Курсовая с практикой на тему Автоматизация типовых промышленных процессов. (автоматизация управлением микроклиматом)

Содержание:

Список используемых сокращений 5
Введение 6
1. Исследование общей характеристики производственного помещения 8
2. Разработка структурной схемы системы автоматического управления микроклиматом и выбор необходимых технических средств 11
2.1 Разработка структурной схемы системы автоматического управления микроклиматом 11
2.2 Выбор необходимых технических средств 13
3. Используемые протоколы промышленной связи и взаимодействие отдельных элементов АСУ ТП 18
4. Интерфейс, аппаратное и программное обеспечение 19
5. Алгоритм работы АСУ ТП 23
6. Основные требования к системе автоматического управления 27
Заключение 28
Список используемых источников 30

Введение:

Микроклимат рабочих помещений – это климат внутренней среды дан-ных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.
Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, под метеорологическим условиям рабочей среды понимают сочетания температуры, относительной влажности, скорости движения и запыленности воздуха. Температура воздуха является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микро-климата. Скорость движения воздуха — это вектор усредненной скорости пере-мещения воздушных потоков под действием различных побуждающих сил. Для характеристики содержания влаги в воздухе используют понятия — абсо-лютная, максимальная и относительная влажность.
Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы:
— нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной мест-ности);
— регулируемые (особенности и качество строительства зданий и соору-жений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, крат-ность воздухообмена, количество людей в помещении и др.).
Параметры микроклимата рабочей зоны напрямую влияют на психоло-гическое и физическое состояние здоровья сотрудников. Именно поэтому тема-тика исследования и синтеза систем управления микроклиматом рабочих по-мещений является в высшей степени актуальной.
Тема настоящей курсовой работы – «Автоматизация управлением мик-роклиматом».
Цель курсовой работы – проведение исследования и разработки системы управления микроклиматом для производственного помещения на базе про-граммируемого логического контроллера.
Исходя из цели работы, необходимо в процессе ее выполнения решить следующие задачи:
— произвести литературный обзор исследуемой тематики;
— произвести анализ существующих приборов и машин для поддержания микроклимата помещений, их принципов работы, технических характеристик и применимости к исследуемому помещению;
— произвести подбор электронных датчиков, с учетом их технических па-раметров, стоимости и надежности;
— произвести выбор необходимого микроконтроллера и разработать управляющую программу;
— разработать принципиальную электрическую схему устройства.
Для решения данных задач необходимо произвести поиск доступных на рынке компонентов, необходимых для реализации проекта. Следует подобрать программную среду и изучить язык программирования для написания управ-ляющей программы под выбранный микроконтроллер. Изучить государствен-ные стандарты по составлению и оформлению принципиальных электрических схем.
В результате выполнения данной работы будет произведен расчет элек-трической принципиальной схемы, написан программный код и произведен выбор оптимальных компонентов к устройству.
Объект исследования настоящей работы – система управления микро-климатом в производственном помещении на базе программируемого логиче-ского контроллера.
Предмет исследования – поиск оптимальных технологических и техниче-ских решений в процессе разработки системы управления микроклиматом в производственном помещении на базе программируемого логического кон-троллера.

Заключение:

В данной выпускной квалификационной работе была разработана систе-ма управления микроклиматом производственного помещения.
Автоматизация процессов обеспечения комфортных условий труда и не-обходимых технологических процессов – это основа эффективного рабочего прогресса во всех сферах деятельности. Именно внедрение автоматизирован-ных систем в совокупности с новыми технологиями способно значительно уве-личить производительность и качество труда.
Система контролирует температуру, влажность и регулирует их в соот-ветствии с заданными параметрами. Все параметры отображаются на дисплее и при необходимости могут передаваться на ПК для обработки и хранения.
В ходе выполнения данной работы была изучена литературы, описыва-ющая работу устройств по измерению, поддержанию и регулированию пара-метров микроклимата в производственном помещении. Были рассмотрены до-ступные на рынке устройства, подходящие под заданное помещение.
Были получены практические навыки работы с программами для моде-лирования и проектирования электронных схем, с микроконтроллером и пе-риферийными электронными компонентами.
Был разработан алгоритм работы программы микроконтроллера, по ко-торому была написана программа, позволяющая управлять внешними устрой-ствами по регулированию параметров микроклимата.
По завершению работы получены следующие результаты:
— произведен литературный обзор исследуемой тематики;
— произведен анализ существующих приборов и машин для поддержания микроклимата помещений, их принципов работы, технических характеристик и применимости к исследуемому помещению;
— произведен подбор электронных датчиков, с учетом их технических па-раметров, стоимости и надежности;
— произведен выбор необходимого микроконтроллера и разработать управляющую программу;
— разработана принципиальная электрическая схема устройства.
По завершению написания работы необходимо отметить, что все постав-ленные задачи были выполнены, цель работы в полной мере достигнута.

Фрагмент текста работы:

1. Исследование общей характеристики производственного помеще-ния

Исследуемое производственное помещение предназначено для производ-ство электронных компонентов и устройств различного назначения.
В исследуемом производственном помещении имеется линия поверхност-ного монтажа печатных плат, которая обеспечивает:
— автоматический процесс загрузки печатных плат;
— автоматический процесс нанесения паяльной пасты;
— 3D-контроль качества нанесения паяльной пасты;
— автоматическую установку компонентов;
— автоматический процесс конвекционного оплавления припоя;
— автоматическую разгрузку спаянных модулей.
Данное помещение имеет следующие размеры и параметры:
— высота – 4 м;
— длина – 12 м;
— ширина – 9 м;
— напряжение питания сети переменного тока: 220 В, 50 Гц.
Помещение можно разделить на 3 зоны: сухого хранения, сушильные установки, отделение поверхностного монтажа.
Схема производственного помещения приведена на рисунке 1.
Сушильные аппараты являются источником повышенной влажности и температуры в помещении, требуют осушения или вытяжки увлажненного воз-духа.
Зона сухого хранения требует поддержания низкой относительной влаж-ности воздуха, равной 15-20%.