Автоматика и автоматизация

Содержание:

Введение.

1. Технология изготовления.

2. Датчики.

3.Обоснование необходимости автоматизированного контроля          технологического процесса производства стеновых панелей.

 

4.Требования к автоматизированной системе регулирования производства стеновых панелей.

 

5.Раздел автоматизации. 
      

         5.1Идентификация объекта автоматизации.

 

         5.2 Оптимизация параметров настройки П – регулятора.

Вывод.

Заключение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Техническое перевооружение предприятий стройиндустрии, ускоренное внедрение новых интенсифицированных  технологических процессов невозможно без использования высокотехнологического оборудования комплексной автоматизации. Разработка и внедрение на предприятия  стройиндустрии автоматических систем управления (АСУ) позволяет решать задачи оперативного управления на трех основных уровнях:

1) локальные средства автоматики; 
2) автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП); 
3) отраслевые автоматизированные системы управления (ОАСУ).

Характерной особенностью современного этапа автоматизации  является то, что она опирается  на революцию в ЭВТ, а также  быстрое развитие робототехники.

Применение  современных средств и систем автоматизации позволяет решать задачи:

1. Вести процесс с производительностью, максимально достижимой для данных производительных сил, автоматически учитывая непрерывные изменения технологических параметров, свойств исходных материалов и полуфабрикатов, изменение в окружающей среде и ошибки операторов; 
2. Управлять процессом, постоянно учитывая динамику производственного плана для номенклатуры выпускаемой продукции путем оперативной перестройки режимов технологического оборудования, перераспределения работ и т.д. 
3. Автоматически управлять процессом в условиях вредных и опасных для здоровья человека.

Решение поставленной задачи возможно, если имеются  следующие предпосылки:

1) наблюдаемость основных технологических  параметров производственного процесса (возможность прямых или косвенных  измерений всех параметров, характеризующих  состояние процесса). 
2) потенциальная управляемость производственного процесса (возможность компенсировать возмущение быстрее, чем успевает измениться это возмущение). 
3) прогрессивность производственного процесса и используемого технологического оборудования (возможность модернизации). 
4) наличие необходимой степени изученности производственного процесса как объекта управления. 
5) возможность получения технико-экономического, социального или иного эффекта. 
6) реальность практического использования потенциально достижимого эффекта. 
7) наличие необходимого технического обеспечения разрабатываемого АСУТП. 
8) наличие необходимых организационных предпосылок для создания АСУТП.

Внедрение систем автоматизации направлено на повышение эффективности производственных процессов. Основными источниками  внедрения СА является:

1) повышение  культуры производства, качества  продукции и эффективности использования  технологического оборудования; 
2) повышение производительности труда при выполнении технологических операций, резкое сокращение ошибок и брака, стабилизация технологического процесса, сокращение числа работающих; 
3) увеличение выпуска и повышение надежности продукции, оптимизация номенклатурного распределения производственной продукции; 
4) сокращение потерь рабочего времени на участках и технологических линиях, увеличение оперативности управления производственным процессом со стороны персонала и увеличение качества управления. [1]

 

 

 

1.Технология изготовления  панелей  представлена   следующими  операциями:

 

-подготовка сырья_и материалов; 

-сборка панелей; 

-заливка панелей; 

- складирование  и приемка готовых изделий.

 

   Производство  стеновых  строительных панелей  размещаются  на площади от 700-1200м2 отапливаемых помещений   с  температурой в помещениях не менее 15С°.

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая схема производства стеновых панелей

 

 

В качестве сырья для производства стеновых панелей используется древесина, поставляемая в брёвнах. На специальных  станках брёвна очищаются от коры, а затем измельчаются в рубительных машинах. Полученную щепу сортируют, методом промывания удаляют из неё инородные включения (грязь, песок), а затем подвергают воздействию горячего пара.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Датчики

Накладной датчик температуры воды ОВЕН ДТС3225-PТ1000.В2

Накладной датчик температуры воды ОВЕН ДТС3225-PТ1000.В2 предназначен для измерения температуры воды в трубопроводах и вентиляции оборудования. Датчик устанавливается на трубопровод, крепление осуществляется с помощью хомута.

УСУ-Д-1М-02

 

УСУ-Д-1М-02 состоит из пульта управления и датчиков контролируемых параметров (датчика  оборотов, датчика температуры воды, датчика температуры масла, датчика  давления воды, датчика давления масла, датчика протечки топлива).

 

 

 

Датчики крутящего момента

Датчики крутящего момента напрямую подключаются к тензометрической станции ZET 017-T8, в этом случае питание датчиков осуществляется от встроенного генератора тензостанции. Поставляемое с тензостанциями программное обеспечение ZETLAB TENZO позволяет проводить все виды тензоизмерений, в него входят такие программы, как Тензометр, Энкодер, Торсиограф, Тахометр и др. Результаты измерений могут отображаться в виде графика или параметрической зависимости, записываться в журнал. Датчики крутящего момента силы разработаны для статических и динамических измерений крутящего момента, контроля частоты скорости вращения и угла поворота. Датчики крутящего момента сконструированы для измерений малых, средних и больших моментов и могут использоваться в различных испытательных стендах агрегатов и машин для целей контроля и регулирования. Датчики крутящего момента могут применяться в различных отраслях промышленности.

Датчики тока и напряжения

Датчики тока и напряжения используются для  измерения высоких значений токов  и напряжений при использовании модулей АЦП ЦАП, анализаторов спектра и анализаторов качества электроэнергии.

Конструкция датчиков тока включает в себя магнитопровод с зазором и компенсационной обмоткой, датчик Холла и электронную плату обработки сигналов. Магниточувствительный датчик Холла закреплен в зазоре магнитопровода и соединен с входом электронного усилителя.

Регулятор влажности

В качестве регулятора влажности был  выбран измеритель-регулятор температуры  и влажности– МПР51 Щ4.01 – для работы с термопреобразователями сопротивления 50 Ом.

Программируемый измеритель-регулятор типа МПР51-Щ4 предназначен для управления многоступенчатыми  температурно-влажностными режимами технологических  процессов при производстве мясных и колбасных изделий, в хлебопекарной  промышленности, изготовлении железобетонных конструкций, сушке древесины, в  климатических камерах и цементном  производстве по заданной пользователем  программе.

Прибор  МПР51-Щ4 позволяет:

• измерять шесть параметров: температуру камеры («сухого» термометра) Т_сух; температуру «влажного» термометра Т_влаж; температуру продукта Т_прод, влажность, положения двух задвижек;
• вычислять два дополнительных параметра: Т = разность температур ∆_сух – Т_прод; влажность – психрометрическим методом (по показаниям «сухого» и «влажного» термометров);
• регулировать температуру по двум независимым каналам (не только газовой, но и жидкой, и твердотельной среды);
• задавать программу регулирования с различными уровнями защиты для разных групп специалистов;
• сигнализировать об обрыве или коротком замыкании в линии «прибор – датчик».
• регистрировать контролируемые параметры на ЭВМ.

 

Габаритный чертеж

Схема подключения прибора

 

 
Вид прибора сзади

Исполнительный механизм с ОС

Механизмы МЭОФ — однооборотные электрические  фланцевые исполнительные механизмы, обеспечивающие передачу крутящего  момента на рабочий орган арматуры неполноповоротного принципа действия.

Механизмы МЭОФ предназначены для перемещения  рабочих органов запорно-регулирующей трубопроводной арматуры поворотного  принципа действия в системах автоматического  регулирования технологическими процессами различных отраслей промышленности в соответствии с командными сигналами, поступающими от регулирующих или управляющих устройств. Механизмы устанавливаются непосредственно на арматуру.

Основные  функции:

автоматическое, дистанционное или ручное открытие/закрытие трубопроводной арматуры;

автоматический  и дистанционный останов рабочего органа арматуры в любом промежуточном  положении;

позиционирование  рабочего органа в любом промежуточном  положении;

формирование  информационного сигнала о конечных и промежуточных положениях рабочего органа и динамике его перемещения;

 

 

Схема расположения датчиков

 

 

3.Обоснование необходимости автоматизированного контроля технологического процесса производства стеновых панелей

Наиболее  высокий уровень автоматизации  в промышленности строительных материалов имеет цементное производство. Основной предпосылкой для этого является соответствующее состояние технологических  протоков производства. Доминирующий способ производства цемента в РФ – мокрый способ, поэтому основной объем работ по автоматизации  цементной промышленности связан с  этим способом. Вместе с тем в  последние годы внедряют и сухой  способ производства цемента.

Существующий  уровень автоматизации цементного производства характеризуется установкой на всех технологических переделах  приборов автоматического контроля, как общепромышленного назначения, так и специфических, специально созданных для цементной промышленности. На передовых заводах осуществляется комплексная автоматизация производства. Разработаны, внедрены и показали высокую  надежность и эффективность системы  автоматизации основных технологических  процессов – приготовления сырья, обжига и помола клинкера. Созданы  и серийно выпускаются установки  автоматического контроля и регулирования  процесса сушки шкалы в прямоточных  сушильных барабанах, процесса охлаждения цементного клинкера в холодильниках  колосникового типа. Всего в цементной  промышленности внедрено и работает около 600 различных систем автоматизации.

Успехи  отечественной науки и техники  в области создания электронных  управляющих машин позволили  перейти к качественно новому этапу автоматизации, характеризующемуся переходом от автоматизации отдельных  технологических агрегатов к  автоматизации участков производства и завода в целом. Необходимые  для этого работы по математическому  описанию объектов управления и разработке алгоритмов управления производят в  различных институтах России.

Следующим этапом совершенствования управления по отношению к оптимальному планированию работы цехов является оптимизация  деятельности завода в целом по экономическому критерию. Для этого разрабатывают  математическо-экономическую модель цементного производства. Предусматривается  выполнение работ по созданию типовых  автоматизированных систем управления с определением наиболее экономических  структур и последующего их распространения  с постоянно возрастающим объемом  внедрения систем автоматизации  отдельных агрегатов, линий, а также  средств автоматизации инженерного  и управленческого труда.[1]

4.Требования к автоматизированной системе регулирования производства стеновых панелей

Автоматизация оборудования позволяет увеличить  его производительность, сократить  затраты материалов, топлива и  энергии за счет более рационального  их использования, а также сократить  количество обслуживающего персонала  и сохранять качество продукции. Однако прежде чем приступить к разработке системы автоматического управления, необходимо оценить, что она дает предприятию и всему народному  хозяйству, какие критерии и методы должны быть положены в основу оценки экономической эффективности автоматизации  и, наконец, какими должны быть системы автоматического управления, чтобы обеспечить максимальный экономический эффект.

Каждая  автоматическая система должна быть оценена с точки зрения удобства и экономичности ее эксплуатации. Автоматизация технологических  процессов производства стеновых панелей  позволяет резко повысить культуру производства и производительность труда, обеспечить сохранение качества нагреваемых за счет точного выдерживания тепловых режимов в процессе разогрева, а также обеспечить оптимальный  расход топлива и электрической  энергии.

Автоматизация процессов может быть как комплексной, когда все звенья технологического потока работают без непосредственного  влияния оператора, так и частичной, когда управляют отдельными производственными  процессами, машинами, которые входят в единый технологический комплекс. Для управления процессами пуска, выключения, регулирования режимов, открытия и  закрытия кранов, вентилей и т. п. можно  применять средства ручного или  автоматического управления. Кроме  того, управление может быть местным, дистанционным, централизованным и  полностью автоматическим.

Местным управлением предусматривается  управление отдельными операциями машины или агрегата непосредственно с  места его установки. Дистанционное  управление позволяет выполнять  операции, связанные с пуском, регулированием режимов и остановкой одного или  нескольких агрегатов с одного пульта, установленного на некотором расстоянии от управляемого объекта. Автоматическое управление позволяет обеспечивать работу одного или нескольких агрегатов  по заранее определенным условиям —  программам.

Обслуживающий персонал в этом случае осуществляет лишь первоначальное включение объекта  в работу, а в дальнейшем следят за исправностью элементов автоматической системы и самого объекта регулирования.

Для обеспечения положительного эффекта  использования системы автоматизации, к ней предъявляют следующие  требования:

·  обеспечить статическую ошибку – не более 5%;