1.7 Орієнтовний план доповіді на захисті дипломного проекту

1. Назвати тему дипломного проекту, його мету і завдання.

2. Коротко охарактеризувати технологічний процес і особливості об’єкта автоматизації (користуючись схемою автоматизації).

3. Представити схему автоматизації та детально описати її (з яких автоматичних систем складається, як вони побудовані, на яких приладах і засобах автоматизації). Вказати відмінні особливості розробленої системи автоматизації.

4. Назвати інші розроблені схеми в логічному порядку і коротко охарактеризувати їх.

5. Сказати, які ще питання розглянуті в дипломному проекті окрім тих, яких торкнулися під час представлення креслень.

6. Вказати, які розрахунки виконані і оголосити їх результати.

7. Зробити висновок про технічну та економічну доцільність розробленої системи автоматизації.

Починати доповідь бажано із звернення: «Шановні члени Державної кваліфікаційної комісії».

Закінчуючи доповідь, слід сказати: «Доповідь закінчено»

Доповідь повинна тривати 15 – 20 хвилин.

Перед захистом дипломного проекту текст доповіді бажано узгодити з керівником дипломного проекту.

2 Орієнтовний зміст дипломного проєкту

Пояснювальна записка дипломного проекту по автоматизації технологічного процесу повинна містити такі розділи:

ВСТУП

У вступі дається коротка характеристика галузі, до якої належить технологічний об’єкт, що автоматизується, перспективи її розвитку, ступінь автоматизації технологічного обладнання даної галузі. В загальних рисах аргументується доцільність і важливість автоматизації технологічного процесу або обладнання, актуальність дипломного проекту. Ставиться мета дипломного проекту, вказуються форми її реалізації і характеризуються особливості дипломного проекту. Вступ має логічно підводити до висновку про доцільність дипломного проекту і бути конкретно прив’язаним до теми проекту.

1 АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ (по темі дипломного проекту)

В цьому розділі коротко описують технологічний процес і дають основні характеристики проектованого об’єкта. Наведених тут даних та відомостей має бути достатньо для визначення особливостей самого об’єкта і його підготовленості до автоматизації з точки зору контрольованих і регульованих середовищ. Аналізують технологічний процес і основне технологічне обладнання для того, щоб обґрунтувати прийнятий рівень автоматизації.

В цьому розділі обов’язково потрібно розробити такі питання:

1.1 Типи та характеристики технологічного обладнання

В даному питанні потрібно навести види, типи основного технологічного обладнання, його малюнки, схеми або фото, подати основні технічні характеристики (потужність, продуктивність, габаритні розміри та ін.), вказати призначення та місце у структурі технологічного процесу.

1.2 Опис схеми технологічного процесу

В даному питанні наводиться структурна схема технологічного процесу, дається короткий опис технологічного процесу, територіальне розташування його ділянок і підрозділів, характеристика матеріальних та енергетичних потоків та вказуються їх напрями. Доцільно охарактеризувати ступінь механізації технологічного процесу, вказати автоматизовані ділянки. При висвітленні даного питання можна навести пропозиції по реконструкції або змінах технологічного процесу з метою підвищення можливостей автоматизації.

З метою додержання логіки викладення питання 1.1 і 1.2 можна міняти місцями.

1.3 Аналіз особливостей об’єкта та технологічних середовищ

При висвітленні даного питання слід звернути увагу на такі особливості технологічного обладнання і виробничих приміщень як агресивність, вибухо- і пожежонебезпеку, ступінь захисту від ураження електричним струмом. До особливостей можна віднести сезонний характер роботи обладнання, періодичність або неперервність роботи, нестабільність навантажень тощо. По каналам регулювання доцільно охарактеризувати об’єкт з точки зору його властивостей (одно- або багатоємнісний, із самовирівнювання, охарактеризувати динамічні властивості об’єкта), навести його класифікацію (одномірний або багатомірний, з розподіленими або зосередженими параметрами). Має бути наведена математична модель об’єкта, його передаточна функція, структурна схема. Якщо математичної моделі об’єкта приділяється велика увага, то можна виділити окреме питання в змісті (1.4 Математична модель об’єкта регулювання).

Аналізуючи технологічні середовища, потрібно визначити їх технологічні властивості (для продукту, наприклад цукор, вершки, тісто), хімічний склад, особливості (наприклад, паливо – газ), технологічні параметри (наприклад, пара тиском… і температурою…). При висвітлені цього питання доцільно користуватися технологічним регламентом, довідниками (теплотехнічним, хімічним, фізичним).

1.4 Параметри контролю, регулювання, сигналізації, блокування

Дане питання розкривається на основі попередніх. Потрібно визначити параметри контролю, регулювання, сигналізації (технологічної і аварійної), а також параметри і стани, при яких повинні спрацювати блокування і захист.

Доцільно обґрунтувати вибір параметрів контролю, регулювання, сигналізації, блокування, необхідність стабілізації параметрів, пояснити наслідки відхилення параметрів за встановленні межі. При необхідності потрібно вказати кількісні значення регульованих і контрольованих параметрів.

По розділу 1 потрібно зробити висновок про готовність даного об’єкта до автоматизації.

2 ТЕХНІКО – ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Тут наводять дані про економічну та технічну доцільність автоматизації, апріорні дані по техніко-економічній ефективності капіталовкладень на автоматизацію, терміни окупності та ін.

Даний розділ слід розробляти згідно з рекомендаціями до виконання економічної частини проекту.

3 ОСНОВНІ РІШЕННЯ ПО АВТОМАТИЗАЦІЇ ОБЄ'КТА

В цьому розділі описують і обґрунтовують прийняті проектні рішення по системам контролю, автоматичного управління, регулювання, виробничої сигналізації і дистанційного управління технологічними процесами з вказуванням її ієрархічної будови, місць розташування щитів, постів контролю і управління, їх взаємозв’язку.

Всі описи підкріплюють посиланням на відповідні креслення.

В даному розділі слід розробити наступні питання.

3.1 Формулювання завдань по автоматизації об’єкта

Завдання автоматизації об’єкта формулюються, виходячи з вимог нормативних документів: державних будівельних норм, СНиП, правил безпечної експлуатації устаткування, а також з урахуванням вимог технологічного регламенту, категорійності виробництва за пожежо- і вибухонебезпекою, особливостей об’єкта автоматизації. Потрібно вказати, на які нормативні документи є посилання. Дане питання потрібно висвітлити конкретно для даного об’єкта автоматизації.

3.2 Вибір схеми автоматизації на підставі аналізу типових рішень

Тут наводять відомості про використання провідного вітчизняного і закордонного досвіду автоматизації аналогічного виробництва, аналізують існуючі системи автоматизації. В результаті такого аналізу вибирають базовий варіант системи, описують його переваги і недоліки. Коротко формулюють основні відмінності проектованого варіанта від базового та вказують, якими засобами вони реалізуються.

Доцільно навести схему базового варіанта або її фрагменти.

3.3 Обґрунтування вибору приладів і засобів автоматизації

При висвітленні даного питання обґрунтовують вибір приладів і засобів автоматизації з урахуванням умов експлуатації, метрологічних даних, швидкодії (інерційності), надійності, економічності, новизни, можливості створення ефективної служби експлуатації та ремонту. Якщо необхідно, то доводять необхідність розробки нових приладів і засобів автоматизації.

3.4 Розробка проектної документації

3.4.1 Розробка схеми автоматизації та її опис

Питання розкривається з посиланням на схему автоматизації, яка розробляється в графічній частині проекту (креслення 1). Тут обґрунтовуються і описуються прийняті рішення по автоматичним системам контролю, регулювання, управління, сигналізації і блокування; наводиться структура кожної системи, принцип її функціонування та технічні засоби, які вибрані в проекті для її реалізації.

3.4.2. Розробка схем принципових та їх опис

Схеми принципові розробляють в графічній частині проекту (креслення 2). При висвітленні цього питання потрібно описати схеми принципові регулювання, схеми управління (логіку функціонування, режими роботи), схеми сигналізації, захисту і блокування (умови спрацювання, проміжні і вихідні кола), схеми живлення. Опис схем має бути чітким, послідовним, демонструвати вільне володіння автора дипломного проекту технікою читання і розробки схем.

3.5 Монтаж і налагодження засобів автоматизації

3.5.1 Розташування щита на технічній ділянці

Обґрунтовується місце розташування щитів і пультів на технологічній ділянці з урахуванням структури управління технологічними процесами, її ієрархії, особливостей технологічного об’єкта та класифікації виробничого приміщення за категоріями пожежовибухонебезпеки. Тут також обґрунтовується вид і тип щита. Якщо щит пропонується розміщувати в технологічному приміщенні, то потрібно сформулювати вимоги до технологічного приміщення, його підготованості до монтажу щитів. Якщо щит автоматизації виноситься в спеціальне приміщення, то слід вказати вимоги до щитового приміщення відповідно до нормативних документів. Доцільно описати правила монтажу щита та способів його монтажу.

3.5.2 Компонування приладів і засобів автоматизації на щиті та їх монтаж

В даному питанні остаточно вибирається тип щита та його розміри і виконується компонування приладів на щиті. При висвітленні даного питання слід посилатися на креслення загального виду щита, яке розробляється в графічній частині проекту. Слід вказати нормативні документи та рекомендації, на підставі яких виконується компонування фасадної панелі щита та його внутрішніх площин.

Потрібно конкретизувати використання загальних правил компонування до щита, що розробляється; слід уникати простого вкладення рекомендацій, якщо вони не стосується даного щита.

Необхідно описати способи монтажу приладів та засобів автоматизації на щиті, використовуючи інструкції по експлуатації приладів і враховуючи найсучасніші методи монтажу.

3.5.3 Монтаж датчиків та регулюючих органів на об’єкті

Тут описуються основні методи виконання робіт з монтажу технічних засобів систем автоматизації, наводяться рисунки, ескізи, які ілюструють монтаж закладних елементів, датчиків, опорних конструкцій, способи обв’язки приладів і т.ін.

3.5.4 Налагодження систем автоматизації

В даному питанні потрібно охарактеризувати стадії налагоджувальних робіт, звернути увагу на особливості налагодження автоматичних систем регулювання, контролю, управління, сигналізації і блокування. Особливу увагу приділити налагодженню автоматичних систем на об’єкті. Описати алгоритм проведення налагодження автоматичної системи регулювання (за завданням керівника проекту або для найбільш важливої АСР). Скласти і навести графік планово-попереджувальних ремонтів засобів автоматизації.

По розділу 2 потрібно зробити висновок про основні проектні рішення по автоматизації об’єкта та матеріально технічним засобам автоматизації.

4 РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

Даний розділ містить розрахунки регулюючого органу АСР, надійності каналу регулювання, забезпечення енергоресурсами системи автоматизації, оптимальних параметрів настройки регулятора і складається з відповідних питань.

4.1 Розрахунок регулюючого органу АСР

За завданням керівника дипломного проекту виконується розрахунок регулюючого органу одної з автоматичних систем регулювання, яка працює за непереривним законом, тобто розраховується дросельний регулюючий орган. Дозуючі регулюючі органи (компресори, насоси, дозатори), а також регулюючі органи позиційної дії (електромагнітні клапани, вентилі) не розраховуються. Розрахунок виконується за стандартною методикою, викладеною в [3, с.265-282] або в "Методичних вказівках до курсового проектування з АТП".

За вимогою керівника дипломного проекту даний розрахунок може бути замінений розрахунком звужуючого приладу.

Після розрахунку має бути зроблено висновок про вибраний регулюючий орган та його параметри.

4.2 Розрахунок надійності каналу регулювання

Розраховується канал регулювання за завданням керівника дипломного проекту або найважливіший канал. Розрахунок виконується за методикою із використанням довідникових даних, наведених в "Методичних рекомендаціях до виконання розрахунку надійності АСР". Доцільно для розрахунку використати комп’ютерну програму, яка додається до вказаних методичних рекомендацій.

Після розрахунку слід зробити висновок про показники надійності АСР, порівняти їх з нормативами, при необхідності вказати, які заходи необхідно вжити для покращення надійності.

4.3 Розрахунок забезпечення енергоресурсами системи автоматизації

Дане питання повинно містити відомості по забезпеченню систем автоматизації джерелами живлення електроенергією, стислим повітрям. Питання розробляється з посиланнями на схему живлення, представлену на кресленні 2 (принципову схему). Виконується розрахунок загальної споживаної потужності системою автоматизації, для якого складається таблиця енергоспоживання. Для електричних систем автоматизації розраховуються і вибираються апарати захисту (автоматичні вимикачі, запобіжники тощо). Для пневматичних систем розраховується пневмонавантаження. Розрахунок забезпечення енергоресурсами виконується за "Методичними рекомендаціями до виконання курсового проекту з АТП".

У висновку вказується загальна споживана потужність системи автоматизації і вибрані апарати захисту.

4.4 Розрахунок оптимальних параметрів настройки регулятора

Це питання розробляється, коли є можливість одержати реальні параметри об’єкта регулювання. Вибір регулятора, закону регулювання та розрахунок його параметрів настройки виконується за "Методичними рекомендаціями до вибору регулятора", які представлені окремо.

5 РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ

Цей розділ виконується під керівництвом консультанта з економічної частини проекту за окремою методикою.

6 ОХОРОНА ПРАЦІ

В даному розділі висвічуються наступні питання:

6.1 Класифікація приміщень автоматизованої дільниці за категоріями пожежовибухонебезпеки

Тут необхідно встановити категорію технологічного приміщення об’єкта автоматизації за вибухо- і пожежонебезпекою відповідно до норм технологічного проектування ОНТП 24-86.

Якщо автоматизуються котли, компресори, холодильні установки та інші посудини та апарати, що працюють під тиском, то додатково потрібно навести їх класифікацію та дати характеристику з точки зору техніки безпеки.

6.2 Правила експлуатації системи автоматизації і обов’язки персоналу при управлінні об’єктом

Дане питання стосується техніки безпеки при управлінні автоматизованим об’єктом, правил безпечної експлуатації приладів і засобів автоматизації, техніки безпеки при ремонті приладів і засобів автоматизації, протипожежних правил безпеки. Для окремих технологічних об’єктів можуть бути наведені спеціальні інструкції по експлуатації автоматизованого об’єкта (наприклад, при розпалі котла або спрацюванні клапана-відсікача).

6.3 Вплив автоматизованого виробництва на персонал і навколишнє середовище

В цьому питанні потрібно визначити шкідливі та небезпечні фактори, що існують на виробництві, дати їх класифікацію (фізичні, хімічні, біологічні і психофізичні) та характеристику; описати методи боротьби із шкідливими факторами; вказати, яку роль відіграє автоматизація виробництва в боротьбі із шкідливими факторами.

В цьому ж питанні слід визначити, який вплив створює автоматизоване виробництво на навколишнє середовище, охарактеризувати програму охорони навколишнього середовища, що діє на виробництві; внести пропозицію щодо покращення екології.

У висновку по розділу 6 потрібно вказати, яке значення має розроблена система автоматизації для покращення умов праці та зменшення шкідливого впливу виробництва на навколишнє середовище.

7 ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

В даному розділі потрібно охарактеризувати заходи з енергозбереження, які впроваджуються на виробництві, що автоматизується, і відзначити, як вплине на енергоспоживання система автоматизації, що розробляється в дипломному проекті.

ВИСНОВКИ

У висновках по дипломному проекту необхідно інтегрувати висновки по кожному розділу.

ЛІТЕРАТУРА

Перелік використаної літератури має нараховувати не менше 16-18 літературних джерел. До переліку слід включити, окрім довідників, підручників, спеціальної технічної літератури, також нормативні документи, на які є посилання у роботі.

Література в перелік має бути занесена в порядку використання з додержанням правил бібліографічного опису.

Пояснювальна записка дипломного проекту по модернізації системи автоматизації технологічного процесу відрізняється змістом розділу 2, питаннями 3.2 і 3.3 розділу 3 та розрахунком економічної ефективності (розділ 5).

В розділі 2 (ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ) наводиться порівняльна характеристика систем автоматизації до модернізації та після неї.

Питання 3.2 може формулюватися так: "Характеристика схеми автоматизації об’єкта до модернізації".

При висвітлені питання 3.3 ("Обґрунтування вибору приладів і засобів автоматизації") дається порівняльна характеристика приладів базового варіанту системи до модернізації і приладів, що пропонуються в проектованому варіанті.

Пояснювальна записка дипломного проекту по конструюванню та виготовленні приладів, пристроїв або систем пишеться за планом, наведеним в розділі 1.2 даних рекомендацій, а зміст кожного пункту плану визначається керівником проекту відповідно до теми.

Пояснювальна записка виконується на листах формату А4. До неї додаються титульний і заглавний лист та зміст. На заглавному листі розміщується основний напис. В змісті перераховують всі розділи пояснювальної записки і додатки до неї.

Викладення тексту пояснювальної записки в описі повинно бути конкретним, логічним, без повторів опису, витримуватись у логічній послідовності.

Графічна частина дипломного проекту має бути представлена чотирма аркушами.

Аркуш 1.СХЕМА АВТОМАТИЗАЦІЇ (функціональна)

Схема автоматизації – це основний технічний документ, який визначає функціонально-блочну структуру окремих вузлів автоматичного контролю, управління і регулювання технологічного процесу, оснащення об’єкта управління приладами і засобами автоматизації.

В загальному випадку схема автоматизації представляє собою креслення, на якому умовними позначеннями зображені технологічні обладнання, трубопроводи, контрольно-вимірювальні прилади і засоби автоматизації з вказуванням зв’язків між ними. Допоміжні пристрої (джерела живлення, реле, автомати, вимикачі, запобіжники тощо) на схемах не показують.

Схеми автоматизації пов’язані з технологією виробництва і технологічним обладнанням. Тому їх слід показувати на схемі розміщення технологічного обладнання.

Технологічне обладнання на схемах автоматизації зображується спрощено без додержання масштабу, але разом з тим з урахуванням дійсної конфігурації.

Окрім технологічного обладнання на схемах автоматизації спрощено (двохлінійно) і умовно (однолінійно) зображують трубопроводи різного призначення.

Прилади, засоби автоматизації і елементи обчислювальної техніки на схемах автоматизації зображують у відповідності з ГОСТ 21.404 – 85 "Автоматизація технологических процесов. Обозначачения условные приборов и средств автоматизации в схемах ." Система умовних позначень, прийнята в цьому стандарті, аналогічна системам умовних позначень, що застосовуються в багатьох країнах світу.

Аркуш 2. СХЕМИ ПРИНЦИПОВІ

Принципові схеми – це проектний документ, який розробляється на підставі схем автоматизації (функціональних) і визначає повний склад елементів і зв’язків між ними, а також дає достатнє уявлення о принципах роботи схеми. В загальному випадку принципові схеми містять:

- умовні зображення елементів і зв’язки між ними;

- пояснюючі написи;

- частини окремих елементів даної системи, які використовуються в інших схемах, а також елементи з інших схем;

- діаграми перемикань контактів багатопозиційних пристроїв;

- перелік використаних в даній схемі приладів, засобів автоматизації, апаратури;

- загальні пояснення і примітки.

Аркуш 3. СХЕМА З’ЄДНАНЬ ЗОВНІШНІХ ПРОВОДОК (схема зовнішніх проводок).

Схеми з’єднань зовнішніх проводок показують зовнішнє підключення апаратів, установок, щитів, пультів і т.д. Схеми зовнішніх проводок виконують на основі схем автоматизації (функціональних), схем принципових, специфікацій приладів і обладнання, а також планів виробничих приміщень з розташуванням технологічного обладнання і трубопроводів.

На практиці застосовують два варіанта складання схем зовнішніх проводок: графічний і табличний. Найбільш поширений у дипломному проектуванні графічний спосіб.

При виконанні схем зовнішніх проводок за допомогою графічних умовних позначень показують: відбірні пристрої і первинні перетворювачі; щити, пульти і місцеві пункти управління, контролю, сигналізації і вимірювання; позащитові прилади і засоби автоматизації; з’єднувальні і протяжні коробки; електропроводки і кабелі, прокладенні поза щитами; вузли під'єднання електропроводок до приладів, апаратів, коробок; запірну апаратуру і елементи для з’єднань і розгалужень; комутаційні затискувачі, розташовані поза щитами; захисне заземлення.

Схеми зовнішніх проводок виконують без додержання масштабу.

Аркуш 4. ВИД ЗАГАЛЬНИЙ ЩИТА

Креслення загального виду щита розробляються на одиничні і составнні щити. В дипломних проектах звичайно проектуються одиничні щити по ОСТ 36.13 – 90, але останнім часом використовуються також інші металоконструкції шафового виконання (наприклад, металоконструкція МКН).

Креслення загального виду щита повинно містити:

- вид спереду (фронтальна площина) з координацією апаратури; координація здійснюється за рахунок прив’язки апаратури до основання і вісі щита;

- вид на внутрішні площині щита без координації апаратури (в дипломному проекті з метою наочності при захисті дозволяється виконувати разом з видом спереду на одному аркуші формату А1);

- технічні вимоги, які містять наступний текст: "*Розміри для довідок", "Покриття – варіант… ОСТ 36.13 – 90" і т.д

- таблиці "Написи на табло і в рамках";

- перелік складових частин щита, який включає в себе такі розділи: стандартні вироби (в тому числі і щитові конструкції), інші вироби (прилади, апаратура і монтажні пристрої), матеріали (електричні провідники і труби).

Таблиці "З’єднання проводок" і "Підключення проводок" виконуються лише по завданню керівника дипломного проекту, виходячи з обсягу проекту.

Слід пам’ятати, що на кресленнях загального виду щита прилади і засоби автоматизації показують спрощено (показують зовнішні обриси) з урахуванням монтажних зон.

ЛІТЕРАТУРА

1. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев; Под ред. А.С. Клюева. – М : энергоатомиздат, 1990 – 464с: ил.

2. Монтаж средств измерений и автоматизации: Справочник/ К.А. Алексеев, В.С. Антипин, А.Л. Ганащек и др.; Под ред. А.С. Клюева – М.: енергоатомиздат, 1988 – 248с.

3. Михайлов Л.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации: Учеб. пособие. – Л: Изд-во Ленингр. ун-та, 1987 – 248с.

4. Мартыненко И.И., Лысенко В.Ф. Проектирование систем автоматики – М.:Агропромиздат,1990 – 243с.: ил.

5. Купчик М.П., Гандзюк М.П., Степанець І.Ф., Вендичанський В.Н., Литвиненко А.М., Іваненко О.В. Основи охорони праці – К.: Основа.2000 – 416с.