Основная часть типовой работы

Основная часть типовой ВКР должна содержать следующие разделы:

1. Краткое описание объекта управления:

   1. технология: описание последовательности и операций технологического процесса с указанием исходных и конечных продуктов процесса, технологических потоков и процессов химического превращения или получения конечных продуктов критерий качества оценки технологического процесса;

   2. технологический анализ объекта, определение проблемы в технологии, решаемой средствами автоматизации.

   3. конкретизация объекта управления (выбор одного или нескольких контуров регулирования, на примере которых производится все дальнейшее изложение).

   4. ЛИСТ А2 (№ 1): схема автоматизации на 20-30 точек

Пункты 1а-1с выполняются предварительно в ходе первой учебной практики (2й семестр). Пункт 1с уточняется в ходе выполнения КР ТИП (3й семестр). Пункты 1а-1с уточняются в ходе производственной практики (6й семестр), по возможности, в ходе практики студент должен получить на предприятии существующую схему автоматизации (1d), которая ляжет затем в основуВКР. Пункты 1а-1d окончательно выполняются в ходе КР ПАС (7й семестр), где разрабатывается окончательная схема автоматизации в составе ВКР.

2. Идентификация объекта:

   1. получение экспериментальных данных: функциональная и структурная схемы проведения эксперимента и подробное описание действий при проведении эксперимента со ссылкой на позиции приведенных схем;

   2. обработка в программе;

   3. поиск передаточной функции каждого канала при помощи программного обеспечения.

   4. по усмотрению руководителя ВКР – исследование переходных процессов, особенностей передаточной функции и т.п., выходящее за пределы возможностей стандартного программного обеспечения, используемого на кафедре.

Экспериментальные данные желательно получить в ходе активного эксперимента на промышленном оборудовании в ходе производственной практики (6й семестр) так, как этому научили на «Идентификации…» (5-й семестр). Однако ясно, что в настоящее время уговорить кого-то на заводе на проведение эксперимента сложно, тем более, для совсем постороннего практиканта-очника (поэтому и возникает вопрос «близости» к заводу на 1-м курсе). Поэтому предлагается следующая последовательность получения данных:

• если возможно, надо провести активный эксперимент и обработку данных для идентификации канала (-ов);

• иначе если возможно, надо получить на производственной практике достаточно данных (трендов) по выбранным контурам для пассивной идентификации каналов;

• иначе если возможно, надо при помощи найденной в литературе или построенной самостоятельно технологической модели («Моделирование систем…», 6й семестр) имитировать активный эксперимент и идентифицировать каналы;

• иначе в отдельных случаях можно получить на кафедре экспериментальные данные прошлых лет для их повторной обработки;

• иначе не надо было выбирать такое производство и тему, по которому сделать ничего не возможно, и никто ничего раньше не делал.

Отметим, что на производственной практике (см. ниже) можно обрабатывать данные с технологической модели даже для другого завода, не того, на котором проходится практика. В этом случае практикант «исследует» завод, на котором сам находится, а для ВКР работает с моделью объекта другого завода.

3. Синтез САР:

   1. Синтез оптимального регулятора по выбранному критерию качества, или регуляторов, или компенсатора, или развязки с помощью программного обеспечения, используемого на кафедре. Как правило, студент сразу исследует каскадно-комбинированную схему, по необходимости упрощая ее.

   2. Исследование динамики САР, получение переходных процессов по всем каналам. Примечание: в предыдущих версиях пособия (и, соответственно, в ВКР) этот раздел назывался «Моделирование САР», что вызывало путаницу с «Моделированием объекта управления».

   3. Оценка качества полученной системы автоматического регулирования (качества переходных процессов).

   4. ЛИСТ А2 (№ 2): идентификация + настройки регуляторов.

Обучение синтезу, исследованию динамики и другим расчетам САР первично производится при выполнении КР ТАУ (4й семестр), но на контуре, никак не связанном с ВКР. Окончательно этот раздел выполняется в ходе КР АТПП (8й семестр).

4. Реализация контура (контуров) на контроллере или имитаторе:

   1. Обоснование и выбор контроллера, на котором будет производиться реализация. Необходимо сопоставить возможности контроллера, на котором планируется реализовать САР, с рассчитанным регулятором!

   2. Реализация в виде и в среде, приемлемой для выбранного контроллера (например, FBD).

   3. Результаты опробования модели на контроллере или имитаторе, их сравнение с результатами моделирования (исследования динамики САР) в кафедральном программном обеспечении.

   4. ЛИСТ А2 (№ 3): программа + результаты исследования динамики.

В ходе «Программирования контроллеров…» (6й семестр) студент учится выбирать контроллер и изучает языки его программирования. На выбранном для ВКР контроллере в ходе КР ПАС (7й семестр) студент выполняет этот раздел окончательно в том виде, в котором он будет включен в состав ВКР.

5. Техническая реализация всего проекта:

   1. ЛИСТ А2 (№ 4): план трасс всего объекта.

   2. обоснование выбора технических средств (очень кратко, без инструкций по использованию!) всего объекта.

   3. ЛИСТ А2 (№ 5): схема внешних соединений всего объекта.

   4. ЛИСТ А2 (№ 6): схема питания всего объекта, если она необходима. В случае, если чертежей достаточно и без нее, эту схему можно не выполнять, ограничившись кратким перечислением нагрузок на источники питания в тексте записки.

   5. краткое описание схемы сигнализации (реализуемой, как правило, на контроллере) или

   6. ЛИСТ А2: релейная схема (сигнализации, управления, блокировки и т.д.) с подробным описанием ее работы в записке;

   7. спецификация оборудования только для своего контура.

Вся техническая реализация (в объеме 20…60 точек контроля и исполнительных механизмов, в зависимости от наполненности ВКР другими решениями) в окончательном виде выполняется на 7м семестре в рамках КР ПАС.

6. Нестандартное решение (некий аналог «рационализаторского предложения» времен СССР). Необходимость и возможность данного раздела согласовывается с руководителем ВКР. При его наличии раздел должен содержать следующие пункты:

6.1 Постановка проблемы

6.2 Способы ее решения средствами автоматизации.

6.3 Необходимые расчеты и реализация разработанных средств, схем и алгоритмов.

Схемы реализации должны быть тщательно проработаны, до такой степени, чтобы согласно приведенным чертежам, алгоритмам, эскизам, принципиальным и монтажным схемам, их можно было практически реализовать специалистами. Для приведенных алгоритмов приводится их программная реализация.

Тематика данного раздела может быть достаточно обширной, вплоть до исследовательских или практических работ, согласованных с руководителем ВКР.

Если содержание данного раздела представляет научный или практический интерес, и на его реализацию требуется значительные затраты времени, то по согласованию с руководителем ВКР и кафедрой могут быть сокращены другие разделы проекта.

Раздел должен основываться на экспериментальных данных и другой информации, собранных на производственной практике.

7. Заключение – насколько удалось решить поставленную выше технологическую проблему. Должно содержать краткие выводы по итогам выполнения работы, оценку полноты решения поставленной задачи (в т.ч. количественную), рекомендации по использованию результатов работы и ее эффективности (если возможно). Объем порядка 500 символов.

Здесь перечислено 3 листа А1 (6 листов А2). До 4-х необходимо довести, увеличив какой-то из перечисленных листов с А2 до А1 или включив лист с другими чертежами и схемами.