❶ 毕业设计的开题报告怎么写急!!!
开题报告
一、设计题目
卧式加工中心的机械手升降机构
二、课题研究的目的、意义
在机械工业中,应用机械手的意义可以概括如下:
1)以提高生产过程中的自动化程度
应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度,从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
2)以改善劳动条件,避免人身事故
在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中,用人手直接操作是有危险或根本不可能的,而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业,使劳动条件得以改善。
在一些简单、重复,特别是较笨重的操作中,以机械手代替人进行工作,可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
3)可以减轻人力,并便于有节奏的生产
应用机械手代替人进行工作,这是直接减少人力的一个侧面,同时由于应用机械手可以连续的工作,这是减少人力的另一个侧面。因此,在自动化机床的综合加工自动线上,目前几乎都没有机械手,以减少人力和更准确的控制生产的节拍,便于有节奏的进行工作生产。
综上所述,有效的应用机械手,是发展机械工业的必然趋势。
三、国内外现状和发展趋势
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
机械手是在机械化,自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械人的研制和生产已成为高技术邻域内,迅速发殿起来的一门新兴的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲劳,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用
自动换刀装置是数控加工中心在工件的一次装夹中实现多道工序加工不可缺少的装置, 主要由刀库、机械手和驱动装置几部分组成。机械手和驱动装置是两个关键部分, 根据驱动装置的不同, 自动换刀装置可分为凸轮式、液压式、齿轮式、连杆式及各种机构复合式, 其中以凸轮式用得较多。发达国家数控加工中心的立式自动换刀机械手主要采用凸轮式, 我国加工中心技术起步较晚, 对自动换刀机械手研究较少。进入20 世纪90 年代后, 北京机床研究所、大连组合机床研究所、济南第一机床厂、青海机床厂以及陕西省的秦川机床厂都对立式自动换刀机械手进行了研究和开发。迄今为止, 我国制造的加工中心配置的自动换刀机械手大多数是进口的。其主要原因: 一是国内生产的换刀机械手质量较差, 成本也不低; 二是进口换刀机械手价格虽然较高, 但在整个加工中心中所占份额不大。作为加工中心的配套技术, 自动换刀机械手的研究和开发将直接影响到我国自动化生产水平的提高, 从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
立式换刀机械手和卧式换刀机械手已得到广泛应用20 世纪90 年代以来, 数控加工技术得到迅速的普及和发展, 数控机床在制造业得到了越来越广泛的应用。带有自动换刀系统的数控加工中心在现代先进制造业中起着愈来愈重要的作用, 它能缩短产品的制造周期, 提高产品的加工精度, 适合柔性加工。加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备, 由于其具有多种加工能力而得到广泛的应用, 其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置(A u2tomat ic Too l Changer)。换刀装置作为加工中心的重要组成部分, 其主要作用在于减少加工过程中的非切削时间, 提高生产率, 降低生产成本, 进而提升机床乃至整个生产线的生产力。加工中心自动换刀装置是实现多工序连续加工的重要装置, 其结构设计及其控制是实现加工中心设计制造的关键。加工中心的换刀过程较为复杂, 动作多, 动作间的相互协调关系多, 因而自动换刀系统性能的好坏直接影响加工效率的高低。
四、研究内容及方案拟定
各已知的参数和要求如下:
①机械手装置的行程:1260mm;
②机械手重:m1=40kg;
③刀具的最大质量:m2=10kg;
④机械手的回转及装卸刀具装置质量:m3=200kg;
⑤换刀时间:t1=3s;
⑥刀具的升降时间:t2=6s。
机械手基本形式的选择:
常见的工业机械手根据手臂的动作形态,按坐标形式大致可以分为以下4种:
(1)直角坐标型机械手;
(2)圆柱坐标型机械手;
(3)球坐标(极坐标)型机械手;
(4)多关节型机械手。其中圆柱坐标型机械手结构简单紧凑,定位精度较高,占地面积小,能够较容易地实现凸轮轴加工机床的运动要求。
(5)机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。
(6) 机械手的工艺流程: 机械手原位→机械手前伸→机械手上升→机械手抓取并夹紧→机械手后退→机械手前进(小车)→小车停止→机械手左转90°→机械手前伸→机械手松开→机械手后退(小车)→机械手下降→机械手右转90°→小车后退→退至原位
控制系统的选择:1.考虑到机械手的通用性,同时使用点位控制,因此我们采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制.
2.国际上生产可编程序控制器的厂家很多,如日本三菱公司的F系列PC,德国西门子公司的SIMATIC N5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。考虑到本机械手的输入输出点不多,工作流程较简单,同时考虑到制造成本,因此在本次设计中选择了OMRON公司的C28P型可编程序控制器。
3.气动机械手的工作流程如下:
(1) 当按下机械手启动按钮之后,首先立柱右转电磁阀通电,机械手右转,至右限位开关动作。
(2) 立柱上升电磁阀通电,立柱上升,至上限位开关动作。
(3) 手臂伸长电磁阀通电,手臂开始伸长,至限位开关动作。
(4) 手腕逆时针转电磁阀通电,手腕逆时针转动,至逆时针转限位开关动作。
(5) 立柱下降电磁阀通电,立柱下降,至下限位开关动作。
(6) 手爪抓紧电磁阀通电,手爪抓紧,至限位开关动作。
(7) 立柱上升电磁阀通电,立柱上升,至上限位开关动作。
(8) 手腕逆时针转电磁阀通电,手腕逆时针转动,至逆时针转限位开关动作。
(9) 手腕收缩电磁阀通电,手腕收缩,至限位开关动作。
(10) 立柱左转电磁阀通电,机械手左转,至左限位开关动作。
(11) 手臂伸长电磁阀通电,手臂开始伸长,至限位开关动作。
(12) 手腕逆时针转电磁阀通电,手腕逆时针转动,至逆时针转限位开关动作。
(13) 立柱下降电磁阀通电,立柱下降,至下限位开关动作。
(14) 手爪松开电磁阀通电,手爪松开,至限位开关动作。
(15) 手腕收缩电磁阀通电,手腕收缩,至限位开关动作。完成一次循环,然后重复以上循环动作。
按下停止按钮或停电时,机械手停止在现行的工步上,重新启动时,机械手按上一工步继续工作。
电动机的选择:
本系统采用110BF 反应式步进电机为执行元件, 其步距角为每步0.75o , 整个控制系统硬件组成如图:
步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件, 广泛应用于工业控制系统中。其机械角位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成比例, 通过改变电脉冲频率可在大范围内进行调速; 同时, 该电机还能快速启动、制动、反转和自锁; 此外, 步进电机易于实现与计算机或其它数字元件接口, 适用于数字控制系统。
步进电机通电相序的方向控制以软件代替环形脉冲分配器, 实现对相序的直接控制, 各相脉冲输出由并行口直接控制, 将控制字(步进电机各相通断电顺序) 从内存中读出, 然后送到单片机并行口中输出, 从而实现步进电机的正、反转。使用这种方案不仅简化了系统的硬件线路, 降低了成本,而且还可以根据控制系统的需要, 灵活地改变步进电机的运行方式。采用三相六拍步进电机, 电机正转时通电顺序为:A - AB- B- BC- C- CA - A; 反转时的通电顺序为:A - AC- C- CB- B- BA - A。此外, 控制进给脉冲的频率, 改变单片机输出端口状态代码(输出字) 之间的间隔时间, 即可调整电机的转速, 实现刀盘的加速-恒速- 减速之间的转换, 从而缩短换刀时间, 提高换刀效率。
应收集的资料及参考文献:
⑴金属切削机床与数控机床 张俊生主编 1994年8月第一版
⑵数控机床的结构与传动 北京航空学院机械加工教研室编 1977年9月第一版
⑶数字控制技术与数控机床 杨有君主编 1999年10月
⑷实用数控机床技术手册 1993年8月第一版
⑸现代数控机床结构设计 王爱玲主编 1999年9月
⑹现代数控机床 毕承恩 丁乃建等 1991年12月第一版
⑺试谈数控机床加工中心的结构设计 机械制造出版社 1994年1月
五、进度安排
1、2010.3.1~3.14 毕业设计调研,完成科技译文及开题报告;
(科技译文不少于3000汉字)
2、2010.3.15~6.6 完成总体设计、零部件设计、控制电路设计等;
(完成4张零号图,要求CAD出图;具体落实到每个人内容
有所不同,时间段相同)
3、2010.6.7~6.20 完成设计(论文)说明书
(40~60页,要求打印);
4、2010.6.21~6.25 评审、答辩。
(给出成绩及评语,注意答辩时间2010年6月15——20日,
请在15日前完成所有任务)
六、参考文献
1.《机械设计手册》(1-5卷) 徐灏 主编 机械工业出版社
2.《简明实用机械手册》(第二版) 上海市机械工程学会 编机械工业出版社
3.《汽车构造(下册)》陈家瑞主编 机械工业出版社
4.《机械设计图册》 成大先 主编 化学工业出版社
5.《机械设计》(第六版)西北工业大学濮良贵、纪名刚 主编 高等教育出版社
6.《机械制造装备设计》 冯辛安 主编 机械工业出版社
7.《现代机构手册》(上、下册)孟宪源 主编 机械工业出版社
8.《机械设计常用元器件手册》(上、下册) 刘仁家等编 机械工业出版社
9.《机床课程设计指导书》吉林工业大学机床教研室 宋在明 陶永兰 编 1997.2
10.《几何量公差与检测》(第三版)甘永立 主编 上海科学技术出版社
11.《新编液压工程手册(上,下册)》 雷天觉 北京理工大学出版社
❷ 毕业设计开题报告怎么写啊
第1章 绪论
1.1 概述
随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。
作为重量测量仪器,智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确,测量速度快,易于实时测量和监控的巨大优点,并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称,成为测量领域的主流产品。
本文设计的电子秤以单片机为主要部件,用汇编语言进行软件设计,硬件则以半桥传感器为主,测量0~500g电子秤,随时可改变上限阈值,并达到阈值报警的功能。称重传感器输出的电量是模拟量,数值比较小达不到A/D转换接收的电压范围。所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。然后,A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。其数据显示部分采用LCD显示,成本低且能很好地实现所要求的功能。
本次课设完成的电子秤的主要优点是:
1、实时测量与监控。
2、阈值修改与重设功能。
3、超值报警功能。
4、测量精度高。
5、显示速度快、准确。
本文设计的电子秤虽然是一个极其简单的智能仪器,但是通过它可以更深入的了解智能仪器的工作原理以及其优异的性能。
1.2 本文的主要内容
本文分为五章,第一章主要介绍课题的产生背景和本文讲述的主要内容;第二章主要方案的论证,包括任务的分析实现、硬件和软件的方案设计;第三章详细介绍半桥电子秤的硬件设计;第四章讲述半桥电子秤的软件设计;第五章主要论述调试与分析过程。
看看和你要求一样吗237513901
❸ 毕业设计 开题报告
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❹ 毕业设计的开题报告怎么写啊
具体什么题目,请把问题描述清楚
❺ 毕业设计开题报告
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❻ 大学毕业设计开题报告。。。。
河南科技大学毕业设计(论文)开题报告
(学生填表)
院系:建筑工程学院 2007年4月5日
课题名称 洛阳市西城区办公楼建筑结构设计
学生姓名 吕冈奎 专业班级 土木033 课题类型 工程设计
指导教师 张益华 职称 副教授 课题来源 生产
1. 设计(或研究)的依据与意义:
本工程为洛阳市西城区办公楼采用多层框架结构,为永久性建筑。该楼总建筑面积为8000㎡,拟建位置另行给定,抗震设防烈度为8度。
根据城市城市规划.建筑规模和要求以及现有的气象条件(气温.相对湿度.主导风向.基本雪压).工程场地地质条件.及材料供应和施工条件进行设计。西城区办公楼由主楼和会议中心两部分组成,主体结构为7层,内外装修均为一般装修。
相关设计依据:
(1).《建筑地基设计规范》 GB50007-2001
(2).《混凝土结构设计规范》 GB500010-2002
(3).《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
(4)、《建筑抗震设计规范》 GB500011-2001
(5).《砌体结构设计规范》 GB50003-2001
(6).《房屋建筑制图统一标准》 CB/T50001-2001
(7).《建筑结构制图标准》、 GB/T50105-2001
(8).《建筑设计防火规范》 GB50045-1995
(9).有关标准图集、相关教科书和及相关规定。
意义:
近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展,许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。
通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用,通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑,查阅、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用,提高综合知识的应用能力,对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤,及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法,为今后工作打下良好的基础。
同时毕业设计是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节,是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;也是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容 。所以我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计,使自己成为社会需要的人才。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
框架结构是由梁柱杆系构成,能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。一般设计成双向梁柱抗侧力体系,主体结构均宜采用刚接模式。抗震设计时,为协调变形和合理分配内力,框架结构不宜设计成单跨结构。
竖向荷载作用下,框架结构以梁受弯为主要受力特点,梁端弯矩和跨中弯矩成为梁结构的控制内力。水平荷载作用下,框架柱承担水平剪力和柱端弯矩,并由此产生水平侧移,在梁柱节点处,由于协调变形使梁端产生弯矩和剪力,因此产生于柱上下端截面的轴力、弯矩和剪力是柱的控制内力。
随着经济的发展,生活水平的提高,人们对建筑产品也提出了更高的要求,不仅要安全、经济,还要实用、美观。政府办公楼作为公共建筑,在适应时代需求的同时,不仅有与其他公共建筑的共性,也有自己独特的特点。其总体特征有以下几个方面:
(1). 现代政府办公楼(特别是城市办公楼)一般为高层超高层建筑,少数低级行政单位为多层。这主要是因为随着经济的发展和城市化进程的加快,大量人口持续不断的拥向城市,致使城市规模不断扩大,需要更多的政府机关、单位和工作人员来管理和协调辖区内的各种关系,因此,政府办公楼必须为各级行政工作人员提供足够的办公空间,而现在高层建筑的大量涌现,建筑技术的日臻成熟,因其能提供大量的建筑空间,因而成为多数政府办公建筑的首选。
(2). 主体大都采用框架结构,或框架剪力墙结构,以满足现代办公建筑的布置灵活、大开间、大进深要求。材料上多用钢筋混凝土,局部采用钢结构,以满足承受自重、活荷载以及办公用具荷载,并保证具有足够的强度和稳定性要求。
(3). 为减轻结构自重,现代框架结构内部填充墙多采用加气砼砌块,外墙多采用非承重黏土空心砖。
(4). 政府办公建筑面积较大,使用人员众多,流动性大,一般布置为内廊式,竖向上则布置多部电梯、楼梯。
(5). 政府办公建筑作为特殊的公共建筑,作用也因使用单位的不同而各异,因此在设计时还应充分考虑便于各部门施政的要求。
(6). 政府办公楼中有一些特殊用途的房间,如会议室,新闻发布厅等,由于其建筑面积很大,且内部要求空旷,不能布置柱,因此在结构设计中是难点,需要特别重视,重点考虑。
(7). 办公环境的好坏会影响办公效率的高低,因此现代政府办公建筑应充分考虑保温隔热消音通风等要求,采用新型无毒装饰材料,减少对办公人员的影响。会议室、新闻发布厅等特殊用途房间还应专门设计,满足其特殊要求。
(8). 随着现在能源的日益紧缺,建筑作为能源消耗大户,也应充分考虑环保要求。现代政府办公建筑中多采用新型、环保技术和材料,以减少对能源的消耗,最大限度的节约能源。
(9). 政府办公楼作为公共建筑,必须考虑对交通运输的要求,保证周边道路的通畅。
(10). 在保安监控、清洁卫生方面,应设置专人专管,以利于工作的开展和责任的落实。
3. 课题设计(或研究)的内容
本工程根据设计任务书设计一办公楼,根据地质情况及各种荷载情况设计建筑物的基础,根据荷载和建筑布局设计建筑物主体各层结构,设计梁柱的尺寸及配筋、板厚及配筋,根据气象条件设计建筑物的地下防水防潮、屋面的防水、保温与隔热,使其达到“实用、安全、经济、美观”的要求。
(1).建筑方案设计
绘出主要平面,立面,剖面图,标明尺寸(一张1号图纸),比例1:200。
(2).建筑施工图设计
1).平面图:底层平面,标准层平面,顶层平面,比例1:100;
2).立面图:主立面,背立面,侧立面,比例1:100;
3).剖面图:主要剖面(1:100),楼梯剖面(1:50);
4).详图:需要详细说明的节点,比例1:10或1:20;
5).总平面图(1:500),门窗表,建筑设计说明。
(3).结构施工图
1).基础平面图和基础详图,比例1:100;
2).楼面,屋面结构平面图及节点详图,比例1:100;
3).框架梁柱配筋图节点详图,比例1:50;
4).部分结构构件详图,比例1:20或1:10;
4. 设计(或研究)方法
采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时,有D值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法;
结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计,再交指导老师审查,审查通过后,利用AutoCAD 、和手工完成绘图,利用Excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。
结构部分计算的大概步骤:
1).初估梁柱截面尺寸 2). 荷载计算
3). 水平地震作用的侧移验算 4). 风荷载作用下的侧移验算
5). 水平地震作用下横向框架的内力计算 6). 竖向荷载作用下框架的内力计算
7). 框架梁柱配筋 8). 板的配筋计算
9). 楼梯配筋 10).基础的设计及配筋计算
5. 实施计划
设计内容 所用时间
1.英文资料翻译 1周
2.开题报告、建筑方案 2周
3.各种结构的确定、绘图、编制设计说明书 7周
4.修改、整理 1周
5.检查、准备、答辩 1周
指导教师意见
指导教师签字: 年 月 日
研究所(教研室)意见
研究所所长(教研室主任)签字: 年 月 日
❼ 请问毕业设计的开题报告和设计说明书该怎么写
我给你一个提纲
西安交通大学
工程硕士学位论文选题报告书
论文选题名称:
姓 名:
研 究 方 向:
指 导 教 师:
入 学 时 间: 2003年9月
选题报告时间: 2006年5月
一、本研究课题的科学依据和意义(包括科学意义,国内外研究概况,水平和发展趋势,学术思想,理论根据。)。
一、立项理由、目的、意义
我国合成氨装置很多,但合成氨装置的控制水平都比较低,大部分厂家还停留在半自动化水平,靠人工控制的也不少,普遍存在的问题是:能耗大、成本高、流程长,自动控制水平低。这种生产状况下生产的产品成本高,市场竞争力差,因此大部分化肥行业处于低利润甚至处于亏损状态。为了改变这种状态,除了改变比较落后的工艺流程外,实现装置生产过程优化控制是行之有效的方法。
合成氨生产装置是我国化肥生产的基础,提高整个合成氨生产装置的自动化控制水平,对目前我国化肥行业状况,只有进一步稳定生产降低能耗,才能降低成本,增加效益。而实现合成氨装置的优化是投资少、见效快的有效措施之一。
合成氨装置优化控制的意义是提高整个合成氨装置的自动化水平,在现有工艺条件下,发挥优化控制的优势,使整个生产长期运行在最佳状态下,同时,优化系统的应用还能节约原材料消耗,降低能源消耗,提高产品的合格率,增强产品的市场竞争能力。
二、国内外概况及发展趋势
自动化技术包括生产过程控制自动化和事务经营管理自动化两个方面,属于当今世界迅速发展和日趋成熟的高新技术。自动化技术的不断发展也丰富了各种控制软件的发展,特别是优化控制从理论走向了实际。
随着微电子计算机、自动化理论和信息技术的日新月异,国外企业采用最新的PC技术发展的DCS系统已普遍应用到各行业生产装置上去,特别在应用DCS的同时,发展了许多实用的优化软件。
在国外,合成氨生产的发展大致可分为五个阶段:Ⅰ发明阶段;Ⅱ技术推广阶段;Ⅲ原料结构变迁阶段;Ⅳ单系列大型化阶段;Ⅴ节能降耗阶段。与工艺相适应的自动化技术也不断发展,特别是第Ⅲ阶段,不同的工艺出现对控制任务提出不同的要求,鉴于当时的仪表条件、控制理论发展情况,主要针对一些重要的工艺参数设置一些简单的控制回路,并逐步发展为一些串级、比值控制回路。如
作为先进的控制方案推广离不开计算机的发展,采用计算机控制系统后,随着计算机的发展,一方面一些控制系统得以有效实现,另一方面也为优化操作提供了硬件基础。针对合成氨厂的特点,一些非线性滤波采用了计算机辅助优化控制取得了成功,带来了合成氨生产的明显提高。目前,世界上许多氨厂都采用了计算机控制或DCS系统。合成氨厂的控制水平达到了一定高度,而且优化和计算机管理的研究和应用达到了一定程度,增加了产量,降低了成本,提高了效率。
二、 拟采取的研究方法和技术路线(包括研究工作的总体安
排和进度,计算、实验方法和步骤及其可行性论证,可能遇到的问题和解决办法。)
采用的研究方法为:先进行理论研究,从合成氨的工艺要求和生产设备具体提点入手,分析应该优化的装置和重点回路。从重点回路出发更具体的分析每一个优化参数所要关联的参数,了解和分析这个参数优化前的控制方法,在此基础上制定新的控制方法,并能用先进控制方法使其得到优化。写出控制方案,画出控制方框图。在此基础上编制控制程序。将控制程序输入到DCS系统,并进行离线调试和在线调试,并将优化程序投入运行。记录投入运行优化控制系统前的参数运行曲线和投入优化控制系统后的运行曲线。分析优化系统的运行情况,提出进一步的修改意见。重复上述过程,进行第二次实验。直到达到满意的效果。
工作计划:制定详细技术实施方案(1项目论证及前期调研、2方案设计和论证、3编制详细实施方案、4绘制有关设计图纸等);编制软件;软件调试和投运;软件运行考核;操作培训和技术交流;项目鉴定及归档资料。完成以上工作大约需要1年时间。
可能遇到的困难和解决方法:可能遇到的实际困难是:不同的厂家的工艺差异性,使得优化系统不能通用,须针对具体情况和现场状况作进一步的修正和补充。由于工艺状况的复杂性,同一个被控参数,由于原料的变化、时间的推进、成分的变化等一些不可控因素的出现,使其不能达到优化的效果。尽可能将所有的影响参数引入优化系统。让不可控因素越少越好。
三、本项目的特色与创新之处。
从八十年代开始,计算机控制系统和DCS系统逐步引进到我国生产过程控制中来,特别是化肥行业,90%以上的大化肥企业都引进了国外的DCS系统,80%以上的中化肥企业也都应用了国外的DCS系统,30-40%的小化肥企业也在部分装置上引进了国内及国外的控制系统。从DCS系统的引进情况看,大部分企业只是用DCS系统代替了原有的仪表系统,有小部分企业在个别回路做了一定的开发工作,总体看来,DCS的应用远远没有发挥其强大的功能优势。对于合成氨装置,该装置的最大特点是工艺流程长,反应在高温、高压下进行,自动化设计比较简单,手动操作率高。为了更好控制整个合成氨装置的运行,使整个生产能够达到节能、降耗、稳定、高产的目的,必须在原有初步设计的基础上,根据工艺操作的需要,进一步开发和利用DCS系统强大的软件功能,把现代控制理论中一些比较先进的控制算法,应用到合成氨装置中去。
四、预期研究成果。
由于化肥生产装置是综合化、大型化、连续化的生产方式,流程结构复杂。我国合成氨厂的规模在不断扩大,对于这样装置能否实现最优设计、最优控制,对基本建设投资、安全生产、产品的成本等都将有很大的影响。合成氨装置中合成工段和变换工段以及造气工段的优化控制软件和硬件,其目的是利用计算机的手段对装置进行节能降耗,提高化肥厂的生存和竞争能力。
由于国内中小化肥装置均为非优化设计,各设备未经过正规的流程模拟,在加上装置改造一直在进行当中,操作条件(工艺参数)基本上都是根据经验确定,所以优化的难度比较大,同时优化的潜力也很大。
优化控制就是要在线优化操作参数,在现有工艺流程和设备的条件下,利用计算机对生产装置进行操作参数的优化,进行卡边操作,节能降耗,降低每吨氨的生产成本,实现装置的利润最大化。优化控制是企业挖潜增效的新的有效手段。采用数学模型的手段和多变量优化算法,通过建立造气、变换系统和合成系统的数学模型,实现了造气、变换岗位和合成岗位的在线优化控制。
五、已有的研究基础。
天华化工机械自动化研究设计院是长期从事化工自动化和仪表的专业性研究单位。从事化肥过程控制已有30多年的经验。有一支技术力量雄厚的专业研究队伍。从八十年代开始就着力于优化控制系统研制和应用,先后在刘家峡化肥厂、河北易县化肥厂、安阳化肥厂、柳州化肥厂、山东红日集团等几家合成氨装置中都设计并运用了比较DCS系统,取得了比较满意的效果。在DCS开发方面也积累了相当丰富的经验,先后开发和应用了横河公司的YEWPARK MARKⅡ、μXL、CENTUM-XL、CS-1000,美国Honey well公司的TDC-2000、TDC-3000、Micro-3000、GUS等系统;美国Rosement 公司的RS3,PROVAX;德国西门子的PLC、PCS等。
本人自毕业以来,一直从事化肥检测与控制的研究和应用工作。先后承担了安阳化肥厂、柳州化肥厂、山东红日集团、金昌化工集团等单位DCS系统的设计、组态、编程和应用工作。并且在部分控制回路中已成功地应用了比较先进的控制方法。取得了比较满意的效果。在系统集成、控制优化方面积累了一定的经验和方法。另外,有导师、同行们的支持和帮助,我相信,经过努力一定能把这个项目做好。
六、主要参考文献目录。
1 《小型合成氨厂生产操作问答》;杨春升,化学工业出版社
2 《小型合成氨厂生产工艺与操作》;王师祥、杨保和,化学工业出版社。
3 《 TDC-3000系统操作手册》 Honeywell公司。
4 《集散型控制系统的设计与应用》;王常力、廖道文,清华大学出版社。
5 《新型控制系统》;俞金寿, 化学工业出版社。
6 《现代控制理论基础》;王照林,国防工业出版社。
7 《化工仪表及自动化》论文集
8 《全国第五次化肥仪表自动化技术交流会以论文集》;化学工业部化肥司
9 《DCS、PLC及现场总线论文集》綦希林。
七、 副导师意见
副导师(签名) :
年 月 日
八、导师意见
导师(签名) :
年 月 日