Магистерский диплом (ВКР) на тему Разработка автоматизированной системы управления газорегуляторной установкой

Содержание:

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1 ОПИСАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА 8

1.1 Характеристика предприятия 8

1.2 Описание цеха 16

1.3 Описание объекта 18

1.4 Постановка задачи 20

2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ 22

2.1 Описание объекта управления, выбор газорегуляторной установки, выбор датчиков 22

2.2 Описание системы управления 28

2.3 Структурная схема системы управления 32

2.4 Разработка математической модели 42

2.4.1 Составление дифференциальных уравнений 42

2.4.2 Вывод передаточных функций 46

3 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ 52

3.1 Выбор типа регулятора 52

3.2 Расчет параметров регулятора 54

3.3 Моделирование системы управления 56

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 70

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 73

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 85

Введение:

Автоматизация производственных процессов – основное направление, по которому в настоящее время продвигается производство во всем мире. Все, что раньше выполнялось самим человеком, его функции, не только физические, но и интеллектуальные, постепенно переходят к технике, которая сама выполняет технологические циклы и осуществляет контроль за ними. Вот такое теперь генеральное русло современных технологий. Роль человека во многих отраслях уже сводится лишь к контролеру за автоматическим контролером.

Применение комплексных систем автоматизации с использованием автоматизированных систем современной вычислительной техники значительно увеличивает производительность труда, минимизирует вероятность возникновения различных аварийных ситуаций. С помощью систем автоматизации исключается необходимость исполнения сотрудником однообразных операций [3].

Тема данной выпускной квалификационной работы – «Разработка автоматизированной системы управления газорегуляторной установкой».

Цель выпускной квалификационной работы – проектирование решений по автоматизации технологического процесса газорегуляторной установки на Калининской атомной электростанции.

Исходя из темы и цели выпускной квалификационной работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:

– дать общую характеристику современных систем автоматизации технологических процессов;

– исследовать методологию построения систем автоматизации технологических процессов;

– исследовать технические и программные средства, необходимые для автоматизации технологических процессов;

– дать общую характеристику технологического процесса;

– произвести анализ особенностей технологического оборудования;

– сформировать требования к системе автоматизации;

– разработать структуру системы автоматизации технологического процесса;

– произвести выбор необходимых технических средств системы автоматизации;

– произвести разработку программной части системы автоматизации;

– произвести разработку рекомендаций по внедрению и монтажу системы автоматизации;

– произвести моделирование системы.

Объект исследования – автоматизированная система управления газорегуляторной установкой на Калининской атомной электростанции.

Предмет исследования – анализ различных вариантов разработки систем автоматизации газорегуляторной установки на Калининской атомной электростанции.

Методы исследования, применяемые в процессе работы:

— метод сравнения;

— метод анализа;

— изучение теоретических аспектов рассматриваемой тематики;

— разработка практических рекомендаций.

Практическая значимость данной работы – конечный результат даст возможность организовать на исследуемом производственном объекте современную систему автоматизации, которая позволит обеспечить безопасность производственного процесса и сэкономить материальные ресурсы предприятия.

В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы предполагается получить значительный объем теоретических и практических навыков, которые будут необходимы в процессе дальнейшей трудовой деятельности.

Заключение:

В данной выпускной квалификационной работе разработана система автоматизированного управления газорегуляторной установкой с использованием современных технических средств автоматизации.

Перед началом работы была поставлена задача автоматизации системы управления и обеспечения высокой стабильности требуемых технологических параметров.

Определено, что система автоматического управления улучшит технико-экономические показатели работы газорегуляторной установки, повысит надежность и безопасность работы оборудования, а также улучшить условия труда персонала.

В данной выпускной квалификационной работе описан исследуемый технологический процесс, произведена индикация объекта управления.

Рассчитаны настроечные параметры регулятора.

Для определения настроечных параметров регулятора использовался табличный метод, а так же метод расчет с помощью программного комплекса MATLAB.

В работе произведена оценка качества регулирования.

Для выполнения поставленной задачи разработки системы автоматического управления произведен выбор:

— датчиков САУ;

— автоматического регулятора;

— исполнительного механизма.

Результатом проделанной работы является разработанный проект автоматизации системы управления газорегуляторной установкой с использованием современных технических средств автоматизации.

По завершению выполнения данной выпускной квалификационной работы получен значительный объем специальных практических и теоретических навыков, которые будут необходимы в процессе дальнейшей трудовой деятельности по специальности.

По завершению работы, можно утверждать, что поставленная цель полностью достигнута, а задачи выполнены.

Фрагмент текста работы:

ОПИСАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА

1.1 Характеристика предприятия

Калининская атомная электростанция (КАЭС) расположена на севере Тверской области, в 125 километрах от города Тверь, на южном берегу озера Удомля. Ее общая площадь, составляет 287,37 гектаров.

Калининская АЭС является филиалом концерна «Росэнергоатом». Внешний вид станции приведён на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Внешний вид Калининская атомная станция

Благодаря своему географическому расположению станция осуществляет высоковольтный транзит электроэнергии. Через открытое распределительное устройство Калининская атомная станция выдает мощность в Объединенную энергосистему Центра по высоковольтным линиям на Тверь, Москву, Санкт-Петербург, Владимир, Череповец.

Расстояние до Москвы составляет 330 километров, до Санкт-Петербурга – 400 километров.

Станция состоит из двух очередей, каждая из которых включает в себя два энергоблока. Их суммарная установленная мощность составляет четыре тысячи мегаватт. Энергетический пуск первого блока состоялся в 1984 году, в 1986 году был включен в сеть второй энергоблок. Во второй очереди были введены в эксплуатацию третий (2004) и четвертый блок (2011).

На Калининской АЭС используются реакторные установки типа ВВЭР-1000 (водо-водяные энергетические реакторы установленной мощностью 1000 мегаватт каждый). Калининская АЭС использует для охлаждения оборудования естественные озера Песьво и Удомля, образующие водохранилище Калининской АЭС.

Начиная с 2009 года Калининская атомная электростанция выполняла масштабную программу модернизационных