Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка системы автоматизации энергоблока для промышленного гражданского строительства на острове шикотан"

Работа на тему: Разработка системы автоматизации энергоблока для промышленного гражданского строительства на острове шикотан
Оценка: хорошо.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра программной и системной инженерии

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ В ГЭК

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалаврская работа
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭНЕРГОБЛОКА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА НА ОСТРОВЕ ШИКОТАН

15.03.06 Мехатроника и робототехника
Профиль «Автоматизированные системы управления технологическим процессом»

Тюмень 2023

Оглавление
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4
СПИСОК ТЕРМИНОВ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 9
1.1. Функции автоматизации энергоблока 9
1.1.1. Топливохранилище 9
1.1.2. Блок дизельной электростанции. 10
1.1.3. Станция первого и второго подъёма 10
1.1.4. Канализационная насосная станция 11
1.1.5. Котельная 12
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 13
2.1. Описание технологического процесса топливохранилища 13
2.2. Описание технологического процесса ДЭС 15
2.3. Описание технологического процесса станции первого и второго подъёма 16
2.4. Описание технологического процесса КНС 19
2.5. Описание технологического процесса котельной 20
ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗУЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ 24
3.1. Электропривод AUMA SA07.6.F10 24
3.2. Насос погружной фекальный серии «Иртыш» 25
3.3. Электронасос центробежный топливный КМ 40-32-160Е 28
3.4. Насос сетевой WILO CronoLine-IL-E 100/150-15/2 29
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ 32
4.1. Подбор оборудования 32
4.1.1. ПЛК INOVANCE H3U 1616MR-XP 33
4.1.2. Модуль расширения INOVANCE GL10-1600END 34
4.1.3. Модуль расширения INOVANCE GL10-4AD 35
4.1.4. Кондуктометрические датчики уровня ОВЕН ДС.ПВТ.4 37
4.1.5. Кондуктометрический датчик уровня во взрывозащищенном исполнении РИЗУР 38
4.1.6. Искробезопасный барьер РИЗУР 39
4.1.7. ОВЕН БКК1-220 40
4.1.8. Гидростатический датчик уровня 42
4.1.9. Поплавковые датчики ОВЕН ПДУ-1.1 44
4.1.10. Панель оператора HMI ONI 44
4.1.11. Блок питания ONI 45
4.1.12. Коммутатор Mercusys MS105G 47
4.1.13. Преобразователь частоты ONI A650 48
4.1.14. УЗД-8Р 50
4.1.15. РНПП 311-М 54
4.1.16. Автоматические выключатели 57
4.2. Электрические схемы топливохранилища 58
4.2.1. Алгоритм работы электрической схемы топливохранилища 58
4.3. Электрические схемы ДЭС 62
4.3.1. Алгоритм работы электрических схем ДЭС 62
4.4. Электрические схемы станций первого и второго подъёма 65
4.4.1. Алгоритм работы электрических схем станций первого и второго подъёма 65
4.5. Электрические схемы КНС 67
4.5.2. Алгоритм работы 67
4.6. Электрическая схема котельной 69
4.6.5. Алгоритм работы котельной 69
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ ЭНЕРГОБЛОКА 72
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА HMI 75
Заключение 87
Список литературы 88
Приложение А. Функциональные схемы 90
Приложение Б. Электрические принципиальные схемы топливохранилища 91
Приложение В. Электрические принципиальные схемы дизельной электростанции 92
Приложение Г. Электрические принципиальные схемы станций первого и второго подъёма 93
Приложение Д. Электрические принципиальные схемы КНС 94
Приложение Е. Электрические принципиальные схемы котельной 95
Приложение Ж. Схема диспетчеризации энергоблока 96

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВКР — Выпускная квалификационная работа
AI — Analog input DI — Discrete input AO — Analog output DO — Discrete output
VDC — Volts alternating current (Напряжение постоянного тока) VAC — Volts direct current (Напряжение переменного тока) ПЛК — Программируемый логический контроллер
HMI — Человеко-машинный интерфейс ПАЗ — Противоаварийная защита
ТП — Технологический процесс
КНС — Канализационная насосная станция ТХ — Топливохранилище
ДЭС — Дизельная электростанция ДЭА — Дизельэлектрический агрегат ДГУ — Дизель-генераторная установка
ЦДП — Центральный диспетчерский пункт UDP — Протокол дейтаграмм пользователя

СПИСОК ТЕРМИНОВ
• Контур управления — совокупность отдельных функционально связанных технических средств автоматизации, выполняющих определенную задачу по контролю, регулированию, сигнализации и/или управлению.
• Промышленное и гражданское строительство — область материального производства, включающая в себя совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на решение комплексных задач, связанных с проектированием, возведением и дальнейшей
эксплуатацией и реконструкцией промышленных, гражданских, жилых и других объектов.
• Система диспетчеризации — Система диспетчеризации – это набор аппаратных и программных средств. Для централизованного контроля за технологическими процессами, инженерными системами, системами энергоснабжения и снабжения сырьевыми ресурсами. Информация о всем оборудовании, входящем в систему диспетчеризации, выводится на экран компьютера оператора-диспетчера в режиме реального времени.

ВВЕДЕНИЕ
Для успешной подготовки и защиты выпускной квалификационной работы обучающимся использовались средства и методы физической культуры и спорта с целью поддержания должного уровня физической подготовленности, обеспечивающую высокую умственную и физической работоспособность. В режим рабочего дня включались различные формы организации занятий физической культурой (физкульт паузы, физкультминутки, занятия избранным видом спорта) с целью профилактики переутомления, появления хронических заболеваний и нормализации деятельности различных систем организма.
В рамках подготовки к защите выпускной квалификационной работы автором созданы и поддерживались безопасные условия жизнедеятельности, учитывающие возможность возникновении чрезвычайных ситуаций
Автоматизация производственных процессов — это использование различных технологий и программных средств для управления, контроля и оптимизации процессов производства. Её использование позволяет снизить затраты на рабочую силу, увеличить производительность и качество продукции, а также повысить безопасность труда и экологическую чистоту производства.
В современном мире, при быстром росте населения и освоения для жизни новых, ранее не занятых, территорий нашей страны, возможно возникновение особых условий для строительства как жилых объектов, так и объектов инфраструктуры. Поэтому важной задачей является обеспечение процесса строительства, а соответственно и самих строителей, качественными и безопасными инженерными сетями. Такими системами являются КНС, котельная станция, станция первого и второго подъёма, электросеть. Каждая из перечисленных систем должна в совокупности с остальными обеспечить комфортные, необходимые условия для строительства в особых условиях труда. Из-за количества и особенностей размещения каждого перечисленного
выше элемента, зачастую бывает сложно, а иногда и невозможно, обеспечить полноценное безопасное ручное управление станциями.
В таком случае автоматизация будет являться решением проблемы. Автоматизация позволит обеспечить наиболее надежную, эффективную и безопасную работу каждой станции и всего энергоблока в совокупности. Разработка таких комплексных систем автоматизации сейчас является одной из актуальных и востребованных тем в области инженерии.
Поэтому в данной выпускной квалификационной работе будет рассмотрена проблема автоматизации энергоблока для промышленного и гражданского строительства в труднодоступных регионах нашей страны, в данном случае на острове Шикотан.
В моей работе особое внимание будет уделено вопросу безопасности как каждой подсистемы, так и всего энергоблока. По той причине, что каждая из разрабатываемых подсистем, является критически важным объектом и возникновение аварийной ситуации на одной из систем, в большей или меньше мере, может повлечь за собой еще большие разрушения, нанести вред окружающей среде и здоровью людей. В этих условиях были определены требования по безопасности, которые включают в себя систему ПАЗ, а также возможность ручной аварийной остановки как всего энергоблока, так и каждой системы по отдельности. Дополнительно была разработана система оповещения и система дистанционного контроля и мониторинга.
Энергоблок располагается на острове Шикотан, самого крупного острова Малой гряды Курильских островов. Из-за особенностей климатических условий острова и планируемого района строительства возникла потребность в размещении энергоблока и, соответственно, разработке для него системы автоматического управления. В состав энергоблока входят следующие станции, каждая из которых выполняет свои конкретные задачи:
• Канализационная насосная станция — обеспечивает перекачку сточных вод различного происхождения (хозяйственно-бытовые, дождевые,
дренажные) в напорной канализации, при невозможности их транспортировки в сети водоотведения самотечным способом.
• Станция первого подъёма — выполняет функцию забора воды из открытого источника (скважины) и передачи её на станцию второго подъёма. Станция первого подъёма должна обеспечивать объём дневного расхода воды объекта для любых нужд.
• Станция второго подъёма — выполняет функции поддержания давления в сети водоснабжения, а также очистки воды перед подачей её в сеть водоснабжения.
• Топливохранилище — необходимо для приёма, хранения и передачи топлива (дизеля). Должен быть обеспечен необходимый уровень безопасности при операциях с топливом.
• Блок ДЭС — необходим для постоянного обеспечения электроэнергией потребителей для различных нужд. Также должен обеспечиваться необходимый уровень безопасности.
• Котельная — обеспечивает отопление на объекте.
Цель работы: улучшение условий труда в особых условиях и районах строительства за счёт разработки и автоматизации энергоблока.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
• Изучение технического задания заказчика, согласование технических решении, который будут разработаны при проектировании;
• Ознакомление с технологическим процессом энергоблока;
• Разработка схем систем автоматизации технологического процесса энергоблока;
• Подбор датчиков, контроллера, исполнительных механизмов, в соответствии с требованиями заказчика;
• Производство системы управления.
• Написание программного обеспечения для систем телеметрии

Список литературы
1. ГОСТ 2.702-2011. Единая система конструкторской документации. Правила выполнения электрических схем.
2. ГОСТ 2.721-74. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения.
3. ГОСТ 21.208-2013. Система проектной документации для строительства (СПДС). Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации на схемах.
4. ГОСТ 21.408-2013. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.
5. Электрическая часть станций и подстанций/ Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования/ И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев. М.: Энергоатомиздат, 1989. 608 с.
6. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с.
7. Справочник по проектированию электрических сетей/ Под ред. Д. Л. Файбисовича. –М.: ЭНАС, 2007.
8. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения. - М.: Форум- Инфра –М.: 2006.
9. Технический паспорт электропривода AUMA SA07.6.F10
10. Технический паспорт погружного фекального насоса серии Иртыш
11. Технический паспорт топливного центробежного насоса КМ 40- 32-160Е
12. Технический паспорт сетевого насоса WILO CronoLine-IL-E 100/150-15/2
13. Технический паспорт ПЛК INOVANCE H3U 1616MR-XP
14. Технический паспорт модуля расширения INOVANCE GL10- 1600END
15. Технический паспорт модуль расширения аналоговых входов INOVANCE GL10-4AD
16. Технический паспорт кондуктометрических датчиков серии ОВЕН ДС
17. Технический паспорт кондуктометрического датчика уровня во взрывозащищенном исполнении РИЗУР-300-МБ
18. Технический паспорт искробезопасного барьера РИЗУР ИСКРА-221
19. Технический паспорт четырехуровневого сигнализатора жидкости
БКК1-220
20. Технический паспорт гидростатического датчика уровня ПД100И 167
21. Технический паспорт поплавкового датчика ОВЕН ПДУ-1.1
22. Технический паспорт блока питания ONI OPS 220 VAC/ 24 VDC
23. Технический паспорт коммутатора Mercusys MS105G
24. Технический паспорт преобразователя частоты ONI A650-33E055T
25. Технический паспорт устройства защиты двигателя ПЭЛЗ УЗД-8Р
26. Технический паспорт реле напряжения и перекоса фаз РНПП 311-
М.