Министерство науки и образования Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ им. С.М. Кирова

Кафедра «Автоматизация процессов и производств»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Проектирование и расчет автоматизированной системы управления

лесосушильной камерой периодического действия»

Выполнил: студент МТД V – 4 Касимов К.С.

Проверил: Доцент Втюрин В.А.

СПб, 2009 г.

Оглавление

Оглавление 2

1. Исходные данные 3

2.1. Структурная схема объекта. 4

2.2. Функции проектируемой АСУТП. 6

2.3. Состав АСУТП. 7

2.4. Классификация АСУТП. 10

2.5. Архитектура сети АСУТП. 12

2.6. Работа сети 13

2.7. Топология сети 15

2.8. Задачи, необходимые для реализации функций 17

3.1. Интерполяция в системе Matlab. 18

3.2. Интерполяция в среде Excel. Линия тренда. Задачи №1. 21

3.3. Интерполяция в среде Excel. Линия тренда. Задача №2. 23

3.4. Интерполяция в среде Excel. Интерполяция по формуле Лагранжа. 24

3.5. Определение динамических характеристик объекта управления. 26

3.6. Определение корреляционной функции. 29

3.7. Анализ и синтез систем автоматического управления. 34

3.8. Анализ и синтез САУ методом корневого годографа 44

3.9. Определение полиномиальной регрессии (аппроксимации) статических данных 46

4. Универсальный программно-технический комплекс «Пилон» 48

1. Исходные данные

Технологический объект: эжекционно-реверсивная сушильная камера периодического действия.

Время запаздывания .

Объект одноемкостный .

Коэффициент передачи объекта .

2.1. Структурная схема объекта.

Структурная схема объекта изображена на рис.1.

П

h

Рис. 1. Структурная схема сушильной камеры.

Где П – порода древесины; – начальная температура материала; h – толщина пиломатериала; – начальная влажность; – температура внешней среды (атмосферы); – температура высушенного пиломатериала; – конечная влажность высушенного материала; – время сушки; – давление пара; – расход воды на увлажнение сушильного агента.

Слева от объекта стрелками показаны входные величины. В рассматриваемом объекте входными величинами являются порода пиломатериала П, его начальная температура , толщина h и начальная влажность W.

Для данного объекта возмущающим воздействием на систему будет являться атмосферный воздух, поступающий в камеру через выпускной канал. На схеме возмущающее воздействие характеризуется температурой внешней среды .

Управляющими воздействиями на систему являются давление пара в калориферах , при этом известна зависимость температуры от давления (коэффициент передачи ), и увлажнение сушильного агента в камере. На схеме увлажнение отмечено количеством (расходом) распыляемой воды .

В итоге на выходе мы имеем три параметра: температуру пиломатериала , его влажность и общее время сушки.

Влияние входных параметров, управляющих и возмущающих воздействий, на выходные показаны на рис. 1.

Целью курсового проекта являются создание автоматизированной системы управления сушильной камерой для экономии топлива и ресурсов, обеспечения заданных параметров выходной продукции, а также снижения затрат живого труда.

2.2. Функции проектируемой асутп.

Функцией АСУТП является совокупность действий системы, направленных на достижение частной цели управления. Совокупность действий системы представляет собой определенную и описанную в эксплуатационной документации последовательность операций и процедур, выполняемых частями системы.

Система, рассматриваемая в курсовом проекте, выполняет следующие функции:

– управляющую (функция, результатом которой является выработка и реализация управляющих воздействий на технологический объект управления): регулирование (стабилизация) отдельных технологических переменных, оптимальное управление установившимися или переходными технологическими режимами;

– информационную (функция, содержанием которой являются сбор, обработка и представление информации о состоянии АТК оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки): централизованный контроль и измерение технологических параметров, косвенное измерение (вычисление) параметров процесса (технико-экономических показателей, внутренних переменных), формирование и выдача данных оперативному персоналу АСУТП;

Автоматизированный режим реализации управляющих функций должен быть диалоговым, при котором оперативный персонал имеет возможность корректировать постановку и условия задачи, решаемой комплексом технических средств системы при выработке рекомендаций по управлению объектом.