Описание технологического процесса

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“ Камчатский государственный технический университет ”

    Факультет (филиал) ФИТ  специальность (направление) УИ
          

                             Кафедра Систем Управления

 

     Дисциплина: Автоматизация и проектирование средств и систем управления                                       

 

 

                                       ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

                         к курсовому проекту (работе) на тему:    

«Автоматизированное проектирование системы управления технологическим процессом производства цемента »

Студент: Рунго Олег Викторович

Группа: 05-УИ

шифр_____________________________________

 

Обозначение курсового проекта (работы)___________________________

 

 Проект (работа) защищен(а) на оценку_____________________________

 

 Руководитель проекта (работы)_____________________ Пюкке Г.А.

                                                                             подпись, дата                     инициалы и фамилия

 

Члены комиссии________________________________________________

                                                                             подпись, дата                      инициалы и фамилия

                                                   _______________________________________________________________

                                                                             подпись, дата                      инициалы и фамилия

                                                    _________________________________________________________________

                                                               подпись, дата                        инициалы и фамилия

                                                     

 

ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ 

2009 г.

 

Федеральное агентство по рыболовству

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“ Камчатский государственный технический университет ”

Факультет (филиал) ФИТ специальность (направление) УИ
   Кафедра Систем Управления

   Дисциплина: Автоматизация и проектирование средств и систем управления                                           

 

                         ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТУ)

Студент                     шифр_______________группа 05-УИ

1 Тема « Автоматизированное проектирование системы управления технологическим процессом производства цемента »

2 Срок представления проекта (работы) к защите________________200_ г.

3 Исходные данные для разработки: Передаточная функция компоненты объекта автоматизации - ; Передаточная функция усилительно-преобразовательного устройства - ; Передаточная функция исполнительного механизма - .

4 Содержание пояснительной записки:

      Титульный лист

      Задание

      Содержание

      Введение

   1 Описание технологического процесса

   2 Идентификация объекта автоматизации

   3 Построение системы управления технологическим процессом

   4 Оптимизация параметров моделируемой системы

   5 Анализ качества системы управления

       Заключение

       Список использованных источников

5 Перечень графического материала: Отсутствует

Руководитель проекта (работы)__________________ Пюкке Г.А.

                                                                        подпись, дата                       инициалы и фамилия

Задание принял к исполнению___________________       

                                                                        подпись, дата                       инициалы и фамилия                                                                                                                                        

             

 

Содержание

Описание технологического процесса

1.1 Обоснование целесообразности и необходимости автоматизации технологического процесса…………………………………………………………………………..7

1.2 Описание технологического процесса и производственного оборудования…………………………………………………………………………………………………..8

1.3 Требования к системе автоматизации технологического процесса…………………………………………………………………………………………………………..12

 2 Идентификация объекта автоматизации

2.1 Особенности построения моделей технологических объектов управления……………………………………………………………………………………………………..13

2.2 Виды моделей линейных стационарных динамических объектов………………………………………………………………………………………………………..16

2.3 Виды моделей пакета System Identification Toolbox…………………………………………………………………………………………………………..20

2.4 Основные операторы и функции пакета System Identification Toolbox…………………………………………………………………………………………………………..23

2.5 Пример использования пакета System Identification Toolbox для идентификации технологических объектов управления………………………………………………………………………………………….………….25

2.6 Обработка данных при построении модели объекта управления………………………………………………………………………………………………..…….29

2.7 Оценивание статистических и частотных характеристик исходных данных……………………………………………………………………………………………………………..33

2.8 Параметрическое оценивание данных……………………………………….……38

2.9 Функции преобразование моделей……………………………………………………42

2.10 Проверка адекватности модели………………………………………….………….49

2.11 Анализ модели технического объекта управления……………….…..56

2.12 Основные результаты идентификации технического объекта идентификации……………………………………………………………………………………………..71

 3 Построение системы управления технологическим процессом

3.1 Задание структуры системы автоматического управления, проверка системы управления на устойчивость…………………………………………………..74

3.2 Построение структуры системы автоматического регулирования установки обжига клинкера………………………………………………………………………76

4 Оптимизация параметров моделируемой системы………………….80

5 Анализ качества системы управления…………………………………….….85

ВВЕДЕНИЕ

Характерной особенностью современного этапа автоматизации производства состоит в том, что он опирается на революцию в вычислительной технике, на самое широкое использование микропроцессоров и контроллеров, а также на быстрое развитие робототехники, гибких производственных систем, интегрированных систем проектирования и управления, SCADA-систем разработки программного обеспечения.

  Целью автоматизации является снижение объёма ручного труда, обеспечение стабильности характеристик технологического процесса, обеспечение возможности наблюдения, анализа и управления параметрами технологического процесса человеком. Результатом этого процесса является получение автоматизированной системы. Автоматизация производства позволяет повысить качество и снизить себестоимость продукции.

   Автоматизированная система - это совокупность управляемого объекта и автоматизированных управляющих устройств, в которой часть функций управления выполняет человек. Автоматизированная система получает информацию от объекта управления, передаёт, преобразует и обрабатывает её, формирует управляющие команды и выполняет их на управляемом объекте. Человек определяет цели и критерии управления, корректирует их, если изменяются условия.

Применение средств и систем автоматизации позволяет решать следующие задачи:

· вести процесс с производительностью, максимально достижимой для данных производительных сил, автоматически учитывая непрерывные изменения технологических параметров, свойств исходных материалов, изменений в окружающей среде, ошибки операторов;

· управлять процессом, постоянно учитывая динамику производственного плана для номенклатуры выпускаемой продукции путем оперативной перестройки режимов технологического оборудования, перераспределения работ на однотипном оборудовании и т. п.;

· автоматически управлять процессами в условиях вредных или опасных для человека.

Решение поставленных задач предусматривает целый комплекс вопросов по проектированию и модернизации существующих и вновь разрабатываемых систем автоматизации технологических процессов и производств. Использование автоматизированной системы управления повышает надежность работы устройств и улучшает технико-экономические показатели за счет следующих усовершенствований:

· реализации системы на базе средств, отвечающих современному уровню 

       развития техники управления технологическими процессами;

· реализации более сложных законов автоматического регулирования, точнее и полнее учитывающих специфику протекающих технологических процессов;

· внедрения системы безопасного управления объектами повышенной опасности (розжиг, плановый и аварийный останов, опрессовка и т.д.);

· создания комфортных условий работы для оперативного персонала, снижающих нагрузку оператора, облегчающих принятие им решений по управлению. Приближения решений к оптимальным, благодаря лучшему информационному обеспечению (представление данных в требуемом объеме, в удобном для восприятия виде в реальном времени);

· повышения меры ответственности персонала за счет наличия в системе функций слежения и протоколирования действий персонала по управлению системой;

· повышения безаварийности функционирования системы, облегчения эксплуатационного обслуживания и сокращения времени на поиск и устранение дефектов;

· выдачи технико-экономических показателей и объективной информации о технологическом процессе, которая может быть использована неоперативным инженерно-техническим и административным персоналом для решения производственных и организационно-экономических задач.

В данном учебном пособии на конкретном примере одного из видов технологического процесса производства рассматривается методика анализа и синтеза системы автоматизации. Изложение материала базируется на использование возможностей современной интегрированной системы компьютерной математики MATLAB и её приложений. Рассмотренные в учебном пособии вопросы должны найти отражение в курсовом и дипломном проектировании по автоматизации технологических процессов и производств.

  Целью курсового проектирования по дисциплине "Автоматизация проектирования систем и средств управления" является закрепление знаний, выработка навыков проектирования систем с использованием элементов автоматизации проектных процедур, работы с технической литературой и данными Интернета: государственными и отраслевыми стандартами, каталогами заводов-изготовителей, справочной литературой, базами данных сайтов заводов-изготовителей.

 

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА