Аналогичное построение процесса регулирования нужно сделать и для вычисленных оптимальных настроечных параметров регуляторов. И сделать сопоставление этих двух процессов регулирования.
Для оптимальных настроек регуляторов также необходимо выполнить на ЭВМ проверку на устойчивость систем регулирования с определением запасов устойчивости по фазе и амплитуде методом Найквиста-Михайлова.
Студент должен выяснить характер основного возмущающего воздействия на объект, решить вопрос практического измерения этого возмущения.
Эти результаты дают возможность построить комбинированную систему регулирования, инвариантную к этому возмущению.
Впояснительной записке проекта показать полную структурную схему регулирования с учетом компенсации возмущающих воздействий. Полную принципиальную схему регулирования, представить на чертеже иллюстраций.
Студент должен иметь математические модели технологического объекта с соответствующими ограничениями на входные и выходные параметры. С помощью этих математических моделей в виде уравнений регрессии, таблиц состояний необходимо составить вычислительную процедуру, алгоритм компьютерной оптимизации технологии. Здесь целесообразно методом экспертных оценок определить весовые коэффициенты каждой целевой функции управления.
Эту экспертную оценку можно провести среди сотрудников кафедры АПП и других кафедр, на которых читаются рассматриваемые технологии.
Весовые коэффициенты каждой целевой функции дадут возможность студенту свести все целевые функции в одну аддитивную функцию.
Поиск оптимальных значений входных изменяемых технологических параметров по аддитивной функции можно проводить с помощью метода покоординатного спуска, метода градиента, наискорейшего спуска и другими методами.
Если аддитивная функция представляет собой линейную функцию, то эта задача может быть решена методом линейного программирования – «Симплекс методом». Задача оптимизации технологии, управления может быть и простой, однокритериальной.
Вкурсовом проекте показать вычислительную процедуру, алгоритм, программу однокритериальной или многокритериальной оптимизации технологии в системе компьютерного управления.
11
То же самое нужно сделать по компьютерной оптимизации системы автоматического регулирования.
На листе иллюстраций следует показать алгоритмы, программы компьютерной оптимизации систем автоматического регулирования и управления.
При построении математических моделей важное значение имеет правильный выбор входных параметров, условий их ограничения и целевой функции. Студенты могут использовать готовые математические модели, выявленные в процессе сбора исходных данных. Описание раздела может сопровождаться технологическими картами, картами технологического контроля.
При выборе управляемых параметров необходимо учитывать следующие требования:
-параметры должны быть информативными;
-параметры должны измеряться при любом изменении технологического процесса.
По этому разделу также необходимо сделать выводы, отметить новизну, оригинальность решения задач математического моделирования, компьютерной оптимизации систем регулирования и управления процессами.
Проектирование, выбор комплекса технических средств автоматизации
Исходя из анализа существующих на предприятии систем автоматизации, автор курсового проекта, в соответствии с целью и задачами проектирования, должен выдать проектные решения по совершенствованию, реконструкции, комплектованию новых систем автоматизации.
Эти проектные решения по каждой системе автоматизации студент в пояснительной записке представляет в виде описаний, структурных, функциональных схем. А наиболее оригинальные, важные проектируемые системы контроля, сигнализации, регулирования, управления показывает в виде принципиальных схем на листах иллюстраций.
Принципиальные схемы вычерчиваются в соответствии с существующими стандартами, которые студент изучил на кафедре, в частности ГОСТ 21.404-85 СПДС – «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах».
12
В описании проектируемых систем автоматизации студент обязан учитывать требования условий производства и надежности этих систем.
Выбор технических средств автоматизации должен проводиться из современных каталогов выпускаемых средств автоматики на заводах Российской Федерации.
Если на предприятии используются изношенные, устаревшие импортные технические средства автоматизации из дальнего зарубежья, то эти средства необходимо заменить на отечественные и дать этой замене необходимые обоснования.
Спецификацию на технические средства автоматизации составить в установленном порядке с указанием технических характеристик всех приборов и оборудования автоматизации, их количества в проектируемых системах, заводы изготовители.
Спецификацию на приборы и оборудование представить в приложении к пояснительной записке.
Для создания автоматизированной системы (АСУ ТП) следует составить перечни сигналов, вводимых в вычислительный комплекс и выводимых из него. Эти данные целесообразно представлять в виде таблиц.
По этому разделу дать краткие выводы, в которых отразить также новизну и технический уровень предлагаемых систем автоматики.
Проектные решения по монтажу, наладке и эксплуатации основных систем автоматизации
На основании изучения особенностей эксплуатации технологического оборудования студент дает проектные решения по монтажу щитов КИП и А, датчиков, исполнительных механизмов и управляющих устройств от регулятора до управляющего компьютера.
При этом необходимо описать особенности монтажа электрических цепей, пневматических, гидравлических линий. Это описание не должно быть слишком обширным и проектные решения по монтажу должны быть примерно на уровне технического задания.
По согласованию с руководителем курсового проекта на листе иллюстраций показать одну из важных систем автоматики и на этой иллюстрации выполнить достаточно полную монтажную схему в соответствии с ГОСТ на уровне рабочего проекта.
13
Вэтом разделе студент обязан отметить особенности наладки проектируемых систем автоматики с учетом технических требований к наладке электронных, электрических, гидропневматических приборов и средств вычислительной техники.
Студент должен изучить условия работы технологического оборудования. Он должен иметь представления о запыленности, вибрациях помещений, цехов, о влажности и температуре окружающей среды и с учетом всего этого должен отметить особенности влияния этих условий на надежность работы предлагаемых в проекте систем автоматизации.
Ввыводах по разделу необходимо показать, каким образом учитываются требования условий эксплуатации оборудования к монтажу, наладке систем автоматики.
Вэтих выводах также следует отметить качество монтажа систем автоматики по сравнению с монтажом действующих на предприятии систем.
Рекомендации по эксплуатации систем автоматизации
Студент должен дать краткие рекомендации по эксплуатации исполнительных устройств, приборов КИП и автоматики, вычислительной техники.
Врекомендациях предусмотреть регламентные работы по профилактическому и другим видам ремонта в соответствии с техническими характеристиками средств автоматизации и условиями их эксплуатации.
При этом необходимо использовать опыт работы по эксплуатации систем автоматики на предприятии, где проходила преддипломная практика.
Также нужно отметить рекомендации по практическому использованию разработанных автором алгоритмов, компьютерных программ, расчетов оптимальных параметров настройки регуляторов, компьютерной оптимизации технологий в системах управления соответствующим оборудованием.
Вэтих рекомендациях желательно отразить особенности практического использования программного продукта.
Врассматриваемых рекомендациях сделать упор на обеспечение прежде всего надежной эксплуатации проектируемых систем автоматики.
Ввыводах по разделу показать обоснованность рекомендаций по эксплуатации систем автоматики и их практическую вписываемость в условия работы участка, цеха, предприятия.
14
Заключение
Вэтом заключительном разделе показать, что курсовой проект является актуальным для совершенствования систем автоматики на участке, цехе. Обосновать, что применяемые системы автоматики на предприятии требуют совершенствования.
Отметить результаты теоретического, экспериментального исследования объектов регулирования, управления. Дать краткую характеристику математических моделей, передаточных функций и показать результаты решения задач компьютерной оптимизации, автоматизации технологии, систем автоматического регулирования и управления.
Нужно отразить особенности проектирования, выбора технических средств автоматизации, компьютеризации. Следует указать, каким образом проектные решения повышают уровень БЖД.
Вконце заключения отметить, какой экономический, экологический, социальный эффект получает предприятие от использования проектных решений.
После этого необходимо привести в алфавитном порядке список используемой литературы. Полный объем пояснительной записки составляет 25-30 страниц.
Графический материал курсового проекта должен содержать 3 листа формата А1 для иллюстраций основных результатов проектирования, изложенных в пояснительной записке.
Рассмотренные выше методические указания предназначены для основной массы студентов по направлению подготовки 15.03.04 - Автоматизация технологических процессов и производств (уровень бакалавриата). В отдельных случаях, по согласованию с кафедрой АПП и руководителем курсового проекта, некоторые разделы могут выполняться в другом изложении и содержании. Это касается, прежде всего, работ, посвященных серьезным исследованиям и научным разработкам сравнительно узких тем, а также проектам различных лабораторий автоматизации кафедры АПП.
15