1353

Аналогичное построение процесса регулирования нужно сделать и для вычисленных оптимальных настроечных параметров регуляторов. И сделать сопоставление этих двух процессов регулирования.

Для оптимальных настроек регуляторов также необходимо выполнить на ЭВМ проверку на устойчивость систем регулирования с определением запасов устойчивости по фазе и амплитуде методом Найквиста-Михайлова.

Студент должен выяснить характер основного возмущающего воздействия на объект, решить вопрос практического измерения этого возмущения.

Эти результаты дают возможность построить комбинированную систему регулирования, инвариантную к этому возмущению.

Впояснительной записке проекта показать полную структурную схему регулирования с учетом компенсации возмущающих воздействий. Полную принципиальную схему регулирования, представить на чертеже иллюстраций.

Студент должен иметь математические модели технологического объекта с соответствующими ограничениями на входные и выходные параметры. С помощью этих математических моделей в виде уравнений регрессии, таблиц состояний необходимо составить вычислительную процедуру, алгоритм компьютерной оптимизации технологии. Здесь целесообразно методом экспертных оценок определить весовые коэффициенты каждой целевой функции управления.

Эту экспертную оценку можно провести среди сотрудников кафедры АПП и других кафедр, на которых читаются рассматриваемые технологии.

Весовые коэффициенты каждой целевой функции дадут возможность студенту свести все целевые функции в одну аддитивную функцию.

Поиск оптимальных значений входных изменяемых технологических параметров по аддитивной функции можно проводить с помощью метода покоординатного спуска, метода градиента, наискорейшего спуска и другими методами.

Если аддитивная функция представляет собой линейную функцию, то эта задача может быть решена методом линейного программирования – «Симплекс методом». Задача оптимизации технологии, управления может быть и простой, однокритериальной.

Вкурсовом проекте показать вычислительную процедуру, алгоритм, программу однокритериальной или многокритериальной оптимизации технологии в системе компьютерного управления.

11

То же самое нужно сделать по компьютерной оптимизации системы автоматического регулирования.

На листе иллюстраций следует показать алгоритмы, программы компьютерной оптимизации систем автоматического регулирования и управления.

При построении математических моделей важное значение имеет правильный выбор входных параметров, условий их ограничения и целевой функции. Студенты могут использовать готовые математические модели, выявленные в процессе сбора исходных данных. Описание раздела может сопровождаться технологическими картами, картами технологического контроля.

При выборе управляемых параметров необходимо учитывать следующие требования:

-параметры должны быть информативными;

-параметры должны измеряться при любом изменении технологического процесса.

По этому разделу также необходимо сделать выводы, отметить новизну, оригинальность решения задач математического моделирования, компьютерной оптимизации систем регулирования и управления процессами.

Проектирование, выбор комплекса технических средств автоматизации

Исходя из анализа существующих на предприятии систем автоматизации, автор курсового проекта, в соответствии с целью и задачами проектирования, должен выдать проектные решения по совершенствованию, реконструкции, комплектованию новых систем автоматизации.

Эти проектные решения по каждой системе автоматизации студент в пояснительной записке представляет в виде описаний, структурных, функциональных схем. А наиболее оригинальные, важные проектируемые системы контроля, сигнализации, регулирования, управления показывает в виде принципиальных схем на листах иллюстраций.

Принципиальные схемы вычерчиваются в соответствии с существующими стандартами, которые студент изучил на кафедре, в частности ГОСТ 21.404-85 СПДС – «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах».

12

В описании проектируемых систем автоматизации студент обязан учитывать требования условий производства и надежности этих систем.

Выбор технических средств автоматизации должен проводиться из современных каталогов выпускаемых средств автоматики на заводах Российской Федерации.

Если на предприятии используются изношенные, устаревшие импортные технические средства автоматизации из дальнего зарубежья, то эти средства необходимо заменить на отечественные и дать этой замене необходимые обоснования.

Спецификацию на технические средства автоматизации составить в установленном порядке с указанием технических характеристик всех приборов и оборудования автоматизации, их количества в проектируемых системах, заводы изготовители.

Спецификацию на приборы и оборудование представить в приложении к пояснительной записке.

Для создания автоматизированной системы (АСУ ТП) следует составить перечни сигналов, вводимых в вычислительный комплекс и выводимых из него. Эти данные целесообразно представлять в виде таблиц.

По этому разделу дать краткие выводы, в которых отразить также новизну и технический уровень предлагаемых систем автоматики.

Проектные решения по монтажу, наладке и эксплуатации основных систем автоматизации

На основании изучения особенностей эксплуатации технологического оборудования студент дает проектные решения по монтажу щитов КИП и А, датчиков, исполнительных механизмов и управляющих устройств от регулятора до управляющего компьютера.

При этом необходимо описать особенности монтажа электрических цепей, пневматических, гидравлических линий. Это описание не должно быть слишком обширным и проектные решения по монтажу должны быть примерно на уровне технического задания.

По согласованию с руководителем курсового проекта на листе иллюстраций показать одну из важных систем автоматики и на этой иллюстрации выполнить достаточно полную монтажную схему в соответствии с ГОСТ на уровне рабочего проекта.

13

Вэтом разделе студент обязан отметить особенности наладки проектируемых систем автоматики с учетом технических требований к наладке электронных, электрических, гидропневматических приборов и средств вычислительной техники.

Студент должен изучить условия работы технологического оборудования. Он должен иметь представления о запыленности, вибрациях помещений, цехов, о влажности и температуре окружающей среды и с учетом всего этого должен отметить особенности влияния этих условий на надежность работы предлагаемых в проекте систем автоматизации.

Ввыводах по разделу необходимо показать, каким образом учитываются требования условий эксплуатации оборудования к монтажу, наладке систем автоматики.

Вэтих выводах также следует отметить качество монтажа систем автоматики по сравнению с монтажом действующих на предприятии систем.

Рекомендации по эксплуатации систем автоматизации

Студент должен дать краткие рекомендации по эксплуатации исполнительных устройств, приборов КИП и автоматики, вычислительной техники.

Врекомендациях предусмотреть регламентные работы по профилактическому и другим видам ремонта в соответствии с техническими характеристиками средств автоматизации и условиями их эксплуатации.

При этом необходимо использовать опыт работы по эксплуатации систем автоматики на предприятии, где проходила преддипломная практика.

Также нужно отметить рекомендации по практическому использованию разработанных автором алгоритмов, компьютерных программ, расчетов оптимальных параметров настройки регуляторов, компьютерной оптимизации технологий в системах управления соответствующим оборудованием.

Вэтих рекомендациях желательно отразить особенности практического использования программного продукта.

Врассматриваемых рекомендациях сделать упор на обеспечение прежде всего надежной эксплуатации проектируемых систем автоматики.

Ввыводах по разделу показать обоснованность рекомендаций по эксплуатации систем автоматики и их практическую вписываемость в условия работы участка, цеха, предприятия.

14

Заключение

Вэтом заключительном разделе показать, что курсовой проект является актуальным для совершенствования систем автоматики на участке, цехе. Обосновать, что применяемые системы автоматики на предприятии требуют совершенствования.

Отметить результаты теоретического, экспериментального исследования объектов регулирования, управления. Дать краткую характеристику математических моделей, передаточных функций и показать результаты решения задач компьютерной оптимизации, автоматизации технологии, систем автоматического регулирования и управления.

Нужно отразить особенности проектирования, выбора технических средств автоматизации, компьютеризации. Следует указать, каким образом проектные решения повышают уровень БЖД.

Вконце заключения отметить, какой экономический, экологический, социальный эффект получает предприятие от использования проектных решений.

После этого необходимо привести в алфавитном порядке список используемой литературы. Полный объем пояснительной записки составляет 25-30 страниц.

Графический материал курсового проекта должен содержать 3 листа формата А1 для иллюстраций основных результатов проектирования, изложенных в пояснительной записке.

Рассмотренные выше методические указания предназначены для основной массы студентов по направлению подготовки 15.03.04 - Автоматизация технологических процессов и производств (уровень бакалавриата). В отдельных случаях, по согласованию с кафедрой АПП и руководителем курсового проекта, некоторые разделы могут выполняться в другом изложении и содержании. Это касается, прежде всего, работ, посвященных серьезным исследованиям и научным разработкам сравнительно узких тем, а также проектам различных лабораторий автоматизации кафедры АПП.

15

2 КУРСОВЫЕ РАБОТЫ

Особенностью курсовых работ является то, что они посвящены разработке и исследованию достаточно оригинальных математических моделей, алгоритмов, программ, технических решений и средств автоматизации.

В содержании пояснительной записки курсовой работы необходимо выполнить следующие разделы:

1.Аналитический обзор рассматриваемой научно-технической задачи, проблемы. Здесь показать причины постановки задачи, ее обоснование, возможные методы решения. Конечно, необходим и критический анализ попыток и вариантов решения задачи другими авторами.

2.Обоснование принимаемых решений. Сделать обзор и обоснование принимаемых методов, структур, алгоритмов по определению математических моделей и синтезу систем компьютерной оптимизации управляемых процессов.

3.Проведение исследований по принятым решениям. Показать процедуру и результаты математического моделирования, оптимизации, экспериментов, расчетов.

4.Представить выбор и сделать анализ способов реализации проектных решений. Дать описание программ, конструкций, системных связей.

5.Провести исследования разработанных программ, технических средств на конкретных объектах и представить результаты этих исследований.

Курсовая работа также должна содержать 3 листа иллюстраций. Состав курсовой работы и содержание ее разделов студент согласовы-

вает с руководителем курсового проектирования.

16

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная литература

1.Меньков А.В., Острейковский В.А. Теоретические основы автоматизированного управления. М.: Изд-во Оникс, 2005.

2.Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирова-

ния. – М.: Наука, 2005.

3.Петровский, В.С. Автоматика и автоматизация производственных процессов лесопромышленных предприятий [Текст]: учеб. /В.С. Петровский; ВГЛТА. –

Воронеж, 2005. – 403 с.

Дополнительная литература

4.Петровский, В.С. Автоматизация технологических процессов и производств в деревообрабатывающей отрасли [Текст]: учеб. / под ред. В.С. Петровского // В.С. Петровский, А.Д. Данилов. – Воронеж: Воронеж. гос. лесотехн. акад., 2010. – 432 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТА; ЭБС «Лань».

5.Петровский, В.С. Автоматизация технологических процессов и производств лесопромышленного комплекса [Текст]: учеб. / под ред. В.С. Петровского // В.С. Петровский. – Воронеж: Воронеж. гос. лесотехн. акад., 2011. – 400 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТА; ЭБС «Лань».

6.Петровский В.С. Управление в автоматизированном производстве (лесопромышленный комплекс) [Текст]: учебник / В.С. Петровский. – Воронеж: ВГЛТА, 2013. – 448 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТА.

7.Поляков С.И., Зуйкин Н.П. Проектирование систем управления. Учебное пособие. – Воронеж: ВГЛТА, 2001.

8.Поляков С.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов [Текст]: учеб. пособие / С. И. Поляков ; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2008. – 372 с.

9.Болдырев, В.С. Технологические основы раскроя сырья и пиломатериалов

[Текст]: учеб. пособие / В.С. Болдырев; ВГЛТА. – Воронеж, 2002. – 336 с. 10.Практическое руководство по деревообработке [Текст]/ [сост. И.М. Фрид-

ман].- СПб.: Политехника, 2000. – 543с.: ил.- ISBN 5-7325-0588-1. 11.Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пило-

материалов [Текст] /ОАО «Научдревпром - ЦНИИМОД». – Архангельск,

2000. – 125с.: ил.- (Учебники XXI века).- ISBN 5-222-01413-4.

17

12.Справочное пособие по производству фанеры [Текст]: справ. /[Васечкин Ю.В., Валягин А.Д., Сергеев В.П., Оберман Р.Р.]. – М.: Экология ,1993. – 288

с. (Справочник ). - ISBN 5-7120-0337-6.

13.Филонов, А.А. Технология изделий из древесины [Текст]: доп. УМО по образованию в обл. лесного дела в качестве учеб. пособия к курсовому и дипломному проектированию для специальности 260200 – Технология деревообработки/ А.А. Филонов, В.А. Гарин; ВГЛТА. – Воронеж, 2001. – 164 с.: ил.

5-79994-0090-9.

18

ПРИЛОЖЕНИЕ

Задание на курсовой проект по дисциплине «Автоматизация технологических процессов и производств»

Студенту АП2-121-ОБ Быкову П. Г. Тема курсового проекта: Автоматизация участка облицовывания кромок заготовок криволинейных мебельных деталей

Задание по составу курсового проекта

1.Описать технологический процесс объекта автоматизации. Отметить технические характеристики оборудования и технологические режимы его работы. На основании анализа технологического процесса выявить контролируемые и регулируемые параметры заданного объекта.

2.Разработать схему автоматизации заданного объекта. Схема должна предусматривать режимы ручного и автоматического управления. В пояснительной записке приводится схема автоматизации и ее описание.

3.Выбрать приборы и средства автоматизации, предусмотренные контурами управления по схеме автоматизации. Технические характеристики выбранных приборов приводятся в пояснительной записке.

4.Выполнить компьютерную оптимизацию систем автоматического регулирования и управления. Для этого разработать структурную схему АСР одного из контуров управления, выбрать передаточные функции, рассчитать коэффициенты передачи, постоянные времени, выбрать один из стандартных законов регулирования, построить динамическую характеристику.

5.Разработать структурную схему АСУТП для объекта автоматизации. Привести описание по видам обеспечения: технического, программного, информационного.

6.Разработать структурные схемы алгоритмов по управлению технологическим процессом, работы ИВК в составе АСУТП. Привести описание вычис-

лительного процесса, предусмотренного в структурной схеме алгоритма.

Графическая часть курсового проекта состоит из 3х листов формата А1.

При выполнении графической части курсового проекта желательно использование средств вычислительной техники и современных прикладных программ «Компас» или «AutoCad».

Первый лист – Схема автоматизации заданного объекта.

Второй лист – Структурная схема ИВК АСУТП. Блок-схема алгоритма управления.

Третий лист – Структурная схема АСР, АЧХ, ФЧХ, АФХ, динамическая характеристика.

Задание выдано « 17 » февраля 2016 г. Срок сдачи « 12 » апреля 2016 г.

19

20