Анализ состояния работ по проблеме, обзор литературы

В своем проекте студент должен показать способность самостоятельно решать задачи автоматизации технологических процессов, умение творчески мыслить, использовать новейшие достижения мировой науки и практики, применять полученные знания в конкретных условиях.

Перед выполнением проекта необходимо хорошо изучить технологический процесс, выявить его положительные стороны и недостатки, сформулировать требования к разработке систем автоматического управления.

Удачно решить поставленную задачу можно только на базе глубокого анализа литературы по теме, в том числе периодической и патентной.

При выборе объекта проектирования и обосновании целесообразности автоматизации следует опираться на материалы, собранные в период производственной и преддипломной практики.

В дипломном проектировании необходимо руководствоваться только действующими нормами, использовать выпускаемое оборудование, опираться на результаты опубликованных научно-исследовательских работ, а также на достижения науки и техники в смежных отраслях.

Этапы работы с литературой и источники информации. Приступая к проектированию, в первую очередь необходимо познакомиться с литературой по теме. Источниками информации служат учебники, учебные пособия, монографии, периодические издания, нормативные документы, каталоги, прейскуранты, патентная документация, отчеты о научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, информационные издания, переводы и подлинники зарубежной научно-технической информации, диссертации, авторефераты.

Полезно прочитать очерк в энциклопедии, посвященный данному вопросу, а также соответствующую учебную и специальную литературу, журнальные статьи. Это позволит накопить определенные сведения и получить ряд ссылок на другие работы. Если среди них есть ссылка на какой-то литературный обзор или монографию, то следует начинать именно с этих литературных источников. Необходимо просмотреть в обратнохронологическом порядке реферативные журналы, так как не исключена возможность, что уже появился критический материал на работы, которые намечено изучать. Также полезно провести обзор электронных версий изданий научно-технической литературы по изучаемой проблеме или просмотреть WEB-сайты компаний и фирм, занимающихся данным вопросом.

Неотъемлемое требование проработки научно-технической литературы - запись прочитанного. Применяют следующие формы записи - план, тезисы, аннотацию, конспект.

После предварительного ознакомления с темой разработать план работы. При этом выделить определенные подтемы и направления разработок, по которым необходимо начинать подбор литературы.

Вначале рекомендуется ознакомиться с общими и отраслевыми справочно-энциклопедическими каталогами и списками литературы в наиболее известных трудах по данной теме. После этого тщательно изучить каталоги и картотеки библиотек, выявив максимальное число названий по теме.

Затем перейти к важнейшим библиографическим изданиям: реферативным журналам по данной области науки и техники, журналам «Измерительная техника», «Автоматика и телемеханика», «Теория и системы управления» и т.д.

После выявления технических устройств, технологии и способов, требующих патентной проработки следует в обратнохронологическом порядке просмотреть патентную литературу.

По результатам анализа информации делают выводы об актуальности и новизне темы, о последних достижениях в области теоретических и экспериментальных исследований по теме, о целесообразности и экономической эффективности разработки.

На основе этих выводов формулируют цель и конкретные задачи проектирования.

 

2.4. Примерный план специальной части дипломного проекта

 

1. Обоснование необходимости автоматизации (до 5 с.). Краткая характеристика предприятия, его основное направление, анализ хозяйственной деятельности. Выбор критерия эффективности технологического процесса и возможности его улучшения путем автоматизации. Исходные данные для расчета технико-экономической эффективности. Технико-экономическое обоснование необходимости автоматизации.

2. Характеристика объекта управления (до 10 с.).

Описание технологического процесса (машины, устройства) и его "узких" мест. Характеристики и режимы работы технологического оборудования. Состояние автоматизации объекта. Выявление управляющих и возмущающих воздействий и управляемых величин. Определение статических и динамических характеристик объекта. Существующие схемы. Хронометраж операций, выполняемых обслуживающим персоналом. Материалы по надежности оборудования и средств управления. Анализ причин их выхода из строя. Организация эксплуатации и наладки технических средств автоматики. Предложения по изменению технологии, реконструкции оборудования, механизации и электрификации процесса, по изменению планировки. Выявление управляющих и возмущающих воздействий и управляемых величин. Их соответствие нормам. Требования к автоматизации.

3. Анализ путей автоматизации объекта (5... 8 с.). Обзор литературы. Патентный обзор. Выбор системы управления. Техническое задание на проектирование системы управления. Разработка и обоснование структурной схемы управления технологическим процессом.

4. Разработка системы автоматического управления технологическим процессом или рабочей машиной (до 15 с.). Разработка функциональной схемы автоматической системы. Определение статических и динамических характеристик объекта. Моделирование объекта управления. Расчет оптимальных характеристик регулятора. Расчет переходных характеристик и определение показателей качества. Разработка принципиальной схемыуправления. Выбор элементов автоматической системы. Разработка и преобразование алгоритмической схемы управления. Определение устойчивости автоматической системы. Выбор корректирующего звена, расчет параметров настройки или разработка предложений по изменению свойств управляемого объекта. Построение графика переходного процесса и определение показателей качества.

5. Проектирование релейной схемы автоматики (до 15 с.). Описание работы механизмов и их взаимосвязи. Выбор и расположение датчиков и командных устройств. Описание работы схемы. Составление общей и частной таблиц включения. Таблицы покрытия. Составление алгебраического выражения принципиальной схемы релейно-контактной автоматики. Замена релейно-контактной схемы бесконтактной. Выбор бесконтактных логических элементов, микросхемы или микропроцессора. Разработка системы контроля и сигнализации. Выбор источника питания и вспомогательных элементов схемы.

В зависимости от темы проект может содержать обе главы (4 и 5) или одну из них.

6. Разработка нестандартных элементов (до 6 с.).

Обоснование необходимости разработки. Техническое задание на разработку. Принципиальные решения; обоснование и оптимизация. Расчеты и конструкторская проработка.

7. Основные технические решения по реализации разработанной системы (до 8 с.).

Разработка схем питания системы управления. Выбор щитов и пультов (или их разработка). Требования к помещениям для размещения щитов и пультов. Монтажные схемы щитов и пультов. Мнемоническая схема. Операторские пункты управления. Задание на разработку систем энергосбережения. Организация работ по монтажу и наладке автоматических систем. Разработка сетевого графика монтажных и наладочных работ. Организация службы ТАИ. Организация эксплуатации и ремонта разработанной системы. Схема внешних соединений.

8. Надежность системы автоматического управления и ее элементов (до 5 с.).

Надежность элементов. Расчет надежности системы. Предложения по повышению надежности. Надежность системы после реализации предложенных мероприятий.

9. Охрана труда (до 8 с.).

Значение охраны труда на объекте. Мероприятия по охране труда на объекте. Решение конкретной технической задачи.

10. Экономическая часть (до 10 с.).

Спецификация на оборудование и материалы. Сметы на оборудование и монтаж. Определение себестоимости продукции и рентабельности производства. Определение эффективности предлагаемого варианта по методу приведенных затрат и сроку окупаемости. Рост производительности труда. Экономия от внедрения средств автоматизации.

Выводы и заключение (1 ¸ 3 с.).

Список литературы.

2.5. Примерное содержание графической части

В графическую часть дипломного проекта входит следующий материал:

1) структурная схема управления технологическим процессом (1 лист формата А2);

2) функциональная схема систем измерения и автоматизации выполненная развернутым способом, алгоритмическая схема автоматической системы; графики, характеризующие ее статические и динамические свойства; таблицы включения для релейных схем (2 листа формата А1);

3) принципиальная схема автоматического управляющего устройства (1 лист формата А2);

4) схема расположения приборов и аппаратуры на фасадных панелях щитов и пультов со схемой компоновки центрального щита управления (1 лист формата А1);

5) схемы внешних электрических и трубных проводок (1 лист формата А2);

6) чертежи расположения оборудования и проводок (монтажные чертежи) (1 лист формата А2);

7) чертежи установок и крепления оборудования (1 лист формата А1);

8) чертежи нестандартных элементов (1 лист формата А1);

9) технико-экономические показатели проекта - плакат (1 лист формата А1).