Разработка автоматизированной системы управления участка пламенной денитрации урана

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Бологов, Андрей Александрович Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является автоматизированная система управления участка пламенной денитрации урана на основе программируемого логического контроллера SiemensSIMATICS7-1500. Цель работы – создание автоматизированной системы управления участка пламенной денитрации урана.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 13
1 Методы моделирования………………………………………………………………………….. 15
1.1 Физическое моделирования ………………………………………………………………. 17
1.2 Математическое моделирование на ЭВМ ………………………………………….. 18
1.3 Комбинированное моделирование …………………………………………………….. 19
2 Описание технологического процесса …………………………………………………….. 22
2.1 Получение диоксидов урана из уранилнитрата ………………………………….. 23
2.2 Плазменный процесс разложения нитратных растворов урана на
диоксиды урана и азотную кислоту …………………………………………………………… 26
2.3 Техническое задание на проектирование ……………………………………………… 29
3 Основные требования к информационной системе. Выбор средств
контролирования и диагностики. Функциональная схема автоматизации ……… 32
3.1 Структурные схемы автоматизации ………………………………………………….. 32
3.2 Разработка алгоритма ……………………………………………………………………….. 36
3.3 Функциональная схема автоматизации ……………………………………………… 38
3.4 Выбор контроллер управления………………………………………………………….. 41
3.5 Контроллер Siemens SIMATICS7-1500 ……………………………………………… 46
3.6 Состав аппаратуры и конструктивные особенности…………………………… 47
3.7 Центральные процессоры …………………………………………………………………. 48
3.8 Среда разработки SIEMENS TIA PORTAL ………………………………………… 52
3.9 Системная диагностика …………………………………………………………………….. 54
3.10 Защита информации …………………………………………………………………………. 54
4 Описание информационной среды. …………………………………………………………. 57
4.1 Технология OPC ……………………………………………………………………………….. 57
4.2 Программный пакет MATLAB ………………………………………………………….. 60
4.3 Среда разработки TIAPortalv.12 ………………………………………………………… 61
4.3.1 Конфигурирование аппаратуры и топологии сетей …………………………. 64
4.3.2 Интеллектуальный механизм Drag & Drop ……………………………………… 64
4.3.3 Библиотечные функции ………………………………………………………………….. 64
5 Моделирование системы ………………………………………………………………………… 65
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективности и ресурсосбережение … 80
6.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………………. 80
6.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………………. 81
6.1.2 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………… 83
6.2 Планирование управления научно-техническим проектом ………………… 85
6.2.1 Иерархическая структура работ проекта ……………………………………… 85
6.2.2 Контрольные события проекта ……………………………………………………. 85
6.2.3 План проекта ………………………………………………………………………………. 86
6.3 Бюджет научного исследования ………………………………………………………… 91
6.4 Затраты на электроэнергию ………………………………………………………………. 91
6.5 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………………… 92
6.6 Дополнительная заработная плата исполнителей темы ……………………… 95
6.7 Отчисления во внебюджетные фонды ……………………………………………….. 96
6.8 Накладные расходы ………………………………………………………………………….. 96
6.9 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта …………….. 97
6.10 Организационная структура проекта …………………………………………………. 97
6.11 Матрица ответственности …………………………………………………………………. 98
6.12 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования …… 99
7 Социальная отвественность ………………………………………………………………….. 104
Введение ……………………………………………………………………………………………………. 104
7.1 Описание системы ………………………………………………………………………….. 104
7.2 Графический интерфейс………………………………………………………………….. 107
7.3 Защита в случае аварийно ситуации ……………………………………………….. 108
7.4 Защита от ввода некорректных данных …………………………………………… 108
Заключение………………………………………………………………………………………………… 113
Список использованных источников ………………………………………………………….. 114
Приложение А……………………………………………………………………………………………. 118
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 129
Приложение В ……………………………………………………………………………………………. 130
Приложение Г ……………………………………………………………………………………………. 133
Приложение Д ……………………………………………………………………………………………. 134
Приложение Е ……………………………………………………………………………………………. 135
Приложение Ж …………………………………………………………………………………………… 136
Приложение З ……………………………………………………………………………………………. 138
Приложение И……………………………………………………………………………………………. 139
Приложение К ……………………………………………………………………………………………. 140
Приложение Л ……………………………………………………………………………………………. 143
Приложение М …………………………………………………………………………………………… 144
Приложение Н……………………………………………………………………………………………. 146
Приложение О……………………………………………………………………………………………. 147
Приложение П……………………………………………………………………………………………. 148

Автоматизация технологических процессов в значительной степени
способствует увеличению производительности труда и улучшению качества
производимой продукции. В нефтехимической и химической промышленности
автоматизации отводиться особая роль, в связи со скоростью протекающих
процессов, а также с опасностью при протекании технологического процесса.
В ходе работы была осуществлена связи между контроллером Siemens и
программным пакетом MATLAB. Переход от компьютерного моделирования к
реализации конечного продукта, является одним из самых трудных. Это
связано, в первую очередь, с тем, что математическая модель, насколько бы
точной она ни была, не способна учесть всех особенностей итоговой системы.
Именно по этой причине трудно переоценить значимость результатов
комбинированного моделирования.
До недавнего времени проводить такие испытания могли лишь крупные
предприятия и организации, которые были способны закупить или произвести
не дешевое, но необходимое для моделирования оборудование. С развитием
миниатюрных компонентов элементной базы, появилась возможность создавать
компактные исследовательские лаборатории в институтах и университетах, при
этом использовать оборудование, аналогичное применяемому в реальных
системах.
Актуальность данной работы определяется тем, что комбинированная
модель дает более полное представления о работе тестируемой системы, что
позволяет предварительно её настроить и выявить потенциальные ошибки
проектирования. В большинстве случаев системы управления работают с
дорогостоящими и/или опасными объектами, в этом случае разработчик не
имеет возможности полноценной проверки работы такой системы. С другой
стороны, до ввода системы в эксплуатацию, ее работа должна на требуемом
уровне обеспечивать управление объектом. Все эти проблемы позволяет
решить комбинированное моделирование.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка
автоматизированной системы управления участка пламенной денитрации урана
с использованием средств автоматизации Siemens.

В результате выполнения выпускной квалификационной работы
разработана система автоматического управления получением диоксида урана.
Система автоматического управления основывается на
программируемом логическом контроллере SiemensSIMATICS7-1516-3 PN/DP,
который способен контролировать, диагностировать и выполнять мониторинг
всего процесса получения диоксида урана. Рассмотрены несколько
контроллеров других фирм, но не подошедших, так как отсутствует поддержка
мобильных панелей оператора с HMI.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы
рассмотрены методы получения диоксида урана с основными параметрами
технологических величин во время производства. Посчитаны коэффициенты
ПИД-регулятора для поддержания постоянного давления, на уровне 1МПа и
температуры 140°С, во время перемешивания. Данные коэффициенты могут
понадобится если откажет блок ПИД-регулирования контроллера или
невозможно будет осуществить настройку стандартными средствами
TIAPortalv.12.
Также были рассмотрены вопросы технико-эконмического обоснования
проекта и выполнен раздел социальная ответственность, аспекты которого
рассматривают условия при выполнении проектирования.
Таким образом, в результате выполнения выпускной квалификационной
работы выполнено проектирование автоматизированной системы управления
технологическим процессом пламенной денитрации урана, разработка
алгоритма производственного процесса, составление программы выполнения
производственного процесса для контроллера SiemensSIMATICS7-1516.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Разработка автоматизированной системы управления участка пламенной денитрации урана»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету