СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА………………
2. АВТОМАТИЗАЦИЯТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ……..
3. ПРОГРАММИРОВАНИЕКОНТРОЛЛЕРА…………………………
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………
ВВЕДЕНИЕ.
Автоматизация управленияявляется одним из основных направлений повышения эффективности производства.Ещё Ю.В. Андропов отметил, что предстоит осуществить автоматизациюпроизводства, обеспечить широкое применение компьютеров и микропроцессорнойтехники.
Одним из направленийповышения эффективности энергетического производства является внедрениевычислительной техники в системах управления. Широкое внедрение АСУ – этообъективная необходимость, обусловленная усложнением задач управления,повышением объёмов информации, которые необходимо перерабатывать в системахуправления.
На сегодняшний день налюбом серьёзном предприятии внедренены АСУТП, и АСУ выполняют до 90% задачпредприятия.
В организацииобслуживания технологического процесса большую роль играют локальные (местные)системы управления технологическим оборудованием и процессами и предназначеныдля контроля и управления отдельными, несвязными между собой объектами и виерархической системе управления образуют нижний уровень. Эти системыуправления являются одноконтурными и для синхронного управления такимисистемами, с моей точки зрения, наилучшим будет использование в управленииконтроллера. Так как при непрерывном характере производства основной задачейавтоматизации является автоматическое регулирование параметров, а при дискретномпроизводстве (как в случае с моим технологическим процессом) – наиболееподходит программно логическое управление. В данном технологическом процессеследует заметить, что цех выпускает 5000 бутылок минеральной воды в час, иподсчёт и регистрация товара с помощью рабочего персо-
нала может быть ни всегда точна.Так же нужно заметить, что при неправильной настройке разливочного автоматаприводит к порче продукта (взрыв бутылки), чтобы оптимально быстро настроитьего, необходима информация о таких показателях, как давление в камереразливочного автомата за некоторые промежутки времени (статистика во времени),эту информацию регистрировать, с помощью рабочего персонала, не всегда удаётсякачественно, а с малым промежутком времени (шагом между замирениями) практическиневозможно. Так же в целях безопасности, так как этому технологическому процессусвойственна повышенная влажность, а все системы управления построены на электрическойцепи, нужно отказаться от безконтроллерного способа управления ТП. Поэтому ясчитаю необходимо внедрить в ТП по розливу минеральной воды программно логическоеуправление на основе контроллера и программного обеспечения к нему, которые будутбрать на себя все вычисления, регистрацию, измерения и другую трудоёмкуюработу.
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Структурнаясхема технологического процесса представлена на рисунке 1.1 Для большей ясностия разбил данный технологический процесс на 10 частей:
1. Первая часть представляет собой ёмкости для привозной минеральной воды(Н-1 и Н-2). Количество ёмкостей 2 штуки по 24 тонны. Эти ёмкости вынесены запределы цеха в целях безопасности жизнедеятельности.
2. Вторая часть представляет собой пищевой электронасос А9-КНА (2*105? Па),который качает воду из накопителей в керамические фильтры Ф1 и Ф2 (марка закрашена).
3. В третью часть технологического процесса я включил фреоновый компрессори ёмкостной накопитель Н-3 для охлаждения перекачиваемой, с помощью центробежногонасоса ЦН-1, воды, поступающей из фильтров Ф1 и Ф2, до оптимальной температуры+4 С для смешивания привозной минеральной воды с углекислотой.
4. Четвёртая часть включает в себя установку, куда подводятся баллоны суглекислотой (давление в баллоне 70МПа), подводка баллонов последовательна. Подачауглекислоты регулируется с помощью пневматического редуктора давление на выходедля пневматического редуктора 2Мпа. Так же предусмотрены датчики расхода длявизуального контроля.
5. Пятая часть представляет собой сатуратор, где происходит смешение минеральнойводы, перекачиваемой из охлаждающей ёмкости Н3 с помощью двух центробежныхнасосов ЦН-2 и ЦН-3, и углекислоты.
6. Шестая часть включает в себя бутыломоечную машину АММБ для мытья и дезинфекциитары. Для мытья бутылок в машину подаётся вода под давлением P= 2МПа; в количестве F = 6м3?/мин. На выходепредусмотрен световой экран для визуальной проверки качества помытой тары, тоесть на выходе из бутыломоечной машины. Качеством в данном случае являетсяцелостность бутылки и её чистота.
7. Седьмая часть технологического процесса – это разливочный моноблок, егоможно разделить на три составные:
- дозировка – для подачи сиропа, если выпускается сладкая вода;
- автомат для розлива жидкости под давлением, так как в данном технологическомпроцессе розлив в бутылку производится не по уровню (на каждую бутылкуконкретное количество минеральной воды), а по соотношению давления в камереразливочного автомата и давления в бутылке;
- укупорочный автомат (марка УБ) – для укупорки бутылки жестяной пробкой.
8. Восьмая часть – это экспедиционный автомат БА, он служит для выявлениябрака, качеством здесь является: укупорка бутылки должна быть произведена такимобразом, чтобы бутылка не треснула и должна быть герметично закрыта во избежаниеразгазирования, а так же попадания посторонних тел, таких как частички грязи, кусочкистекла и так далее.
9. Девятая включает в себя этикировочный автомат ВЭМ 614, он служит для автоматическойнаклейки этикетки. Если залитая бутылка прошла экспедиционный автомат, то далеена неё наклеивается этикетка, соответствующая содержимому бутылки. В данномслучае этикетка должна подаваться не ленточной подачей, а в заранее порезанномвиде.
10. Десятая часть – это упаковка, полностью производится с помощью рабочегоперсонала в два человека.
От одной частитехнологического процесса к другой, подача бутылки осуществляется с помощьюконвейера.
2. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
2.1. Описание расширенной функциональной схемы автоматизациирозлива минеральной воды.
РасширеннаяФСА представлена на рисунке 2.2.
В данном технологическом процессепредусмотрены схемы блокировки, сигнализации и защиты. При достижении уровня(позиция 1) верхнего или нижнего в розливочном автомате РА, электрическийклапан (позиция 1) будет закрыт или открыт соответственно.
При достижении уровня(позиция 2) верхнего или нижнего в сатураторе, центробежные насосы (позиция 2)будут отключены или включены соответственно.
При достижении уровня(позиция 3) верхнего или нижнего в охлаждающей ёмкости Н-3, центробежный насос(позиция 3) будут отключен или включен соответственно.
При достижении температуры (позиция 4)верхнего или нижнего в охлаждающей ёмкости Н-3, электрический клапан (позиция4) будет закрыт или открыт соответственно.
В ёмкости розливочного автомата РА производитсяконтроль за качеством (позиция 5).
3.2. Выбор средств автоматизации.
Дляавтоматизации технологического процесса необходимо использовать ряд приборовпреобразователей и датчиков.
Контрольтемпературы осуществляется с помощью термопары ТХК – 0179 (позиция 4-1). Длявведения их в контакт необходимо пронормировать с помощью преобразователя Ш –703 (позиция 4-2). Основная погрешность 0.53 – 1.35%.
Управлениеисполнительным механизмом осуществляется кнопками ПКЕ – 212С (позиция 1-6,1-7,2-6, 2-7, 3-6, 3-7, 4-6, 4-7). С пульта управления оператора через магнитныйпускатель ПМЕ – 011 (позиция 1-4, 1-5, 2-4, 2-5, 3-4, 3-5, 4-4, 4-5).
В качествеисполнительных электрических механизмов используются Др-М (позиция 1-7, 4-8).Вступает в работу по получению импульса от датчика, после чего ведёт отработкусамостоятельно и после открытия или закрытия клапана автоматически останавливается.
Для контролякачества минеральной воды применяется анализатор концентрации ДКБ-1М (позиция5-1), с нормированным выходным сигналом 0..5 мА.
Для контроля уровняприменяется уровнемер LABKO – 2W (позиция 1-1, 2-1, 3-1). Выходной сигнал нормируется при помощи преобразователяСапфир –22ДД (позиция 1-2, 2-2, 3-2).
3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРА.
Для лучшегопонимания программы я представил её алгоритм:
/>
/>
В контурах 1,2, 3 (рисунок 2.2.) ведётся контроль за уровнем в розливочном автомате РА,сатураторе, охлаждающей ёмкости Н-3.
В контуре 4ведётся контроль температуры в охлаждающей ёмкости Н-3.
В качестве кодовыхкомбинаций принимаем следующие значения:000000001 — уровень минеральной воды L1 = 1 м 000000010 — уровень минеральной воды L1 = 0,5 м 000000100 — уровень минеральной воды L2 = 2 м 000001000 — уровень минеральной воды L2 = 0,3 м 000010000 — уровень минеральной воды L3 = 1,5 м 000100000 — уровень минеральной воды L3 = 0,2 м 001000000
— температура минеральной воды Т £ 4 0C 010000000
— температура минеральной воды Т > 4 0C 100000000 — остановка выполнения программы (в ручную)
BEGI IN «L1» Ввести значение уровня L1 из РА STA L11 A=L11 SUI 000000001 L1=1м ? JZ RAV L1=1 Перейти к «Закрыть задвижку на клапане (позиция 1-7)» LDA L11 ACC=L11 SUI 000000010 L1 = 0.5м ? JZ RAN L1 =0.5 м. Перейти к «Открыть задвижку на клапане (позиция 1-7)» SATANA: IN «L2» Ввести значение уровня L2 из сатуратора STA L22 A=L22 SUI 000000100 L2=2 м ? JZ SATV L2=2 м Перейти к «Отключить насосы (позиция 2-7, 2-8)» LDA L22 ACC=L22 SUI 000001000 L2 = 0.3 м ? JZ SATN L2 =0.3 м. Перейти к «Включить насосы (позиция 2-7, 2-8)» OXLADOL: IN «L3» Ввести значение уровня L3 из охлаждающей ёмкости Н-3. STA L33 A=L33 SUI 000010000 L3=1,5 м ? JZ OEV L3=1,5 м Перейти к «Отключить насос (позиция 3-7)» LDA L33 ACC=L33 SUI 000100000 L3 = 0.2 м ? JZ OEN L3 =0.2 м. Перейти к «Включить насос (позиция 3-7)» TOXLAD: IN «T» Ввести значение уровня T из РА STA T1 A=T1 SUI 001000000
Т £ 4 0C? JZ OE
Т £ 4 0C Перейти к «Закрыть задвижку на клапане (позиция 4-8)» LDA T1 ACC=T1 SUI 010000000
Т > 4 0C? JZ OE1
Т > 4 0C Перейти к «Открыть задвижку на клапане (позиция 4-8)» SUI 100000000 Есть ли сигнал завершения работы программы JZ ENPR Если есть, перейти к «Остановить выполнение программы» JNZ BEGI Если нет, перейти к началу программы RAV: Закрыть задвижку на клапане (позиция 1-7) JMP SATANA RAN: Открыть задвижку на клапане (позиция 1-7) JMP SATANA SATV: Отключить насосы (позиция 2-7, 2-8) JMP OXLADOL SATN: Включить насосы (позиция 2-7, 2-8) JMP OXLADOL OEV: Отключить насос (позиция 3-7) JMP TOXLAD OEN: Включить насос (позиция 3-7) JMP TOXLAD OE: Закрыть задвижку на клапане (позиция 4-8) OE1: Открыть задвижку на клапане (позиция 4-8) OUT Вывести значение уровня L1 OUT Вывести значение уровня L2 OUT Вывести значение уровня L3 OUT Вывести температуру Т ENPR: END. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цель данной курсовой работы была разработка программного обеспечения программируемогоконтроллера для управления технологическим процессом розлива минеральнойводы.
Курсовая работа состоит из трёх этапов.
На первом этапеописали технологический процесс.
На второмэтапе разработали автоматизацию технологического процесса: функциональную схему автоматизации технологического процесса, произвели выбор средств автоматизации. Сигналы с датчиков и преобразователей поступает на контроллер, который вырабатывает управляющие сигналы.
На третьем этапе подробно рассмотрели функции контроллера и подготовили программу для его программирования. Команды, используемые в программе, предназначены для микропроцессора INTEL8085A.
Программирование контроллера можно произвести посредством других языков, составив алгоритм на основе представленной программы.