Общие указания по выполнению курсового проекта.

Проектирование систем автоматизации технологических процессов.

Методические указания

по выполнению курсовых проектов по дисциплине АСУТП

для специальностей: 260301 – Технология мяса и мясных продуктов

260303 – Технология молока и молочных продуктов

Саратов, 2004

Проектирование систем автоматизации

Технологических процессов

(методическое пособие к выполнению курсового проекта по дисциплине АСУТП для специальностей: 260301 – Технология мяса и мясных продуктов

260303 – Технология молока и молочных продуктов

/Сост. :А.К. Алейников, 2004 г.,   с.)

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение………………………………………………………………………………….

1. Цель и задачи курсового проекта ………………………………………………..

2. Оформление курсового проекта…………………………………………………..

3. Общие указания по выполнению курсового проекта……………………………..

4. Основные сведения из теории.

4.1. Общий порядок изображения функциональных схем автоматизации (ФСА)…………………………………………………………………………………

4.2. Способы и методика построения графических условных

обозначений по ГОСТ 21. 404-85…………………………………………………….

4.3. Основные понятия теории автоматического регулирования:

4.3.1.Функциональные схемы АСР и их принцип действия……………………….

4.3.2.Объекты регулирования, их передаточные функции и параметры…………..

4.3.3.Регуляторы, их виды и законы регулирования…………………………………...

5. Порядок выполнения расчётов при выборе регулятора.

5.1. Определение асимптотических параметров объекта и

выбор вида регулятора…………………………………………………………………..

5.2. Методика расчёта непрерывного регулятора.

5.2.1.Обоснование закона регулирования и вычисление его параметров…………….

5.2.2. Моделирование процессов регулирования, происходящих

в спроектированной АСР, на ПЭВМ с последующей коррекцией

параметров регулятора......................................................................................

5.3. Методика расчёта релейного (двухпозиционного) регулятора……….

5.3.1. Графоаналитический способ расчёта регулятора………………

5.3.2. Аналитический метод расчёта регулятора………………………

 Литература………………

 Приложения…………………

ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация производственных процессов является характерной чертой современного прогресса в технике и технологии. Автоматизация обеспечивает снижение доли ручного труда, выпуск высококачественной продукции, высокую технико-экономическую эффективность производства.

Курсовой проект имеет важное значение в подготовке инженера, при выполнении которого студент подводит итог работы по изучению теоретической части дисциплины. Знания, полученные им, применяются для решения конкретной инженерной задачи.

Настоящее указание содержит некоторые теоретические сведения, методику расчетов и требования, предъявляемые к содержанию и оформлению пояснительной записки и графического материала курсового проекта.

Указания составлены для студентов специальностей 270900 (технология мяса и мясных продуктов), 271100 (технология молока и молочных продуктов).

Цель и задачи курсового проекта.

Целью курсового проекта является: закрепление знаний, полученных студентом на аудиторных и самостоятельных занятиях; приобретение навыков решения простых инженерных задач по автоматизации типовых объектов мясомолочной промышленности и выдачи задания на их автоматизацию; получение опыта по использованию ПЭВМ для реализации подобных задач, а также по выполнению соответствующего раздела дипломного проекта.

При выполнении курсового проекта необходимо выполнить следующие задачи:

осуществить анализ заданного технологического процесса и обосновать выбор параметров измерения, сигнализации и регулирования;

описать функциональную схему;

обосновать выбор средств автоматизации;

определить асимптотические параметры объекта регулирования;

произвести выбор вида и типа регулятора;

вычислить значения параметров выбранного регулятора.

Оформление курсового проекта.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки объемом 15-20 страниц и одного чертежа «Функциональная схема автоматизации технологического процесса», выполненный на листе формата А1или А2.

В состав пояснительной записки входят:

1. Титульный лист.

2. Задание на проектирование.

3. Содержание.

4. Введение.

5. Основные разделы курсового проекта:

Анализ технологического процесса, обоснование выбора параметров измерения, сигнализации и регулирования.

Описание функциональной схемы автоматизации.

Обоснование выбора средств автоматизации. 

Определение асимптотических параметров объекта регулирования и выбор вида регулятора.

Определение закона управления (типа регулятора).

Расчёт параметров регулятора.

Исследование процессов регулирования, происходящих в спроектированной АСР, на ПЭВМ с последующей коррекцией параметров регулятора.

6. Литература.

Пояснительная записка выполняется на стандартных листах писчей бумаги формата А4, согласно требованиям ЕСКД. Форма титульного листа приведена в приложении 2.

Функциональная схема автоматизации оформляется в соответствии с требованиями ГОСТа 21.404-85.

Задание на курсовую работу студент получает у преподавателя (приложение 7). Оно состоит из названия автоматизируемого технологического процесса, исходных данных для расчета автоматической системы регулирования одной из технологических переменных в виде численных значений параметров объекта регулирования (К_об, Т1, Т2), максимально возможного процента хода регулирующего органа(М%)  и показателей качества переходного процесса (,∆Y_мах, Т_р^мах, Y_ост^мах –для регуляторов непрерывного вида и А_м, Т _км -для двухпозиционных регуляторов). Кроме того, для последнего регулятора задаётся требуемое значение регулируемой величины Хз.

Общие указания по выполнению курсового проекта.

1.В введении курсового проекта, должна быть обоснована необходимость автоматизации конкретного технологического процесса, перечислены технико-экономические показатели (надёжность и ритмичность производства, себестоимость и качество продукции, доля ручного труда и т. д.), которые улучшаются после внедрения автоматических систем.

2. В первом разделе необходимо осуществить анализ технологической схемы в соответствии с темой курсового проекта и обосновать выбор параметров измерения, регулирования и сигнализации. С этой целью студент изучает указанный в задании технологический процесс, определяет параметры, значение которых требуется измерять, регулировать, а также сигнализировать об их значениях. В результате этого на схеме должны быть указаны нумерация и места расположения датчиков, регуляторов, элементов индикации, сигнализации, коммутации, а также каналов прохождения сигналов. Схематично показывается их функциональное предназначение (в виде обозначений) и линии связи между ними. Всё это производится на базе знаний, полученных при изучении технологических дисциплин и оборудования соответствующей области. Теоретические основы этого раздела изложены в пунктах 4.1 и 4.2 настоящих методических указаний (МУ)

3. При описании функциональной схемы автоматизации, её состава и принципа действия необходимо показать роль элементов схемы в процессе автоматизации, их функциональные связи, расположение, также прохождение информационных и управляющих сигналов. При этом используется принятая в предыдущем разделе нумерация этих элементов и каналов связи.

4. При обосновании выбора средств автоматизации необходимо учитывать такие параметры, как диапазон изменения измеряемых величин, требуемая точность измерения, условия эксплуатации приборов ( пожаро и электробезопасность, агрессивность, токсичность и физико-химические свойства среды), дальность передачи информационных и управляющих сигналов. В результате такого выбора в разделе указывается маркировка прибора, его место установки, наименование измеряемого параметра и т.д. (приложение 6).

5. Вычисление асимптотических параметров объекта регулирования осуществляется с использованием численных значений кривой разгона. По полученным значениям этих параметров производится выбор вида регулятора. Порядок выполнения этого этапа описан в подразделах 4.3.2 и 5.1 МУ.

6. При выборе типа регулятора (закона управления) и расчёта его параметров учитываются требования, предъявляемые к качеству регулирования. Эти требования определяются такими показателями, как максимально возможный процент хода регулирующего органа М%, максимально допустимое динамическое отклонение регулируемой величины ∆У_мах, максимально допустимое время регулирования Т_р.^мах и установившееся отклонение У_ост. Для расчёта параметров регулятора используются формулы, соответствующие 20%-ному перерегулированию (Табл. 2). Расчёты, производимые на этом этапе, проиллюстрированы в подразделах 5.2.1 МУ - для непрерывного регулятора, 5.3.1 и 5.3.2-для двухпозиционного.

7. Моделирование и исследование процессов регулирования, происходящих в спроектированной АСР, на ПЭВМ с последующей коррекцией параметров регулятора. Порядок выполнения этого этапа представлен в подразделе 5.2.2 МУ. Этот этап проектирования выполняется только в случае выбора непрерывного регулятора.