Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Тема дипломної роботи магістра: Розробка математичної моделі та дослідження автоматизованої системи регулювання вентиляції типографічного цеху на базі зат «Холдінгова компанія «Бліц Інформ»

Скачати 52.93 Kb.

Тема дипломної роботи магістра: Розробка математичної моделі та дослідження автоматизованої системи регулювання вентиляції типографічного цеху на базі зат «Холдінгова компанія «Бліц Інформ»




Скачати 52.93 Kb.
Дата конвертації25.03.2017
Розмір52.93 Kb.

АНОТАЦІЯ
Тема дипломної роботи магістра: Розробка математичної моделі та дослідження автоматизованої системи регулювання вентиляції типографічного цеху на базі ЗАТ «Холдінгова компанія «Бліц Інформ».
Дипломна робота - кваліфікаційна робота, призначена для об'єктивного контролю ступеня сформованості умінь та знань розв'язувати типові завдання діяльності, які, в основному, віднесені в освітньо-кваліфікаційних характеристиках до організаційної, управлінської і виконавчої (технологічної, операторської) робочих функцій.
Математи́чна моде́ль - система математичних співвідношень, які описують досліджуваний процес або явище. Математична модель має важливе значення для таких наук, як: економіка, екологія, соціологія, фізика, хімія, механіка, інформатика, біологія та ін.

Найважливішим джерелом економії паливно-енергетичних ресурсів, затрачуваних на теплопостачання великих виробничих будинків зі значним споживанням теплової й електричної енергії, є підвищення ефективності роботи системи припливно-витяжної вентиляції (ПВВ) на основі використання сучасних досягнень обчислювальної й керуючої техніки.

Найчастіше для керування системою вентиляції служать засоби локальної автоматики. Основним недоліком такого регулювання є те, що воно не враховує фактичний повітряний і тепловий баланс будинку й реальні погодні умови: температуру зовнішнього повітря, швидкість і напрямок вітру, атмосферний тиск.

Напрямок вітру - одна з характеристик вітру. Найчастіше, зокрема у метеорології, напрямок вітру визначається як азимут напрямку з якого дме вітер. Виключенням, однак, є аеронавігаційне визначення, що вказує напрямок у якому дме вітер, тобто який відрізняється на 180°.
Електрична ене́ргія, або електроенергія - вид енергії, що існує у вигляді потенціальної енергії електричного й магнітного полів та енергії електричного струму. Завдяки зручній технології виробництва, розподілу й споживання, електрична енергія займає чільне місце серед інших видів енергії, що їх споживає людство.
Атмосферний тиск Атмосферний тиск - тиск, з яким атмосфера Землі діє на земну поверхню і всі тіла, що на ній розташовані.
Погода Пого́да - стан нижнього шару атмосфери в конкретній місцевості в конкретний час, або протягом тривалого часу (година, доба, декада, місяць). Характеризується рядом метеорологічних елементів, таких як вітер, температура, тиск, вологість, видимість та ін.
Тому під впливом засобів локальної автоматики система вентилювання повітря працює, як правило, не в оптимальному режимі. Ефективність роботи системи припливно-витяжної вентиляції можна значно збільшити, якщо здійснювати оптимальне керування системами, побудоване на використанні комплексу відповідних технічних і програмних засобів.
Оптимальне управління - вибір і здійснення найкращої програми дій для досягнення бажаного стану керованого об'єкта (виходячи з його певного початкового стану) впливом на параметри управління. Критерієм ОУ можуть бути різні технічні, економічні та інші показники функціонування об'єкта.

Формування теплового режиму можна представити як взаємодію збурюючих і регулюючих факторів. Для визначення керуючого впливу потрібна інформація про властивості й кількість вхідних і вихідних параметрів, та умови протікання процесу передачі тепла. Оскільки метою керування вентиляційним устаткуванням є забезпечення необхідних умов повітряного середовища в робочій зоні приміщень будинків при мінімальних енергетичних і матеріальних витратах, то за допомогою ЕОМ можна буде знайти оптимальний варіант і виробити відповідні керуючі впливи на цю систему. У результаті ЕОМ з відповідним комплексом технічних і програмних засобів утворює автоматизовану систему керування тепловим режимом приміщень будинків (АСУ ТРБ).

Автоматизо́вана систе́ма керува́ння (АСК), Автоматизована система управління (АСУ), Комп'ютерна система управління (КСУ) - автоматизована система, що ґрунтується на комплексному використанні технічних, математичних, інформаційних та організаційних засобів для управління складними технічними й економічними об'єктами.
При цьому варто відзначити також, що під ЕОМ можна розуміти й пульт керування ПВВ, і пульт моніторингу стану ПВВ, а також найпростіший комп'ютер із програмою моделювання САУ ПВВ, обробки результатів і оперативного керування на їхній основі.

Існує три основних підходи до реалізації автоматики для системи вентиляції:

- розподілений підхід: реалізація автоматики ПВВ на основі місцевого комутаційного устаткування, керування кожним вентилятором ведеться відповідним пристроєм. Даний підхід застосовують для проектування автоматики порівняно невеликих вентиляційних систем, у яких не передбачається подальшого розширення. Він є найбільш старішим. До переваг підходу можна віднести, наприклад, те, що у випадку аварії на одній з контрольованих вентиляційних гілок система робить аварійну зупинку тільки даної ланки/секції. Крім того, даний підхід є порівняно простим у реалізації, не вимагає складних алгоритмів керування, спрощує технічне обслуговування пристроїв вентиляційної системи.

Техні́чне обслуго́вування озброєння та військової техніки - полягає у перевірці його укомплектованості і справності (працездатності), чистці і митті, налагодженні і регулюванні, змащуванні і заправленні (дозаправленні) експлуатаційними матеріалами, усуванні несправностей і недоліків, заміні деталей з обмеженими термінами служби і зберігання, перевірці засобів вимірювання, технічному огляді вантажопідйомних машин і посудин, які працюють під тиском.

- централізований підхід: реалізація автоматики ПВВ на основі групи логічних контролерів або програмувального логічного контролера (ПЛК), керування всією системою вентиляції ведеться централізовано відповідно до закладених програми й даними. Централізований підхід є більш надійним, ніж розподілений. Усе керування ПВВ є жорстким, здійснюється на основі програми.

Дана обставина накладає додаткові вимоги як до написання коду програми, так і до особливого захисту керуючого ПЛК. Даний підхід знайшов застосування на невеликих адміністративно-виробничих комплексах. Його вирізняє гнучкість настроювань, можливість масштабування системи до розумних меж, а також можливість мобільного об'єднання системи по змішаному принципу організації;

- змішаний підхід: використовується при проектуванні більших систем (велика кількість керованої техніки із великою продуктивністю), представляє із себе комбінацію розподіленого й централізованого підходу. У загальному випадку даний підхід припускає рівневу ієрархію на чолі з керуючої ЕОМ і веденими «мікроеом», таким чином утворюючи глобальну (стосовно підприємства) керуючу виробничу мережу. Інакше кажучи, даний підхід – розподілено-централізований підхід з диспетчеризацією системи.

В аспекті завдання кваліфікаційної роботи, найбільш кращим є централізований підхід до реалізації автоматики ПВВ. Оскільки система розробляється для невеликого виробничого приміщення, можливе використання даного підходу для інших об'єктів з метою їх наступного об'єднання в єдину САК ПВВ.

На підставі інформації, представленої в попередніх пунктах, сформуємо мету, завдання й технічну пропозицію дипломного проекту.

Ціль дипломного проекту – розробка системи автоматичного керування припливно-витяжною вентиляцією поліграфічних цехів.

Дипло́мний прое́кт - кваліфікаційна робота, що призначена для об'єктивного контролю ступеня сформованості умінь вирішувати типові задачі діяльності, які, в основному, віднесені в освітньо-кваліфікаційних характеристиках до проектної (проектно-конструкторської) і виконавської (технологічної, операторської) робочим функціям.
Автомати́чна систе́ма керува́ння - це сукупність керованого об'єкта й автоматичних вимірювальних та керуючих пристроїв.

Основними завданнями є:

1) вивчення ділянки вентиляційної мережі виробничих приміщень як об'єкта керування;

2) дослідження математичної моделі теплових процесів і процесів повітрообміну у виробничих приміщеннях;

3) розробка алгоритмів керування системою вентилювання, з урахуванням відпрацьовування позаштатних ситуацій (написання керуючої програми);

4) моделювання перехідних процесів у системі автоматичного керування припливно-витяжною вентиляцією (процеси регулювання підігріву повітря за допомогою використання водяного калорифера).

Автомати́чне керува́ння (англ. automatic control) - виконання без безпосередньої участі людини певних впливів на об'єкт керування, необхідних і достатніх для одержання цілеспрямованого його функціювання із заданою точністю.

5) розрахунок ефективності капіталовкладень і окупності розробленої системи автоматичного керування припливно-витяжною вентиляцією.

Описано основні елементи, що входять у систему керування, дамо їм технічну характеристику й математичний опис. Більш докладно зупинено на розроблювальній системі автоматичного регулювання температури припливного повітря, що проходить через калорифер. Тому що основним продуктом підготовки є температура повітря, то в рамках роботи можна зневажити побудовою математичних моделей і моделюванням процесів циркуляції й витрати повітря.

Температура Температу́ра (від лат. temperatura - належне змішування, нормальний стан) - фізична величина, яка описує стан термодинамічної системи.
Також даним математичним обґрунтуванням функціонування САК ПВВ можна зневажити внаслідок особливостей архітектури приміщень – значний приплив зовнішнього непідготовленого повітря в цехи й склади через щілини, зазори. Саме тому при будь-якій витраті повітря практично неможливий стан «кисневого голодування» у працівників даного цеху.

Таким чином, побудовою термодинамічної моделі розподілу повітря в приміщенні, а також математичним описом САК по витраті повітря зневажаємо з погляду їх недоцільності. Більш докладно вивчається САР температури припливного повітря. У дійсності, дана система є системою автоматичного регулювання положення заслінки ЗРК залежно від температури припливного повітря. Регулювання – пропорційний закон методом балансування значень.

Представивши основні елементи, що входять у САК, привірено їхні технічні характеристики, що дозволяють виявити особливості керування ними. При виборі встаткування й засобів автоматизації керувались їх технічними паспортами й попередніми інженерними розрахунками старої системи, а також результатами проведених експериментів і випробувань.

У кваліфікаційній роботі здійснюється розробка заходів з автоматизації процесу вентиляції виробничих цехів поліграфії. При цьому розроблена інтелектуальна система, яка на основі збору даних про стан навколишнього і внутрішньоцехового середовища, керує виконавчими пристроями вентиляційної системи. Проведено вибір конфігурації контролера та його модулів розширення. Запропоновано для керування використовувати логічний програмований контролер. При проектування автоматизованої системи здійснено перевірку на надійність всіх її елементів.

Створено математичні моделі: відцентрового вентилятора, перетворювача частоти, САР температури повітря. Побудовані ЛАЧХ і ЛФЧХ розімкнутої та замкненої системи автоматичного регулювання, перехідна характеристика скоректованої САР, перехідний процес припливної вітки САК ПВВ по регулюванню температури.

Систе́ма автомати́чного регулюва́ння (САР) - така система автоматичного керування (САК), задача якої полягає у підтримці вихідної величини об'єкта Х на заданому рівні Хзад.

Виконано розробку заходів з питань використання САПР та засобів програмування промислового логічного контролера.



Проведено техніко-економічне обґрунтування ефективності запропонованих рішень та реалізації на існуючі базі нових засобів автоматичного контролю параметрів системи вентиляції.

Також виконано аналіз питань охорони праці та екології на базовому підприємстві.


Скачати 52.93 Kb.