Зміст
Введення
1. Розробка АСУ ТП холодильної установки
1.1 Технічне завдання і техніко-економічне обгрунтування
1.1.1 Технічне завдання на проектування АСУ ТП
1.1.2 Техніко-економічне обгрунтування
1.2 Структурна ідентифікація об'єкта
1.3 Математична модель об'єкта
1.3.1 Обмеження в моделі об'єкта
1.4 Побудова статичних характеристик об'єкта
1.5 Вибір критерію оптимізації
1.6 Екстремальні характеристики залежності цільової функції від управлінь
1.7 Алгоритм оптимізованого управління
1.8 Структура дворівневого управління
1.9 Структура алгоритму адаптивного управління
1.10 Короткий опис, структура і склад алгоритмічного, програмного та технічного забезпечення АСУ
1.11 Вибір і обгрунтування використовуваних технічних засобів
1.12 Опис функціональної схеми АСУ
2. Календарне планування виробництва
2.1 Постановка завдання
2.2 Рішення завдання
3. Дослідження технічних об'єктів як систем масового обслуговування
Висновок
Список використаної літератури
Введення
В даному курсовому проекті розглядається АСУ ТП холодильної установки, аналітично виводиться математична модель об'єкта, розглядаються статичні характеристики об'єкта щодо керуючих і збурюючих впливів в області існуючих обмежень, вибирається і обгрунтовується критерій оптимізації на основі одного з техніко-економічних показників; обгрунтовується оптимальний режим роботи холодильної установки для даного ТП, наводиться структура дворівневого управління з координуючою підсистемою на верхньому рівні і блок-схема алгоритму її функціонування; складена структура і блок-схема алгоритму адаптивного управління.
В даному проекті виробляється рішення конкретної задачі календарного планування і знаходиться оптимальна послідовність обробки деталей у сенсі критерію мінімального часу обробки всієї партії.
Наводиться дослідження технічного об'єкта як системи масового обслуговування, знаходиться оптимальне завантаження системи.
1 Розробка АСУ ТП холодильної установки
1.1 Технічне завдання і техніко-економічне обгрунтування
Сутність процесу полягає в тому, що в холодильну камеру поміщають продукт, надходить на підприємство від постачальників. У холодильній камері продукт охолоджують від початкової температури, близько 70 В° С до температури t k = (-18) В° С В± 3 В° С. Потім продукт надходить на тривале зберігання в спеціально обладнані холодильні камери або надходять на навантаження в рефрижератори автомобільного або залізничного транспорту для транспортування.
1.1.1 Технічне завдання на проектування АСУ ТП
Підставою для проектування АСУ ТП холодильної установки є завдання на курсову роботу.
Об'єктом автоматизації є холодильна установка, включаючи холодильну камеру та знаходяться в ній ресурси.
Необхідно розробити схему автоматизації, що дозволяє скоротити час технологічного процесу і забезпечує комфортні умови для контролю параметрів ТП.
Необхідно підтримувати 100% заповнення випарника рідким холодоагентом. Температура охолодженого продукту повинна бути рівною t k = (-18) В° С В± 3 В° С. Тиск в конденсаторі має дорівнювати P k = P k 0 .
Тиск в циркуляційному ресівері має становити Р = Р 0 .
Рівень заповнення циркуляційного ресивера повинен скласти 0,3 Н ЦР , де Н ЦР - висота циркуляційного ресивера.
Система повинна мати дворівневу структуру управління з координуючою підсистемою на верхньому рівні.
1.1.2 Техніко-економічне обгрунтування
Розглянута АСУ ТП холодильної установки дозволяє скоротити час технологічного процесу за рахунок того, що в умовах роботи АСУ ТП автоматично підтримується 100% заповнення випарника рідким холодоагентом, що дозволяє підтримувати в холодильній камері мінімальну температуру, що скорочує час протікання теплообмінного процесу за рахунок низької температури випарника.
Комфортні умови контролю технологічних параметрів забезпечуються завдяки тому, що інформація від датчиків надходить на програмований контролер SIMATIC S7-200, де відбувається її обробка.
Техніко-економічні показники порівнюваних варіантів представлені в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1. Техніко-економічні показники порівнюваних варіантів.
Показники
Варіанти порівняння
Базовий
проектується.
1 Продуктивність кг/год
1500
1500
2 Час дії обладнання на протязі року, год
10000
8000
3 Число обслуговуючого персоналу
4 чол
1 чол
4 Витрата на одиницю пр-ції електроенергії, кВтх ч води, м 3
10010
5810
5 Вартість одиниці: електроенергії, руб/кВтх ч води, руб/м 3
24
24
6 Собівартість одиниці продукції, грн/кг
100
133
7 Річний випуск продукції, кг
15000000
12000000
У процесі розрахунку були отримані наступні дані:
-річна економія від зниження собівартості продукції склала 936000 крб.;
-річний економічний ефект складає 746673,15 руб.
Термін окупності витрат становить приблизно 168 дня при капітальних вкладеннях на створення і впровадження АСУТП 430288,29 руб.
В результаті оптимального управління процесом собівартість одиниці продукції (1 кг) знизилася з 0,195 руб (до впровадження проектованої АСУТП) до 0,117 руб (після впровадження АСУТП).
1.2 Структурна ідентифікація об'єкта
На об'єкт охолодження, холодильну камеру, діє тепловий потік Q o 6 , прихожий з продуктом, поміщеним в холодильну камеру.
Холодильна машина повинна відвести від холодильної камери тепловий потік Q n , причому так, щоб параметри робочого середовища підтримувалися в заданих межах. Холодильна машина виконує роботу, споживаючи енергію Е від зовнішнього джерела для виведення тепла Q e в охолоджуючу середу.
Малюнок 1.1 - Функціональна схема холодильної установки
ХМ - холодильна машина,
ХК - холодильна камера,
Q o б - тепловий потік продукту в холодильній камері;
Q n - тепловий потік, що відводиться холодильною машиною від холодильної камери;
Е - енергія споживання ХМ;
Q в - тепло, що відводиться ХМ від ХК в навколишнє середовище
1.3 Математична модель холодильної камери
Математична модель взята з книги Канторовича В.І. В«Автоматизації холодильних установокВ» М.: В«АгропромиздатВ», 1987р., С. 136.
При виведенні моделі об'єкта використовувалися такі припущення:
а) Вважаємо, що витік тепла через стінки холодильної камери не відбувається.
б) Вваж...
