Автоматизированное проектирование системы управления технологическим процессом производства цем (стр. 1 из 14)

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

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

1 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.