Анализ объекта автоматизации

Курсовой проект

По дисциплине «Проектирование систем автоматизации»

На тему «Автоматизированная система управления процессом плавления сырья при производстве оптического кабеля»

Содержание

Введение……………………………………………………………..................2

1 Анализ объекта автоматизации…………………………………………….3

1.1 Описание технологического процесса………………………………..3

1.2 Разработка схемы автоматизации………………………………………4

2 Выбор типа датчиков, управляющих устройств и исполнительных механизмов……………………………………………………………………..4

3 Описание созданных схем………………………………………………….5

3.1 Разработка схемы автоматизации……………………………………..5

3.2 Разработка внешних электрических трубных проводок……………..6

3.3Разработка принципиальной схемы управления, сигнализации и питания………………………………………………………………………..7

3.4 Разработка внешнего вида щита……………………………………...7

3.5 Разработка организационно структурной схемы……………………...7

Вывод………………………………………………………………………….9

Список использованной литературы………………………………………...10

Приложение А………………………………………………………………..11

Приложение Б………………………………………………………………..14

Приложение В………………………………………………………………..15

Приложение Г………………………………………………………………..16

Приложение Д………………………………………………………………..17

Введение

В курсовом проекте рассмотрена автоматизированная система управления процессом плавления сырья при производстве оптического кабеля.

В от уже свыше двух десятилетий оптические кабели (ОК) активно используются на сетях связи различных типов. Основными элементами конструкции ОК, обеспечивающими передачу информации, являются оптические волокна.

На протяжении последних лет в производстве оптических волокон произошли серьезные изменения в плане применяемых технологий. Колебания спроса и снижение цен на оптические телекоммуникационные волокна привели к необходимости разработки новых экономически эффективных технологий изготовления и новых конструкций волокон. Телекоммуникационные оптические волокна производятся в очень больших объемах (свыше 100 млн км одномодового волокна, соответствующего ITU-T 652, в год) и имеют малое количество подкатегорий. Стимулом для разработки инновационных технологий является стремление к сокращению производственных расходов, повышению производительности, достижению экономии, обусловленной ростом масштабов производства, и улучшению характеристик оптического волокна. Волокна специального назначения, наоборот, производятся небольшими партиями, с многочисленными типами конструкций (подкатегорий), продаются метрами, при этом стимулом для новых технологических решений служат требования гибкости производства в связи с постоянно изменяющимися конструкциями оптических волокон. Существует широкий диапазон методов изготовления оптического волокна

Анализ объекта автоматизации

Описание технологического процесса.

Рисунок 1.1 – Технологическая схема процесса плавления и вытягивания волокна

Процесс изготовления оптического волокна осуществляют следующим образом. Предварительно подготовленную заготовку (1) (нижнюю ее часть), либо из чистого плавленого кварца, либо из кварца, имеющего легированную кварцевую светоотражающую оболочку, закрепляют в механизме подачи заготовки (2) и помещают в высокотемпературную печь (3), имеющую температуру зоны разогрева заготовки приблизительно 2000°С. Температуру устанавливают в зависимости от диаметра заготовки, диаметра вытягиваемого волокна, скорости вытяжки волокна и необходимого усилия (натяжения) вытягиваемого волокна. Из заготовки оттягивают волокно, протягивают через фильеру для первичного покрытия (5) с калиброванным отверстием, необходимым для создания требуемой для заданного диаметра волокна толщины покрытия и через устройство отверждения первичного покрытия (7) протягивают с необходимым для создания требуемой толщины первичного покрытия калиброванным отверстием имеющую конусное окончание, находящуюся в печи плавления термопластичного полимера (6) и уже заполненную расплавом применяемого термопластичного полимера, и помещают в механизм вытягивания волокна (8). В фильеру для нанесения первичного покрытия (5) заливают выбранный полимер, устанавливают, используя измеритель диаметра (4), требуемый диаметр вытягиваемого оптического волокна и волокно наматывают на накопительный барабан (9).

Выбор типа датчиков, управляющих устройств.

Выбор датчика диаметра

Выбор датчика натяжения

Описание созданных схем

Вывод

В ходе выполнения курсового проекта была рассмотрена установка плавления и вытягивания оптического волокна с целью разработки системы управления.

Основная задача поддержания хорошего качества готового продукта – поддержание нужной температуры в печах, регулирование скоростей протяжки, измерение диаметра на выходе.

Разработали схемы: функциональную, плк, принципиально- электрическую, схему щита, организационную.

Список использованной литературы

1. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие/ А. С. Клюев, Б. В. Глазов, А. Х. Дубровский; Под ред. А. С. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомизат, 1990. – 464 с.

2. Нестеров А. Л. Проектирование АСУТП. Методическое пособие. Книга1 – СП6 – Издательство ДЕАН, 2006 – 552с.

3. Тигарев А.М. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Проектирование систем автоматизации». Одесса. – 2013. -31 с.

4. [ADAM-4000 | Advantech | Модули ввода-вывода. Модули УСО | Промышленная http: //www.insat.ru/products/? category=338]

5. [Панельные индикаторы и табло http: //msintegra.ru/en/category/panelnye-indikatory-i-tablo/]

6. [Технологическая схема производства оптического кабеля http: //optokon.ua/news/proizvodstvo-opticheskikh-volokon/]

7. [Описание процесса плавления и вытягивания оптического волокна http: //promvest.info/ru/innovatsii/povyishenie-prochnosti-opticheskih-volokon-bolshogo-diametra-ispolzuemyih-v-lazernoy-meditsine-i-tehnologii/]

8. [Маркировка проводов и кабелей http: //www.electricdom.ru/cable.htm]

Приложение А: Заказная спецификация

№ на ф. с.	Наименование и тех. характеристики оборудования и материалов	Тип, марка	Ед. изм.	Кол.
2а	Датчик диаметра Диапазон измерений 0, 005-2мм Диапазон рабочих температур: -45…+135 ^оС Класс точности: ±0.5% Степень защиты от пыли и влаги: IP65 Напряжение питания: 12…36В	LSM-5015	шт.
14а	Датчик натяжения Измеряемый параметр – натяжение кабеля Количество точек рефлектограммы: до 150 001. Встроенный источник излучения. Встроенный измеритель мощности. Представление волоконной линии в виде схемы. 440 МБ встроенной памяти (до 1 000 рефлектограмм) + подключение флешек. Широкоформатный экран 17, 8 см (разрешение 800 x 480). Интерфейсы: USB. Время автономной работы: до 12 часов. Прочный и удобный дизайн корпуса. Габариты: 284 x 200 x 77 мм. Рабочая температура: от -10°С до +50°С.	MT9083A2	шт.
7а	Датчик расхода воды Диапазон измерений 2.7...254400 м³/ч Класс точности ±1.5% Диапазон рабочих температур -20…150°C Тип жидкости Большинство чистых жидкостей или жидкостей, содержащих небольшое количество взвешенных твердых частиц или пузырьков газа. Диапазон скорости От двунаправленного потока до более 12 м/с. Погрешность измерения скорости УЗП типа DTTN/DTTH/DTTL: 1% от показаний при скорости > 0, 3 м/с; Порог чувствительности: По скорости: 0, 0003 м/с	Dynasonics TFX Ultra	шт.
3a	Ультразвуковой датчик для непрерывного измерения уровня Диапазон измерения: на гидкостях до 8 м на сипучих продуктах до 3, 5м Погрешность измерения: +-4мм Присоединение: резьба G2 A, 2 NPT Давление процесса: -0, 2…+2bar/-20…+200kPa Температура процесса: -40…+80С Рабочее напряжение: 14…36 V DC	VEGASON 62	шт.
12a	Оптиволоконный термометр спектрального соотношения Диапазон значений: 500-1100С, 700-1500С, 1000-2500С Оптическое соотношение 60: 1 Коэфициент излучения 0.10-1.00 Выходной сигнал 0/4-20мА, RS-485 Назначение: бесконтактный инфракрасный термометр с волоконной оптикой для работы в опасных и агрессивных средах	FR1	шт.
13а	Для фильеры: погружной термосопротивление с коммутационной головкой с подвижный штуцером 100П: -50…+500С Присоединительная резьба: М20*1, 5мм Диаметр погружной части: 8 мм Длина погружной части: 60, 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 мм	TC035	шт.
5а	Термометр сопротивления медный	ТСМ-1088	шт.
9а, 16а	Датчики скорости механизма вытягивания и накопительного барабана Тахометр ОВЕН	ТХ01	шт.
Кабель	Кабель	ПВ1	м.
ПКЛ	Дискретные выходы – 7 Аналоговые входы – 8	ОВЕН ПЛК 73Р	шт