Автоматизація виробничих процесів: Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічного завдання

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ

Методичні вказівки

 до виконання

розрахунково-графічного завдання

СУМИ

2010

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра інженерних технологій харчових виробництв

АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ

Методичні вказівки

 до виконання

розрахунково-графічного завдання

для студентів 4 курсу,

які навчаються за напрямом

6.051701 „Харчові технології та інженерія ”

денної  та заочної форми навчання

СУМИ

2011

УДК 66.012-52+542,2(075,8)

Укладач: Максимов Ф.Є., к.т.н., доцент кафедри інженерних технологій харчових виробництв; Головач І.В. асистент кафедри інженерних технологій харчових виробництв

Автоматизація виробничих процесів: методичні вказівки до виконання розрахунково-графічного завдання для студентів 4 курсу напрям підготовки 6.051701 „Харчові технології та інженерія ” денної і заочної форми навчання/ Суми,  2011- 22 с., 4 рис.

          Методичні вказівки необхідні студентам для самостійного виконання розрахунково-графічного завдання з дисципліни „Автоматизація виробничих процесів”. У методичних вказівках докладно описані вимоги по виконанню розрахунково-графічного завдання та приклад виконання схеми автоматизації одного з типових апаратів.

Рецензенти: Кузема О.С. д.ф.-м.н., професор кафедри енергетики в АПК;

Кочмола М.М. д.ф.-м.н., професор, зав. кафедри фізики та прикладної механіки

Відповідальний за випуск: кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри технологічного обладнання харчових виробництв О.В.Радчук.

Рекомендовано до видання вченою радою навчально-наукового інженерно-технологічного інституту СНАУ

Протокол № 9 від “ 23 ” травня 2011 року.

©       Сумський національний аграрний університет, 2011

Передмова

Мета роботи - закріпити знання і набути практичних навичок в галузі автоматизації виробничих процесів, що необхідно для  підготовки до екзамену та подальшої діяльності на виробництві.

Зміст завдання:

1. Початкові дані (за завданням).

2. Технологічна схема і опис об’єкту автоматизації.

3. Загальна структурна схема системи автоматизації та її опис.

4. Вибір і технологічна характеристика засобів автоматизації.

5. Схема автоматизації та її опис.

6. Принципова схема та опис елементів системи управління (СУ).

7. Структурна схема і опис регулятора, автоматична система регулювання (АСР).

8. Структурна схема і опис елементів автоматичної системи  контролю (АСК).

1. Послідовність виконання розрахунково-графічного завдання.

1. Вивчити і описати об’єкт автоматизації відповідно заданого параметру.

2. Розробити  загальну  структуру системи автоматизації об’єкта (за завданням).

3. Розробити АСК заданого параметра (вибрати первинний  перетворювач-датчик, вторинний прилад, сигнальне обладнання).

4. Розробити АСР заданого параметра, тобто вибрати датчик, регулятор (у вигляді приставки  або  апаратного типу), виконавчий механізм, регулюючий орган і необхідні узгоджуючи перетворювачі системи.

5. Розробити автоматичну (автоматизовану) систему управління (АСУ заданим об’єктом) клапаном, насосом, мішалкою.

6. Накреслити і описати принципову схему автоматизації  об’єкта.

7. Накреслити і описати принципову схему  автоматично системи контролю (АСК): датчик, вторинний прилад і т.п.

8. Накреслити і описати структурну  схему  вибраного регулятора, навести рівняння регулятора, звернути увагу на особливості  закону регулювання і реалізації.

9. Накреслити і описати структурну схему системи управління заданим об’єктом.

10.Вказати можливі варіанти застосування розробленої системи в своїй галузі промисловості.

2. Опис об’єкту автоматизації.

Об’єкт автоматизації - технологічний процес в конкретному апаратному оформлені. Його властивості впливають на вибір елементів системи автоматизації.

В контрольній роботі вказують на призначення об’єкта автоматизації, визначають простий він чи складний, одно- або багатоємкісний, з зосередженою чи розподіленою ємкістю, з самовирівнюванням чи без самовирівнювання (чому), а також описують його властивості.

Порушення енергетичного і матеріального балансів в об’єктах викликає відхилення регульованих параметрів від заданих значень.

В об’єкт подаються сировина, енергія, а також продукт, що пройшов переробку. Отже, на об’єкт діють різні фактори, облік яких потрібен для вибору каналу регулювання і системи в цілому. Тому треба накреслити параметричну схему об’єкта регулювання, проаналізувати фактори, які впливають на процес, виділити найзначніші з них, визначити канал регулювання і місце  встановлення первинного перетворювача і виконавчого механізму.

Об’єкт автоматизації на схемі зображують у виді  прямокутника (рис.1). Всі змінні, що характеризують процес, поділяються на вхідні (а₁...а_n;в₁...в_n)  і  вихідні  (с₁...с_n) величини, тобто  на  групу діянь і групу регульованих параметрів.

У свою чергу, групу діянь підрозділяють на регулюючі і збурюючі діяння. До регулюючих (а₁...а_n) відносяться легкозмінювані вхідні величини, наприклад, продуктивність, витрата енергії тощо, а до збурюючих (в₁...в_n) - незалежні або важкорегульовані величини: зміна складу сировини, якісних показників енергоносія (зовнішнє діяння), умови тепло- і масообміну, взаємний вплив величин (внутрішнє діяння).