации. При изучении необходимо обратить внимание на:

- ЗАДАЧИ, решаемые при разработке ФСА;

- РЕЗУЛЬТАТ составления ФСА;

- ПРИНЦИПЫ, которыми следует руководствоваться при разработке ФСА.

Пример функциональной схемы автоматизации представлен на рисунке 1.

^ 3.1 Условные обозначения приборов и средств автоматизации на функциональных схемах автоматизации
Все местные измерительные и преобразовательные приборы, установленные на технологическом объекте в соответствии с ГОСТ 21.404-85 изображаются на функциональных схемах автоматизации в виде окружностей (см. рис. 2, а и б).




Если приборы размещаются на щитах и пультах в центральных или местных операторных помещениях, то внутри окружности проводится горизонтальная разделительная линия (см. рис. 2, в и г). Если функция, которой соответствует окружность, реализована в системе распределенного управления (например, в компьютеризированной системе), то окружность вписывается в квадрат (см. рис. 2, д).

Внутрь окружности вписываются:

- в верхнюю часть - функциональное обозначение (обозначения контролируемых, сигнализируемых или регулируемых параметров, обозначение функций и функциональных признаков приборов и устройств);

- в нижнюю - позиционные обозначения приборов и устройств.

Места расположения отборных устройств и точек измерения указываются с помощью тонких сплошных линий.

Буквенные обозначения средств автоматизации строятся на основе латинского алфавита и состоят из трех групп букв:

1 буква - Контролируемый, сигнализируемый или регулируемый параметр:

D - плотность,

Е - любая электрическая величина,

F - расход,

G - положение, перемещение,

Н - ручное воздействие,

К - временная программа,

L - уровень,

М - влажность,

Р - давление,

Q - состав смеси, концентрация,

R - радиоактивность,

S - скорость (линейная или угловая),

Т - температура,

U - разнородные величины,

V - вязкость,

W – масса.

2 буква (не обязательная) - уточнение характера измеряемой величины:

D - разность, перепад,

F - соотношение,

J - автоматическое переключение,

Q - суммирование, интегрирование.

^ 3 группа символов (несколько букв) - функции и функциональные признаки прибора:

I - показания,

R - регистрация,

С - регулирование,

S - переключение,

Y - преобразование сигналов, переключение,

А - сигнализация,

Е - первичное преобразование параметра,

Т - промежуточное преобразование параметра, передача сигналов на расстояние,

К - переключение управления с ручного на автоматическое и обратно, управление по программе, коррекция.

Условные обозначения других приборов, используемых на схемах, показаны на рисунке 3:

- автоматическая защита из системы противоаварийной защиты (ПАЗ, см. рис. 3,а);

- технологическое отключение (включение) из системы управления (см. рис. 3, б);

- регулирующий клапан, открывающийся при прекращении подачи воздуха (нормально открытый) – рис. 3, в;

- регулирующий клапан, закрывающийся при прекращении подачи воздуха (нормально закрытый) – рис. 3, г;

- управляющий электропневматический клапан (ЭПК) – рис. 3, д;

- отсекатель с приводом (запорный клапан) – рис. 3, е.



^ 3.2 Выбор регулируемых величин
Поскольку основными устройствами автоматики, определяющими под-

держание заданного технологического режима, являются регуляторы, то целесообразно, в первую очередь, наметить регулируемые параметры. В соответствии с выбранными параметрами устанавливаются каналы внесения регулирующих воздействий. Выбор регулируемых величин и каналов внесения воздействий производится на основе анализа характеристик объекта управления, его связей с другими объектами технологического процесса.

Существенным является рассмотрение возможностей стабилизации входных параметров, изменение которых вносит в объект управления наиболее сильные возмущения. Большинство установок являются многоемкостными объектами, как правило, с несколькими регулируемыми величинами, связанными между собой. В таких объектах регулирующие воздействия, направленные на устранение отклонений одной регулируемой величины, оказывают влияние на другие. В случае таких сложных объектов, желательно в качестве регулируемых выбирать параметры, которые не связаны между собой, либо вводить в цепи регулирования дополнительные воздействия, компенсирующие внешние связи между отдельными каналами регулирования.
^ 3.3 Выбор контролируемых величин
Контролю подлежат те параметры, измерение текущих значений которых облегчает пуск, наладку и ведение технологического процесса. К их числу обычно относятся входные величины, при изменении которых в объект поступают возмущающие воздействия. При оперативном управлении возникает необходимость контролировать наиболее важные выходные величины, например, количество, качество и состав получаемого готового продукта. При необходимости проверять или регулировать текущие значения большого числа однотипных величин следует устанавливать устройство автоматики по вызову.

С целью получения данных, необходимых для хозрасчетных операций и определения технико-экономических показателей, следует контролировать такие теплоэнергетические показатели, как количество потребляемой электроэнергии, тепла, пара, конденсата и т.п.
^ 3.4 Выбор сигнализируемых величин
К выбору сигнализируемых величин следует приступить после анализа объекта в отношении его взрыво- и пожароопасности, токсичности и агрессивности перерабатываемых продуктов и других специфических, особенностей производства.

Сигнализации подлежат все параметры, изменение которых может при-

вести к аварии или серьезному нарушению технологического процесса. К ним относятся, например, концентрация взрывоопасных веществ в воздухе производственных помещений, уровень жидкостей или сыпучих в различного рода емкостях и аппаратах, давление или температура и т.д. Если к отклонению регулируемых или контролируемых величин предъявляется жесткие требования, то они одновременно являются и сигнализируемыми. Как правило, сигнализируются параметры регулирования в многоконтурных САР, остановка оборудования (ведущая к аварии или в моменты, не предусмотренные технологическим регламентом, вследствие ошибочных команд или отказов), достижения предельных значений параметров и т.д.

По назначение сигнализация подразделяется на несколько видов в зависимости от характера последствий изменений сигнализируемых величин. Технологическая сигнализация выполняет функции предупреждения, как о допустимых, так и аварийных значениях параметров.

Сигнализация положения информирует о состоянии контролируемых объектов и устройств; сигнализация действия защиты и автоматики – о состоянии соответствующих элементов управления.

^ 3.5 Выбор параметров систем автоматической защиты
Специфические условия протекания многих процессов предопределяют возможность аварийных ситуаций, которые в случае развития аварии могут

привести к последствиям различной тяжести, вплоть до разрушения оборудования, взрыва. К числу таких потенциально опасных производств относятся процессы, протекающие в условиях интенсивного тепловыделения, при высоких значениях температуры, давления.

В ходе анализа технологических процессов необходимо устанавливать возможности развития аварийных ситуаций, давать оценку их возможных по-

следствий с целью определения наиболее показательных характеристик процесса, которые могут быть использованы для прогнозирования и предупреждения аварий. Такими характеристиками обычно является давление и температура в установках, отклонения расхода и концентрации реагентов или взрывоопасных веществ в воздухе производственных помещений от регламентных. Допустимые границы изменений указанных параметров определяют значения уставок автоматических систем защиты, в функции которых входит осуществление таких мероприятий, как прекращение подачи реагентов, способствующих развитии аварии; снижение давления или температуры; включение резервных агрегатов насосов, вентиляционных установок; включение систем пожаротушения.
^ 3.6 Выбор приборов и средств автоматизации
При создании современных систем автоматизации важной проблемой

является выбор необходимых приборов и средств автоматизации.

Необходимо выбирать устройства, которые отвечают следующей совокупности из трех признаков [9]:

- предназначенности для использования в системе автоматизации, контроля, регулирования и управления производственными процессами;

- автоматического выполнения рабочих функций в системе без участия человека, поскольку назначение самой системы – автоматизация;

- наличия конструктивно оформленной возможности для устойчивой связи входа или выхода устройства с объектом управления, другими устройствами, оператором, что позволяет создавать законченные системы.
3.6.1 Выбор приборов для измерения и контроля температуры
Приборы для измерения, контроля температуры, работа которых основана на различных методах измерения (жидкостные термометры, биметаллические термометры, термопреобразователи сопротивления, термоэлектрические преобразователи, пирометры, цифровые термометры).

Измерение температуры непосредственным сравнением с единицей измерения невозможно, и поэтому устройство приборов для измерения температуры основано на физических свойствах тел, связанных определенной зависимостью с температурой. Наиболее широко используются тепловое расширение тел; давление газов, паров и жидкостей; электрическое сопротивление проводников; термоэлектродвижущаяся сила; энергия излучения раскаленных тел.

На этих свойствах основан принцип действия следующих приборов:
  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодические указания к курсовому проектированию по курсу “Энергетическая...
Проектирование полупроводникового преобразователя. Методические указания к курсовому проекту по курсу “Энергетическая электроника”...

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Электроснабжение»
Методические указания по выполнению курсового проекта «Электроснабжение сельского населенного пункта» предназначены для студентов...

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодические указания к курсовому проектированию для студентов ш курса лхф специальности
Составитель: Мироненко Е. В. – кандидат с Х. наук, доцент кафедры садово-паркового и ландшафтного строительства бгита

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconДонецкий Национальный Технический Университет методические указания
К курсовому проектированию по дисциплине «Транспортные машины и комплексы горных и горнообогатительных предприятий» для студентов...

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМосковский государственный открытый университет
Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодические указания к курсовому проекту по автономным системам...
Методические указания предназначены для студентов пятого курса специальности 270109 Теплогазоснабжение и вентиляция

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодические указания по дипломному проектированию для студентов...
...

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодическиЕ указаниЯ к выполнению курсового проекта для студентов...
Вычислительные машины и системы.: Методические указания./Ю. В. Калмыков/ Самар гос техн ун-т. Самара, 2007

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодические указания по курсовому проектированию для студентов всех...
Студенты всех форм обучения специальности 100400 выполняют курсовой проект по дисциплине "Электрооборудование электрических станций...

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 220301 iconМетодические указания по курсовому и дипломному проектированию специальность
Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов