По заданию требуется развернуть упрощенную функциональную схему автоматизации некоторого смесителя двух потоков жидкости (вещества А с веществом Б), показанную на рисунке 1.1. Причём можно заключить, что величина второго потока (Б), подаваемого в смеситель, зависит от величины первого потока (А), т.е. придерживается некоторое соотношение этих компонентов в получаемой смеси по средствам регулирования открытости клапана долевым расходомером.
Рисунок З.1 — Упрощенная ФСА (21 вариант)
В смесителе данной установки присутствует датчик температуры с аварийной сигнализацией при выходе температуры смешивания веществ за заданный придел в 85°С.
Результат развёртки ФСА приведён в Приложении А. Здесь, согласно схеме, средства автоматизации должны обеспечить индикацию (показание), регистрацию (запись) и регулирование соотношения расходов веществ А и Б (контуры 1 и 2 расходов); также должны обеспечить индикацию, регистрацию и сигнализацию максимально допустимого значения температуры смешивания (контур 3 температуры).
В качестве первичных преобразователей измерений расходов используем диафрагмы (сужающие устройства FE 1-1 и FE 2-1), устанавливаемые на трубопроводе. Перепад давления, образующийся на диафрагме при прохождении через нее потока жидкости пропорционален расходу, он измеряется дифференциальным манометром (дифманометром), преобразуется в унифицированный сигнал и подается на систему управления на контроллерах для преобразования в соотношение этих расходов и, в последствии, получение выходного сигнала, подающийся на клапан для изменения потока через трубопровод.
Для измерения температуры в качестве первичного термопреобразователя используем термометр сопротивления (целесообразно при низких диапазонах температур).
Далее на его выходе установим нормирующий преобразователь, выводы с которого поступают на контроллер, способный на индикацию, регистрацию и сигнализацию допустимого значения.
Выбор технических средств автоматизации
FE 1-1 и FE 2-1 — диафрагмы марки ДКС0,6-50А/Б1ФС-Ру-50, где обозначения расшифровываются: ДКС — тип диафрагмы камерная; 0,6 — условное давление до 0,6 МПа (не противоречит заданным условиям, где присутствует давление в 0,1 МПа); 50 — условный проход в мм; А/Б — материал корпуса кольцевой камеры — Сталь 20, а материал диафрагмы — Сталь 12Х18Н10Т; 1 — конструктивное исполнение (рисунок 2.1); ФС-Ру-50 — в комплекте с фланцевым соединением для минимизации измерительной погрешности [5].
Реферат регуляторы температуры
... >1МОм на 500°С Время отклика при помещении чувствительного элемента в поток среды с температурой t° в поток воды v = 0.4м/с t 0.5 = 0.2с; t0.9 = 0.4с в ... электрических помех. Потребовалось найти другое решение. В журналах “Радио” были найдены схемы регуляторов мощности не создающих помех [1, 2]. В этих схемах регулировка мощности осуществлялась ...
Рисунок 2.1 — Конструктивное исполнение 1 диафрагмы ДКС
FТ 1-2 и FТ 2-2 — преобразователи давления Сапфир-22ДД-Вн-2440-П-01- Т*(-10+50)-0,5-160кПа-16-42-Ц-ТУ4212-080-13282997-2010, где обозначения расшифровываются: Сапфир-22ДД — сокращенное наименование преобразователя разности давлений (расхода); Вн — исполнение по взрывозащите «Взрывонепроницаемая оболочка»; 2440 — модель преобразователя, отличающийся набором исполнений по материалам, верхним пределом измерений и рабочим избыточным давлением; П — промышленная эксплуатация с приработкой 360 ч (не для атомной энергетике); 01 — обозначение исполнения по материалам (мембрана — сплав 36НХТЮ; фланцы преобразователя, пробки для дренажа и продувки, ниппель, монтажный фланец, корпус клапанного блока — углеродистая сталь с покрытием); Т*(-10+50) — обозначение вида климатического исполнения и диапазон температур; 0,5 — предел допускаемой основной погрешности; 160 кПа — верхний предел измерений с указанием единицы измерений; 16 — предельно допускаемое рабочее избыточное давление в МПа; 42 — код выходного сигнала (4…20 мА); Ц — наличие встроенного цифрового индикатора; ТУ 4212-080-13282997-2010 — технические условия [6].
FFRC 1-3 — система регулирования на ПЛК SIMATIC РСS7 от SIEMENS для преобразования в соотношение двух расходов и, в последствии, получение выходного сигнала, подающийся на клапан для изменения потока через трубопровод. Регулирование осуществляется по ПИД закону обеспечивая соотношение двух и более величин (рисунок 2.2).
Система имеет индикацию на табло и возможность записывать результаты в память [7].
Рисунок 2.2 — Реализуемый регулятор отношения
FV 1-4 — клапан регулирующий седельный VL2-50мм-60м3/ч-6бар- (2…120°С) — 2-ходовой с фланцевым соединением в паре с редукторным электроприводом AME 445-(4…20мА), где приведены значения диаметра трубы, максимальный расход, номинальное давление, температура среды, вид входного аналогового сигнала [8].
ТЕ 3-1 — термометр сопротивления медный ТСМ9509-00ТУ4211-093-02566540-2011, где обозначения расшифровываются: ТСМ9509 — модель термометра с конструкторским исполнением 00 (номинальная статическая характеристика — 50М); технические характеристики по ТУ 4211-093-02566540-2011. ТСМ имеет диапазон измеряемых температур в -50…+120°C, время реакции 8 с, степень защиты от пыли и воды IP54, материал защитной арматуры — Латунь Л63, вид климатического исполнения У2, Т2 [9].
ТТ 3-2 — нормирующий преобразователь ОВЕН НПТ1, предназначенный для преобразования значения температуры, измеренной при помощи термосопротивления, в унифицированный сигнал постоянного тока 4…20 мА. Рабочий диапазон температур эксплуатации -40…+85°С [10].
Планирование машинных экспериментов с моделями систем
... рисунке (см. ниже рис. 1.). планирование машинный эксперимент Рис. 1. Геометрическое представление поверхности реакции Реакцию (отклик) системы можно представить в виде зависимости: yl=l(x1, x2,…,xk); e=1…m. Функцию ... -1. 2 Стратегическое планирование машинных экспериментов с моделями систем Можно выделить стратегическое и тактическое ПЭ на моделях систем. Стратегическое планирование - ставит своей ...
ТIRA 3-3 — цифровой контроллер-индикатор YOKOGAWA UM351 с сигнализацией и энергонезависимой памятью для записи результатов измерения. Прибор имеет большой цифровой дисплей (использованы светодиоды высотой по 20мм).
Возможность установки разного рода сигнализаций на всём диапазоне измерения [11].
Заказная спецификация на приборы приведена в приложении Б.
Функциональная модель в IDEF0
Методология IDEF используется преимущественно на верхних уровнях управления в качестве универсального средства для описания выполняемых какой-либо системой функций, структуры обрабатываемой и хранимой информации, а также для анализа динамических свойств данной системы управления.
Согласно методологии, модель системы может быть представлена в виде совокупности трех моделей:
функциональной,
информационной,
динамической.
Функциональная модель строится по т.н. методологии IDEF0, более известной как SADT (Structure Analysis and Design Technique).
Она дает представления о том, какие функции выполняются (должны выполняться) в рассматриваемой системе, что является исходными данными для них, какой результат выполнения каждой функции, а также каковы причинно-следственные связи между ними.
В терминах IDEF0 система представляется в виде комбинации блоков и дуг. Блоки используются для представления функций системы и сопровождаются текстами на естественном языке. Дуги представляют множества объектов (как физических, так и информационных) или действия, которые образуют связи между функциональными блоками. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.
Поскольку блоки символизируют действия, то они, как правило, подписываются глаголами или их формами. Дуги же подписываются существительными.
Управляющие выполнением функции данные входят в блок сверху, в то время как информация, которая подвергается воздействию функции, показана с левой стороны блока; результаты выхода показаны с правой стороны.
Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет функцию, представляется дугой, входящей в блок снизу (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 — Функциональный блок
Разработаем функциональную модель (диаграммы IDEF0) операции «Разработка SCADA» (рисунок 3.2).
Произведём процедуру декомпозиции общей задачи для более детального представления модели (рисунок 3.3).
Аналогично проведём декомпозицию и других, уже детализованных операций (рисунки 3.4-3.6).
Рисунок 3.2 — Диаграмма IDEF0 разработки SCADA
Рисунок 3.3 — Декомпозиция операции «Разработка SCADA»
Рисунок 3.5 — Декомпозиция «Создание интерфейса оператора»
Проектирование CRM-системы ОАО ‘Орбита-Сервис’
... работу персонала и компании в целом, а также увеличить производительность. Система управления взаимодействием с клиентами (Customer Relationship Management System, CRM-система) - корпоративная информационная система, ... решений делает производство более эффективным и продуманным. Целью дипломного проекта является разработка информационной подсистемы автоматизации рабочего места менеджера салона по ...
Рисунок 3.6 — Декомпозиция операции «Отладка проекта»
4. Информационная модель в IDEF1х
Информационная модель соответствует методологии IDEF1х (ER-диаграммы), которая описывает структуру используемой в системе информации, необходимой для поддержки функций производственной системы или среды, и по сути является моделью реляционной базы данных. Методология IDEF1х фактически является стандартом для проектирования СУБД. Эта методология один из подходов к семантическому моделированию данных, основанный на концепции «Сущность — Отношение» (Entity-Relationship), это инструмент для анализа информационной структуры систем различной природы.
Сущность представляет множество реальных или абстрактных предметов (людей, объектов, мест, событий, состояний, идей, пар предметов и т.д.), обладающих общими атрибутами или характеристиками. Отдельный элемент этого множества называется «экземпляром сущности».
Сущность изображается в виде прямоугольного блока, внутри которого перечислены ее атрибуты. Сущность обладает одним или несколькими атрибутами.
Первичный ключ — это атрибут или группа атрибутов, которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности. Зная значения первичного ключа, всегда можно определить конкретный экземпляр сущности.
Разработаем информационную модель по описанию используемых приборов в ФСА (рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 — Информационная модель в IDEF1х
5. Системы PDM
PDM-система (Product data management, в переводе — система управления данными об изделии) — организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолёты и ракеты, компьютерные сети и прочее).
PDM-системы являются неотъемлемой частью жизненного цикла изделия, PLM-системы (Product Lifecycle Management) — прикладного программного обеспечения для управления жизненным циклом продукции.системs осуществляет хранение данных об изделиях, выпускаемых на предприятии. Такие системы нашли широкое применение на предприятиях машиностроительной, приборостроительной, судостроительной, авиационной промышленности и др. Особенно удобно использовать PDM-системы при массовом производстве, в таком случае состав изделия, технология разработки и вся документация хранятся в единой базе, и разрабатывать их заново не нужно. А при заказном производстве удобство обеспечивается возможностью быстрой проработки изделия и выставления цены на изготовление заказа.
На первый взгляд PDM-система не способна принести владельцу дополнительную ценность для его бизнеса только за счет ускорения процесса проработки заказа и упрощения процедуры его оценки. Однако это только на первый взгляд. Когда заказчику необходимо изготовить изделие со сроком “как можно скорее”, а это бывает в подавляющем большинстве случаев, он в целях скорейшей оценки возможности исполнения заказа направляет запрос на ТКП (технико-коммерческое предложение) на несколько предприятий. И у предприятий, использующих PDM-систему, возможностей оперативно предоставить информацию о составе изделия, маршрутах прохождения, частях или деталях, используемых материалах и, самое главное, стоимости проекта значительно больше, чем у остальных конкурентов.
Базовые понятия. Глава 3. Основные экономические термины [Электронный ...
... особенности спроса и предложения на рынке ресурсов; Рассмотреть ограниченность и оптимальный выбор ресурсов; Описать ценообразование на рынках ресурсов; Сделать обобщение по изученной теме. ... общества ограниченных ресурсов между отдельными потребителями. На рынках ресурсов формируются издержки производства, которые определяются ценами на ресурсы. Кроме этого на рынках ресурсов формируются доходы ...
В PDM-системах обобщены такие технологии, как:
- управление инженерными данными (Engineering Data Management — EDM);
- управление документами;
- управление информацией об изделии (product information management — PIM);
- управление техническими данными (Technical Data Management — TDM);
- управление технической информацией (Technical Information — TIM);
- управление изображениями и манипулирование информацией, всесторонне определяющей конкретное изделие.
Базовые функциональные возможности PDM-систем охватывают следующие основные направления:
- управление хранением данных и документами;
- управление потоками работ и процессами;
- управление структурой продукта;
- автоматизация генерации выборок и отчетов;
- механизм авторизации.
С помощью PDM-систем осуществляется отслеживание больших массивов данных и инженерно-технической информации, необходимых на этапах проектирования, производства или строительства, а также поддержка эксплуатации, сопровождения и утилизации технических изделий. Такие данные, относящиеся к одному изделию и организованные PDM-системой, называются цифровым макетом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%BC%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82>. PDM-системы интегрируют информацию любых форматов и типов, предоставляя её пользователям уже в структурированном виде (при этом структуризация привязана к особенностям современного промышленного производства).
PDM-системы работают не только с текстовыми документами, но и с геометрическими моделями и данными, необходимыми для функционирования автоматических линий, станков с числовым программным управлением и др, причём доступ к таким данным осуществляется непосредственно из PDM-системы.
С помощью PDM-систем можно создавать отчеты о конфигурации выпускаемых систем, маршрутах прохождения изделий, частях или деталях, а также составлять списки материалов. Все эти документы при необходимости могут отображаться на экране монитора производственной или конструкторской системы из одной и той же базы данных. Одной из целей PDM-систем и является обеспечение возможности групповой работы над проектом, то есть, просмотра в реальном времени и совместного использования фрагментов общих информационных ресурсов предприятия [12].
На рисунке 5.1 можно показать, какие стадии затрагивает PDM-система и какие ещё используются системы.
автоматизация регулятор инженерный смеситель
Рисунок 5.1 — Системы верхнего уровня
ERP (Enterprise Resource Planning) — система планирования ресурсов предприятия, управления ресурсами предприятия. MRP (Material Requirements Planning/Manufacturing resource planning) — это планирование потребности в материалах и планирование производственных ресурсов. EAM (Enterprise Asset Management) — управление физическими активами.
Автоматизированные системы управления материальными ресурсами предприятия
... на русский язык как «Управление ресурсами предприятия». Если говорить о ERP как об инструменте автоматизации бизнеса (ERP-системе), то Enterprise Resource Planning System переводится как «Система управления ресурсами предприятия». Словарь «Американской ...
Рисунок 5.2 — Взаимодействие систем CAD, PDM, ERP
Успешное внедрение PDM-систем — это длительный, трудоемкий и дорогостоящий процесс, гораздо более сложный, чем внедрение систем автоматизации проектирования. Причем в большинстве случаев предприятие, внедряющее PDM-систему, делает это впервые.
Для организации инженерного документооборота на предприятии недостаточно купить соответствующий программный пакет и, проведя необходимые инсталляции, приступить к работе. Адаптация систем проектирования и подготовки производства является сложным и длительным процессом, охватывающим многие подразделения предприятия, поскольку он сопровождается изменением не только общей организации производственного процесса, но и методов работы многих категорий специалистов и руководителей. Возникает новая система взаимодействия как специалистов, так и целых подразделений между собой. Сбои в работе одного подразделения отражаются на работе других и, в конечном итоге, на функционировании предприятия в целом. Фактически эффективность технологий проектирования и подготовки производства определяет потенциальную общую эффективность предприятия.
Адаптация PDM-системы должна осуществляться последовательно, начиная с малого (например, с настройки справочников) и заканчивая вводом алгоритмов расчета. Одной из основных ошибок многих предприятий является попытка внедрения PDM-системы сразу и везде.
В заключение отметим, что сегодня вряд ли нужно кого-нибудь убеждать в необходимости автоматизации производственных процессов, благодаря которой не только сокращаются материальные затраты и трудоемкость выполнения производственных операций, но и создаются условия для изготовления инновационной продукции. Системы подготовки производства относятся к числу технологий, позволяющих значительно снизить временные затраты в процессе проектирования и сопровождения изделия, накопить базу технологий предприятия, решить широко распространённую проблему дублирования и неактуальности данных, что впоследствии положительно скажется на качестве выпускаемой продукции и жизнедеятельности предприятия в целом. Системы класса PDM должны рассматриваться руководителями производственной компании как необходимый бизнес-инструмент, способствующий выживанию и дальнейшему развитию предприятия в конкурентной среде [13, 14].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/razrabotka-funktsionalnoy-shemyi-avtomatizatsii-tehnologicheskogo-protsessa/
1. Таушева Е.В. Лекции по курсу «Автоматизация управления жизненным циклом продукции», — Уфа: УГНТУ, 2014.
- Кирюшин О.В. Управление техническими системами, — Уфа: Издат-во УГНТУ, 2004., 171с.
- Кирюшин О.В.
Практики по курсу «Системы управления химико-технологическими процессами», — Уфа: УГНТУ, 2003., 30с.
- Аязян Г.К. Практики по курсу «Системы управления химико-технологическими процессами», — Уфа: УГНТУ, 2006., 20с.
Диафрагмы для расходомеров// Элемер [Электронный ресурс]. — статья — 2014. — URL: http://www.elemer.ru/production/armatura_pressure/diafragma.php (дата обращения 19.12.2014).
Организация работы с обращениями граждан в органах государственной ...
... ТЕХНОЛОГИЯ РАБОТЫ С ОБРАЩЕНИЯМИ ГРАЖДАН2.1 Технология работы с письменными обращениями гражданТехнология работы с обращениями граждан требует организации следующих операций: приема граждан; приема и первичной обработки письменных обращений; регистрации обращений; направления обращений ... в котором стоит дата его получения и начала работы с ним в данном учреждении. Помимо даты в регистрационном штампе ...
Сапфир-22 — Преобразователи давления // Manometr [Электронный ресурс]. — статья — 2014. — URL: http://manometr.net.ua/Преобразователи-давления/Сапфир-22-Преобразователи-давления.html (дата обращения 19.12.2014).
Регулирование на основе SIMATIC // SIEMENS [Электронный ресурс]. — пособие по продукту — 2002. — URL: /infocenter/Documetations/Automation_systems/STEP7/Run%20Time/Controling_with_SIMATIC_r.pdf (дата обращения 19.12.2014).
Регулирующие клапаны и электрические приводы. Каталог // ООО «Данфосс» [Электронный ресурс]. — каталог по продуктам — 2014. — URL: http://ru.heating.danfoss.com/PCMPDF/Control_valves_catalogue.pdf (дата обращения 19.12.2014).
ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ // ОАО НПО «Эталон» [Электронный ресурс]. — товарная статья — 2008. — URL: http://www.omsketalon.ru/?action=tsm9509& (дата обращения 19.12.2014).
Универсальный нормирующий преобразователь НПТ1 — Краткое описание // фирма «Овен» [Электронный ресурс]. — товарная статья — 2009. — URL: http://www.owen.ru/catalog/universal_nij_normiruyushij_preobrazovatel_npt1/opisanie (дата обращения 19.12.2014).
11 Технические характеристики. Модель UM351 // YOKOGAWA [Электронный ресурс]. — товарный буклет — 2004. — URL: www.yokogawa.ru/default.aspx?mode=binary&id=619 (дата обращения 19.12.2014).
PDM-система // wikipedia [Электронный ресурс]. — статья — 2014. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/PDM-система (дата обращения 23.12.2014).
PDM-системы // Информационные системы [Электронный ресурс]. — статья — 2010. — URL: http://www.remmag.ru/admin/upload_data/remmag/10-5/Ijora.pdf (дата обращения 24.12.2014).
Product Data Management // Tadviser [Электронный ресурс]. — статья — 2014. — URL: http://www.tadviser.ru/index.php/PDM_-_Управление_данными_об_изделии (дата обращения 24.12.2014).
