❶ 畢業設計的開題報告怎麼寫急!!!
開題報告
一、設計題目
卧式加工中心的機械手升降機構
二、課題研究的目的、意義
在機械工業中,應用機械手的意義可以概括如下:
1)以提高生產過程中的自動化程度
應用機械手有利於實現材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度,從而可以提高勞動生產率和降低生產成本。
2)以改善勞動條件,避免人身事故
在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、雜訊、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中,用人手直接操作是有危險或根本不可能的,而應用機械手即可部分或全部代替人安全的完成作業,使勞動條件得以改善。
在一些簡單、重復,特別是較笨重的操作中,以機械手代替人進行工作,可以避免由於操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。
3)可以減輕人力,並便於有節奏的生產
應用機械手代替人進行工作,這是直接減少人力的一個側面,同時由於應用機械手可以連續的工作,這是減少人力的另一個側面。因此,在自動化機床的綜合加工自動線上,目前幾乎都沒有機械手,以減少人力和更准確的控制生產的節拍,便於有節奏的進行工作生產。
綜上所述,有效的應用機械手,是發展機械工業的必然趨勢。
三、國內外現狀和發展趨勢
工業機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備。工業機械手的是工業機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務,在構造和性能上兼有人和機器各自的優點,尤其體現了人的智能和適應性。機械手作業的准確性和各種環境中完成作業的能力,在國民經濟各領域有著廣闊的發展前景。
機械手是在機械化,自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。在現代生產過程中,機械手被廣泛的運用於自動生產線中,機械人的研製和生產已成為高技術鄰域內,迅速發殿起來的一門新興的技術,它更加促進了機械手的發展,使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活,但它具有能不斷重復工作和勞動,不知疲勞,不怕危險,抓舉重物的力量比人手力大的特點,因此,機械手已受到許多部門的重視,並越來越廣泛地得到了應用
自動換刀裝置是數控加工中心在工件的一次裝夾中實現多道工序加工不可缺少的裝置, 主要由刀庫、機械手和驅動裝置幾部分組成。機械手和驅動裝置是兩個關鍵部分, 根據驅動裝置的不同, 自動換刀裝置可分為凸輪式、液壓式、齒輪式、連桿式及各種機構復合式, 其中以凸輪式用得較多。發達國家數控加工中心的立式自動換刀機械手主要採用凸輪式, 我國加工中心技術起步較晚, 對自動換刀機械手研究較少。進入20 世紀90 年代後, 北京機床研究所、大連組合機床研究所、濟南第一機床廠、青海機床廠以及陝西省的秦川機床廠都對立式自動換刀機械手進行了研究和開發。迄今為止, 我國製造的加工中心配置的自動換刀機械手大多數是進口的。其主要原因: 一是國內生產的換刀機械手質量較差, 成本也不低; 二是進口換刀機械手價格雖然較高, 但在整個加工中心中所佔份額不大。作為加工中心的配套技術, 自動換刀機械手的研究和開發將直接影響到我國自動化生產水平的提高, 從經濟上、技術上考慮都是十分必要的。
立式換刀機械手和卧式換刀機械手已得到廣泛應用20 世紀90 年代以來, 數控加工技術得到迅速的普及和發展, 數控機床在製造業得到了越來越廣泛的應用。帶有自動換刀系統的數控加工中心在現代先進製造業中起著愈來愈重要的作用, 它能縮短產品的製造周期, 提高產品的加工精度, 適合柔性加工。加工中心是數控機床中較為復雜的加工設備, 由於其具有多種加工能力而得到廣泛的應用, 其強大的加工能力和效率得益於其配置的自動換刀裝置(A u2tomat ic Too l Changer)。換刀裝置作為加工中心的重要組成部分, 其主要作用在於減少加工過程中的非切削時間, 提高生產率, 降低生產成本, 進而提升機床乃至整個生產線的生產力。加工中心自動換刀裝置是實現多工序連續加工的重要裝置, 其結構設計及其控制是實現加工中心設計製造的關鍵。加工中心的換刀過程較為復雜, 動作多, 動作間的相互協調關系多, 因而自動換刀系統性能的好壞直接影響加工效率的高低。
四、研究內容及方案擬定
各已知的參數和要求如下:
①機械手裝置的行程:1260mm;
②機械手重:m1=40kg;
③刀具的最大質量:m2=10kg;
④機械手的回轉及裝卸刀具裝置質量:m3=200kg;
⑤換刀時間:t1=3s;
⑥刀具的升降時間:t2=6s。
機械手基本形式的選擇:
常見的工業機械手根據手臂的動作形態,按坐標形式大致可以分為以下4種:
(1)直角坐標型機械手;
(2)圓柱坐標型機械手;
(3)球坐標(極坐標)型機械手;
(4)多關節型機械手。其中圓柱坐標型機械手結構簡單緊湊,定位精度較高,佔地面積小,能夠較容易地實現凸輪軸加工機床的運動要求。
(5)機械手主要由執行機構、驅動機構和控制系統三大部分組成。
(6) 機械手的工藝流程: 機械手原位→機械手前伸→機械手上升→機械手抓取並夾緊→機械手後退→機械手前進(小車)→小車停止→機械手左轉90°→機械手前伸→機械手鬆開→機械手後退(小車)→機械手下降→機械手右轉90°→小車後退→退至原位
控制系統的選擇:1.考慮到機械手的通用性,同時使用點位控制,因此我們採用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制.
2.國際上生產可編程序控制器的廠家很多,如日本三菱公司的F系列PC,德國西門子公司的SIMATIC N5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。考慮到本機械手的輸入輸出點不多,工作流程較簡單,同時考慮到製造成本,因此在本次設計中選擇了OMRON公司的C28P型可編程序控制器。
3.氣動機械手的工作流程如下:
(1) 當按下機械手啟動按鈕之後,首先立柱右轉電磁閥通電,機械手右轉,至右限位開關動作。
(2) 立柱上升電磁閥通電,立柱上升,至上限位開關動作。
(3) 手臂伸長電磁閥通電,手臂開始伸長,至限位開關動作。
(4) 手腕逆時針轉電磁閥通電,手腕逆時針轉動,至逆時針轉限位開關動作。
(5) 立柱下降電磁閥通電,立柱下降,至下限位開關動作。
(6) 手爪抓緊電磁閥通電,手爪抓緊,至限位開關動作。
(7) 立柱上升電磁閥通電,立柱上升,至上限位開關動作。
(8) 手腕逆時針轉電磁閥通電,手腕逆時針轉動,至逆時針轉限位開關動作。
(9) 手腕收縮電磁閥通電,手腕收縮,至限位開關動作。
(10) 立柱左轉電磁閥通電,機械手左轉,至左限位開關動作。
(11) 手臂伸長電磁閥通電,手臂開始伸長,至限位開關動作。
(12) 手腕逆時針轉電磁閥通電,手腕逆時針轉動,至逆時針轉限位開關動作。
(13) 立柱下降電磁閥通電,立柱下降,至下限位開關動作。
(14) 手爪松開電磁閥通電,手爪松開,至限位開關動作。
(15) 手腕收縮電磁閥通電,手腕收縮,至限位開關動作。完成一次循環,然後重復以上循環動作。
按下停止按鈕或停電時,機械手停止在現行的工步上,重新啟動時,機械手按上一工步繼續工作。
電動機的選擇:
本系統採用110BF 反應式步進電機為執行元件, 其步距角為每步0.75o , 整個控制系統硬體組成如圖:
步進電機是一種將電脈沖信號轉換成直線位移或角位移的執行元件, 廣泛應用於工業控制系統中。其機械角位移和轉速分別與輸入電機繞組的脈沖個數和脈沖頻率成比例, 通過改變電脈沖頻率可在大范圍內進行調速; 同時, 該電機還能快速啟動、制動、反轉和自鎖; 此外, 步進電機易於實現與計算機或其它數字元件介面, 適用於數字控制系統。
步進電機通電相序的方向控制以軟體代替環形脈沖分配器, 實現對相序的直接控制, 各相脈沖輸出由並行口直接控制, 將控制字(步進電機各相通斷電順序) 從內存中讀出, 然後送到單片機並行口中輸出, 從而實現步進電機的正、反轉。使用這種方案不僅簡化了系統的硬體線路, 降低了成本,而且還可以根據控制系統的需要, 靈活地改變步進電機的運行方式。採用三相六拍步進電機, 電機正轉時通電順序為:A - AB- B- BC- C- CA - A; 反轉時的通電順序為:A - AC- C- CB- B- BA - A。此外, 控制進給脈沖的頻率, 改變單片機輸出埠狀態代碼(輸出字) 之間的間隔時間, 即可調整電機的轉速, 實現刀盤的加速-恆速- 減速之間的轉換, 從而縮短換刀時間, 提高換刀效率。
應收集的資料及參考文獻:
⑴金屬切削機床與數控機床 張俊生主編 1994年8月第一版
⑵數控機床的結構與傳動 北京航空學院機械加工教研室編 1977年9月第一版
⑶數字控制技術與數控機床 楊有君主編 1999年10月
⑷實用數控機床技術手冊 1993年8月第一版
⑸現代數控機床結構設計 王愛玲主編 1999年9月
⑹現代數控機床 畢承恩 丁乃建等 1991年12月第一版
⑺試談數控機床加工中心的結構設計 機械製造出版社 1994年1月
五、進度安排
1、2010.3.1~3.14 畢業設計調研,完成科技譯文及開題報告;
(科技譯文不少於3000漢字)
2、2010.3.15~6.6 完成總體設計、零部件設計、控制電路設計等;
(完成4張零號圖,要求CAD出圖;具體落實到每個人內容
有所不同,時間段相同)
3、2010.6.7~6.20 完成設計(論文)說明書
(40~60頁,要求列印);
4、2010.6.21~6.25 評審、答辯。
(給出成績及評語,注意答辯時間2010年6月15——20日,
請在15日前完成所有任務)
六、參考文獻
1.《機械設計手冊》(1-5卷) 徐灝 主編 機械工業出版社
2.《簡明實用機械手冊》(第二版) 上海市機械工程學會 編機械工業出版社
3.《汽車構造(下冊)》陳家瑞主編 機械工業出版社
4.《機械設計圖冊》 成大先 主編 化學工業出版社
5.《機械設計》(第六版)西北工業大學濮良貴、紀名剛 主編 高等教育出版社
6.《機械製造裝備設計》 馮辛安 主編 機械工業出版社
7.《現代機構手冊》(上、下冊)孟憲源 主編 機械工業出版社
8.《機械設計常用元器件手冊》(上、下冊) 劉仁家等編 機械工業出版社
9.《機床課程設計指導書》吉林工業大學機床教研室 宋在明 陶永蘭 編 1997.2
10.《幾何量公差與檢測》(第三版)甘永立 主編 上海科學技術出版社
11.《新編液壓工程手冊(上,下冊)》 雷天覺 北京理工大學出版社
❷ 畢業設計開題報告怎麼寫啊
第1章 緒論
1.1 概述
隨著時代科技的迅猛發展,微電子學和計算機等現代電子技術的成就給傳統的電子測量與儀器帶來了巨大的沖擊和革命性的影響。常規的測試儀器儀表和控制裝置被更先進的智能儀器所取代,使得傳統的電子測量儀器在遠離、功能、精度及自動化水平定方面發生了巨大變化,並相應的出現了各種各樣的智能儀器控制系統,使得科學實驗和應用工程的自動化程度得以顯著提高。
作為重量測量儀器,智能電子秤在各行各業開始顯現其測量准確,測量速度快,易於實時測量和監控的巨大優點,並開始逐漸取代傳統型的機械杠桿測量稱,成為測量領域的主流產品。
本文設計的電子秤以單片機為主要部件,用匯編語言進行軟體設計,硬體則以半橋感測器為主,測量0~500g電子秤,隨時可改變上限閾值,並達到閾值報警的功能。稱重感測器輸出的電量是模擬量,數值比較小達不到A/D轉換接收的電壓范圍。所以送A/D轉換之前要對其進行前端放大、整形濾波等處理。然後,A/D轉換的結果才能送單片機進行數據處理並顯示。其數據顯示部分採用LCD顯示,成本低且能很好地實現所要求的功能。
本次課設完成的電子秤的主要優點是:
1、實時測量與監控。
2、閾值修改與重設功能。
3、超值報警功能。
4、測量精度高。
5、顯示速度快、准確。
本文設計的電子秤雖然是一個極其簡單的智能儀器,但是通過它可以更深入的了解智能儀器的工作原理以及其優異的性能。
1.2 本文的主要內容
本文分為五章,第一章主要介紹課題的產生背景和本文講述的主要內容;第二章主要方案的論證,包括任務的分析實現、硬體和軟體的方案設計;第三章詳細介紹半橋電子秤的硬體設計;第四章講述半橋電子秤的軟體設計;第五章主要論述調試與分析過程。
看看和你要求一樣嗎237513901
❸ 畢業設計 開題報告
我也想找個人幫我把開題報告做了,關於會計的,付錢都成
❹ 畢業設計的開題報告怎麼寫啊
具體什麼題目,請把問題描述清楚
❺ 畢業設計開題報告
我們哥們有幫別人從開題到論文定稿寫作服務的,有興趣的話我幫你聯系。
❻ 大學畢業設計開題報告。。。。
河南科技大學畢業設計(論文)開題報告
(學生填表)
院系:建築工程學院 2007年4月5日
課題名稱 洛陽市西城區辦公樓建築結構設計
學生姓名 呂岡奎 專業班級 土木033 課題類型 工程設計
指導教師 張益華 職稱 副教授 課題來源 生產
1. 設計(或研究)的依據與意義:
本工程為洛陽市西城區辦公樓採用多層框架結構,為永久性建築。該樓總建築面積為8000㎡,擬建位置另行給定,抗震設防烈度為8度。
根據城市城市規劃.建築規模和要求以及現有的氣象條件(氣溫.相對濕度.主導風向.基本雪壓).工程場地地質條件.及材料供應和施工條件進行設計。西城區辦公樓由主樓和會議中心兩部分組成,主體結構為7層,內外裝修均為一般裝修。
相關設計依據:
(1).《建築地基設計規范》 GB50007-2001
(2).《混凝土結構設計規范》 GB500010-2002
(3).《建築結構荷載規范》 GB50009-2001
(4)、《建築抗震設計規范》 GB500011-2001
(5).《砌體結構設計規范》 GB50003-2001
(6).《房屋建築制圖統一標准》 CB/T50001-2001
(7).《建築結構制圖標准》、 GB/T50105-2001
(8).《建築設計防火規范》 GB50045-1995
(9).有關標准圖集、相關教科書和及相關規定。
意義:
近年來框架結構在世界各地又有了很大的發展,許多城市普遍興建了包括商場、住宅、旅館、辦公樓和多功能建築等各種類型的框架建築。土木工程專業學生畢業後參加或從事框架結構設計已成為必須面對的現實之一。
通過畢業設計對大學期間所學的知識做一個系統的總結和應用,通過自己對在熟悉任務書的基礎上參觀、比較同類建築,查閱、搜集有關設計資料使我的所學的知識得以綜合的應用,提高綜合知識的應用能力,對所學過的知識得以系統的深化。並培養我獨立解決建築設計、結構設計的內容和步驟,及掌握建築施工圖結構施工圖繪制的方法,為今後工作打下良好的基礎。
同時畢業設計是學生在畢業前半年的最後學習和綜合訓練的實踐性學習環節,是學習深化、拓寬、綜合教學的重要過程;是學生學習、研究與實踐成果的全面總結;是學生綜合素質與實踐能力培養效果的全面檢驗;是學生畢業及學位資格認定的重要依據;也是衡量高等教育質量和辦學效益的重要評價內容 。所以我們每一個畢業生都應該認真的努力完成自己的畢業設計,使自己成為社會需要的人才。
2. 國內外同類設計(或同類研究)的概況綜述
框架結構是由樑柱桿系構成,能夠承受豎向和水平荷載作用的承重結構體系。一般設計成雙向樑柱抗側力體系,主體結構均宜採用剛接模式。抗震設計時,為協調變形和合理分配內力,框架結構不宜設計成單跨結構。
豎向荷載作用下,框架結構以梁受彎為主要受力特點,梁端彎矩和跨中彎矩成為梁結構的控制內力。水平荷載作用下,框架柱承擔水平剪力和柱端彎矩,並由此產生水平側移,在樑柱節點處,由於協調變形使梁端產生彎矩和剪力,因此產生於柱上下端截面的軸力、彎矩和剪力是柱的控制內力。
隨著經濟的發展,生活水平的提高,人們對建築產品也提出了更高的要求,不僅要安全、經濟,還要實用、美觀。政府辦公樓作為公共建築,在適應時代需求的同時,不僅有與其他公共建築的共性,也有自己獨特的特點。其總體特徵有以下幾個方面:
(1). 現代政府辦公樓(特別是城市辦公樓)一般為高層超高層建築,少數低級行政單位為多層。這主要是因為隨著經濟的發展和城市化進程的加快,大量人口持續不斷的擁向城市,致使城市規模不斷擴大,需要更多的政府機關、單位和工作人員來管理和協調轄區內的各種關系,因此,政府辦公樓必須為各級行政工作人員提供足夠的辦公空間,而現在高層建築的大量涌現,建築技術的日臻成熟,因其能提供大量的建築空間,因而成為多數政府辦公建築的首選。
(2). 主體大都採用框架結構,或框架剪力牆結構,以滿足現代辦公建築的布置靈活、大開間、大進深要求。材料上多用鋼筋混凝土,局部採用鋼結構,以滿足承受自重、活荷載以及辦公用具荷載,並保證具有足夠的強度和穩定性要求。
(3). 為減輕結構自重,現代框架結構內部填充牆多採用加氣砼砌塊,外牆多採用非承重黏土空心磚。
(4). 政府辦公建築面積較大,使用人員眾多,流動性大,一般布置為內廊式,豎向上則布置多部電梯、樓梯。
(5). 政府辦公建築作為特殊的公共建築,作用也因使用單位的不同而各異,因此在設計時還應充分考慮便於各部門施政的要求。
(6). 政府辦公樓中有一些特殊用途的房間,如會議室,新聞發布廳等,由於其建築面積很大,且內部要求空曠,不能布置柱,因此在結構設計中是難點,需要特別重視,重點考慮。
(7). 辦公環境的好壞會影響辦公效率的高低,因此現代政府辦公建築應充分考慮保溫隔熱消音通風等要求,採用新型無毒裝飾材料,減少對辦公人員的影響。會議室、新聞發布廳等特殊用途房間還應專門設計,滿足其特殊要求。
(8). 隨著現在能源的日益緊缺,建築作為能源消耗大戶,也應充分考慮環保要求。現代政府辦公建築中多採用新型、環保技術和材料,以減少對能源的消耗,最大限度的節約能源。
(9). 政府辦公樓作為公共建築,必須考慮對交通運輸的要求,保證周邊道路的通暢。
(10). 在保安監控、清潔衛生方面,應設置專人專管,以利於工作的開展和責任的落實。
3. 課題設計(或研究)的內容
本工程根據設計任務書設計一辦公樓,根據地質情況及各種荷載情況設計建築物的基礎,根據荷載和建築布局設計建築物主體各層結構,設計樑柱的尺寸及配筋、板厚及配筋,根據氣象條件設計建築物的地下防水防潮、屋面的防水、保溫與隔熱,使其達到「實用、安全、經濟、美觀」的要求。
(1).建築方案設計
繪出主要平面,立面,剖面圖,標明尺寸(一張1號圖紙),比例1:200。
(2).建築施工圖設計
1).平面圖:底層平面,標准層平面,頂層平面,比例1:100;
2).立面圖:主立面,背立面,側立面,比例1:100;
3).剖面圖:主要剖面(1:100),樓梯剖面(1:50);
4).詳圖:需要詳細說明的節點,比例1:10或1:20;
5).總平面圖(1:500),門窗表,建築設計說明。
(3).結構施工圖
1).基礎平面圖和基礎詳圖,比例1:100;
2).樓面,屋面結構平面圖及節點詳圖,比例1:100;
3).框架樑柱配筋圖節點詳圖,比例1:50;
4).部分結構構件詳圖,比例1:20或1:10;
4. 設計(或研究)方法
採用框架結構近似計演算法,求豎向荷載作用下的內力用彎矩分配法;求水平荷載作用下的內力時,有D值法等。求水平地震作用的時候採用底部剪力法;
結合所學過的知識、通過查閱參考資料初步設計,再交指導老師審查,審查通過後,利用AutoCAD 、和手工完成繪圖,利用Excel、word等完成設計說明書及其他內容的編寫。
結構部分計算的大概步驟:
1).初估樑柱截面尺寸 2). 荷載計算
3). 水平地震作用的側移驗算 4). 風荷載作用下的側移驗算
5). 水平地震作用下橫向框架的內力計算 6). 豎向荷載作用下框架的內力計算
7). 框架樑柱配筋 8). 板的配筋計算
9). 樓梯配筋 10).基礎的設計及配筋計算
5. 實施計劃
設計內容 所用時間
1.英文資料翻譯 1周
2.開題報告、建築方案 2周
3.各種結構的確定、繪圖、編制設計說明書 7周
4.修改、整理 1周
5.檢查、准備、答辯 1周
指導教師意見
指導教師簽字: 年 月 日
研究所(教研室)意見
研究所所長(教研室主任)簽字: 年 月 日
❼ 請問畢業設計的開題報告和設計說明書該怎麼寫
我給你一個提綱
西安交通大學
工程碩士學位論文選題報告書
論文選題名稱:
姓 名:
研 究 方 向:
指 導 教 師:
入 學 時 間: 2003年9月
選題報告時間: 2006年5月
一、本研究課題的科學依據和意義(包括科學意義,國內外研究概況,水平和發展趨勢,學術思想,理論根據。)。
一、立項理由、目的、意義
我國合成氨裝置很多,但合成氨裝置的控制水平都比較低,大部分廠家還停留在半自動化水平,靠人工控制的也不少,普遍存在的問題是:能耗大、成本高、流程長,自動控制水平低。這種生產狀況下生產的產品成本高,市場競爭力差,因此大部分化肥行業處於低利潤甚至處於虧損狀態。為了改變這種狀態,除了改變比較落後的工藝流程外,實現裝置生產過程優化控制是行之有效的方法。
合成氨生產裝置是我國化肥生產的基礎,提高整個合成氨生產裝置的自動化控制水平,對目前我國化肥行業狀況,只有進一步穩定生產降低能耗,才能降低成本,增加效益。而實現合成氨裝置的優化是投資少、見效快的有效措施之一。
合成氨裝置優化控制的意義是提高整個合成氨裝置的自動化水平,在現有工藝條件下,發揮優化控制的優勢,使整個生產長期運行在最佳狀態下,同時,優化系統的應用還能節約原材料消耗,降低能源消耗,提高產品的合格率,增強產品的市場競爭能力。
二、國內外概況及發展趨勢
自動化技術包括生產過程式控制制自動化和事務經營管理自動化兩個方面,屬於當今世界迅速發展和日趨成熟的高新技術。自動化技術的不斷發展也豐富了各種控制軟體的發展,特別是優化控制從理論走向了實際。
隨著微電子計算機、自動化理論和信息技術的日新月異,國外企業採用最新的PC技術發展的DCS系統已普遍應用到各行業生產裝置上去,特別在應用DCS的同時,發展了許多實用的優化軟體。
在國外,合成氨生產的發展大致可分為五個階段:Ⅰ發明階段;Ⅱ技術推廣階段;Ⅲ原料結構變遷階段;Ⅳ單系列大型化階段;Ⅴ節能降耗階段。與工藝相適應的自動化技術也不斷發展,特別是第Ⅲ階段,不同的工藝出現對控制任務提出不同的要求,鑒於當時的儀表條件、控制理論發展情況,主要針對一些重要的工藝參數設置一些簡單的控制迴路,並逐步發展為一些串級、比值控制迴路。如
作為先進的控制方案推廣離不開計算機的發展,採用計算機控制系統後,隨著計算機的發展,一方面一些控制系統得以有效實現,另一方面也為優化操作提供了硬體基礎。針對合成氨廠的特點,一些非線性濾波採用了計算機輔助優化控製取得了成功,帶來了合成氨生產的明顯提高。目前,世界上許多氨廠都採用了計算機控制或DCS系統。合成氨廠的控制水平達到了一定高度,而且優化和計算機管理的研究和應用達到了一定程度,增加了產量,降低了成本,提高了效率。
二、 擬採取的研究方法和技術路線(包括研究工作的總體安
排和進度,計算、實驗方法和步驟及其可行性論證,可能遇到的問題和解決辦法。)
採用的研究方法為:先進行理論研究,從合成氨的工藝要求和生產設備具體提點入手,分析應該優化的裝置和重點迴路。從重點迴路出發更具體的分析每一個優化參數所要關聯的參數,了解和分析這個參數優化前的控制方法,在此基礎上制定新的控制方法,並能用先進控制方法使其得到優化。寫出控制方案,畫出控制方框圖。在此基礎上編制控製程序。將控製程序輸入到DCS系統,並進行離線調試和在線調試,並將優化程序投入運行。記錄投入運行優化控制系統前的參數運行曲線和投入優化控制系統後的運行曲線。分析優化系統的運行情況,提出進一步的修改意見。重復上述過程,進行第二次實驗。直到達到滿意的效果。
工作計劃:制定詳細技術實施方案(1項目論證及前期調研、2方案設計和論證、3編制詳細實施方案、4繪制有關設計圖紙等);編制軟體;軟體調試和投運;軟體運行考核;操作培訓和技術交流;項目鑒定及歸檔資料。完成以上工作大約需要1年時間。
可能遇到的困難和解決方法:可能遇到的實際困難是:不同的廠家的工藝差異性,使得優化系統不能通用,須針對具體情況和現場狀況作進一步的修正和補充。由於工藝狀況的復雜性,同一個被控參數,由於原料的變化、時間的推進、成分的變化等一些不可控因素的出現,使其不能達到優化的效果。盡可能將所有的影響參數引入優化系統。讓不可控因素越少越好。
三、本項目的特色與創新之處。
從八十年代開始,計算機控制系統和DCS系統逐步引進到我國生產過程式控制制中來,特別是化肥行業,90%以上的大化肥企業都引進了國外的DCS系統,80%以上的中化肥企業也都應用了國外的DCS系統,30-40%的小化肥企業也在部分裝置上引進了國內及國外的控制系統。從DCS系統的引進情況看,大部分企業只是用DCS系統代替了原有的儀表系統,有小部分企業在個別迴路做了一定的開發工作,總體看來,DCS的應用遠遠沒有發揮其強大的功能優勢。對於合成氨裝置,該裝置的最大特點是工藝流程長,反應在高溫、高壓下進行,自動化設計比較簡單,手動操作率高。為了更好控制整個合成氨裝置的運行,使整個生產能夠達到節能、降耗、穩定、高產的目的,必須在原有初步設計的基礎上,根據工藝操作的需要,進一步開發和利用DCS系統強大的軟體功能,把現代控制理論中一些比較先進的控制演算法,應用到合成氨裝置中去。
四、預期研究成果。
由於化肥生產裝置是綜合化、大型化、連續化的生產方式,流程結構復雜。我國合成氨廠的規模在不斷擴大,對於這樣裝置能否實現最優設計、最優控制,對基本建設投資、安全生產、產品的成本等都將有很大的影響。合成氨裝置中合成工段和變換工段以及造氣工段的優化控制軟體和硬體,其目的是利用計算機的手段對裝置進行節能降耗,提高化肥廠的生存和競爭能力。
由於國內中小化肥裝置均為非優化設計,各設備未經過正規的流程模擬,在加上裝置改造一直在進行當中,操作條件(工藝參數)基本上都是根據經驗確定,所以優化的難度比較大,同時優化的潛力也很大。
優化控制就是要在線優化操作參數,在現有工藝流程和設備的條件下,利用計算機對生產裝置進行操作參數的優化,進行卡邊操作,節能降耗,降低每噸氨的生產成本,實現裝置的利潤最大化。優化控制是企業挖潛增效的新的有效手段。採用數學模型的手段和多變數優化演算法,通過建立造氣、變換系統和合成系統的數學模型,實現了造氣、變換崗位和合成崗位的在線優化控制。
五、已有的研究基礎。
天華化工機械自動化研究設計院是長期從事化工自動化和儀表的專業性研究單位。從事化肥過程式控制制已有30多年的經驗。有一支技術力量雄厚的專業研究隊伍。從八十年代開始就著力於優化控制系統研製和應用,先後在劉家峽化肥廠、河北易縣化肥廠、安陽化肥廠、柳州化肥廠、山東紅日集團等幾家合成氨裝置中都設計並運用了比較DCS系統,取得了比較滿意的效果。在DCS開發方面也積累了相當豐富的經驗,先後開發和應用了橫河公司的YEWPARK MARKⅡ、μXL、CENTUM-XL、CS-1000,美國Honey well公司的TDC-2000、TDC-3000、Micro-3000、GUS等系統;美國Rosement 公司的RS3,PROVAX;德國西門子的PLC、PCS等。
本人自畢業以來,一直從事化肥檢測與控制的研究和應用工作。先後承擔了安陽化肥廠、柳州化肥廠、山東紅日集團、金昌化工集團等單位DCS系統的設計、組態、編程和應用工作。並且在部分控制迴路中已成功地應用了比較先進的控制方法。取得了比較滿意的效果。在系統集成、控制優化方面積累了一定的經驗和方法。另外,有導師、同行們的支持和幫助,我相信,經過努力一定能把這個項目做好。
六、主要參考文獻目錄。
1 《小型合成氨廠生產操作問答》;楊春升,化學工業出版社
2 《小型合成氨廠生產工藝與操作》;王師祥、楊保和,化學工業出版社。
3 《 TDC-3000系統操作手冊》 Honeywell公司。
4 《集散型控制系統的設計與應用》;王常力、廖道文,清華大學出版社。
5 《新型控制系統》;俞金壽, 化學工業出版社。
6 《現代控制理論基礎》;王照林,國防工業出版社。
7 《化工儀表及自動化》論文集
8 《全國第五次化肥儀表自動化技術交流會以論文集》;化學工業部化肥司
9 《DCS、PLC及現場匯流排論文集》綦希林。
七、 副導師意見
副導師(簽名) :
年 月 日
八、導師意見
導師(簽名) :
年 月 日