автоматизация измерения давления жидкостей

ВВЕДЕНИЕ
Технические средства автоматическогоуправления систем контроля и управления (САУ) находят применение во многих отраслях народного хозяйства.
Для качественного выполнения предписанных системам функций должны обладать надежностью, точностью, экономичностью и долговечностью.
Высокие параметры качества САУ обеспечиваются современными технологиями, организацией и культурой производства элементной базы.
САУ представляет собой совокупность элементов, объединенных в устройства, выполняющие прием, преобразование и передачу сигналов, позволяющие управлять технологическими процессами, производством предприятия.
В современной автоматике отдельные элементы классифицируют по различным признакам. По назначению выделяют измерительные, промежуточные и исполнительные элементы. Измерительные элементы служат для получения первичных сигналов измеряемой величины.
Промежуточные элементы преобразуют значения сигнала, поступающее от измерительного элемента, в сигнал доступный для исполнительного элемента. Исполнительный элемент оказывает управляющее воздействие на объект автоматизации.
Существует разделение элементов по наличию вспомогательного источника питания. Выделяют два типа – активные и пассивные. В активных управление поступлением энергии на выход элемента осуществляется только входной величиной. В пассивных энергия выходного сигнала является частью энергии входного.
По типу вспомогательного источника и принципу действия элементы делятся на:
• Электрические;
• Механические;
• Пневматические;
• Гидравлические;
• Комбинированные.
По виду статистической характеристики «вход-выход» элементы разделяются на непрерывные и дискретные. У непрерывных плавное изменение входной величины соответствует плавному изменению выходной. В дискретное плавное изменение входной величины на выходе отражается скачкообразным изменением. По реакции на изменение фазы или знака входного сигнала существуют реверсивные и нереверсивные. В реверсивных изменятся фаза или знак выходного сигнала.[16]
Выше перечислены основные типы разделений элементов, но это не означает, что больше нельзя выделить группы элементов и разделить их по другим признакам.
Каждому значению входного сигнала элемента соответствует определённое значение сигнала на выходе элемента. Зависимость выходного сигнала от входного в установившемся режиме является статистической характеристикой элемента. Так как воздействия на систему, будь то управляющее или любое другое, обладает непостоянством во времени то входные и выходные элементы также непостоянны. В связи с этим большую часть времени система, и отдельные элементы работают в переходных режимах.
Реальные элементы обладают инерционностью, поэтому при изменении входного сигнала, соответствующий выходной сигнал установится не сразу, лишь спустя промежуток времени. Этот временной промежуток определяется динамическими свойствами элемента, которые в свою очередь определяются с помощью дифференциальных уравнений. Эти дифференциальные уравнения не что иное, как математическое описание динамических процессов, протекающих при работе элементов.
Актуальность данной темы исследования заключается в постоянном росте уровня современных технологий автоматического управления, которые
могут позволить заменить стрелочные или подобные им индикаторы на высокотехнологичную систему или исполняемый средствами автоматизации алгоритм.
Объектом исследования является автоматизация измерения давления жидкости.
Предметом исследования являются техническим средства измерения давления, позволяющие осуществить полностью автоматический контроль и управление.
Целью данной работы является определение оптимальных технических средств, которые позволили бы осуществить автоматизацию измерения давления. Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. ознакомиться с литературой по вопросам технических средств автоматического управления;
2. ознакомиться с основными видами технических средств автоматизации, которые позволили бы осуществить автоматическое измерение давления нефти и удаленное управление;
3. дать характеристику основным видам технических средств автоматизации;
4. выбрать используемые технические средства автоматизации;
5. расчетным путем обосновать целесообразность использования технических средств автоматизации.
Основными авторами, в научных произведениях которых рассматривалась проблема исследования, являются Денисенко В.В. и его книга «Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием», Селевцов Л.И. «Автоматизация технологических процессов» и Шидловский В.С. «Автоматизация технологических процессов и производств».
 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1. Анализ предметной области 7
1.1 Описание объекта профессиональной деятельности 7
1.2 Обоснование и выбор информативных параметров 11
1.3 Анализ и выбор методов и средств измерений, используемых для реализации задачи 14
1.4 Патентная проработка выбранных методов и средств измерений и установление существующего уровня измерительной техники 18
2 Разработка системы измерений 25
2.1 Обоснование структурной схемы 25
2.2 Анализ, обоснование и выбор элементов системы 27
2.3 Описание функциональных элементов системы и их компоновки 30
2.4 Методика выполнения процесса измерения 32
3. Разработка и выбор элементов автоматизации измерительной системы 39
3.1 Обоснование выбора измерительного преобразователя 39
3.2 Разработка системы сопряжений 41
4 Метрологическое обеспечение процесса измерения 43
4.1 Поверка средств измерений 43
4.2 Анализ погрешности, метода и средств измерений 46
5 Стандартизация и обеспечение качества 49
5.1 Производственная деятельность 49
5.2 Политика предприятия в области качества 50
5.3 Основы построения СМК 51
5.4 Управление документацией 52
5.5 Руководство СМК на предприятии 52
5.6 Цели предприятия в области качества на предприятии 53
5.7 Мониторинг и оценка процессов 55
5.8 Мониторинг и оценка качества продукции. Проведение мониторинга с целью выявления и недопущения выпуска продукции ненадлежащего качества 56
5.9 Корректирующие и предупреждающие действия в случае несоответствия или отступления от политики качества 57
5.10 Отдел метрологической службы 58
Заключение 60
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 63
Приложение 1 65

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании проведенного исследования можно сделать вывод, что современные технические средства автоматического управления позволяют не только значительно сократить время проводимых операций, но и сократить количество обслуживающего персонала до минимума.
Задачами данной работы являлось:
1. Ознакомиться с литературой по вопросам технических средств автоматического управления.
Было проведено ознакомление со многими литературными источниками, полный перечень находится в списке литературы, проведен анализ использованных источников;
2. Ознакомиться с основными видами технических средств автоматизации, которые позволили бы осуществить полностью автоматическое измерение давления нефти и удаленное управление. Ознакомление проведено с техническими средствами автоматического управления
3. Дать характеристику основным видам технических средств автоматизации.
Характеристика основным техническим средствам, которые можно использовать для применения автоматизации дана, описаны их сильные и слабые стороны и на основе их изучения был предложен оптимальный вариант по многих техническим характеристикам;
4. Выбрать используемые технические средства автоматизации
Сделан выбор средств автоматизации на основе изученных материалов по теории систем управления и документации технических средств автоматизации;
5. Расчетным путем обосновать целесообразность использования технических средств автоматизации.
Благодаря проведенным расчетам обоснована экономическая целесообразность применения технических средств автоматизации.
Целью данной работы являлось определение оптимальных технических средств, которые позволили бы осуществить автоматизацию измерения давления. Поставленная задача была выполнена и доказана ее экономическая эффективность.
Оснащение любой системы, будь то уже эксплуатируемая много лет, либо только монтируемая техническими средствами автоматического управления, позволяет усовершенствовать ее работу, а главное получить финансовую выгоду для предприятия или организации совершенствующим свое производство с помощью автоматизации.
Перечисленные технические средства автоматизации обладают рядом достоинств:
• Производительность;
• Универсальность;
• Взаимозаменяемость;
• Простота эксплуатации;
• Надежность;
• Доступность.
Широкий перечень устройств при грамотном объединении в узел может позволить решить любую производственную задачу, как в случае с нефтяным трубопроводом.
Созданная система может усовершенствована либо интегрирована в систему более высокого уровня. Например, объединение нескольких ЛПДСв один программный комплекс, либо обмен данными с существующими системами верхнего уровня.
Следует учесть, что, как сказал Брежнев Л.И., «Экономика должна быть экономной», так и автоматизация должна быть рациональной. Не следует перенасыщать лишними техническими средствами автоматического управления систему до такой степени, что автоматизация становится само целью (Автоматизация ради автоматизации). Ограничиваться минимальным числом элементов так же не следует. Разумным является четкое и планомерное совершенствование системы, применение современных технических средств автоматического управления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р ИСО 9000-2011 Система менеджмента качества. Основы и словарь.-М.:ИПК Издательство стандартов, 2011.-31с.
2. ГОСТ Р ИСО 9001-2011 Системы менеджмента качества. Требования.-М.:ИПК Издательство стандартов, 2011.-27с.
3. ГОСТ Р 8.596.202. «Метрологическое обеспечение измерительных систем».
4. Б.В. Зайцев Метрология, стандартизация и сертификация. Часть 2. Стандартизация, сертификация и управление качеством. Учебное пособие / Б.В.Зайцев, И.А. Сазыкин, Г.Г. Азгальдов, М.П.Голышкова, А.В.Машкевич.- Москва: РГОТУПС, 2006.-128с.
5. Денисенко, В. В. (Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. Москва: Горячая линия-Телеком, 2011. -606с.
6. Кондаков, А. И. САПР технологических процессов. Москва:Академия, 2010. – 272.
7. Муромцев Д. Ю., Муромцев Ю.Л., Тютюник В.М., Белоусов О.А. Экономическая эффективность и конкурентоспособность. Тамбов: Тамбовский государственный технического университета, 2007. – 96с.
8. Глудкин А.П. Всеобщее управление качеством: учебник для вузов / А. П. Глудкин, Н. М. Горбунов. -М.:КРОКУС, 2001.-60с.
9. Колчков В.И. «Метрология, стандартизация и сертификация», изд. «Форум», 2015 г
10. Решетников, И.С. Автоматизация производственной деятельности газотранспортной компании. М.:НГСС, 2011. – 116с.
11. Селевцов, Л. И., Селевцов А.Л. Автоматизация технологических процессов. М.:ИЦ «Академия», 2014. -352с.
12. Спиридонов Э.С., Клыков М.С., Рукин М.Д., Григорьев Н.П., Балалаева Т. И., Смуров А. В.Операционные системы. М.:Стереотип, 2015. – 350с.
13. Тарбеев Ю.В.(ред.) Российская Метрологическая Энциклопедия,ИздательствоСПб.: Лики России 2001г.
14. Фролова Т.А. Экономика предприятия:. Таганрог: ТТИ ФЮУ, 2012. Конспект лекций.
15. Шидловский, В.С. Автоматизация технологических процессов и производств. Томск., 2012. -16с.
16. Шимбирёв, А. Т. Курс лекций "Компьютерные сети", 2013. -208с.
17. ТЖИУ.406 паспорт
18. Высокоточный многопараметрический датчик давления EJX910A компании YOKOGAWAинструкция по эксплуатации
19. Высокоточный многопараметрический датчик давления EJX910A компании YOKOGAWA методика поверки
20. ООО «Новые технологии» smaresma-rtLD290 серия: преобразователь избыточного давления и уровня, паспорт
21. Emersonprocessmanagement инструкция к датчику давления Метран-55
22. Emersonprocessmanagement инструкция к датчику давления Метран-150
23. Schneider Electric инструкция Modicon Quantum