






























Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Przygotuj się do egzaminów
Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Otrzymaj punkty, aby pobrać
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Społeczność
Odkryj najlepsze uniwersytety w twoim kraju, według użytkowników Docsity
Bezpłatne poradniki
Pobierz bezpłatnie nasze przewodniki na temat technik studiowania, metod panowania nad stresem, wskazówki do przygotowania do prac magisterskich opracowane przez wykładowców Docsity
2024 год курсовая работа,пособие для оформление документа.Полезная вещь
Typologia: Poradniki, Projekty, Badania
1 / 38
Ta strona nie jest widoczna w podglądzie
Nie przegap ważnych części!
Министерство просвещения Республики Казахстан Костанайский политехнический высший колледж ЕРЖАКАНОВА ЛЮБОВЬ ЛЕОНИДОВНА Сборник методических рекомендаций по оформлению и выполнению расчётов по курсовому проекту по модулю: «Руководство работой подразделения по техническому обслуживанию и ремонту контрольно- измерительных приборов и автоматики» по специальности: 07140100 Автоматизация и управление технологическими процессами (по профилю). по квалификации: 4S07140102 Техник-электромеханик. (методическое пособие) Қостанай, 2024 ж РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Водясов Е.В – преподаватель спецдисциплин КГКП «Костанайского политехнического высшего колледжа» Управления образования акитама Костанайской области Ержаканова Л.Л., Сборник методических рекомендаций по оформлению и выполнению расчётов по курсовому проекту (КП) по модулю: «Руководство работой подразделения по техническому обслуживанию и ремонту контрольно- измерительных приборов и автоматики» по специальности: 07140100- Автоматизация и управление технологическими процессами (по профилю) / Л.Л Ержаканова –Костанай, 2024.-37с. В сборник вошли рекомендации по оформлению и выполнению расчётов по курсовому проекту - по специальности: 07140100- Автоматизация и управление технологическими процессами (по профилю). Пособие может быть использовано преподавателями и студентами при оформлении и выполнении расчётов курсового проекта по модулю: «Руководство работой подразделения по техническому обслуживанию и ремонту контрольно-измерительных приборов и автоматики» Сборник методических рекомендаций по оформлению и выполнению расчётов по курсовому проекту по модулю: «Руководство работой подразделения по техническому обслуживанию и ремонту контрольно- измерительных приборов и автоматики» рассмотрен на заседании научно- методического совета КГКП «Костанайский политехнический высший колледж», и рекомендован для публикации протокол № _____ от ______2024г. © Ержаканова Л.Л., 2024 СОДЕРЖАНИЕ Стр.
Данный сборник методических рекомендаций по оформлению и выполнению расчётов по курсовомуу проекту – по модулю: «Руководство работой подразделения по техническому обслуживанию и ремонту контрольно-измерительных приборов и автоматики» для студентов третьих курсов составлен согласно программе дисциплины "АТП отрасли". Сборник предназначен для реализации государственных требований подготовки выпускников квалификаций: 4S07140102 Техник-электромеханик с целью правильного оформления и выполнения расчётной части курсового проекта по дисциплине «АТП отрасли».
1. Цели и задачи курсового проектирования Выполнение курсового проекта по дисциплине «АТП отрасли» имеет своей целью систематизацию, закрепление и рассмотрение теоретических знаний; приобретение практических навыков по проектированию и расчёту системы автоматического регулирования (САР); развитие навыков самостоятельной работы с научно-технической литературой, нормативно- технической документацией, справочной литературой; приобретение навыков творческого мышления при самостоятельном решении технических задач; формирует умение принимать самостоятельные решения; готовит к дипломному проектированию и к дальнейшей производственной деятельности. Во время курсового проектирования учащийся должен использовать полученные теоретические знания по дисциплинам: «Электрические машины и электропривод», «Основы метрологии и средства измерения», «ТОЭ, «АРиР», «АТП отрасли», «Основы гидравлики, пневматики и теплотехники», «Черчения». Настоящий сборник методических рекомендаций разработан в помощь при работе над курсовым проектом по дисциплине «АТП отрасли», устанавливает требования, структуру и содержание, курсовых проектов, выполняемых учащимися по специальности № 07140100 Костанайского политехнического высшего колледжа. Курсовое проектирование предлагает следующие этапы:
Тема курсового проекта (КП) обсуждается индивидуально с каждым учащимся, а затем утверждается предметной комиссией. Выбор темы связан с наклонностями учащегося и его способностями, либо с будущей «привязкой» к теме производства, а также с темой дипломного проектирования. Наименование тем проекта:
Введение Во введении необходимо дать определение автоматизации – как науки. Дать краткие сведения об автоматизации на современном этапе. Охарактеризовать элементную базу систем автоматизации. Изложить цели автоматизации проектируемой системы. Сделать краткий обзор существующих решений, используя научно - техническую, периодическую и справочную литературу, материалы производственных практик. 1 Общая часть 1.1 Описание схемы автоматического регулирования В этом разделе необходимо подробно рассмотреть технологию процесса опираясь на схему цепей аппаратов, либо на технологическую схему производства. Рассмотреть работу аппарата, технологического процесса (ТП), протекающего в САР. Раздел включает в себя характеристику объекта регулирования. Дать классификацию процесса (объекта) по цели управления, по способу управления, по месту расположения комплекса технологических средств, по информационной ёмкости, по характеру параметров управления. Указать тип ТП: гидромеханический, механический, массообменный, тепловой либо химический. Системы управления технологическим объектом относятся к сложным системам и могут классифицироваться по различным признакам. Основными из которых являются : цель и способ управления , степень участия человека в управлении, место расположения КТС. Пример: Проектируемая САР классифицируется:
∆L ∆t ∆Q ∆G А Q В Возмущающие воздействия: ∆L- изменение давления в аппаратах ∆t – изменение вязкости и плотности жидкости ∆Q- изменение гидравлического сопротивления трубопроводов ∆G – изменение напряжения и скорости вращения электродвигателя Входные параметры: А- расход жидкости на входе В- давление, температура хладагента и смазки Выходные параметры: Q – расход жидкости. Рисунок 1- Блок схема типовых возействий Здесь же необходимо рассмотреть переходную характеристику объекта (кривую разгона). По графику переходного процесса определяем динамические свойства объекта. Время запаздывания (τ), постоянную времени (То), коэффициент передачи объекта (k 0 ). Коэффициент передачи k 0 представляет собой изменение выходной величины объекта при переходе из начального в новое установившееся состояние, отнесённое к единичному возмущению на входе, находится по формуле: k 0 = ∆У/∆Х, (1) где ∆У- относительное изменение выходной величины; ∆Х- относительное единичное воздействие. ∆Х = ∆Хв Определяем относительные изменения выходной величины: ∆У= У∞- У 0 / У 0 , (2) где У∞- установившееся значения выходной величины; У 0 - начальное значение выходной величины 2 Разработка контура регулирования 2.1 Разработка структурной схемы В состав технического проекта автоматизации входит структурная схема управления. Любая система автоматического регулирования может быть представлена в виде набора типовых звеньев, если эти звенья соединить между собой можно получить структурную схему. Структурная схема даёт возможность получения первичных сведений о проектируемой системе (объекте). Элементы структурной схемы изображают, как правило в виде прямоугольников, либо простых геометрических фигур. В курсовом проекте предлагается разработать структурную схему основного контура регулирования (либо основной измерительной цепи). насос
Устойчивость самое важное требование, предъявляемое к САР, является необходимым условием её функционирования. Если САР не способна восстанавливать равновесное состояние по окончании необходимого процесса, то она не пригодна к практическому применению. Оценку устойчивости разомкнутого контура САР производим по критерию Гурвица. Для этого воспользуемся характеристическим уравнением разомкнутой САР. Приравняем знаменатель к нулю. а 3 р 3
Изменяя частоту от 0 до ∞ строим годограф Михайлова на комплексной плоскости в системе координат UA(); VA(). Таблица 2 Значения годографа Михайлова (^0 1 2 3 4 5 6 ) UA() 0,1 0,3 -0,5 -0,99 -0,8 -1,2 0,9 1, jVA() 0,2 0,8 0,3 0,7 -0,99 -2,2 -0,88 -1, Из построения годографа Михайлова (см. ГЧ КП. 07140100 .017.99.00.04ГМ) видно, что годограф начинается на положительной действительной полуоси, обходит четыре квадранта, против часовой стрелки, отсюда следует, что САР устойчива и пригодна к применению. 3 Специальная часть 3.1 Разработка функциональной схемы автоматизации Функциональная схема системы составляется из ходя из выбранного объекта управления, функциональных задач, которые должны выполнять САР и конструктивных особенностей ТОУ. На функциональной схеме показывают объект управления, датчики, преобразователи, регуляторы, вторичные приборы, усилители, исполнительные механизмы, регулирующие органы и другие устройства, к которым будет применено автоматическое управление. На функциональной схеме показывают вспомаггательное оборудование и те элементы технологической схемы, к которым не применено автоматическое управление. Функциональные схемы могут выполняться двумя способами построения условных обозначений-упрощенным и развернутым. При упрощенном способе построения условных обозначений на функциональных схемах не показывают первичные измерительные преобразователи и вся вспомагательная аппаратура. Упрощенный способ построения условных обозначений рекомендуется применять в основном при изображений приборов и средств автоматизаций на технологической схеме. Развернутый (адресный) способ построения условнных обозначений рекомендуется применять при выполнений функциональных схем на стадиях рабочей документаций и рабочего проекта. Наиболее предпочтительным считается адресный способ изображения- как способ несущий наибольшее количество информации. После определиния способа изображения схемы на чертеже, необходимо выполнить черновой эскиз схемы на чертеже, и дать преподавателю на проверку, после чего делать компановку схем на листе формата А1. В пояснительной записке описывают работу схемы с указанием позиционных обозначений приборов, порядковых номеров линий связи, целей управления и так далее ( см. ГЧ КП. 07140100 .017.99.00.01А3). 3.2 Выбор и разработка основного контура регулирования Контур регулирования выбирают на оснований анализа влияния управляющих воздействий на управляемый параметр.
Таблица 3 Техническая характеристика датчика температуры Тип Диапазон измерения температуры, С^0 Пределы допустимых отклонений Питание, В ТК ХК -375 - +600 +- 0,04 220 Таблица 4 Техническая характеристика ИМ МЭО 250/63 0, Тип Номинальный крутящийся момент на выходном валу, Нм Номинальное время полного хода выходного вала, с Номинальный полный ход выходного вала, обороты Мощность Вт Напряже ние В МЭО 250 /63 0,25- 250 63 0,25 2030 220 Технические характеристики выбираются по расчётным данным и берутся из справочников. 4 Расчётная часть В проектах автоматизации перед сдачей их в эксплуатацию проводятся обязательные типовые расчёты: на определение уровня автоматизации; определение настроечных параметров САР, устойчивости системы и другие. В КП предлагается провести следующие расчёты: расчёт и выбор типа регулятора; определение настроечных параметров регулятора; расчёт и выбор регулирующего органа; расчёт исполнительного механизма. В расчётах используют данные для расчётов по вариантам. 4.1 Расчёт и выбор типа регулятора Под выбором регулятора подразумивается выбор необходимого закона регулирования, так как при определённом законе регулирования регуляторы позволяют получить переходный процесс одинаковый в статическом и динамическом режиме. Чтобы выбрать стандартный регулятор необходимо знать какое качество регулирования может быть достигнуто при установке регулятора с типовым законом регулирования на объектах с различными динамическими свойствами. Значение настроечных параметров позволяет получить такой переходный процесс, который полной мере соответствует технологическим условиям работы данного объекта. При выборе типа регулятора и закона регулирования используют упращённые модели объектов управления. Типовые регуляторы используют, как правило, для реализации следующих типовых процессов: граничного апериодического с минимальным временем; с 20% перерегулированием; и с минимальной квадратичной площадью отклонения. Пример: Таблица 5 Данные для расчёта регулятора Тип переходного процесса Динамические свойства объекта Допустимые значения параметров качества переходного процесса возмущения 1 2 3 4
Продолжение таблицы 5 1 2 3 4 Граничный апериодический процесс K 0 T 0 τ 0 У1доп Уст.доп tр.доп хв 5,4 19 5 0,7 0,03 50 0, Определяем характер действия регулятора по величине отношения времени запаздывания объекта к его постоянному времени: τ 0 /Т 0 , (15) где τ 0 - время запаздывания объекта, с; Т 0 - постоянная времени объекта, с. Если при решении отношение (15) попадает в пределы неравенства: 0,2 ≤ τ 0 /Т 0 ≤ 1, (16) выбираем регулятор непрерывного действия. Находим максимальное отклонение регулируемой величины. У 0 =К 0 ×Хв, (17) где У 0 – максимальное отклонение регулируемой величины; К 0 - коэффициент передачи объекта; Хв- возмущающее воздействие. Определяем динамический коэффициент передачи Rд систем с регуляторами различных типов по графикам (см. Приложение 1) И- регулятор Rд= П- регулятор Rд= ПИ- регулятор Rд= ПИД- регулятор Rд= Находим динамическую ошибку системы: У 1 = Rд·У 0 , (18) где Rд- динамический коэффициент регулирования И- регулятор У 1 = П- регулятор У 1 = ПИ- регулятор У 1 = ПИД- регулятор У 1 = Осуществляем проверку на соблюдения условия: У 1 <У1доп, (19) И- регулятор П- регулятор ПИ- регулятор ПИД- регулятор Находим относительную статическую ошибку для П - регулятора по графику (см. Приложение 1) для переходного процесса У
ст=… Определяем статическую ошибку регулятора по формуле: Уст = У
ст×У 0 ,^ (20) Осуществляем проверку на соблюдения условия:
изменяя проходное сечение. Расчёт регулирующих органов заключается в определении их пропускной способности Кv по максимальному расходу среды, протекающей через регулирующий орган, и минимальному перепаду давления Δpmin , возникающему на РО. То есть определяется коэффициент пропускной способности регулирующего органа при полном его открытии. Расчёт регулирующего органа для работы на жидкости
б) определяется пропускная способность с учетом влияния вязкости по формуле: Кvв = Ψ Кvу, ( 28 ) Если Кvв ≤ Кvу, то выбор считается законченным. Если Кvв > Кvу, то производится новый выбор регулирующего органа по Кvв, то есть выбирается новый диаметр условного прохода Ду1 по табл. 7. и новый тип РО. Пример: Расчёт пропускной способности и выбор регулирующего органа для регулирования расхода мазута. Исходные данные: среда – мазут; максимальный объёмный расход Qmax = 10 м 3 /ч; перепад давлений при максимальном расходе Δpmin = 2,5·10^5 Па; температура среды t = 50° С; плотность среды ρ = 0,99 кг/м^3 ; кинематическая вязкость при 50° С. ν = 5,9см^2 /c. Таблица 7 Условная пропускная способность Кvy, м^3 /ч, в зависимости от типа РО Диаметр условного прохода Dy, мм Условная пропускная способность Кvy, м^3 /ч, в зависимости от типа РО Односеде льные Двухседельн ые Трёхходов ые Шланговы е Диафрагмов ые Заслоночные 6 0,25 - - - - - 10 1,5 - - - - - 15 3,2 4 - - - - 20 5 6,3 - - - - 25 8 10 8 32 8 - 40 20 25 12 80 20 - 50 32 40 32 125 32 60 65 50 63 50 200 50 100 80 80 100 80 320 80 160 100 125 160 125 600 125 250 125 200 250 200 800 200 400 150 320 400 320 1250 320 600 200 500 630 600 2000 500 1000 250 - 1000 - 3200 - 1600 300 - 1600 - 5000 - 2500
ρ Δp min
5 =^3162 ⋅^0 ,^^00199 һ ≈6,^ м 3 ч
2. Определяем Kvy = 1,2⋅ k (^) v max=1,2⋅6,3= 7 , 56 м^3 ч (^) , по которому предварительно выбераем из таб. 1 односедельный РО с условным проходом Dу = 25мм и Kvy = 8 м^3 /ч > 1,2⋅ k (^) v max= 7 , 56 м 3 ч (^). 3. Определяем число Рейнольдса: Rеу = 3540 ⋅ Q max ν ⋅ D (^) у = 3540 ⋅ 10 5,9⋅ 25 = 240 Так как Rey <2000, то по кривой 2 на рис.4 находим поправочный коэффициент на влияние вязкости ψ = 1,22.
б) определяем отношение kvу =1,2⋅ 67 , 9 = 81 , 5 м 3 ч (^) и по таблице 7 выбираем двухседельный РО с условным проходом Dу = 80мм и Kvy = 100 м 3 /ч Выбор и расчёт РО считается законченным. Ответ: для 1) выбираем двухседельный РО с условным проходом Dу = 100мм и Kvy = 160 м 3 /ч
Пример: μ=10,8Нм. Применяем механизм электрический однооборотный (МЭО), техническая характеристика приведена в таблице 8. Таблица 8 Техническая характеристика исполнительного механизма Модификац ия МЭО Номинальный крутящийся момент, Нм Номинальн ое время полного хода , сек Номиналь ный полный ход, обор. Напряжения питания, В Потребляе мая мощность, Вт Масса, кг Габаритн ые размеры, мм МЭО 10/10- 0,63 82 10 10 0,63 ~220 60 8 200* 185* 200 5 Охрана труда В данном разделе необходимо раскрыть вопросы охраны труда и технику безопасности. Безопасность труда при эксплуатации приборов средств автоматизации обеспечивается системой организационных технических мероприятий. Её основу составляет система стандартов безопасности труда и требования техники безопасности, положение которых должен знать и выполнять персонал, обеспечивающий обслуживание, ремонт приборов и средств автоматизации. 5.1 Расчёт оценки состояния охраны труда на предприятии Уровень состояния охраны труда, к которому должны стремиться на любом предприятии, равен 100 процентам. К мероприятиям по улучшению условий и охраны труда относятся все виды хозяйственной деятельности, направленные на предупреждение, ликвидацию или снижение отрицательного воздействия вредных и опасных производственных факторов на работающих. Для оценки состояния охраны труда на предприятиях используют обобщенный показатель, в основе которого содержатся данные об аттестации рабочих мест по условиям труда, результаты трехступенчатого контроля, документы по присвоению оборудованию знака безопасности и т. п. Уровень ОТ оценивается по 5 параметрам:
1. Санитарно- гигиенические условия ( водоснабжение, питьевой режим, уборка туалетов **)