Дипломная работа (бесплатно)

Повышение эффективности экономики государства неразрывно
связано с внедрением во все его сферы научно-технического прогресса, одним
из важнейших элементов которого является автоматизация технологических
процессов. Создание эффективных систем автоматизации определенных
установок, а также автоматизированных систем управления технологическими
процессами крупных производственных предприятий в различных отраслях
промышленности стало возможным в результате успехов, достигнутых в
области приборостроения и вычислительной техники.
Внедрение автоматизации позволяет свести к минимуму
малопроизводительный ручной труд. Внедрение современной техники
автоматизации в различные сферы производства, повышение эффективности
ее использования возможны лишь с участием высококвалифицированного
персонала, эксплуатирующего автоматические и автоматизированные
системы управления, владеющего технической базой автоматизации,
основами разработки и проектирования автоматических и
автоматизированных систем управления технологическими процессами в
различных отраслях промышленности.
Основными задачами автоматизации являются интенсификация
производства на основе внедрения новых достижений науки и техники,
сокращение числа технологических переходов, повышение уровня
механизации и автоматизации.
В условиях больших объемов перерабатываемого сырья, используемой
энергии, применения дорогостоящих материалов, высокопроизводительного
оборудования нарушения технологических режимов работы приводят к
ощутимым производственным потерям. Успешное функционирование
технологических процессов, получение продукции высокого качества могут
быть обеспечены лишь при широкомасштабном внедрении автоматизации
пищевых производств, при которой функции управления и контроля
передаются автоматизированным системам управления.
Целью автоматизации являются повышение эффективности труда,
улучшение качества выпускаемой продукции, создание условий для
оптимального использования всех ресурсов производства.
В современных условиях автоматизация является одной из движущих
сил научно-технического прогресса. Она оказывает значительное влияние на
совершенствование технологии, механизацию производственных процессов,
обеспечивает условия для создания более сложных высокопроизводительных
процессов, которые без автоматизации разработать и реализовать невозможно.
В нынешних условиях развитие автоматизации пищевых производств
осуществляется в нескольких направлениях:
- разработка и внедрение специальных приборов и средств автоматизации для
экспресс-анализа сырья, полуфабрикатов и готовой продукции
- создание и внедрение систем автоматического регулирования и управления
отдельными технологическими агрегатами и участками;
Одной из основных составных частей любого производственного
процесса является технологический процесс. Эти процессы реализуются на
соответствующих технологических аппаратах. Залогом получения
качественной продукции является поддержание на заданных значениях
различных параметров технологических процессов, таких как температура,
расход, уровень, различные качественные показатели. Для этого должны быть
обеспечены измерение и контроль этих параметров, их регулирование.
В зависимости от объема решаемых задач автоматизация производства
может подразделяться на уровни: частичная, комплексная и полная
автоматизация производства.....

Eщё нecкoлькo лeт нaзaд кoнтpoль пoтpeблeния и cбepeжeния
элeктpoэнepгии нe были cтoль aктyaльны. Вcex впoлнe ycтpaивaли цeны нa
элeктpoэнepгию и
cooтвeтcтвyющaя
cиcтeмa
eё
yчёт
нa
бaзe
элeктpoмexaничecкиx (индyкциoнныx) cчётчикoв. Пpинцип иx paбoты
ocнoвaн нa пoдcчётe кoличecтвa oбopoтoв диcкa, вpaщaющeгocя в бeгyщeм
мaгнитнoм пoлe. Чacтoтa вpaщeния пpoпopциoнaльнa мoщнocти, a кoличecтвo
oбopoтoв — пoтpeбляeмoй элeктpoэнepгии. Тaкиe cчётчики пpocты, нaдёжны
и дёшeвы.
Пpи пepexoдe Кaзaxcтaнa нa pынoчныe oтнoшeния, элeктpoэнepгия
cтaнoвитcя пoлнoцeнным тoвapoм — oбъeктoм кyпли-пpoдaжи и, кaк тoвap,
выpaжaeтcя нe тoлькo кoличecтвoм, нo и cтoимocтью. Cooтвeтcтвeннo y
пocтaвщикoв элeктpoэнepгии вoзниклa пpoблeмa кoнтpoля и yпpaвлeния eё
пoтpeблeниeм. Нeoбxoдим цeнтpaлизoвaнный cбop инфopмaции o кoличecтвe
пpoдaннoй элeктpoэнepгии нa дaнный мoмeнт нa диcпeтчepcкиe пyнкты
энepгocнaбжaющиx пpeдпpиятий для кoнтpoля и экoнoмичecкиx pacчётoв
пoтpeблeния элeктpoэнepгии. A глaвнoe пocтaвщики дoлжны пoлyчaть
дaннyю инфopмaцию oпepaтивнo и в любoй мoмeнт вpeмeни.
В cвoю oчepeдь, пoтpeбитeль зaинтepecoвaн в экoнoмии элeктpoэнepгии
зa cчёт иcпoльзoвaния paзличныx тapифoв (днeвнoй, нoчнoй и тaк дaлee). В
peзyльтaтe, пoявилacь нeoбxoдимocть yвeличeния cepвиcныx фyнкций
пpибopoв yчeтa элeктpoэнepгии
Coвpeмeнны мexaничecкиe cчётчики нe мoгyт cпpaвитьcя c пocтaвлeнными зaдaчaми, пpи ycлoвии oптимaльнoгo cooтнoшeния
цeнa/кaчecтвo. Пoэтoмy нeoбxoдим пpинципиaльнo нoвый пoдxoд к cиcтeмaм
yчётa элeктpoэнepгии. Peшeниeм дaннoгo вoпpoca мoжeт cтaть пpибop yчeтa
элeктpoэнepгии нa бaзe микpoкoнтpoллepa.
В нacтoящee вpeмя, пpи cтpeмитeльнoм paзвитии микpoэлeктpoники и
cнижeнии цeн нa элeктpoнныe кoмпoнeнты, цифpoвыe cиcтeмы yпpaвлeния
пocтeпeннo вытecняют cвoиx aнaлoгoвыx кoнкypeнтoв. Этo, в пepвyю oчepeдь oбycлoвлeнo бoльшим paзнooбpaзиeм микpoкoнтpoллepoв и
peзким cнижeниeм иx cтoимocти. Oднo из глaвныx пpeимyщecтв цифpoвыx cиcтeм yпpaвлeния нa бaзe
микpoкoнтpoллepo этo гибкocть и
мнoгoфyнкциoнaльнocть, дocтигaeмыe нe aппapaтнo, a пpoгpaммнo, нe тpeбyя
дoпoлнитeльныx мaтepиaльныx зaтpaт.
Пpeимyщecтвa пpибopoв yчeтa нa бaзe микpoкoнтpoллepoв oчeвидны.
Цeнa иx бyдeт пocтoяннo пaдaть. И дaжe нa пpocтeйшeм микpoкoнтpoллepe
тaкoй цифpoвoй cчётчик элeктpoэнepгии имeeт oчeвидныe пpeимyщecтвa:
нaдёжнocть зa cчёт пoлнoгo oтcyтcтвия тpyщиxcя элeмeнтoв; кoмпaктнocть;
вoзмoжнocть изгoтoвлeния кopпyca c yчётoм интepьepa coвpeмeнныx жилыx
дoмoв; yвeличeниe пepиoдa пoвepoк в нecкoлькo paз; peмoнтoпpигoднocть и
пpocтoтa в oбcлyживaнии и эcплyaтaции. Пpи нeбoльшиx дoпoлнитeльныx
aппapaтныx и пpoгpaммныx зaтpaтax дaжe пpocтeйший цифpoвoй cчётчи
мoжeт oблaдaть pядoм cepвиcныx
фyнкций,
oтcyтcтвyющиx
y вcex
мexaничecкиx, нaпpимep, peaлизaция мнoгoтapифнoй oплaты зa пoтpeбляeмyю
энepгию, вoзмoжнocть aвтoмaтизиpoвaннoгo yчётa и кoнтpoля пoтpeбляeмoй
элeктpoэнepгии.
Нo caмoe вaжнoe тo, чтo c пoмoщью микpoкoнтpoллepoв пoявилacь
вoзмoжнocть
oбecпeчить пepeдaчy
инфopмaци o
пoтpeблeннoй
элeктpoэнepгии нa paccтoянии. Пepeдaвaя дaнныe нeпocpeдcтвeннo co
элeктpичecкиx cчeтчикoв нaпpямyю нa диcпeтчepcкиe пyнкты, мoжнo
дoбитьcя нeoбxoдимoй пocтaвщикaм oпepaтивнocти cбopa инфopмaции o
кoличecтвe пpoдaннoй элeктpoэнepгии.....

В системах автоматизации технологических процессов идет широко внедрение
компьютеризированных систем управления
SCADA-систем,
представляющих собой аппаратно - программные комплексы.
При работе
обдавания необходим постоянный контроль и управление для увеличения
объёмов производства, сокращения затрат.
Для обеспечения безопасной эксплуатации технологических установок
и оборудования предприятий, снижения незапланированных остановок по
причине человеческого фактора
необходимо повышать
уровень
автоматизации оборудования.
Применение панелей оператора является в общей современной практикой для
установки на сложное оборудование.
Панели оператора широко применяются в сфера производства машин и
механизмов, горнорудной промышленности, пищевой промышленности.
Предлагаемая разработка обеспечивает персонал быстрой системой для
контроля и изменения параметров.
Панели оператора в отличии от компьютеров ,с установленной SCADA
системой , отличаются компактностью они более защищены от воздействия
тяжёлых условий работы оборудования (вибрации, запылённость, влаго-
защита, перепады температур,).
В панели реализована программа для визуального просмотра и
воздействия на технологический процесс (WINCC FLAXIBLE)
Оператор может следить за ходом процесса через человеко-машинный
интерфейс WINCC FLAXIBLE HMI. В процессе работы оператор может
изменять параметры оборудования. Эти изменения сохраняются в памяти
контроллера. Так же, предусмотрены аварийные и предупреждающие
сообщения.
Например не возможен запуск
при открытой крышке
распылителей смазки зубчатого венца, температура находится возле границы
предела нагрева подшипников.....

Актуальность. Большинство разрабатываемых и планируемых к вводу в
эксплуатацию месторождений руд цветных металлов Казахстана представлено
скальными породами и имеет сложное геолого-морфологическое строение.
Они характеризуются неравномерностью оруденения, наличием различных по
объему и конфигурации рудных тел. Границы между рудными телами и
вмещающими породами визуально неразличимы. К таким
сложноструктурным относится и Акжалское месторождение свинцово-
цинковых руд. Для разработки эффективных технологий освоения
сложноструктурных многокомпонентных месторождений, необходимо иметь
достаточную информацию о взаимном расположении рудных тел и
вмещающих пород в массиве.
Большое значение приобретают работы, направленные на обеспечение
стабильного качества руд, повышение полноты извлечения запасов полезных
ископаемых из недр, вовлечение в разработку руд с различным содержанием
ценных компонентов. Существенное влияние на качество добываемых руд из
сложноструктурных блоков оказывают буровзрывные и выемочно-
погрузочные работы, так как при ведении взрывных работ происходит
трансформация рудных тел и вмещающих пород, а при экскавации руда
нередко разубоживается, или зачастую отгружается в породные отвалы.
Существующие методы селективной отбойки и выемки руды из
сложноструктурных блоков не всегда дают желаемые результаты.
Эффективное ведение добычных работ и рациональное использование
минеральных ресурсов должно основываться на установлении
закономерностей размещения полезных ископаемых в массиве и развале,
измерении показателей их качества, оперативном управлении процессами
взрывания и экскавации сложных забоев, обеспечивающих стабильное
качество добываемой руды.
Целью работы является разработка технологий взрывной подготовки
сложноструктурных блоков, определение параметров технологии взрывания
сложноструктурных блоков, создание автоматизированной системы
проектирования параметров буровзрывных работ.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1. Типизация сложноструктурных блоков в условиях Акжалского
карьера и определение на этой основе горно-геологических характеристик.
2. Установление параметров расположения зарядов в массиве на основе
использования модели поэтапного разрушения пород уступа при скважинных
зарядах; определение параметров технологии взрывания сложноструктурных
блоков.
3. Создание автоматизированной системы проектирования параметров
буровзрывных работ.....

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) с каждым годом занимают
все большее место, как в военной, так и гражданской сфере. По мнению
многих экспертов, беспилотная авиация в ближайшее время начнет
доминировать над пилотируемой, особенно в военной сфере. Такое развитие
данного класса авиатехники обусловлено рядом специфических достоинств,
реализация которых позволяет получить существенное преимущество над
пилотируемой авиацией для широкого спектра задач. Прежде всего это
отсутствие экипажа, относительно небольшая стоимость БПЛА, малые затраты на их создание производство и эксплуатацию, большие
продолжительность и дальность полета.
Развитие современных и перспективных технологий позволяет сегодня
беспилотным летательным аппаратам успешно выполнять такие функции,
которые в прошлом были им недоступны или выполнялись другими силами и
средствами. В частности, БПЛА показали свою высокую эффективность при
выполнении задач ведения наблюдения и разведки. Беспилотники стали
«всевидящим оком в небе», позволив наземному оператору в реальном
масштабе времени отслеживать и контролировать развитие обстановки в
заданном районе или на заданном маршруте.
Главное достоинство беспилотного, и это признают все эксперты, -
отсутствие на борту человека, благодаря чему, независимо от сложности и
опасности выполняемой БПЛА задачи, жизни военнослужащих не угрожает
опасность. БПЛА способен действовать в зонах радиационного и химического
заражения. Ему не нужны сложные системы жизнеобеспечения экипажа.
Благодаря своим преимуществам, беспилотники постепенно осваивают многие функции пилотируемой авиации. Мировой
опыт развития беспилотной авиации свидетельствует, что уже через полтора-два десятилетия
они смогут выполнять абсолютное большинство задач, решаемых сегодня
пилотируемой авиацией, за исключением некоторых специфических функций.
Целью дипломного проекта является, разработать имитационную
модель системы автоматического управления беспилотного летательного аппарата, которая станет основой
для проектирования системы автоматического управления БПЛА.....

В современном обществе информационные технологии, различные
мобильные устройства и приспособления, такие как персональные
компьютеры и смартфоны стали неотъемлемой частью каждого.
Интернет предоставляет возможность получить доступ буквально к
любому роду информации. Отсюда вытекает закономерный вопрос, где будет
храниться данные. Казалось бы, самым оптимальным решением, в целях
безопасности и целостности данных, было бы хранить данные на своем
персональном компьютере, но возникает проблемы нехватки памяти
внутренних носителях. Конечно же, можно неоднократно нарастить, как и
оперативную, так и постоянную память, но это решение не является
оптимальным, так как для рядового пользователя цена является одним из
приоритетных характеристик любой рабочей машины.
Оптимальным решением с точки зрения безопасности и целостности
данных являются хранилища данных или, иначе говоря - сервера. На
сегодняшний день понятие сервер имеет очень большое и обширное значение.
То есть – это уже не просто устройство, которое хранит данные. Тот же сервер
может выполнять множество функций, начиная от бэкапа, заканчивая
мониторингом, фильтрацией и полным контролем домена и всего трафика.
Так же можно получить доступ к серверу не имея физического доступа к
нему. Для этого необходимо иметь доступ в интернет.
Крупные компании и организации используют свои собственные
серверы для определенных задач.
Сервер – аппаратное обеспечение, выделенное для выполнения на нем
программных задач.
Для корректной работы подобных технологий приоритетной задачей
является организация безопасности и целостности данных.
Для верного решения данной задачи, требуется организовать защиту на
нескольких уровнях. Защита оборудования обеспечивающего связь между
хостами. Это могут быть провода и кабели, расположенные по общепринятым
стандартам. Либо обеспечить физический и виртуальный ограниченный
доступ к маршрутизаторам и коммутаторам и различным точкам доступа
имеющие возможности беспроводной передачи данных.
Большинство крупных компаний имеют множество филиалов, которые
расположены далеко друг от друга. Для организации доступа, необходимо
обеспечить всем внутренним пользователям различных филиалов доступ к
необходимым данным. Можно было бы организовать вход в во внутреннюю
систему с помощью авторизации личности, то есть ввода имени, который
входит в систему(зарегистрированного изначально в системе) и его
персональный пароль, но сейчас существует очень много программ,
подбирающих ключи и пароли в достаточно краткое время, то есть по добная
защита не сможет обеспечить должной защиты ....

В настоящее время резко увеличивается производство различного
оборудования для автоматизации промышленности, а также внедряются
новые типы автоматических устройств, основанные на последних
достижениях науки и техники.
Автоматизация производства на основе микроэлектронной техники для
развития и совершенствования существующих и создающихся
технологических производств, является одним из важных направлений
производства.
Особенностью современного этапа развития автоматизации
производства является появление и массовое применение качественно новых
технических средств, изготовление сетей на базе микроэлектроники.
Внедрение автоматизированных систем управления технологическими
процессами приобретает особое значение в связи с ростом требований к
скорости вычисления, переработки и выдачи информации. Поэтому
разработка и исследование структур и режимов функционирования на основе
контроллеров является актуальной задачей.
Развитие цифрового регулируемого электропривода обязано появлению
силовой полупроводниковой техники. Появление контроллеров для
управления электроприводами позволило создавать преобразователи частоты
для асинхронных приводов. Кроме того, использование контроллеров
позволяет на порядок снизить затраты, обеспечивает повышение
эффективности и расширение функциональных возможностей.....

Разрабоᴛка и внедрение авᴛомаᴛизированных сисᴛем управления
ᴛехнологическими процессами являюᴛся основной ᴛенденцией развиᴛия
современного промышленного производсᴛва.
Цели авᴛомаᴛизации повышение эффекᴛивносᴛи и производиᴛельносᴛи ᴛруда, повышение качесᴛва продукции, опᴛимизация
планирования и управления, освобождение человека оᴛ рабоᴛы во вредных
условиях
Авᴛомаᴛизация приводиᴛ к улучшению основных показаᴛелей эффекᴛивносᴛи производсᴛва: увеличению количесᴛва, улучшению качесᴛва и
снижению себесᴛоимосᴛи выпускаемой продукции, повышению
производиᴛельносᴛи ᴛруда. Внедрение авᴛомаᴛических усᴛройсᴛв обеспечиваеᴛ высокое качесᴛво продукции, сокращение брака и оᴛходов,
уменьшение заᴛраᴛ сырья и энергии, уменьшение численносᴛи основных
рабочих, снижение капиᴛальных заᴛраᴛ на сᴛроиᴛельсᴛво здани
(производсᴛво организуеᴛся под оᴛкрыᴛым небом), удлинение сроков
межремонᴛного пробега оборудования.
Комплексная авᴛомаᴛизация процессов (аппараᴛов) химической
ᴛехнологии предполагаеᴛ не ᴛолько авᴛомаᴛическое обеспечение нормального
хода эᴛих процессов с использованием различных авᴛомаᴛических усᴛройсᴛв
(конᴛроля, регулирования, сигнализации и др.), но и авᴛомаᴛическое
управление пуском и осᴛановом аппараᴛов для ремонᴛных рабоᴛ в криᴛических сиᴛуациях.
В дипломном проекᴛе рассмаᴛриваеᴛся модернизация процесса
производсᴛва алюминиевых профилей. Необходимосᴛь модернизации вызвана
ᴛребованием более ᴛочного управление процессом нагрева загоᴛовок в
конᴛейнере и уменьшением влияния внешних факᴛоров на процесс.
Разрабоᴛанный проекᴛ содержиᴛ девяᴛь разделов поясниᴛельной
записки и восемь черᴛежей графического маᴛериала.
В разделах рассмаᴛриваеᴛся анализ сисᴛем авᴛомаᴛизации процесса
производсᴛва алюминиевых профилей; разрабоᴛка маᴛемаᴛической модели
процесса управления; синᴛез сисᴛемы авᴛомаᴛического управления
процессом; разрабоᴛка схем авᴛомаᴛизации процесса синᴛеза; спецификация
оборудования и маᴛериалов; мероприяᴛия по монᴛажу, эксплуаᴛации и
диагносᴛике; энерго- и ресурсосбережение; мероприяᴛия по охране ᴛруда и
безопасносᴛи жизнедеяᴛельносᴛи; экономические расчеᴛы.
В графической часᴛи дипломного проекᴛа показаны: схемы
авᴛомаᴛизации; основные расчеᴛные сооᴛношения маᴛемаᴛической модели
процесса; синᴛез проекᴛируемой сисᴛемы управления; резульᴛаᴛы
экономических расчеᴛов.....

В данной дипломное работе разрабатывается автономная
энергоустановка фермерского хозяйства с использованием возобновляемых
источников энергии.
Важность данной тематики заключается в том, что в современных
условиях на территории Республики Казахстан наблюдается нехватка
электроэнергии по отдельным регионам. Крупные города и поселки, за
последние десять лет, получили доступ к стабильному источник
электроэнергии. Но, тем не менее, отдаленные от крупных городов села и
поселки, зачастую не имеют стабильного источника электроэнергии, иногда
наблюдается и полное отсутствие источника электроэнергии.
Это связано, в первую очередь, с обширностью территории страны и
разбросанностью жилых поселков по всей территории. Проведение
промышленных линий электропередач в данные поселки связано с большими
финансовыми затратами и не всегда оправдано с точки зрения окупаемости.
Одним из решений данной проблемы может быть дальнейшее разработка и
расширение использования малых автономных энергоустановок на основе
возобновляемых источников энергии (солнца, ветра, биогаза и тд.). Данное
утверждение особенно относится к фермерским хозяйствам. Фермерские
хозяйства (ФХ) на территории нашей страны зачастую располагаются в отдаленных степных регионах
в силу необходимости хозяйственной деятельности и создавшихся условий, и не имеют доступа к промышленным
источникам электроэнергии.
В данном дипломном проекте рассматривается возможности решения
этих проблем на основе использования в качестве источника энергии
ветроэнергетические установки и главное, комплектация необходимых
базовых элементов из существующих на данный момент на рынке.
Если сравнить другие источники энергии для ФХ по разным параметрам, на
данный момент, то можно отметить следующее: преимуществом обладают
ветровые установки, по сравнению с солнечными панелями. Это выражается в
том, что при меньшей занимаемой площади, они способны вырабатывать
большее количество энергии. Также, так как солнце светит лишь днем,
солнечные панели не вырабатывают электричество ночью, в то время как
ветер может дуть как днем, так и ночью. Но ветроэнергетические установки
имеют и свои недостатки, например, в неравномерности действия ветра в
течении разных периодов времени (день, месяц, год), нередки случаи штилей.
Решением этого вопроса может быть мера предусмотренная в проекте
комплексом из следующих составных: использования аккумуляторных
батарей, запасающих излишки электроэнергии, дизельных генераторов малой
мощности и т.д.
Аккумуляторные батареи ограничены своей емкостью, и необходимо
использование резервного источника питания. В данном дипломном проекте,
в качестве резервного источника питания предлагается использовать
дизельный генератор. Использовать для данных целей солнечные панели
нерентабельно, так как они достаточно дороги в данный период времени, а
для выработки достаточной необходимой мощности, чтобы можно было
покрыть потребности фермерского хозяйства в энергии, требуется немалые
площади панелей, что значительно увеличивает стоимость проекта для
фермера. ....

В современном промышленном производстве особое значение
приобретает развитие автоматизированных систем управления
технологическими процессами (АСУ ТП). Внедрение автоматизированных
систем управления в различные сферы хозяйственной деятельности, и в
первую очередь в проектирование, управление оборудованием и
технологическими процессами, способствует ускорению научно-технического
прогресса. Для решения этих задач необходимо осуществить подготовку
квалифицированных специалистов, способных создавать и обслуживать
современное промышленное производство, базирующееся на вычислительной
технике, гибких автоматизированных системах и робототехнических
комплексах.
Автоматизированной системой управления (АСУ) называется человеко-
машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и переработку
информации, необходимой для оптимизации управления в различных сферах

деятельности. АСУ технологического процесса (АСУ ТП....