Повышение эффективности работы системы управления технологическим процессом термической обработки труб в роликовой печи, за счет внедрения новых технических решений в области АСУТП.

ПЗ к работе

Чертежей у мен нет.

Целью магистерской работы является повышение эффективности работы системы управления технологическим процессом термической обработки труб в роликовой печи, за счет внедрения новых технических решений в области АСУТП.

Задачи работы

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1)   Поиск и анализ научно-технической литературы на тему «Термообработка труб в роликовой печи»; 

2)   Разработка математической модели первого участка регулирования роликовой печи и системы регулирования температуры нагрева заготовки на первом участке печи;

3)   Проектирование автоматизированной системы управления технологическим процессом термообработки труб в роликовой печи;

4)   Расчёт стоимости выбранных средств автоматизации для технологического процесса термообработки труб в роликовой печи.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОПИСАНИЕ И АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 6

1.2 Анализ технологического процесса, как объекта автоматизации 8

1.2.1 Контур сигнализации температуры в зоне печи 8

1.2.2 Контур регулирования нагрева трубных заготовок 8

1.2.3 Контур регулирования температуры дымовых газов 8

1.2.4 Контур регулирования соотношения расхода газа/воздуха 9

1.2.5 Контур регулирования давления 9

1.2.6 Контур регулирования давления дымовых газов 9

1.2.7 Контур контроля расхода 9

1.2.8 Контур контроля температуры воздуха 10

1.2.9 Контур контроля температуры дымовых газов 10

1.2.10 Контур контроля наличия пламени 10

1.3 Перечень контролируемых и регулируемых параметров 10

1.4 Обзор технических средств автоматизации 12

1.4.1 Обзор расходомеров 12

1.4.2 Обзор датчиков давления 13

1.4.3 Обзор датчиков температуры 15

1.4.4 Обзор инфракрасных датчиков температуры 16

1.4.5 Обзор исполнительных механизмов 17

2 Моделирование объекта и системы управления 20

2.1 Расчет передаточной функции объекта управления 20

2.2 Определение настроечных коэффициентов регулятора 25

2.3 Показатели качества регулирования 31

2.4 Выводы по второму разделу 32

3 Проектирование системы управления 33

3.1 Технических средства автоматизации и их описание 33

3.1.1 Общепромышленный программируемый контроллер ОВЕН ПЛК200 33

3.1.3 Панель оператора 36

3.1.4 Средства измерения расхода 37

3.1.6 Средства измерения температуры 39

3.1.8 Электропривод прямоходный 40

3.1.8 Клапан регулирующий 41

3.1.9 Контрольный электрод КЭ ИД 42

3.1.10 Сигнальная лампа МТ22-S14 44

3.1.11 Частотный преобразователь ОВЕН ПЧВ3-18К-В [М01] 44

3.2 Проектирование шкафов управления 45

3.2.1 Шкаф управления 45

3.2.2 Блоки питания 46

3.2.3 Автоматические выключатели 47

3.2.4 Колодка клеммная пружинная JXB-S-2.5 24A 48

3.2.5 Клемма силовая вводная КСВ 16-50 49

3.2.6 Щитовая вентиляция 49

3.3 Выводы по третьему разделу 50

4 Экономическая часть 51

4.1 Расчёт стоимости средств автоматизации 51

4.2 Выводы по четвертому разделу 53

Заключение 54

Список литературы 55

1.     ГОСТ 21.208-2013. Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах = The system of project documentation for construction. Automation of technological processes. Conventional designations of devices and automation tools in diagrams: национальный стандарт Российской Федерации : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 г. No 2311-ст : введен взамен ГОСТ 21.408-93: дата введения 2014-11-01 / разработан Открытым акционерным обществом - Ассоциация «Монтажавтоматика». – Москва: Стандартинформ, 2015. – 26 с.

2.     ГОСТ 21.408–2013. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов = System of design documents for construction. Rules of industrial process automation working documentation execution : национальный стандарт Российской Федерации : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 г. No 2293-ст : введен взамен ГОСТ 21.404—85: дата введения 2014-11-01 / разработан Открытым акционерным обществом - Ассоциация «Монтажавтоматика». – Москва:Стандартинформ, 2014. – 21 с.

3.     АО Волжский трубный завод Трубопрокатный цех №1. Инструкция по эксплуатации проходных роликовых печей №1, №2, №3, №4 ТПЦ-1. Производственная инструкция редакция 1.

4.     АО Волжский трубный завод Трубопрокатный цех №1. Инструкция по эксплуатации проходных роликовых печей №1, №2, №3, №4 ТПЦ-1. Производственная инструкция редакция 1.

....

26. Блок питания БП14Б-Д4.4-24 – Текст электронный // Контрольно-измерительные приборы ОВЕН: датчики, контроллеры, регуляторы, измерители, блоки питания и терморегуляторы. – 2025. – URL: https://owen.ru/product/bloki_pitaniya_dlya_datchikov (Дата обращения: 06.06.2025)

....

34. Термостат МТК-СТ0– Текст электронный // Контрольно-измерительные приборы ОВЕН: датчики, контроллеры, регуляторы, измерители, блоки питания и терморегуляторы. – 2025. – URL: https://owen-line.ru/c atalog/ele ktrotehnicheskoe-oborudovanie-meyertec/mikroklimat/mtk-ct0-termostat-1no-dlya-regulirovaniya-ventilyatorov/?ysclid=mbk 5oh8oze327 69 9508 (Дата обращения: 06.06.2025)

...

38.  Mentsiev, Adam & Mutaev, Islam. (2020). Automation and control of thermal processes in the furnace. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 734. 012212. 10.1088/1757-899X/734/1/012212. Katsuhico, O. Modern control engineering / O. Katsuhico // Pearson Education Inc. - 2010. -№5. - P. 1-894.