АСУ ТП горения жидкого и газообразного топлива на основе бесконтактных оптических техник

В результате выполнения магистерской диссертации разработана автоматизированная система управления горением жидкого и газообразного топлива на основе бесконтактных оптических техник.
В процессе выполнения работы был произведен анализ существующих бесконтактных оптических методов. Также были проведены экспериментальные исследования, и произведен выбор схемы регулирования. Разработаны схема структурная, схема функциональная, схема принципиальная электрическая, схема монтажная внешних проводок и сборочный чертеж щита управления со спецификацией на него. Осуществлен выбор технических средств автоматизации и составлена заказная спецификация.
Система разработана с учетом технических требований, нормативных документов и исходя из результатов научно-исследовательской работы.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 10
1 Системный анализ объекта автоматизации ……………………………………………… 11
1.1 Разновидности и строение паровых котлов …………………………………… 11
1.2 Котельный агрегат как объект регулирования ………………………………. 12
1.3 Схема регулирования …………………………………………………………………… 13
1.4 Параметры контроля и регулирования ………………………………………….. 17
1.5 Выбор бесконтактного метода и интеграция в систему управления . 18
1.6 Перечень функций, реализуемых АСУ …………………………………………. 21
2 Научно-исследовательская работа ………………………………………………………….. 23
2.1 Обзор литературы ………………………………………………………………………… 23
2.2 Описание метода ………………………………………………………………………….. 24
2.3 Экспериментальная установка ……………………………………………………… 25
2.4 Методика эксперимента ……………………………………………………………….. 26
2.5 Обработка результатов …………………………………………………………………. 28
2.6 Аппроксимация экспериментальных кривых ………………………………… 29
2.7 Обработка экспериментальных данных и анализ погрешностей ……. 31
3 Разработка структуры АСУ ……………………………………………………………………. 34
3.1 Структура измерительных каналов ………………………………………………. 34
3.2 Составление технического задания на проектирование АСУ ТП …… 35
3.3 Проектирование структурной схемы КТС АСУ на основе
микропроцессорной техники ……………………………………………………………… 36
4 Проектирование функциональной схемы АСУ ТП на основе
микропроцессорной техники …………………………………………………………………….. 38
5 Составление заказной спецификации ТСА ……………………………………………… 39
6 Составление опросных листов на приборы и средства автоматизации …….. 40
7 Выбор технических средств системы управления …………………………………… 41
7.1 Выбор измерительного преобразователя давления ………………………… 41
7.2 Выбор расходомеров ……………………………………………………………………. 42
7.3 Выбор газоанализатора ………………………………………………………………… 44
7.4 Выбор камеры ……………………………………………………………………………… 45
7.5 Выбор программируемого логического контроллера …………………….. 46
7.6 Выбор исполнительного механизма ……………………………………………… 47
8 Проектирование схемы внешних проводок …………………………………………….. 49
9 Проектирование принципиальной электрической схемы щита управления и
составление перечня элементов щита управления ……………………………………… 50
10 Разработка сборочного чертежа щита управления и составление
спецификации щита управления ……………………………………………………………….. 51
11 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение . 54
11.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………… 54
11.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………….. 55
11.3 SWOT-анализ …………………………………………………………………………….. 56
11.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………….. 57
11.5 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования …………………………………………………………………………………….. 59
11.6 Инициация проекта…………………………………………………………………….. 60
11.7 Планирование управления научно-техническим проектом ………….. 62
11.8 Бюджет научного исследования………………………………………………….. 66
11.9 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ……………………………………. 70
Выводы по главе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение» ………………………………………………………………………….. 72
12 Социальная ответственность ………………………………………………………………… 75
12.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 75
12.2 Производственная безопасность …………………………………………………. 78
12.3 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия
опасных и вредных факторов на исследователя (работающего) ………….. 86
12.4 Экологическая безопасность ………………………………………………………. 87
12.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………. 89
Выводы по главе «Социальная ответственность» ………………………………………. 90
Заключение ………………………………………………………………………………………………. 91
Список использованных источников …………………………………………………………. 92
Приложение А ………………………………………………………………………………………….. 98
Графический материал на отдельных листах:
ФЮРА.421000.003 С1 Структурная схема
ФЮРА.421000.003 С2 Функциональная схема
ФЮРА.421000.003 ЗС Заказная спецификация ТСА
ФЮРА.421000.003 С4 Монтажная схема
ФЮРА.421000.003 Э3 Принципиальная схема электрическая
ФЮРА.421000.003 ПЭ3 Перечень элементов щита управления
ФЮРА.421000.003 СБ Сборочный чертеж щита управления
ФЮРА.421000.003 СП Спецификация щита управления
ФЮРА.421000.003 ОЛ1-9 Опросные листы

В рамках магистерской диссертации разработана автоматизированная
система управления горением жидкого и газообразного топлива на основе
бесконтактных оптических техник.
Исходя из задания, был выполнен системный анализ объекта
автоматизации, на основании которого была выбрана структура АСУ
горения. Пользуясь результатом научно-исследовательской работы и
сравнительным анализом контактных и бесконтактных методов контроля
температуры и скорости, был выбран бесконтактный метод и способ его
интеграции в систему.
Также была разработана функциональная схема автоматизированной
системы управления. Согласно опросным листам и функциональной схеме
был произведен выбор технических средств автоматизации и составлена
заказная спецификация. Кроме того, были спроектированы схема внешних
проводок и принципиальная электрическая схема щита управления.
Разработан сборочный чертеж щита управления и спецификация щита
управления.
Разработанная АСУ управления горением жидкого и газообразного
топлива осуществляет автоматизированный контроль, который включает
сбор, хранение, обработку и передачи информации о работе системы и
состоянии оборудования.
Полученные результаты выпускной квалификационной работы могут
служить основанием для реализации системы, которая имеет экологические и
экономические преимущества.