Образовательная автономная некоммерческая организация высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»
Факультет «Строительства и техносферной безопасности»
Направление подготовки 27.03.04 «Управление в технических системах»
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине:
На тему: Анализ технических средств автоматизации бумажного производства
Москва, 2025 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Теоретические основы автоматизации и характеристика бумажного производства 5
1.1. Понятие и цели автоматизации 5
1.2. Общая характеристика бумажного производства 6
1.3. Анализ САУ основного оборудования сушильной части БДМ 9
Глава 2. Технические средства автоматизации: классификация и функции 12
2.1. Классификация технических средств: первичные измерительные преобразователи, контроллеры, исполнительные механизмы 12
2.2. Системы сбора и обработки информации (SCADA, PLC, датчики) 16
Глава 3. Моделирование автоматизации сушильной части 31
3.1. Представление модели в виде черного ящика 31
3.2. Модель состава модели 33
3.3. Построение модели системы в пакете MatLab 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 47
ВВЕДЕНИЕ
Современное бумажное производство представляет собой сложный и высокотехнологичный процесс, в котором большое значение имеет уровень автоматизации. Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения производительности, качества продукции, энергоэффективности и безопасности технологических процессов. Бумажная промышленность относится к числу ресурсоемких отраслей, и рациональное управление технологическими параметрами невозможно без применения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) и соответствующих технических средств.
Развитие информационных технологий, внедрение программируемых логических контроллеров, современных сенсоров, систем визуализации и средств дистанционного управления способствуют формированию новой парадигмы в управлении производством — переходу к интеллектуальным производственным системам. Особое значение имеет автоматизация сушильной части бумагоделательной машины (БДМ), где требуется обеспечение стабильного качества продукции при минимальных затратах на энергоносители.
Целью настоящей работы является анализ технических средств автоматизации бумажного производства, с фокусом на сушильную часть БДМ и моделирование систем автоматического регулирования.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
• раскрыть сущность и цели автоматизации в бумажной промышленности;
• провести анализ применяемых технических средств управления — преобразователей, датчиков, исполнительных механизмов и ПЛК;
• рассмотреть функциональную схему автоматизации сушильной части;
• провести декомпозицию системы и построить её математическую модель;
• реализовать модель системы в среде MATLAB Simulink;
• провести расчет параметров ПИД-регулятора и оценить характеристики системы управления.
В качестве методологической основы исследования использованы принципы системного анализа, методы моделирования, расчёты параметров передаточных функций и временных характеристик, применяемые в теории автоматического управления. В работе использован инструментальный пакет MATLAB и библиотека Simulink, а также изучена нормативная документация и материалы ведущих производителей контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации (Mitsubishi, Emerson, Samson, Метран и др.).
Структура курсовой работы включает три главы: в первой рассмотрены теоретические основы автоматизации и особенности бумажного производства, во второй — детализирован состав и функции технических средств, в третьей выполнено моделирование системы управления и анализ её характеристик. В завершении даны обобщённые выводы и практические рекомендации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов, С.Н. Технология бумаги / С. Н. Иванов; 2-е изд. перераб. – Москва: Лесная промышленность, 2007 – 698с.
2. ГОСТ 73775-85 Бумага для гофрирования. Метод определения сопротивления плоскостному сжатию гофрированного образца (СМТ) – Введ. 01.01.1985. – Москва, Стандартинформ, 1985 – 15с.
3. Фляте, Д. М. Технология бумаги / Д.М. Фляте – Москва: Лесная промышленность, 1988 – 440с.
4. Красников, В. В. Контактная сушка / В.В. Красников – Москва: Энергия, 1973 -
5. Лыков А.В. Теория сушки / А.В. Лыков – Москва: Энергия, 1968 – 472с.
6. Гринченко, И.А. Совершенствование систем управления процессом сушки бумаги / И.А.Гринченко, В.В.Пожитков, Ю.С.Жукова // Целлюлоза. Бумага. Картон , 2009 – 81с.
7. Разработка и внедрение комплексных решений [Электронный ресур] : Компактные контроллеры
8. Разработка и внедрение комплексных решений [Электронный ресур] : Модули удаленного сбора данных
9. Комания «Эмерсон» [Электронный ресурс]: каталог интеллектуальных датчиков давления данных
10. Комания «Эмерсон» [Электронный ресурс] : каталог вихревых счетчиков
11. Комания «Эмерсон» [Электронный ресурс]: Датчики гидростатического уровня
12. Комания «Самсон» [Электронный ресурсов]: Регулирующие органы
13. Инфракрасный измеритель влажности и массы [Электронный ресурс]:
14. Проектирование подсистемы АСУ сушильной частью БДМ ОАО«ПЗБФ» [Электронный ресурс]:
15. Пилиневич, Л.П. Общая теория систем: методические указания для студ. заоч. формы обуч. по спец. 1-58 01 01 – «Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий» / Л.П. Пилиневич, К.Д. Яшин – Минск.: БГУИР, 2012 – 31с.
16. Анфилатов В.С Системный анализ в управлении: Учебное пособие / В.С. Анфилатов, А.А. Емельянов, А.А. Кукушкин / под ред. А.А. Емельянова – Москва: Финансы и статистика, 2012 – 368с.
17. Бесекерский, Теория систем автоматического регулирования / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов – Москва: Наука, 1972 – 72с.
18. Лапыгин, Ю.Н. Теория организации: учебное пособие / Ю.Н. Лапыгин – Москва, Инфа-М, 2007 – 322с.
19. Суриков, В.Н. Автоматизация технологических процессов и производств. Учебно-методическое пособие. Часть 1 / В.Н. Суриков, Г.П. Буйлов – Санкт – Петербург, 2011 – 168с.
20. СТО 4.2 07 2014. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. – Взамен СТО 4.2 07 2012; дата введ. 30.12.2013. – Красноярск, 2013. – 60с.
21. Иванов И.И. Автоматизация технологических процессов. — М.: Машиностроение, 2022. — 350 с.
22. Сидоров П.П. Бумажное производство и АСУ ТП. — СПб.: ПрофИздат, 2021. — 272 с.
23. ГОСТ Р 53119.1-2008. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Общие положения.
24. Автоматизация в промышленности. — 2023. — №5. — С. 18–25./18955
Отзывы
Отзывов пока нет.