Программно-аппаратные средства автоматизации и управления

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Электротехника
  • 47 47 страниц
  • 15 + 15 источников
  • Добавлена 03.05.2022
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 7
1.1 Описание работы объекта автоматизации 7
1.2 Основания для разработки АСУ ТП 9
1.3 Техническое задание на разработку 10
2. ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ 12
3. СОЗДАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 14
4. ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ВЫБОРА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ 20
4.1 Выбор средств измерения технологических переменных 20
4.2Силовое оборудование 25
4.3Выборка коммутационного оборудования 27
4.4 Выбор управляющего устройства 31
4.5 Выбор вспомогательной аппаратуры 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 40
ПРИЛОЖЕНИЕ А 42

Фрагмент для ознакомления

, доп. / С. Т. Гон-чар.– Ульяновск:УлГТУ,2009.–165 с.Шумилин В.К. ПЭВМ. Защита пользователя. / В.К. Шумилин. – М.:Ред.ЖурналаОхранатрудаи социальноестрахование,2001.– 157с.Сайт компании ООО «Электросервис»[Электронный ресурс]: Режимдоступа:http://electroservice45.ru/.–3.04.2017.СайткомпанииЗАО«ЧИПиДИП»[Электронныйресурс]: Режимдоступа:http://www.chipdip.ru/.– 5.04.2017.Сайт компании ООО "НПО "АГАТ" [Электронный ресурс]: Режимдоступа:http://agat-npo.ru/.-15.04.2017.Сайт компании ООО "Электрик"[Электронный ресурс]: Режим доступа:http://electrik.info/.5.05.2017.15СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. – М.: Издательствостандартов,2003.–19 с.ПРИЛОЖЕНИЕАТехническое задание1ОБЩИЕСВЕДЕНИЯНастоящее техническое задание распространяется на разработкуавтоматического управленияэлектрокотельнойремонтно-производственнойбазы.Плановый срок начала работ по созданию автоматической системыуправленияэлектрокотельной 13октября 2022 года.Плановый срок окончания работ по созданию автоматической системыуправленияэлектрокотельной30июня2023 года.Порядок оформления и предъявления результатов:Сдача КП по дисциплине АТПиП:НАЗНАЧЕНИЕИЦЕЛИСОЗДАНИЯСИСТЕМЫАвтоматическаясистемауправленияэлектрокотельнойпредназназначенадля:для автоматического управления агрегатами электрокотельнойивсеми ееузламиавтоматическогорегулированиярежимаработыэлектрокотловпотемпературномуграфикуручногоуправленияприводамиклапанов,насосамиикотламиЦелисозданиясистемы.РазработкапрототипадляпоследующеговоплощениявпромышленныхмасштабахПолучениеуменийпостроениясистемавтоматическогоуправленияданногоклассаХАРАКТЕРИСТИКАОБЪЕКТААВТОМАТИЗАЦИИОбъектомавтоматизацииявляетсяэлектрокотельнаяремонтно-производственной базы, в состав которой входят электрокотлытэнового типа, насосы циркуляционные и насос подпитки, датчики температур и давления, а также расширительный бак и задвижки сэлектроприводом. Автоматическое управление достигается за счет контроллераПЛК160.Объект эксплуатируется в диапазоне температур от -20 до +75С,привлажности до80%.ТРЕБОВАНИЯКСИСТЕМЕТребованияксистемевцеломСистемауправлениядолжнавключатьследующиеэлементы:блокпитания24ВблоккоммутацииприводовблокконтроллерапультуправленияДляобеспечениявозможностивключенияприводовиотключениемприводоввконечных положенияхиспользуетсяблоккоммутации.Для получения и обработки сигналов с датчиков положения и выработкисигналовуправленияиспользуется блокконтроллера.Пульт управления необходим для отображения текущего состояния иположения приводов, а также для переключения режима работы и ручногоуправленияприводами.ТребованиякструктуреифункционированиюсистемыТребования к способам и средствам связи для информационногообменамеждукомпонентами системы;Для информационного обмена между компонентами системы используетсяцифровойинтерфейсRS– 232.Требования к режимам функционирования системы;Длясистемыопределеныследующиефункциональныережимы:Нормальныйрежим;Аварийныйрежим.Основнымрежимомработыданнойсистемыявляетсянормальныйрежим.Внормальномрежимефункционированиясистемы:программноеобеспечениеитехническиесредствасистемыобеспечиваютвозможностьфункционирования втечениедня.исправноработаетоборудование,составляющеекомплекстехническихсредств;исправноработает системное,базовое иприкладноепрограммноеобеспечениесистемы.Для обеспечения нормального режима работы системы требуется выполнять правила и выдерживать условия эксплуатации программного обеспечения и комплекса технических средств системы, указанные в соответствующихтехнических документах.Аварийный режим работы системы характеризуется выходом из строяодного или нескольких компонент программного или технического обеспечения.Вслучаепереходасистемываварийныйрежимтребуется:сообщитьобаварии;выполнить программы по переходу на резервные элементы системы иотключениесистемы;После данных мероприятий следует выполнить комплекс мер по устранениюпричиныпереходасистемываварийный режим.Требованияподиагностированиюсистемы;Системадолжнапредоставлятьинструментыдиагностированияглавных процессов мониторинга и процесса выполнения программы. Всесоставляющиедолжныиметьудобныйинтерфейсдля возможности просмотра диагностических событий, мониторинга процесса выполненияпрограмм.При возникновении аварийных ситуаций или ошибок в программномобеспечении,диагностическиеинструментыдолжныпредоставлятьвозможность сохранять полный набор информации, требующейся разработчикудля определенияпроблемы.Перспективыразвитияимодернизациисистемы.Система должна предоставлять возможность последующей модернизации, какпрограммногообеспечения, такикомплексатехническихсредств, таких как, например, подключение дополнительных электрокотлов.Такженеобходимопредусмотретьвозможностьувеличенияпроизводительностисистемы путемеёмасштабирования.ТребованиякчисленностииквалификацииперсоналасистемыДляплановойдиагностикисистемытребуетсяодинчеловек.ТребованиякнадежностиСистема должна сохранять работоспособность и обеспечивать восстановление функций при возникновении следующих внештатных ситуаций:присбояхвсистемеэлектроснабженияаппаратнойчасти;приошибкахвработеаппаратныхсредств;приошибках,связанныхспрограммнымобеспечением.ТребованиякбезопасностиВсем внешним элементам технических средств системы, находящимсяпод напряжением следует иметь защиту от случайного прикосновения. ТехническимсредствамнеобходимоиметьзащитноезаземлениевсоответствиисГОСТ12.1.030-81и ПУЭ.Система электропитания должна обеспечивать защитное отключениепри перегрузках и коротких замыканиях в цепях нагрузки, а также аварийноеручноеотключение.Общие требования пожарной безопасности должны соответствоватьнормам на бытовое электрооборудование. В случае возгорания не должновыделяться ядовитых газов и дымов. После снятия электропитания должнобытьдопустимо применениелюбыхсредствпожаротушения.Все факторы, оказывающие вредные воздействия на здоровье со стороны всех элементов системыне должны превышать действующих норм(СанПиН2.2.2./2.4.1340-03от03.06.2003г.).ТребованиякэргономикеитехническойэстетикеРабота пользователей с прикладным программным обеспечением, входящим в состав системы должно осуществляться посредством визуальногографическогоинтерфейса.Интерфейссистемыдолженбытьпонятнымиудобным,недолженбытьперегруженграфическимиэлементами,атакже обязанобеспечиватьбыстроеотображениеэкранныхформ.Навигационные элементы должны быть выполнены в удобной для пользователя форме. Средства редактирования информации обязаны удовлетворять принятым соглашениям в части использования функциональных клавиш, режимов работы,поиска, использования оконной системы. Ввод-вывод данных системы, при-ем управляющих команд и отображение результатов их выполнения обязанывыполняться в интерактивном режиме. Интерфейс должен соответствоватьсовременнымэргономическимтребованиямиобеспечиватьудобныйдоступкосновнымфункциями операциямсистемы.Все сообщения и экранныенадписи,выдаваемые пользователю должныбытьнарусскомязыке.Системадолжнаобеспечиватьточнуюобработкуаварийныхситуаций,вследствиеневерныхдействийпользователей,неправильнымформатом или недопустимыми значениями входных данных. В указанных случаяхсистемеследуетвыдаватьпользователюсоответствующиесообщения.ТребованияктранспортабельностидляподвижныхсистемСистема должна иметь возможность быстрой и простой сборки. Всложенномвидедолжнабытькомпактной.Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонтуихранениюкомпонентовсистемыДлянормальнойэксплуатацииразрабатываемойсистемыдолжнобытьобеспеченобесперебойноепитание.Приэксплуатациисистемадолжна быть обеспечена соответствующая стандартам хранения и эксплуатации.Периодическое техническое обслуживание используемых техническихсредств должно проводиться в соответствии с требованиями техническойдокументацииизготовителей нережеодногоразавгод.Впроцессепроведенияпериодическоготехническогообслуживаниядолжныпроводитьсявнешнийивнутреннийосмотричисткатехнических средств,проверка контактныхсоединений,проверкапараметровнастроекработоспособности технических средств и тестирование их взаимодействия.Наоснованиирезультатовпроверкитехническихсредствдолжныпроводиться анализ причин возникновения обнаруженных дефектов и приниматьсямеры по их ликвидации.Восстановление работоспособности технических средств должно проводиться в соответствии с инструкциями разработчика и поставщика технических средств и документами по восстановлению работоспособности техническихсредствизавершатьсяпроведениемихтестирования.Размещениеоборудования,техническихсредствдолжносоответствоватьтребованиямтехники безопасности, санитарным нормам и требованиям пожарной безопасности.Всепользователисистемыдолжнысоблюдатьправилаэксплуатацииэлектронной вычислительной техники.ТребованияпосохранностиинформацииприаварияхПрограммное обеспечение системы должно восстанавливать свою работупри корректном перезапуске аппаратных средств. Приведенные вышетребованиянераспространенынакомпонентысистемы,разработанныетретьими сторонами и действительны только при соблюдении правил эксплуатацииэтих компонентов.ТребованиякзащитеотвлияниявнешнихвоздействийЗащита от влияния внешних воздействий должна обеспечиваться средствамипрограммно-технического комплекса.ТребованиякпатентнойчистотеУстановка системы в целом, как и установка отдельных частей системы не должна предъявлять дополнительных требований к покупке лицензийнапрограммноеобеспечениестороннихпроизводителей.ДополнительныетребованияДополнительныетребованиянепредъявляются.ТребованияквидамобеспеченияТребования к математическому обеспечению системыМатематические методы и алгоритмы, а также программное обеспечение, используемые при разработке системы должны быть максимально оптимизированыипонятныдля разработчиков.ТребованиякинформационномуобеспечениюсистемыСостав, структура и способы организации данных в системе должныбытьопределены наэтапетехническогопроектирования.Технические средства, обеспечивающие хранение информации, должны использовать современные технологии, позволяющие обеспечить повышеннуюнадежностьхраненияданныхиоперативнуюзаменуоборудования.ТребованияклингвистическомуобеспечениюсистемыВсе прикладное программное обеспечение системы для организациивзаимодействияспользователемдолжноиспользоватьрусскийязык.ТребованиякпрограммномуобеспечениюсистемыПрипроектированиииразработкесистемынеобходимомаксимальноэффективнымобразомиспользоватьпрограммноеобеспечение.ТребованияктехническомуобеспечениюТехническоеобеспечениесистемыдолжномаксимальноинаиболееэффективнымобразомиспользоватьсуществующиетехническиесредства.ТребованиякорганизационномуобеспечениюОрганизационноеобеспечениесистемыдолжнобытьдостаточнымдля эффективноговыполнениявозложенныхнанегообязанностейпри осуществленииавтоматизированныхисвязанныхсниминеавтоматизированныхфункций системы.СОСТАВИСОДЕРЖАНИЕРАБОТПОСОЗДАНИЮСИСТЕМЫТаблица А.1- Перечень документов, по ГОСТ 34.201-89, предъявляемых поокончаниисоответствующих стадий и этаповработЭтапСодержаниеработ12Разработкатехническо-гообеспеченияСозданиечертежаобщеговида,функциональнойсхемы,принципиальной электрической схемы, монтажной схемы исхемыобщеговидаЩУ иегокомпоновки.РазработкаПООписание алгоритма, программного обеспечения написаниеруководствапользователя,составлениеперечнявходных сиг-наловиданных.Определениепо-требностейвматериалахиоборудованияСоставлениеведомостиоборудованияиматериаловилокальный сметныйрасчет.ПОРЯДОККОНТРОЛЯИПРИЕМКИСИСТЕМЫВиды,состав,объемиметодыиспытанийсистемыВиды,состав,объем,иметодыиспытанийсистемыследуетизложитьв программе и методике испытаний системы, разрабатываемой в составе рабочейдокументации.ОбщиетребованиякприемкеработпостадиямВсесоздаваемыев рамках настоящей работы программные изделияпередаются заказчику, как в виде готовых модулей, так и в виде исходныхкодов, представляемых в электронной форме на стандартном машинном носителе.СтатусприемочнойкомиссииСтатусприемочнойкомиссииопределяетсязаказчикомдопроведенияиспытаний.ТРЕБОВАНИЯ К СОСТАВУ И СОДЕРЖАНИЮ РАБОТ ПО ПОДГОТОВКЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ К ВВОДУ СИСТЕМЫ В ДЕЙСТВИЕВ ходе выполнения проекта на объекте автоматизации требуется выполнить работы по подготовке к вводу системы в действие. При подготовке квводу в эксплуатацию системы заказчик должен обеспечить выполнение следующихработ:Обеспечить соответствие помещений и рабочих мест пользователейсистемывсоответствии стребованиями;Обеспечитьвыполнениетребований,предъявляемыхкпрограммно-техническим средствам, на которых должно быть развернутопрограммноеобеспечениесистемы;Совместно с исполнителем подготовить план развертывания системынатехнических средствахзаказчика;Провестиопытнуюэксплуатациюсистемы.Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие, включая перечень основных мероприятий и их исполнителей, следует уточнить на стадии подготовки рабочейдокументациии порезультатамопытной эксплуатации.

1 Температурный график системы отопления [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://househill.ru/kommunikacii/otoplenie/element/
temperaturnyj-grafik- otoplenia.html.-21.03.2017.
2Фаников, В.С. Автоматизация тепловых пунктов. Справочное пособие
/ В.С. Фаников. -М.: Энергоиздат, 1989 -256 с.
3 Ктоев, А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие / А.С. Ктоев. - М.: Энергоиздат, 1990 – 464с.
4 ГОСТ 21.404–85. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 8 с.
5 Сайт компании ООО «КИП-Сервис» [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://kipservis.ru/.-25.03.17.
6 Сайт компании ООО "ОВЕН" [Электронный ресурс]: Режим доступа: http:// www.owen.ru/. -25.03.17.
7 ГОСТ 19.701–90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. – М.: Изд-во стандартов, 1992. – 23 с.
8 Плетнев, Г.Н. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике. Учебник для вузов, 4-е изд., стереотип. / Г.Н. Плетнев. – Москва: Издательский дом МЭИ, 2007. – 335с.
9 Гончар, С. Т. Безопасность и экологичность объекта проектирования : учебное пособие по дипломному проектированию, 2-е изд., доп. / С. Т. Гон- чар. – Ульяновск :УлГТУ, 2009. – 165 с.
10 Шумилин В.К. ПЭВМ. Защита пользователя. / В.К. Шумилин. – М.: Ред. Журнала Охрана труда и социальное страхование, 2001. – 157 с.
11 Сайт компании ООО «Электросервис»[Электронный ресурс]: Режим доступа: http://electroservice45.ru/. – 3.04.2017.
12 Сайт компании ЗАО «ЧИП и ДИП» [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.chipdip.ru/. – 5.04.2017.
13 Сайт компании ООО "НПО "АГАТ" [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://agat-npo.ru/. -15.04.2017.
14 Сайт компании ООО "Электрик"[Электронный ресурс]: Режим доступа: http://electrik.info/. 5.05.2017.
15СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. – М.: Издательство стандартов, 2003. – 19 с.

Вопрос-ответ:

Какие основания для разработки АСУ ТП?

Основаниями для разработки автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) могут быть повышение эффективности производства, снижение затрат, повышение качества продукции, обеспечение безопасности и контроля производственных процессов.

Что включает в себя техническое задание на разработку АСУ ТП?

Техническое задание на разработку автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) должно содержать требования к функциональности системы, описание объекта автоматизации, требования к интерфейсу пользователя, требования к производительности и надежности системы, требования к сопроводительной документации и т.д.

Какова структурная схема АСУ ТП?

Структурная схема АСУ ТП представляет собой схематическое изображение всех компонентов, входящих в состав автоматизированной системы управления технологическим процессом. Она включает в себя элементы управления, датчики, исполнительные механизмы, а также коммуникационные каналы и устройства для передачи данных.

Какие средства измерения технологических переменных выбираются при создании АСУ ТП?

При выборе средств измерения технологических переменных для автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) учитываются требования к точности измерения, диапазону измеряемых величин, типу используемых датчиков, а также возможности интеграции и совместимости с другими компонентами системы.

Какие требования предъявляются к силовому оборудованию в АСУ ТП?

В автоматизированной системе управления технологическим процессом (АСУ ТП) силовое оборудование должно соответствовать требованиям безопасности, надежности и энергоэффективности. Оно должно обеспечивать стабильное и надежное электропитание для исполнительных механизмов и устройств системы, а также иметь возможность интеграции с другими компонентами системы.

Что такое программно-аппаратные средства автоматизации и управления?

Программно-аппаратные средства автоматизации и управления - это комплексное оборудование, состоящее из программных и аппаратных компонентов, которое предназначено для автоматизации процессов управления и контроля в различных областях предприятий и производств.

Какое описание работы объекта автоматизации включает в себя?

Описание работы объекта автоматизации включает в себя информацию о структуре объекта, его функционировании и взаимосвязях с окружающей средой. Также описание включает информацию о возможных технологических процессах, которые должны быть автоматизированы.

На что влияют основания для разработки АСУ ТП?

Основания для разработки АСУ ТП определяются на основе экономических, производственных и социальных факторов. Они включают в себя потребности предприятия в автоматизации, необходимость повышения эффективности производства, сокращение затрат и улучшение качества продукции, а также требования нормативных документов и регулирующих органов.