Автоматизированная система управления приготовления суспензионного топлива

Разработка автоматизированной системы управления приготовления суспензионного топлива на основе современных микропроцессорных средств автоматизации. В ходе проектирования системы разработаны структурная, функциональная и принципиальная электрическая схемы, чертеж общего вида щитовой конструкции, произведен выбор технических средств автоматизации с последующим составлением заказной спецификации.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 11
1 Системный анализ объекта автоматизации …………………………………………… 12
1.1 Технология приготовления композиционного топлива …………………….. 12
1.2 Перечень функций реализуемых АСУ …………………………………………….. 13
2 Обзор существующей литературы ……………………………………………………….. 16
3 Научно-исследовательская работа ……………………………………………………….. 21
3.1 Компоненты топлива из типичных индустриальных отходов ……………. 21
3.2 Экспериментальный комплекс и методы исследования ……………………. 24
3.3 Результаты экспериментов …………………………………………………………….. 25
3.4 Заключение …………………………………………………………………………………… 34
4 Разработка структуры АСУ …………………………………………………………………. 35
4.1 Разработка структуры комплекса технических средств…………………….. 35
4.2 Составление технического задания на проектирование и разработку
АСУ ТП……………………………………………………………………………………………… 37
5 Проектирование функциональной схемы (схемы автоматизации)
АСУ ТП на основе микропроцессорной техники ……………………………………… 42
6 Составление заказной спецификации ТСА……………………………………………. 44
7 Составление опросных листов на приборы и средства автоматизации ……. 45
8 Выбор технических средств системы управления, составление
спецификации ……………………………………………………………………………………….. 46
8.1 Выбор измерительного преобразователя температуры …………………….. 46
8.2 Выбор датчика уровня в баках с водой и нефтепродуктами и
суспензиями ……………………………………………………………………………………….. 47
8.3 Выбор расходомеров ……………………………………………………………………… 49
8.4 Выбор программируемого логического контроллера ……………………….. 51
8.5 Выбор исполнительного механизма ………………………………………………… 53
8.6 Выбор насосного оборудования ……………………………………………………… 55
9 Проектирование схемы внешних проводок …………………………………………… 57
10 Проектирование принципиальной электрической схемы щита
управления и составление перечня щита управления ……………………………….. 60
11 Разработка сборочного чертежа щита управления и составление
спецификации щита управления …………………………………………………………….. 62
12 Разработка фрагментов информационного, математического и
программного обеспечений ……………………………………………………………………. 64
13 Разработка мнемосхем SCADA-системы …………………………………………….. 67
14 Расчет параметров настройки регулятора ……………………………………………. 70
14.1 Идентификация объекта управления …………………………………………….. 70
14.2 Расчет параметров настройки регулятора ………………………………………. 73
15 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение . 83
15.1 Оценка коммерческого и инновационного потенциала научно-
технических исследований ………………………………………………………………….. 83
15.1.2 Анализ конкурентных технических решений ……………………………. 84
15.1.3 FAST – анализ ………………………………………………………………………… 86
15.1.4 SWOT – анализ ……………………………………………………………………….. 91
15.1.5 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………… 94
15.1.6 Методы коммерциализации результатов
научно-технического исследования …………………………………………………… 95
15.2 Планирование процесса управления научно-исследовательских
работ………………………………………………………………………………………………….. 96
15.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………………. 96
15.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………………. 97
15.2.3 Разработка графика проведения научного исследования …………. 100
15.3 Смета затрат на проект……………………………………………………………….. 103
15.3.1 Материальные затраты ………………………………………………………….. 103
15.3.2 Затраты на амортизацию ……………………………………………………….. 103
15.3.3 Затраты на заработную плату ………………………………………………… 104
15.3.4 Затраты на социальные нужды ………………………………………………. 105
15.3.5 Прочие затраты …………………………………………………………………….. 105
15.3.6 Накладные расходы ………………………………………………………………. 105
15.4 Смета затрат на оборудование и монтажные работы …………………….. 106
15.4 Расчет годовых эксплуатационных издержек ………………………………. 107
15.5 Расчет экономической эффективности ………………………………………… 109
15.6 Реестр рисков проекта ………………………………………………………………… 110
15.7 Оценка сравнительной эффективности исследования …………………… 111
16 Социальная ответственность ……………………………………………………………. 115
Введение ………………………………………………………………………………………….. 115
16.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности. 116
16.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства ……. 116
16.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны .. 117
16.2. Производственная безопасность ………………………………………………… 119
16.2.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов ……….. 119
16.3. Экологическая безопасность. …………………………………………………….. 128
16.3.1. Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду .. 128
16.3.2. Анализ влияния процесса эксплуатации объекта на
окружающую среду………………………………………………………………………… 129
16.3.3. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ……… 129
16.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………. 130
16.4.1. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать
объект исследований. ……………………………………………………………………… 130
16.4.2. Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на
производстве при внедрении объекта исследований. ………………………… 131
16.4.3. Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и
разработка порядка действия в случае возникновения ЧС …………………. 131
16.5 Заключение по разделу «Социальная ответственность»………………… 132
Заключение …………………………………………………………………………………………. 134
Список использованных источников …………………………………………………….. 135
Приложение A Benefits of slurry fuels based on industrial wastes ……………….. 143
Приложение Б Заказная спецификация приборов и средств автоматизации 164
Графический материал: На отдельных листах
ФЮРА.421000.007 С1 Схема структурная
ФЮРА.421000.007 С2 Схема функциональная
ФЮРА.421000.007 СО1 Спецификация на ТСА
ФЮРА.421000.007 ОЛ1- Опросные листы
ФЮРА.421000.007 ОЛ10 Опросные листы
ФЮРА.421000.007 С4 Схема монтажная
ФЮРА.421000.007 Э4 Схема принципиальная электрическая
ФЮРА.421000.007 ПЭ Перечень элементов щита управления
ФЮРА.421000.007 СБ Сборочный чертеж щита управления
ФЮРА.421000.007 СБС Спецификация щита управления
ФЮРА.421000.007 ВО Общий вид щита управления

В рамках магистерской диссертации разработана автоматизированная
система управления приготовления суспензионного топлива. Исходя из
задания, был выполнен такой пункт как системный анализ объекта
автоматизации, на основании которого была выбрана структура АСУ
приготовления суспензионного топлива, а также разработана
функциональная схема автоматизированной системы управления. В работе
представлена спецификация на технические средства автоматизации и
опросные листы. Согласно опросным листам и функциональной схемы был
произведен выбор технических средств автоматизации и составлена заказная
спецификация.
Также в рамках выпускной квалификационной работы были
спроектированы схема внешних проводок и принципиальная электрическая
схема щита управления. Разработан сборочный чертеж щита управления и
спецификация щита управления. В работе представлены мнемосхема
SCADA-системы для АСУ приготовления суспензионного топлива и расчет
параметров настройки регулятора.
Разработанная АСУ приготовления суспензионного топлива
осуществляет автоматизированный контроль, который включает сбор,
хранение, обработку и передачи информации о работке системы и состоянии
оборудования.
Полученные результаты выпускной квалификационной работы могут
служить основанием для реализации системы, которая имеет экологические и
экономические преимущества.