Разработка структуры САПР

         Реферат 

       Пояснительная записка к курсовой работе 29 с., 2 рис., 2 табл., 7 источников.

       Иллюстративная часть на 4-х листах формата А3.

       СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО  ПРОЕКТИРОВАНИЯ, АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, ОБЪЕКТ РЕГУЛИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ, СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ, НАДЕЖНОСТЬ

       Курсовая работа имеет комплексный характер, проявляющийся в последовательной реализации разноплановых задач: решаются задачи и проблемы САПР, затем выполняется анализ объекта автоматизации (бродильные танки), затем на основе анализа разрабатывается система автоматического регулирования.

       Целью данной курсовой работы являются:

       - разработка структуры  САПР;

       - научиться использовать  элементы САПР при автоматизации  конкретных объектов;

       - научиться самостоятельно  пользоваться специальной литературой;

       - подготовится к  выполнению выпускной квалификационной работы.

       В результате использования  элементов САПР были спроектированы: схема автоматизации, принципиальная электрическая схема питания, сигнализации и регулирования.

       Была рассчитана проектируемая надежность системы управления.

 

         Содержание 

       Введение………………………….………………………………………....6

       Нормативные ссылки……………………………………………...……….8

       1 Техническое задание……………………………………………….….…9

       2 Описание технологического процесса и оборудования….……..……17

       3 Выбор комплекса технических средств……………………….………18

       4 Описание схемы автоматизации…………………….…………………19

       5 Описание принципиальных электрических схем…………….……….19

       6 Расчет надежности схемы сигнализации……………………….……..20

       7 Расчет надежности контура регулирования……………….………….22

       8 Разработка структуры САПР…………..................................................25

         Заключение………………………………………………..………..…….27

         Список использованных источников….….………….………………....28 
 

 

        Введение

       В наше время при современной конкуренции необходимо использование передовых технологий, в частности, улучшение и доработка уже существующих автоматизированных систем или разработка новых.

       Используя системы автоматизированного проектирования (САПР), необходимо опираться на прочную научно-техническую базу, в которую входят: современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации.

       САПР  решает задачи автоматизации работ  на стадиях проектирования. Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

       - сокращения трудоёмкости проектирования  и планирования;

       - сокращения сроков проектирования;

       - сокращения себестоимости проектирования  и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;

       - повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

       - сокращения затрат на натурное  моделирование и испытания.

       Достижение  этих целей обеспечивается путем:

       - автоматизации оформления документации;

       - информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;

       - использования технологий параллельного  проектирования;

       - унификации проектных решений  и процессов проектирования;

       - повторного использования проектных  решений, данных и наработок;

       - стратегического проектирования;

       - замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

       - повышения качества управления  проектированием;

       - применения методов вариантного  проектирования и оптимизации.

       Одним из аспектов САПР является осуществление автоматизированного рабочего места (АРМ). АРМ представляет собой один или несколько персональных компьютеров в промышленном исполнении. АРМ предназначено для использования вместо традиционного пульт-табло с лампами и кнопками.

       АРМ имеет целый ряд достоинств:

       - минимальные габариты;

       - большая наглядность;

       - протоколирование действий персонала  и хода технологического процесса;

       - предоставление нормативно-справочной  информации;

       - ведение электронного документооборота;

       - сокращение кабеля, подводимого  к рабочему месту.

       Задачей автоматизации является построение процесса непрерывного регулирования параметров климатической системы с учетом взаимодействия его со всеми элементами объекта управления и управляющего устройства, на основе анализа информации, характеризующей динамику функционирования автоматической системы управления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Нормативные ссылки

     В данной курсовой работе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

     ГОСТ  Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные  статические характеристики преобразования

     ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

     ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными  наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

     ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы физических величин

     ГОСТ 21.404-85 СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах

     ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы

     МИ 2093-90 ГСИ. Рекомендация. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1 Техническое задание

1.1 Общие сведения

 

       1.1.1 Полное название системы 

       Система управления технологическим процессом брожения на пивоваренном производстве. 

       1.1.2 Наименование предприятия разработчика и заказчика системы

        

       Предприятие разработчик: студентка 5 курса КубГТУ Годунова Е.Б.

       Предприятие заказчик: ООО «АНТА» 

       

3. Перечень  документов, на основании которых  создается система

 
       

• Задание на курсовую работу

• Комплекс  стандартов на автоматизированные системы  Стадии создания ГОСТ 34.601-90

• Перечень документов по ГОСТ 34.201-8
• Перечень требований к системе, определенных контрактом

 

       1.1.4 Плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы 

       Срок  начала проектирования: 21.09.2011г.

       Срок окончания проектирования: 21.11.2011г.

       1.2 Назначение и цели создания  системы

 

       Назначение  автоматизированной системы – управление климатическими параметрами пивоваренного производства.

       Цель  создания системы - повысить технико-экономические  показатели производства в целом, при этом эффективность управления достигается за счет применения севременных методов управления технологическими процессами, а так же новейших технических средств автоматизации.

       1.3 Характеристики объекта автоматизации

       1.3.1 Краткие сведения  об объекте автоматизации

       В бродильном цеху имеется 2 бродильных танка. Мембранносоленоидный вентиль каждого из них управляет подачей охлаждающей жидкости (гликоль) в охлаждающий контур танка с целью поддержания в танке необходимой температуры для брожения. Процесс начинается, как только сусло залито в танк и заданы дрожжи. Оператор нажимает кнопку «Старт» на сенсорной панели TD200 и автоматика поддерживает необходимую температуру в танке, считывая показатели датчиков температуры и давления и управляя открытием мембранносоленоидного вентиля. По истечении заданного времени (согласно технологическому процессу) контроллер меняет установку температуры. По окончанию брожения контроллер открывает клапан для слива сусла.

         Рассмотрим технологические стадии, входящие в технологический процесс.

                     

                Рисунок 1.1 – Бродильный танк. 

         Солод и другие необходимые  по рецептуре зернопродукты попадают  в дробилку. Дробление необходимо для обеспечения и ускорения физических и биохимических процессов при затирании. Дробленный солод засыпают в заторный аппарат, в который предварительно наливают подогретую воду. Затор нагревают с необходимой скоростью с выдерживанием пауз при определенных температурах. Полнота осахаривания определяется по йодной пробе.

         Процесс фильтрования состоит  из 2-х стадий: сначала фильтрование  первого сусла, а затем выщелачивание вымываемого экстракта удерживаемого дробной путем его вымывания водой. Фильтрованное сусло и промывные воды перекачиваются в сусловарочный аппарат и подвергаются кипячению с хмелем. Готовое сусло перекачивают в гидроциклонный аппарат, в котором происходит осветление сусла за счет отделения белкового и хмелевого осадков под гидродинамическим воздействием.

         После выдержки сусла в гидроциклонном  аппарате производится его охлаждение до установленной температуры в пластинчатом теплообменнике. Сусло проходит через двухступенчатый теплообменник.

         По выходу из теплообменника  сусло перекачивается в бродильный аппарат. Температура в каждом танке измеряется двумя датчиками температуры, чувствительные элементы которых погружены в бродящее сусло. Их показания передаются в контроллер. На основании этих данных контроллер принимает решение об открытии или закрытии мембранносоленоидного вентиля, подающего гликоль в рубашку охлаждения танка.

         При температуре 10°С брожение ведется 6 суток. Затем температура в танке понижается на 1 °С каждые 4 часа, пока температура не достигнет отметки 4 °С. При этой температуре сусло бродит еще 6 часов, после чего контроллер дает команду на открытие второго мембранносоленоидного вентиля, расположенного в нижней части бродильного танка, и происходит слив продукта для его дальнейшей перекачки в отдельный танк для дображивания.

       1.3.2 Сведения об условиях эксплуатации  объекта автоматизации и 

       характеристиках окружающей среды