В.Г. Каширских Программа и методические указания

1

1 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Дипломное проектирование является заключительным этапом обучения студентов в вузе и его цель:

−систематизация, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по специальности и применение этих знаний при решении конкретных научных, технических и производственных задач;

−развитие навыков ведения самостоятельной работы и овладение методикой исследований и экспериментирования при решении разрабатываемых в дипломном проекте проблем и вопросов;

−выяснение подготовленности студентов к самостоятельной работе в

условиях современного производства, прогресса науки и техники. Дипломный проект является самостоятельной творческой работой

студента и посвящается решению задач создания автоматизированного электропривода и автоматизации промышленных установок и технологических комплексов.

В отдельных случаях по решению кафедры электропривода и автоматизации вместо дипломного проекта может быть выполнена дипломная работа, в которой более глубоко решаются отдельные вопросы из области электропривода или автоматизации. Дипломная работа должна носить научно-исследовательский характер и иметь расчетнографическую часть.

На основании защиты дипломного проекта (работы) Государственная аттестационная комиссия (ГАК) решает вопрос о присвоении оканчивающему вуз студенту квалификации инженера и с учетом его успеваемости за весь период обучения в университете определяет степень выдаваемого диплома (с отличием или без отличия).

2 ТЕМАТИКА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Темой дипломного проекта (работы) является актуальный технический вопрос, относящийся к совершенствованию или разработке автоматизированного электропривода или системы автоматического управления применительно к промышленной установке, технологическому комплексу или предприятию в целом.

В зависимости от темы дипломный проект (работа) относится к одной из следующих групп проектов:

− автоматизированный электропривод машин и установок;

2

− автоматизация производственных процессов.

Базой (исходными данными) для выполнения дипломного проекта являются производственные условия конкретного предприятия.

Дипломный проект (работа) может быть комплексным, если в нем решается вопрос по данному объекту проектирования, например разрабатывается несколько сложных электроприводов или подсистем автоматизации. Такой проект выполняет группа студентов, но каждый из них при этом решает свою задачу.

Выбор темы дипломного проекта (работы) является правом и обязанностью студента и должен быть сделан на 4 курсе, поскольку весь процесс дальнейшего обучения, производственная и преддипломная практики, а также выполнение курсовых проектов являются подготовкой к дипломному проектированию. Получение темы производится по письменному заявлению студента перед отъездом на производственную практику, во время которой студент обязан детально изучить объект дипломного проектирования и убедиться в актуальности выбранной темы. По результатам производственной практики и согласованию с будущим руководителем проекта наименование темы проекта может быть уточнено и определено место прохождения и содержание преддипломной практики.

При формировании темы дипломного проекта должны учитываться следующие моменты:

−соответствие темы профилю специальности 180400 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»;

−актуальность и практическая полезность выполнения данной работы для предприятия;

−возможность выявить при разработке выбранной темы качество инженерной подготовки студента;

−возможность наиболее полного использования результатов учебноисследовательской работы студента в дипломном проекте.

Дипломный проект (работа) должен отражать современный уровень и тенденции в развитии данной отрасли промышленности, быть направленным на экономию энергии, трудовых и материальных ресурсов, на повышение производительности технологического оборудования, на повышение безопасности и улучшение условий труда.

Списки рекомендуемых тем дипломных проектов (работ) по группам представлены в Приложениях 1, 2. Список справочной литературы,

3

рекомендуемой для выполнения дипломного проекта, представлен в Приложении 3.

Студент может предложить для дипломного проектирования свою тему с необходимым обоснованием целесообразности разработки.

3 ОРГАНИЗАЦИЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ИЗАЩИТА ПРОЕКТОВ (РАБОТ)

3.1Общие положения

Дипломное проектирование специальности 180400 находится в ведении кафедры электропривода и автоматизации.

К дипломному проектированию допускаются студенты приказом по университету после прохождения преддипломной практики и при условии полного выполнения ими учебного плана.

В соответствии с учебным планом на дипломное проектирование отводится 14 недель - ориентировочно с 22 февраля по 30 мая. Перед его началом кафедра проводит общее собрание студентовдипломников, на котором объявляются конкретные сроки дипломирования, общие требования в поддержании дисциплины и порядка в период проектирования, порядок оформления некоторых документов. На этом собрании присутствуют и дают свои рекомендации консультанты разделов проекта.

После собрания каждый студент обязан немедленно встретиться со своим руководителем, получить задание по дипломному проектированию и составить календарный план. При этом уточняется круг вопросов, подлежащих разработке в первую очередь, устанавливаются время и место встреч с руководителем и порядок отчетности студента.

Календарный план выполнения проекта составляется в двух экземплярах, один из которых остается у студента, а второй экземпляр представляется руководителю проекта для контроля процесса дипломного проектирования.

Задание на выполнение дипломной работы утверждается на заседании кафедры.

4

3.2 Руководство и контроль процесса дипломного проектирования

Руководителями проектов назначаются, как правило, преподаватели кафедры электропривода и автоматизации. Ими могут быть также научные сотрудники и высококвалифицированные специалисты других организаций и предприятий.

Руководитель выполняет следующие функции:

а) выдает студенту задание по изучению объекта проектирования на преддипломной практике и сбору исходных материалов к дипломному проекту;

б) выдает задание на дипломный проект по установленной форме (на специальном бланке);

в) оказывает помощь в разработке календарного плана - графика выполнения разделов проекта;

г) осуществляет методическое руководство и контроль выполнения проекта в соответствии с календарным планом;

д) осуществляет консультации по специальным разделам проекта. Консультантами отдельных разделов дипломного проекта назначаются преподаватели КузГТУ, а также высококвалифицированные специалисты других организаций и предприятий. Консультанты помогают студенту в его работе над соответствующим разделом проекта, проверяют содержание и качество выполнения раздела и ставят на его первой странице и титульном листе пояснительной записки свою под-

пись.

Студент, работая над проектом, должен проявлять полную самостоятельность. За принятые в дипломном проекте технические решения, глубину проработки, правильность выполненных расчетов и грамотность оформления отвечает студент - автор проекта. Роль руководителя и консультантов состоит в том, чтобы дать студенту разъяснения по принципиальным вопросам, возникающим у него, указать соответствующую литературу, обеспечить контроль за правильностью общего направления проектирования и его содержанием.

Работа над проектом выполняется студентом, как правило, в университете. В отдельных случаях выпускающая кафедра может поручить студенту выполнение дипломного проекта на предприятии, в НИИ или проектной организации.

Не реже одного раза в неделю студент-дипломник отчитывается перед руководителем по результатам работы. Руководитель проекта раз

5

в месяц представляет на кафедру ответственному за дипломное проектирование преподавателю оценку степени выполнения проекта. Последний ведет график выполнения проекта всеми студентамидипломниками, вывешиваемый на кафедре для всеобщего обозрения. Рекомендуется планировать завершение проектных работ к 1 июня.

Ответственность за соблюдением графика работы над дипломным проектом несет сам студент. Если имеет место систематическое невыполнение студентом календарного графика работы над проектом, то кафедра и деканат ГЭМФ ставят вопрос перед ректоратом КузГТУ об отчислении такого студента из университета, не ожидая срока окончания дипломного проектирования.

3.3 Порядок защиты проекта (работы)

Полностью законченный и надлежащим образом оформленный дипломный проект (работа) подписывается студентом, консультантами, руководителем и вместе с письменным отзывом руководителя не менее чем за 4-5 дней до защиты представляется заведующему кафедрой. В отзыве руководитель дает характеристику по всем разделам проекта проделанной дипломантом работы, отмечает научную и практическую ценность полученных результатов и целесообразность рекомендации их к внедрению, проявленную студентом инициативу, степень самостоятельности и оригинальности решения задач, использования в проекте новейших достижений науки и техники и т.д.

Заведующий кафедрой на основании этих материалов решает вопрос о допуске студента к защите и ставит штамп «Допущен к защите» и свою подпись на титульном листе пояснительной записки и демонстрационных листах. После подписи заведующим кафедрой никаких исправлений или добавлений вносить в пояснительную записку или демонстрационные листы не разрешается. В случае, если заведующий кафедрой не считает возможным допустить к защите дипломный проект, этот вопрос рассматривается на заседании кафедры при участии руководителя. Протокол заседания кафедры представляется через деканат ГЭМФ на утверждение ректору университета.

На подготовку и проведение защиты в ГАК выделяется две недели из общего времени, отведенного на дипломное проектирование. График защиты проектов составляется с учетом пожеланий студентов и их ру-

6

ководителей за месяц до начала работы ГАК, утверждается на заседании кафедры и вывешивается для всеобщего обозрения.

Студентам рекомендуется подготовить к защите доклад по проекту (работе), в котором должны быть отражены цель и задачи проектирования, перечислены основные принятые решения, обоснованы методы расчета или проведенных исследований и представлены основные технико-экономические показатели и основные выводы и рекомендации.

Защита проводится на открытом заседании ГАК и может происходить как в КузГТУ, так и на предприятиях, в учреждениях и организациях, для которых тематика защищаемых проектов представляет науч- но-технический или практический интерес.

Для сообщения содержания дипломного проекта (работы) студенту предоставляется 8-10 минут.

Результаты защиты дипломных проектов определяются оценками «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно». При вынесении итоговой оценки, принятой на закрытом заседании ГАК, учитывается уровень теоретической, научной и практической подготовки студента, качество и объем выполненного проекта, актуальность темы, оригинальность и практическая полезность принятых решений и полученных результатов, наличие макетных, лабораторных или промышленных образцов, четкость доклада и уровень ответов на вопросы членов ГАК, а также оценка руководителя проекта в его отзыве и средняя оценка по зачетной книжке за весь период инженерной подготовки.

Результаты защиты дипломных проектов (работ) объявляются в тот же день после оформления протокола заседаний ГАК.

Студенту, защитившему дипломный проект (работу), решением ГАК присваивается квалификация «инженер».

Студент, получивший при защите проекта неудовлетворительную оценку, отчисляется из института с выдачей академической справки установленного образца.

Повторная защита дипломного проекта разрешается в течение 3 лет при предоставлении положительной характеристики с места работы, отвечающего профилю специальности. При этом тема дипломного проекта может быть изменена.

7

4 СОДЕРЖАНИЕ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ

Дипломный проект состоит из пояснительной записки объемом 120-140 страниц рукописного текста с иллюстрациями и графической части объемом 7-8 листов. Структура записки и графической части уточняется руководителем проекта в зависимости от характера проекта ( наличие теоретических и экспериментальных исследований, изготовление макетного образца и т.п.).

Содержание проекта определяется его принадлежностью к одной из двух определенных в п. 2 групп. Ниже представлены программы различных вариантов дипломных проектов (программы выполнения дипломных работ определяются руководителем).

4.1 Программа проектов группы «Автоматизированный электропривод машин и установок»

Предметом проектирования этой группы проектов являются системы автоматизированных электроприводов промышленных установок и технологических комплексов. Список рекомендуемых тем представлен в Приложении 1.

4.1.1 Пояснительная записка

Пояснительная записка состоит из введения, разделов, заключения и списка литературы.

ВВЕДЕНИЕ. Во введении освещаются вопросы, аналогичные разделу «Введение» в п. 4.2, но применительно к электроприводу.

РАЗДЕЛ 1. ХАРАКТЕРИСТИКА МАШИНЫ ИЛИ УСТАНОВКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ИХ РАБОТЫ. В этом разделе производится описание машины или установки (согласно теме проекта) и условий их работы. При этом должны быть освещены вопросы, аналогичные разделу 1 в п. 4.2 (использование существующей или выбор новой машины или установки, кинематическая схема машины, система электропривода и режимы его работы, технико-экономические показатели, характеристика окружающей среды и т.д.). В результате описания

8

должны быть определены технические требования к системе автоматизированного электропривода.

РАЗДЕЛ 2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЗАДАЧИ (ПРОБЛЕМЫ). В этом разделе выполняется по литературным источникам (включая патентную литературу) обзор известных систем и элементов электропривода, которые могут быть применены к заданной машине или установке. Методика выполнения этого раздела аналогична методике раздела 2 в п. 4.2.

В результате анализа выявляется актуальность научнотехнической проблемы и основных направлений ее решения, формулируются и конкретизируются задачи дипломного проекта.

РАЗДЕЛ 3. ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. Выбор электрического привода производится в соответствии с техническими требованиями, сформулированными в разделе 1, и направлениями совершенствования систем и элементов электропривода, определенными в разделе 2.

Выбор рациональной системы привода не может производиться изолированно от технологической части производства только с точки зрения электрических показателей привода. Вопрос должен решаться комплексно с учетом всех факторов, определяющих экономичность и техническую рациональность производственного процесса в целом.

При сравнении вариантов необходимо учитывать производительность установки и качество продукции при разных системах привода, расход энергии, величину капиталовложений и эксплуатационных затрат, надежность, долговечность и безопасность.

Технико-экономическое сравнение конкурентоспособных систем электропривода в виде основных показателей рекомендуется сводить в таблицу, на основании которой автор проекта сможет производить выбор экономически целесообразных вариантов.

РАЗДЕЛ 4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. Выполняется расчет мощности электродвигателя, преобразователя (ПЭ) электрический энергии (СД-Г), ТП, ПЧ и др.) и энергетический расчет основных элементов САУ, согласуются их характеристики и предвари-

9

тельно выбираются основные элементы автоматизированного электропривода.

Если проектирование ПЭ входит в основную задачу, выполняется полный расчет силовых элементов и элементов управления, входящих в ПЭ.

Если проектирование ПЭ не является основной задачей, следует ориентироваться на серийные системы, выбирая их согласно расчету по мощности, току, напряжению.

Если принимается серийный ПЭ, вопрос охлаждения не рассматривается. При проектировании ПЭ, исходя из конкретных условий, обоснованно выбирается и рассчитывается система охлаждения. Например, воздушная, жидкостная, испарительная и т.д.

Вопрос обеспечения взрывозащищенности при проектировании систем электропривода машин для открытых горных работ, рудных шахт и общепромышленных предприятий обычно не возникает. Однако, если разрабатывается система электропривода для условий угольных и сланцевых шахт или обогатительных фабрик, химических заводов, деревообрабатывающих предприятий, этот раздел должен быть проработан. Наиболее целесообразно ориентироваться на унифицированное блочно-модульное исполнение.

РАЗДЕЛ 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ САУ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ. Содержание раздела изменяется в зависимости от задания. Этот подраздел фиксирует в математической форме результаты рассмотрения объекта, определяет степень приближения модели к объекту и обеспечивает успех или неудачу процесса создания и использования всей системы автоматизированного электропривода.

Наиболее целесообразно математическую модель составлять, начиная с уравнений движения механической части объекта. Необходимо учитывать, что во многих случаях объекты замкнуты по нагрузке, в этих ЭМС независимых переменных в математической модели не должно быть.

Описание электродвигателей следует производить, исходя из полной системы дифференциальных уравнений электрической машины в потокосцеплениях или токах.

Учет или неучет насыщения главных магнитных цепей производится после дополнительного анализа.