Аннотации выпускных квалификационных работ 2014/2015 учебного года Бакалавриат Направление подготовки "Автоматизация технологических процессов и производств" гр. 4/35

Объём – 95 страниц,

рисунков – 43,

формул – 7,

таблиц – 15,

источников литературы – 4.

Работа рассматривает вопросы моделирования и синтеза систем управления смесителем с насосом на выходе, теплообменником с рубашкой, в которую подаётся жидкий теплоноситель. Оба объекта снабжены механическими мешалками. Разработаны статические и динамические математические модели смесителя, теплообменника и реактора в окрестностях рабочей точки. Сделан структурный, алгоритмический и параметрический синтез системы управления объектами. Система управления смесителем выполнена по принципу регулятора соотношения расходов, Система управления теплообменником – каскадная система регулирования температуры. Разработаны математическое описание САУ и программы в пакете прикладных математических программ MathCad, моделирующие данные системы управления. Методами математического моделирования исследованы свойства инвариантности, ковариантности и грубости данных систем.

Ключевые слова:

Смеситель, теплообменник, реактор, технологический процесс, поток, расход, реакция, смесь, моделирование, статика, динамика, автоматизация, синтез, инвариантность, ковариантность, грубость.

Объем – 90 страниц, рисунков – 15, таблиц – 9, литературных источников – 5.

Ключевые слова: технологический процесс, объект управления, математическая модель, численное моделирование, статическая и динамическая характеристики, система управления, структурно-алгоритмический и параметрический синтез, инвариантность, ковариантность, функциональная схема автоматизации, контроллер, датчики, исполнительный механизм, регулирующий орган.

Квалификационная работа бакалавра посвящена разработке системы автоматического управления технологическим процессом, включающим в себя узел подготовки реакционной смеси.

В ходе работы проведен анализ технологического процесса, как объекта управления с целью выявления его статических и динамических свойств, выполнен структурно-топологический синтез системы управления. Предложены следующие решения: стабилизация концентрации в смесителе осуществляется путем регулирования соотношения расходов входящих потоков; регулирование температуры в теплообменнике реализовано по классической каскадной системе управления. Составлено математическое описание синтезированной САУ и разработана программа численного моделирования; исследованы свойства инвариантности и ковариантности системы управления, установлен факт работоспособности системы. Выбран комплекс технических средств и разработана функциональная схема автоматизации технологического процесса, выполнен чертеж.

Объем – 81 страниц, рисунков – 16, таблиц – 8, литературных источников – 7.

Ключевые слова: технологический процесс, объект управления, математическая модель, численное моделирование, статическая и динамическая характеристики, система управления, структурно-алгоритмический и параметрический синтез, инвариантность, ковариантность, функциональная схема автоматизации, контроллер, датчики, исполнительный механизм, регулирующий орган.

Квалификационная работа бакалавра посвящена разработке системы автоматического управления технологическим процессом, включающим в себя узел подготовки реакционной смеси.

В ходе работы проведен анализ технологического процесса, как объекта управления с целью выявления его статических и динамических свойств, выполнен структурно-топологический синтез системы управления. Предложены следующие решения: стабилизация концентрации в смесителе осуществляется путем регулирования соотношения расходов входящих потоков с коррекцией по третьему параметру; регулирование температуры в теплообменнике реализуется по аналогичной схеме. Составлено математическое описание синтезированной САУ и разработана программа численного моделирования; исследованы свойства инвариантности и ковариантности системы управления, установлен факт работоспособности системы. Выбран комплекс технических средств и разработана функциональная схема автоматизации технологического процесса, выполнен чертеж.

В данной работе рассмотрены вопросы моделирования, оптимизации и управления химического реактора со сложной экзотермической реакцией. Проведен анализ химического реактора, как объекта управления, методами имитационного моделирования. Выбраны управляющие воздействия. Определены основные возмущающие величины. Проведена оптимизация работы объекта, т.е. определили рабочий режим. Синтезировали систему управления различной структуры, выбрали по результатам имитационного моделирования наиболее работоспособную.

В работе представлены: схема автоматизации и спецификации к ней.

Ключевые слова: объект управления, химический реактор, система управления, схема автоматизации.

Количество страниц- 47

Количество таблиц- 7

Количество иллюстраций- 33

Количество использованных источников-6

В выпускной квалификационной работе рассмотрена автоматизация стадии окисления метанола. Предложен вариант автоматизации на основании современного рынка контрольно-измерительной аппаратуры. Разработана схема АСУТП на базе микропроцессорного контроллера КР 500.

Составлена карта заказа на контроллер.

В работе представлено техническое и технико-экономическое обоснование применение новых средств автоматизации, а также выполнена экономическая часть.

Работа включает в себя пояснительную записку и графическую часть.

Пояснительная записка содержит 59 страниц, 18 таблиц, 2 рисунка. Графическая часть, дающая наглядное представление о проектных решениях, содержит чертежи и плакаты, выполненные на листах А1, А2 и А3.

Чертежи:

1. 
   Схема автоматизации;
   
2. 
   Принципиальная схема электропитания;
   
3. 
   Принципиальная схема сжатым воздухом;
   
4. 
   Схема соединения внешних проводок.
   

1. 
   Схема КТС АСУТП;
   
2. 
   Экономическая эффективность проекта.
   

В работе рассмотрены вопросы моделирование, оптимизации и управление химического реактора работающего в политропическом режиме со сложной эндотермической реакцией.

Проведен анализ химического реактора как объекта управления методами имитационного моделирование. Выбраны управляющее воздействие. Проведена оптимизация работы объекта, а именно, найдена температура для достижения степени приращения вещества. Синтезировали систему управления различной структуры, по результатам выбрали наиболее работоспособную модель. В работе предоставлена схема автоматизации и спецификации к ней.

Ключевые слова: Объект управления, химический реактор, эндотермическая реакция, политропический режим, система управления.

Количество страниц – 55

Количество таблиц – 5

Количество иллюстраций – 28

Количество использованных источников – 4

В работе рассмотрены вопросы моделирование, оптимизации и управление химического реактора работающего в политропическом режиме со сложной экзотермической реакцией.

Проведен анализ химического реактора как объекта управления методами имитационного моделирование. Выбраны управляющие воздействие, определены основные возмущающие величины. Проведена оптимизация работы объекта, то есть, найдена необходимая температура для достижения требуемой степени приращения вещества. Синтезировали систему управлений различной структуры, по результатам выбрали наиболее работоспособную модель. В работе предоставлена схема автоматизации и спецификации к ней.

Ключевые слова: Объект управления, химически реактора, экзотермическая реакция, политропический режим, система управления, схема автоматизации.

Количество страниц – 42

Количество таблиц – 6

Количество иллюстраций – 29

Количество использованных источников – 3

В работе рассмотрены вопросы моделирования, оптимизации и управления химическим реактором со сложной экзотермической реакцией.

Проведен анализ химического реактора как объекта управления методами имитационного моделирования, исследование статики и динамики объекта по основным динамическим каналам. Выбраны управляющие воздействия, определены основные возмущающие величины. Проведена оптимизация работы объекта. Синтезировали систему управления различной структуры, выбрали по результатам имитационного моделирования наиболее работоспособный. В работе также представлена схема автоматизации и спецификация к ней.

Ключевые слова: объект управления, химический реактор, система управления, схема реакции.

Количество таблиц: 12

Количество иллюстраций: 36

Количество используемых источников: 7

В данной работе объектом исследования является химический реактор, работающий в адиабатическом режиме. Рассмотрены вопросы моделирования, оптимизации и управления химическим реактором.

Проведен анализ химического реактора, как объекта управления методом имитационного моделирования, исследована статика и динамика объекта по основным динамическим каналам. Выбраны управляющие воздействия, определены основные возмущающие величины. Проведена оптимизация работы объекта, т.е. найдена температура и объем, обеспечивающие максимальный выход целевого компонента B в диапазоне температур (70-90˚С).

Синтезировали систему управления различной структуры, выбрали по результатам имитационного моделирования наиболее работоспособную. В работе представлена схема автоматизации и спецификация к ней.

Целью данной работы является закрепление и углубление знаний по дисциплинам “Моделирование систем управления”, “Проектирование автоматических систем”, а также “Теория автоматического управления”.

Данная работа содержит:

• 
  ключевые слова: объект управления, химический реактор, регулятор, компенсатор, система управления, схема реакции.
  
• 
  объем работы – 71 страницы;
  
• 
  количество иллюстраций – 46;
  
• 
  количество таблиц – 7;
  
• 
  количество используемых источников – 7.
  

В работе рассмотрены вопросы моделирование, оптимизации и управление химического реактора работающего в политропическом режиме со сложной экзотермической реакцией.

Проведен анализ химического реактора как объекта управления методами имитационного моделирование. Выбраны управляющее воздействие. Проведена оптимизация работы объекта, то есть, найдена температура для достижения степени приращения вещества. Синтезировали систему управления различной структуры, по результатам выбрали наиболее работоспособную модель. В работе предоставлена схема автоматизации и спецификации в ней.

Для решения этих задач разработали программу моделирования системы управления реактором с использованием пакета MatLab. Функциональная схема автоматизации была разработана в программе Компас.

Ключевые слова: Объект управления, химически реактора, экзотермическая реакция, политропический режим, система управления.

Количество страниц – 59

Количество таблиц – 5

Количество иллюстраций – 35

Количество использованных источников – 5

В квалификационной работе рассматривается рецептурно-смесительная станция получения шоколадных масс. Подробно рассмотрены: все оборудование, входящее в состав комплекса, а также описаны происходящие в них процессы. Предложен вариант автоматизации станции на основании современного рынка контрольно-измерительной аппаратуры. Разработана схема АСУТП на базе микропроцессорного контроллераSimatic S7-314. Приведена схема КТС АСУТП на его основе. На все выбранные контрольно-измерительные приборы составлена спецификация и разработаны рабочие чертежи: схема автоматизации, схема электропитания и схема соединений внешних проводок. Проведен синтез и моделирование системы автоматического управления температурным режимом в смесителе с использованием системы Simulink.

Работа включает в себя пояснительную записку и графическую часть.

Сведения о квалификационной работе:

Количество страниц — 92

Количество иллюстраций —33

Количество таблиц — 19

Количество использованных источников — 6

Количество плакатов – 5

Объем – 68 страниц, рисунков – 11, таблиц – 8, литературных источников – 6.

Ключевые слова: технологический процесс, объект управления, математическая модель, численное моделирование, статическая и динамическая характеристики, система управления, структурно-алгоритмический и параметрический синтез, инвариантность, ковариантность, функциональная схема автоматизации, контроллер, датчики, исполнительный механизм, регулирующий орган.

Квалификационная работа бакалавра посвящена разработке системы автоматического управления технологическим процессом, включающим в себя узел подготовки реакционной смеси.

В ходе работы проведен анализ технологического процесса, как объекта управления с целью выявления его статических и динамических свойств, выполнен структурно-топологический синтез системы управления. Предложены следующие решения: стабилизация концентрации в смесителе осуществляется путем регулирования соотношения расходов входящих потоков с коррекцией по третьему параметру; регулирование температуры в теплообменнике осуществляется САР соотношения расходов. Составлено математическое описание синтезированной САУ и разработана программа численного моделирования; исследованы свойства инвариантности и ковариантности системы управления, установлен факт работоспособности системы. Выбран комплекс технических средств и разработана функциональная схема автоматизации технологического процесса, выполнен чертеж.

В данной работе рассмотрены вопросы моделирования, оптимизации и управления химический реактор емкостного типа, работающий в политропическом режиме. В реакторе происходит сложная многостадийная эндотермическая реакция.

В данной работе проведен анализ химического реактора, как объекта управления, метод имитационного моделирования. Исследована статика и динамика объекта по основным динамическим каналам. Выбрано управляющее воздействие, определены основные возмущающие величины, проведена оптимизация работы объекта, (т.е. количество полученного компонента) определили рабочий режим. Имя математическую модель реактора, необходимо произвести структурный, параметрический синтез и моделирование трех систем: системы несвязанного регулирования, связанного регулирования и комбинированной системы регулирования. Выбрали по результатам имитационного моделирования, наиболее лучшую систему регулирования. Затем необходимо исследовать инвариантность и ковариантность. Также в данной работе необходимо разработать техническое задание на проектирование, развернутую функциональную схему автоматизации и подобрать технические средства автоматизации.

Данная работа выполняется на ЭВМ с использованием пакета MatLab– для математических расчетов и моделирования. Функциональная схема автоматизации была разработана в программе Компас.

Данная работа содержит:

• 
  объем работы –75 страницы;
  
• 
  количество рисунков –8;
  
• 
  количество таблиц –7;
  
• 
  количество используемых источников – 7;
  
• 
  ключевые слова: объект управления, химический реактор, регулятор, компенсатор, система автоматического регулирования.
  

Объем – 80 страниц, рисунков – 17, таблиц – 9, литературных источников – 5.

Ключевые слова: технологический процесс, объект управления, математическая модель, численное моделирование, статическая и динамическая характеристики, система управления, структурно-алгоритмический и параметрический синтез, инвариантность, ковариантность, функциональная схема автоматизации, контроллер, датчики, исполнительный механизм, регулирующий орган.

Квалификационная работа бакалавра посвящена разработке системы автоматического управления технологическим процессом, включающим в себя узел подготовки реакционной смеси.

В ходе работы проведен анализ технологического процесса, как объекта управления с целью выявления его статических и динамических свойств, выполнен структурно-топологический синтез системы управления. Предложены следующие решения: стабилизация концентрации в смесителе осуществляется путем регулирования соотношения расходов входящих потоков с коррекцией по концентрации на выходе из аппарата; регулирование температуры в теплообменнике реализуется путем регулирования соотношения расхода греющего пара к расходу поступающей на подогрев смеси с коррекцией по температуре на выходе из аппарата. Составлено математическое описание синтезированной САУ и разработана программа численного моделирования; исследованы свойства инвариантности и ковариантности системы управления, установлен факт работоспособности системы. Выбран комплекс технических средств и разработана функциональная схема автоматизации технологического процесса, выполнен чертеж.

В данной работе объектом исследования является химический реактор емкостного типа, работающий в политропическом режиме. В реакторе проводится сложная многостадийная эндотермическая реакция.

В данной работе необходимо провести анализ химического реактора, как объекта управления методами имитационного моделирования. Провести оптимизацию работы объекта, т.е. найти значение температуры, обеспечивающее максимальный выход целевого компонента В, в диапазоне температур 70-90°С. Определить рабочий режим, синтезировать систему управления несвязанного, связанного, комбинированного, каскадного регулирования. Выбрать по результатам имитационного моделирования наиболее работоспособные.

Так же в данной работе разработана развернутая функциональная схема автоматизации и спецификация к ней.

Моделирование системы управления реактором проводились с использование пакета MatLab. Функциональная схема автоматизации была разработана в программе Компас.

Информация о работе:

• 
  Количество страниц – 57
  
• 
  Количество иллюстраций – 30
  
• 
  Количество таблиц – 13
  
• 
  Количество используемых источников – 5
  

Объем – 85 страницы, рисунков – 23, таблиц – 9, литературных источников – 7.

Ключевые слова: технологический процесс, объект управления, математическая модель, численное моделирование, статическая и динамическая характеристики, система управления, структурно-алгоритмический и параметрический синтез, инвариантность, ковариантность, функциональная схема автоматизации, контроллер, датчики, исполнительный механизм, регулирующий орган.

Квалификационная работа бакалавра посвящена разработке системы автоматического управления технологическим процессом, включающим в себя узел подготовки реакционной смеси.

В ходе работы проведен анализ технологического процесса, как объекта управления с целью выявления его статических и динамических свойств, выполнен структурно-топологический синтез системы управления. Предложены следующие решения: регулирование концентрации в смесителе осуществляется САР соотношения расходов входящих потоков; стабилизация температуры в теплообменнике реализуется путем регулирования соотношения расхода греющего пара к расходу поступающей на подогрев смеси, с коррекцией по температуре среды в аппарате. Составлено математическое описание синтезированной САУ и разработана программа численного моделирования; исследованы свойства инвариантности и ковариантности системы управления, установлен факт работоспособности системы. Выбран комплекс технических средств и разработана функциональная схема автоматизации технологического процесса, выполнен чертеж.

В данной работе объектом исследования является химический реактор емкостного типа, работающий в адиабатическом режиме, в котором осуществляется экзотермическая реакция.

Целью работы является закрепление и углубление знаний по дисциплинам «Моделирование систем управления» и «проектирование автоматизированных систем».

В данной работе разработана математическая модель реактора, определены оптимальные условия функционирования и исследованы статические и динамические характеристики объекта. Был произведен структурный, параметрический и алгоритмический синтез и моделирование двух систем управления: системы несвязанного регулирования и комбинированной системы регулирования. Также было проведено исследование инвариантности, ковариантности этих систем. В данной работе также была разработана функциональная схема автоматизации и подобраны технические средства автоматизации.

При выполнении данной работы использовалась ЭВМ. Математические расчеты и моделирование системы проводились с использованием макета СКМ Mathcad (www.mathcad.com) и MatLab(www.matlab.com)

Информация о данной работе:

• Объем работы - 80 страниц;

• Количество иллюстраций – 30;

• Количество таблиц – 10;

• Количество использованных источников – 7;

Ключевые слова: химический реактор, регулятор, компенсатор, система автоматизированного регулирования, имитационное моделирование.

В квалификационной работе рассматривается рецептурно-смесительная станция получения шоколадных масс. Подробно рассмотрены: все оборудование, входящее в состав комплекса, а также описаны происходящие в них процессы. Предложен вариант автоматизации станции на основании современного рынка контрольно-измерительной аппаратуры. Разработана схема АСУТП на базе микропроцессорного контроллераSimatic S7-314. Приведена схема КТС АСУТП на его основе. На все выбранные контрольно-измерительные приборы составлена спецификация и разработаны рабочие чертежи: схема автоматизации, схема электропитания и схема соединений внешних проводок. Проведен синтез и моделирование системы автоматического управления температурным режимом в смесителе с использованием системы Simulink.

Работа включает в себя пояснительную записку и графическую часть.

Сведения о квалификационной работе:

Количество страниц — 92

Количество иллюстраций —33

Количество таблиц — 19

Количество использованных источников — 6

Количество плакатов – 5

В работе проведен синтез управления химическим реактором, работающем в политропическом режиме. Рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации химического реактора.

Проведен анализ химического реактора как объект управления методом имитационного моделирования. Проведена оптимизация аппарата, т.е. найдено оптимальное значение расхода для достижения для достижения заданной степени превращения исходного реагента. Выбраны управляющие воздействия, определены основные возмущающие величины. Так же определили рабочий режим, синтезировали системы управления различной структуры, выбрали по результатам имитационного моделирования наиболее работоспособную. В данной работе представлена функциональная схема автоматизации и спецификация к ней.

Для решения поставленных задач были использованы пакет прикладных программ MatLab для реализации имитационной модели и система проектирования Компас-3D для построения схемы автоматизации и спецификаций.

Ключевые слова: химический реактор, объект управления, система управления, схема автоматизации.

Количество страниц –52

Количество таблиц – 11

Количество иллюстраций – 23

Количество использованных источников – 5

В данной работе объектом исследования является химический реактор емкостно­го типа, работающий в адиабатическом режиме. В реакторе проводится сложная многостадийная экзотермическая реакция.

Провели анализ химического реактора как объекта управления методами имитационного моделирования. Разработали математическую модель реактора, провели оптимизацию объекта, т.е. найдено значение объема, для достижения заданной степени превращения исходного реагента. Определили рабочий режим, систематизировали систему управления несвязного, связного, комбинированного регулирования. По результатам имитационного моделирования выбрали наиболее работоспособные модели. Так же в данной работе представлены схема автоматизации и спецификация к ней.

Для решения этих задач разработали программу моделирования системы управления реактором с использованием пакета MatLab. Функциональная схема автоматизации была разработана в программе Компас.

Информация о данной работе:

• 
  Количество страниц - 53
  
• 
  Количество таблиц - 10
  
• 
  Количество иллюстраций - 26
  
• 
  Количество использованных источников - 5
  

Целью выполнения данной квалификационной работы является закрепление и углубление знаний по дисциплинам «Математические методы и модели в расчетах на ЭВМ», «Технологические процессы и производства», «Теория автоматического управления», «Моделирование систем» и развитие практических навыков исследования динамики и статики объектов химической технологии и систем управления.

При выполнении данной работы решаются задачи:

• 
  Оптимизации режима работы аппарата;
  
• 
  Идентификации модели объекта типовыми звеньями;
  
• 
  Синтеза и моделирования несвязанной системы управления по двум каналам (расход разбавителя – концентрация компонента В; температура хладагента – температура в реакторе;
  
• 
  Синтеза и моделирования системы управления аппаратом при комбинированном регулировании температуры;
  
• 
  Разработки функциональной схемы автоматизации.
  

Функциональные задачи автоматизации были решены с помощью технических средств. Также была разработана система автоматизации.

Квалификационная работа содержит:

66 - страницу;

32 - рисунка;

10 - таблиц;

1 – функциональную схему.

Использовано 7 литературных источников.

В работе рассмотрены вопросы моделирования, оптимизации и управления каскадом аппаратов.

Проведён анализ смесителя и теплообменника, как объектов управления методами имитационного моделирования, исследована статика и динамика объектов по основным динамическим каналам. Выбраны управляющие воздействия, определены основные возмущающие величины. Проведена оптимизация работы объекта, т.е. найдена температура для теплообменника. Определили рабочий режим. Синтезировали систему управления различной структуры, выбрали по результатам имитационного моделирования наиболее работоспособный. В работе представлена схема автоматизации и спецификации к ней.

Ключевые слова: объект управления, смеситель, теплообменник, система управления, схема реакции.

Количество страниц: 70

Количество таблиц: 9

Количество иллюстраций: 17

Количество использованных источников: 7