Дипломный проект - Проект модернизации системы управления процесса изготовления полиэтиленовых упаковок полученных методом экструзии

СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ 3
THE ABSTRACT 4
СОДЕРЖАНИЕ 5
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ систем автоматизации технологического процесса 9
1.1 Описание технологических режимов работы процесса 9
1.2 Критический анализ существующей системы управления 10
1.3 Требование к проектируемой системе управления 10
1.4 Патентная проработка 16
2 Разработка математической модели процесса управления 18
2.1 Анализ технологического процесса как объекта управления 18
2.2 Анализ и выбор методов управления данным объектом 24
2.3 Математическая модель аппарата 25
3 Синтез системы автоматического управления технологическим процессом 31
3.1 Расчет и выбор исполнительного механизма 31
3.2 Расчет и выбор электро-пневмопреобразователя 33
3.3 Нахождение передаточной функции датчиков 34
3.4 Выбор типа регулятора 34
3.5 Расчет настроек ПИ-регулятора локального контура 35
4 Разработка схем автоматизации технологического процесса 39
4.1 Разработка функциональной схемы автоматизации 39
4.2 Разработка принципиальных схем измерения, управления, регулирования 40
4.3 Разработка проектной документации на щиты и пульты управления 41
4.4 Разработка проектной документации на проектно-компонуемые комплекты автоматизации с применением микропроцессорных контроллеров 42
4.5 Разработка схем соединений и подключений внешних электрических проводок 46
5 Спецификация оборудования 48
6 Мероприятия по монтажу, эксплуатации и диагностике 52
6.1 Ведомость физических объемов работ 52
6.2 График монтажных работ 54
6.3 Сетевой график производства монтажных работ 55
6.4 Мероприятия по эксплуатации и диагностике систем управления 57
7 Энерго- и ресурсосбережение 60
7.1 Основные направления политики энергосбережения в Республике Беларусь 60
7.2 Энергосбережение на промышленных предприятиях 62
7.3 Экономическая эффективность вводимого мероприятия  65
8 Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности .66
8.1 Мероприятия по охране труда 66
8.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов производства 66
8.1.2 Оценка соответствия разрабатываемой установки требованиям безопасности и эргономики 69
8.1.3 Инженерные мероприятия по обеспечению безопасности проектируемого объекта 70
8.1.4 Инструкция по охране труда при эксплуатации установки 72
8.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности 75
8.2.1 Анализ опасности воздействия ударной волны, вторичных поражающих факторов на станочное и технологическое оборудование, здания и сооружения и персонал объекта, а также оценка масштабов их проявления 75
8.2.2 Инженерные мероприятия по защите персонала объекта при ЧС 77
8.2.3 Оценка степени возможного разрушения (химического заражения) объекта и способы повышения устойчивости исследуемых элементов 78
9 Экономические расчеты 81
9.1 Расчет капитальных затрат 82
9.2 Расчет экономической эффективности 84
9.3 Расчет основных технико-экономических показателей 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87

Для осуществления поставленной задачи было проделано:
- анализ систем автоматизации процесса изготовления полиэтиленовых упаковок полученных методом экструзии;
- разработка математической модели процесса управления;
- синтез системы автоматического управления трех локальных контуров регулирования температуры и давления в экструдере, подачи расхода гранулята;
- разработка схем автоматизации процесса изготовления полиэтиленовых упаковок полученных методом экструзии;
- спецификация оборудования и материалов;
- мероприятия по монтажу, эксплуатации и диагностике;
- мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности;
- экономические расчеты.

Изготовление пленки полиэтиленовой осуществляется методом экструзии, заключающемся в непрерывном продавливании расплава полимера через кольцевую щель формующей головки, с последующим пневматическим растяжением рукава заготовки.
Пленка полиэтиленовая изготавливается из полиэтилена высокого давления и композиций, содержащих красители, стабилизирующие, скользящие, ан-тистатические, модифицирующие и другие добавки. Применяется пленка в сель-ском хозяйстве, в мелиоративном и водохозяйственном строительстве; в каче-стве упаковочного материала в различных отраслях народного хозяйства; для изготовления товаров народного потребления.
Технологический процесс изготовления полиэтиленовых упаковок полученных методом экструзии ОАО «НЗМП» состоит из следующих основных стадий <1>:
1) транспортировка сырья к технологическим линиям;
2) смешение и загрузка сырья;
3) плавление, гомогенизация расплава и формование рукавной заготовки;
4) пневматическое растяжение, вытяжка и охлаждение пленочного рукава.;
5) резка пленки и намотка в рулоны;
6) упаковка пленки;
7) транспортировка пленки на склад готовой продукции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной дипломной работы была рассмотрена автоматическая система управления процесса изготовления полиэтиленовых упаковок получен-ных методом экструзии. Проведен критический анализ существующей АСУТП с выявлением недостатков, требующих устранения.
Анализ технологического процесса привел к предложению о необходимости введения в эксплуатацию две локальные системы управления с использова-нием микропроцессорного контроллера Simatic S7-300 фирмы Siemens. Опре-делены требования к проектируемой системе. В дипломном проекте разработана локальная математическая модель с возмщением.
Проведен выбор элементов управления. Произведен синтез АСР с анализом прямых показателей качества регулирования. Вследствие чего были получены следующие характеристики процесса регулирования:
 перерегулирование 13%
 время регулирования 300 сек.
Разработаны схемы автоматизации технологического процесса (функциональная, принципиальная), а также проведена разработка проектной документации на проектно-компануемый комплект автоматизации с применением микропроцессорного контроллера Simatic S7-300 фирмы Siemens.
Выполнен раздел по монтажу и эксплуатации приборов, где приведены ведомость физических объемов работ и график монтажных работ.
В разделе мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности произведен анализ вредных факторов установки..
В экономической части дипломного проекта был рассчитан эффект от модернизации автоматической системы, в результате чего условно годовая экономия возрастёт на 367 млн.руб. Срок окупаемости составит 1 год.