Магистерский диплом на тему Организационное сопровождение и технико-экономическое обоснование проведения работ по модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сжигания акролеиновых отходов.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Организационное сопровождение проведения работ по модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сжигания акролеиновых отходов 6
1.1 Процесс создания автоматизированной системы управления процессом 6
1.2 Выводы по разделу 7
2 Анализ научно-технической литературы и патентов 8
2.1 Анализ научной и научно-технической литературы по теме исследования. Особенности процесса сжигания акролеиновых отходов 8
2.2 Анализ патентов 10
2.3 Выводы по разделу 12
3 Расчетная часть проводимого исследования 13
3.1 Исходные данные для проектирования системы управления 13
3.2 Разработка математической модели 14
3.3 Выводы по разделу 24
4 Проектирование системы управления 26
4.1 Выбор панели 26
4.2 Выбор микроконтроллера 27
4.3 Выбор модуля ввода и вывода аналоговых сигналов 40
4.4 Выбор расходомера 42
4.5 Выбор преобразователя давления и датчиков 47
4.6 Выбор регулирующего клапана 51
4.7 Выбор уровнемера 52
4.8 Выбор регулирующего органа 53
4.9 Выбор частотного преобразователя 54
4.10 Выбор электропневмопреобразователя 55
4.11 Выводы по разделу 56
5 Технико-экономическое обоснование проведения работ АСУТП сжигания акролеиновых отходов 57
5.1 Расчет инвестиций капитальных затрат по проекту модернизации АСУТП процесса сжигания акролеиновых отходов 57
5.2 Расчет себестоимости выпускаемой продукции 59
5.3 Расчет показателей экономической эффективности проекта 63
5.4 Выводы по разделу 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 67

Введение:

Актуальность темы. В настоящее время актуальной проблемой является оптимизация процесса сгорания. Повышенные требования по уменьшению вредных выбросов с одной стороны, и острая экономическая ситуация с другой стороны, побуждают к повышению эффективности и качества сжигания различных видов топлива.
Для разработки высококачественной системы автоматического управления необходимо комплексное изучение факторов влияния на процесс горения, существующих методов уменьшения вредных выбросов, структурных и технических решений по автоматизации.
В последние десятилетия в результате значительного роста объемов производства полимерных материалов и их использования во всех сферах жизнедеятельности населения актуальной становится проблема изучения большого числа приоритетных, с точки зрения опасности для человека и окружающей среды, химических веществ и материалов.
Одним из направлений исследований в данной отрасли является модернизация систем управления технологических процессов сжигания акролеиновых отходов.
Автоматизация производства играет важную роль в современной промышленности. Введение автоматизации на производстве позволяет повысить эффективность труда, улучшить качество выпускаемой продукции и создать оптимальное использование всех ресурсов предприятия.
В данной работе разрабатывается и исследуется система автоматического управления сжигания отходов. В качестве отходов используется акролеин.
В настоящее время одним из ненасыщенных алифатических альдегидов широкое применение в промышленности получил акролеин. Акролеин является сырьем для промышленного синтеза аллилового спирта, акрилонитрила и его производных, значительное количество акролеина расходуется на производство метионина.
Акролеин является перспективным материалом для создания аллилового спирта и глицерина, необходимых для производства пластмасс.
Целью написания выпускной квалификационной работы является организационное сопровождение и технико-экономическое обоснование проведения работ по модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сжигания акролеиновых отходов.
При написании работы были поставлены следующие задачи:
1. Изучить нормативные документы, регламентирующие проведение работ по модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сжигания акролеиновых отходов;
2. Выполнить анализ существующих методов сжигания акролеиновых отходов;
3. Выполнить разработку математической модели процесса сжигания;
4. Выполнить проектирование системы управления;
5. Выполнить расчет технико-экономических показателей выполнения проекта.
Объектом исследования является автоматизированная система управления печью по каналам расхода газ-воздух по температуре в печи. Предметом исследования является система управления процессом сжигания акролеиновых отходов.

Заключение:

В настоящее время сжигание отходов применяется в различных отраслях промышленности, поскольку любой технологический процесс основывается на определении массы исходного вещества, контроле и регулировании производительности, обеспечении заданного расхода материала.
В данной работе разработана и исследована система автоматического управления сжигания акролеиновых отходов. Проведен обзор и анализ научно-технической литературы. Разработана математическая модель объекта управления – печи.
Рассчитаны настроенчые коэффициенты регулятора, а также реализовано моделирование системы управления печи сжигания отходов в программном средстве SciLab-Xcos.
За счет оснащения всей системы управления современным средствами автоматизации была выполнена основная задача управления технологическим процессом сжигания акролеиновых отходов.
При написании работы были выполнены следующие задачи:
1. изучены нормативные документы, регламентирующие проведение работ по модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сжигания акролеиновых отходов;
2. выполнен анализ существующих методов сжигания акролеиновых отходов;
3. выполнена разработка математической модели процесса сжигания;
4. выполнено проектирование системы управления;
5. выполнен расчет технико-экономических показателей выполнения проекта.

Фрагмент текста работы:

1 Организационное сопровождение проведения работ по модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом сжигания акролеиновых отходов

1.1 Процесс создания автоматизированной системы управления процессом
 Процесс создания АС представляет собой совокупность упорядоченных во времени, взаимосвязанных, объединенных в стадии и этапы работ, выполнение которых необходимо и достаточно для создания АС, соответствующей заданным требованиям.
Состав и правила выполнения работ на установленных настоящим стандартом стадиях и этапах определяют в соответствующей документации организаций, участвующих в создании конкретных видов АС.
Стадии и этапы создания автоматизированных систем представлены в виде таблицы 1.1.
Таблица 1.1 – Стадии и этапы создания АС
Стадии Этапы работ
1. Формирование требований к АС 1.1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС
1.2. Формирование требований пользователя к АС
1.3. Оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания)
2. Разработка концепции АС 2.1. Изучение объекта
2.2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ
2.3. Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетво-ряющего требованиям пользователя
2.4. Оформление отчета о выполненной работе
3. Техническое задание 3.1. Разработка и утверждение технического задания на создание АС
4. Эскизный проект 4.1. Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям
4.2. Разработка документации на АС и ее части

Продолжение таблицы  1.1

5. Технический проект 5.1. Разработка проектных решений по системе и ее частям
5.2. Разработка документации на АС и ее части
5.3. Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку
5.4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации
6. Рабочая документация 6.1. Разработка рабочей документации на систему и ее части
6.2. Разработка или адаптация программ

7. Ввод а действие 7.1. Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие
7.2. Подготовка персонала
7.3. Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)
7.4. Строительно-монтажные работы
7.5. Пусконаладочные работы
7.6. Проведение предварительных испытаний
7.7. Проведение опытной эксплуатации
7.8. Проведение приемочных испытаний
8.Сопровождение АС 8.1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами
8.2. Послегарантийное обслуживание

Сжигание акролеиновых отходов должно выполняться с ГОСТ Р 54205-2010, а процесс создания автоматизированной системы сжигания – в соответствии с ГОСТ 34.601-90.

1.2 Выводы по разделу

В первой главе работы рассмотрены основные стадии проектирования системы автоматизированного управления процессом сжигания акролеиновых отходов  на основании ГОСТа «Автоматизированные Системы. Стадии создания». Рассмотрены обязанности участников работ при проектирование АСУТП, основные виды работ и необходимых услуг. 
Сжигание акролеиновых отходов должно выполняться с ГОСТ Р 54205-2010, а процесс создания автоматизированной системы сжигания – в соответствии с ГОСТ 34.601-90.