졸업 디자인 개제 보고서와 디자인 설명서를 어떻게 쓰나요?
서안 교통대학
공학 석사 학위 논문 주제 선정 보고서
논문 제목:
성:
연구 방향:
강사:
참가 시간: 2003 년 9 월
주제 선정 보고 시간: 2006 년 5 월
첫째, 본 연구 과제의 과학적 근거와 의미 (과학적 의미, 국내외 연구 개요, 수준과 발전 추세, 학술적 사상, 이론적 기초 포함) ) 을 참조하십시오.
첫째, 프로젝트 설립의 이유, 목적 및 중요성
우리나라에는 암모니아 공장이 많지만 암모니아 공장의 통제 수준은 비교적 낮다. 대부분의 제조업체는 여전히 반자동 수준에 머물러 있으며, 많은 제조업체는 여전히 수동 제어에 의존하고 있습니다. 보편적인 문제는 에너지 소비가 높고, 비용이 많이 들고, 프로세스가 길고, 자동화 제어 수준이 낮다는 것이다. 이런 생산 상황에서 생산된 제품은 원가가 높고 시장 경쟁력이 떨어지므로 대부분의 화학비료 업계는 미익이나 적자 상태에 처해 있다. 이러한 상태를 변경하려면 낙후된 프로세스 흐름을 바꾸는 것 외에 장치 생산 프로세스의 최적화 제어를 실현하는 것이 효과적인 방법입니다.
암모니아 생산 설비는 우리나라 비료 생산의 기초이다. 전체 암모니아 생산 공장의 자동 제어 수준을 높이면 생산을 더욱 안정시키고 에너지 소비를 줄여야 비용 효율을 낮출 수 있다. 암모니아 공장의 최적화를 실현하는 것은 투자가 적고 효과가 빠른 효과적인 조치 중 하나이다.
암모니아 공장의 최적화 통제의 의미는 전체 암모니아 공장의 자동화 수준을 높이고, 기존 공정 조건 하에서 통제를 최적화하는 장점을 충분히 발휘하여 전체 생산을 장기적으로 최적 상태로 운영할 수 있도록 하는 것이다. 동시에, 최적화 시스템의 응용은 원자재 소비를 절약하고, 에너지 소비를 줄이고, 제품의 합격률을 높이고, 제품의 시장 경쟁력을 강화할 수 있다.
둘째, 국내외 개요 및 발전 추세
자동화 기술에는 생산 프로세스 제어 자동화 및 트랜잭션 관리 자동화가 포함되며, 오늘날 세계에서 빠르게 성장하고 성숙해지는 첨단 기술에 속합니다. 자동화 기술의 지속적인 발전은 또한 각종 제어 소프트웨어의 발전을 풍부하게 하는데, 특히 최적의 통제가 이론에서 실천으로 옮겨갔다.
마이크로 컴퓨터, 자동화 이론 및 정보 기술의 급속한 발전으로 외국 기업이 최신 PC 기술을 사용하여 개발 한 DCS 시스템은 다양한 산업 생산 설비, 특히 DCS 응용 프로그램에서 널리 사용되었습니다. 실용적인 최적화 소프트웨어가 많이 개발되었습니다.
외국에서 암모니아 생산의 발전은 대략 5 단계로 나눌 수 있다: I. 발명 단계 ⅱ. 기술 진흥 단계; ⅲ. 원료 구조의 변화 단계; ⅳ 단일 시리즈 대형 무대; ⅴ 에너지 절약 및 소비 감소 단계. 프로세스에 적합한 자동화 기술도 지속적으로 발전하고 있습니다. 특히 3 단계에서는 프로세스마다 제어 작업에 대한 요구 사항이 다릅니다. 당시의 기기 조건과 제어 이론의 발전을 감안해 볼 때, 주로 몇 가지 중요한 프로세스 매개변수에 대해 간단한 제어 회로를 설정하고, 차츰차츰 일부 직렬 및 비례 제어 회로로 발전하였다. 예를 들면
선진적인 통제 방안으로서, 그것의 보급은 컴퓨터의 발전과 불가분의 관계에 있다. 컴퓨터가 발전함에 따라 일부 제어 시스템을 효과적으로 구현할 수 있으며, 다른 한편으로는 운영을 최적화하기 위한 하드웨어 기반을 제공합니다. 암모니아 공장의 특징에 따르면 컴퓨터 지원 최적화로 일부 비선형 필터를 성공적으로 제어하여 암모니아 생산이 눈에 띄게 개선되었다. 현재, 세계의 많은 암모니아 공장은 모두 컴퓨터 제어나 DCS 시스템을 채택하고 있다. 암모니아 공장의 통제 수준은 일정 수준에 이르렀고, 최적화와 컴퓨터 관리의 연구와 응용은 일정 수준에 이르렀고, 생산량을 늘리고, 비용을 절감하고, 효율을 높였다.
둘째, 채택할 연구 방법 및 기술 경로 (연구 작업의 전반적인 안전 포함)
일정과 진도, 계산, 실험 방법 및 절차, 실현 가능성 논증, 발생할 수 있는 문제 및 해결책. ) 을 참조하십시오
사용 된 연구 방법은 먼저 이론적 연구를 수행하고 암모니아 공정 요구 사항 및 생산 장비부터 시작하여 최적화가 필요한 장비 및 핵심 루프를 분석하는 것입니다. 주요 루프부터 시작하여 각 최적화 매개변수의 관련 매개변수를 자세히 분석하고 이 매개변수 최적화 전 제어 방법을 이해하고 분석합니다. 이를 바탕으로 새로운 제어 방법이 제시되고 고급 제어 방법으로 최적화됩니다. 제어 방안을 쓰고 제어 상자를 그리다. 이를 바탕으로 제어 절차가 마련되었다. 제어 프로그램을 DCS 시스템에 입력하고, 오프라인 디버깅 및 온라인 디버깅을 수행하고, 최적화된 프로그램을 가동합니다. 최적 제어 시스템이 가동되기 전의 매개변수 작동 곡선과 최적 제어 시스템이 가동된 후의 작동 곡선을 기록합니다. 최적화된 시스템의 작동을 분석하고 추가 개선 방안을 제시합니다. 위의 과정을 반복하여 두 번째 실험을 진행하다. 만족스러운 결과를 얻을 때까지.
작업 계획: 상세한 기술 구현 시나리오 개발 (1 프로젝트 논증 및 사전 조사, 2 방안 설계 및 논증, 3 상세 구현 방안 편성, 4 도면 관련 설계 도면 등. ); 소프트웨어를 컴파일합니다. 소프트웨어 디버깅 및 파일럿; 소프트웨어 운영 평가 운영 교육 및 기술 교류 프로젝트 평가 및 아카이브 자료 위 작업을 완료하는 데 약 1 년이 소요됩니다.
발생할 수 있는 어려움과 해결책: 발생할 수 있는 실제 어려움은 서로 다른 제조업체의 프로세스 차이로 인해 최적화 시스템이 보편화되지 않고 특정 상황과 현장 조건에 따라 추가 수정 및 보완이 필요하다는 것입니다. 프로세스의 복잡성으로 인해 동일한 제어 매개 변수가 원료의 변화, 시간의 추진, 성분의 변화 등 통제할 수 없는 요소로 인해 최적화 효과를 얻을 수 없습니다. 가능한 한 모든 영향 매개변수를 최적화 시스템에 도입합니다. 통제 할 수없는 요소가 적을수록 좋습니다.
셋. 이 프로젝트의 특징과 혁신점.
1980 년대 이후, 컴퓨터 제어 시스템과 DCS 시스템은 점차 우리나라의 생산 과정 통제, 특히 화학비료 산업에 도입되었다. 대형 비료 기업의 90% 이상이 외국의 DCS 시스템을 도입하고, 중형 비료 기업의 80% 이상이 외국의 DCS 시스템을 적용하며, 소형 비료 기업의 30 ~ 40% 도 일부 장치에 국내외 제어 시스템을 도입했다. 도입한 DCS 시스템을 보면 대부분의 기업은 기존 계기 시스템을 DCS 시스템으로 대체했을 뿐, 소수의 기업은 개별 회로에서 일부 개발 작업을 했다. 일반적으로 DCS 의 애플리케이션은 강력한 기능을 발휘하지 못합니다. 암모니아 공장의 경우, 이 공장의 가장 큰 특징은 공정이 길고, 반응이 고온고압에서 진행되며, 자동화 설계가 비교적 간단하고, 인공조작률이 높다는 것이다. 전체 암모니아 공장의 운행을 더 잘 통제하기 위해 전체 생산이 에너지 절약, 안정적이고 높은 생산량을 달성하는 목적을 달성하기 위해서는, 기존 예비 설계를 바탕으로 공정 운영의 필요에 따라 DCS 시스템의 강력한 소프트웨어 기능을 더욱 개발하여 현대제어 이론의 일부 선진 제어 알고리즘을 암모니아 공장에 적용해야 한다.
넷째, 예상되는 연구 결과.
비료 생산 설비는 종합적이고 대형화되고 연속적인 생산 모델이기 때문에 프로세스 구조가 복잡하다. 우리나라의 암모니아 공장의 규모는 끊임없이 확대되어 이런 장치가 최적화된 설계와 통제를 실현할 수 있을지에 대해 인프라 투자, 안전한 생산, 제품 원가 등에 큰 영향을 미칠 것이다. 합성 암모니아 공장 합성 섹션, 변환 섹션, 가스 생성 섹션의 최적화 제어 하드웨어 및 소프트웨어는 컴퓨터 에너지 절약을 통해 소비를 줄이고 비료 공장의 생존과 경쟁력을 높이도록 설계되었습니다.
우리나라의 중소형 비료 공장은 모두 최적화되지 않은 설계이기 때문에, 각 설비는 공식적인 프로세스 시뮬레이션을 거치지 않고, 설비의 개조가 계속 진행되고 있으며, 운영 조건 (공정 매개변수) 은 기본적으로 경험에 의해 결정되며, 최적화가 어렵고 잠재력이 크다.
최적 제어는 온라인 최적화 작업 매개 변수입니다. 기존 공정 및 장비 조건 하에서 컴퓨터를 이용하여 생산 설비의 운영 매개변수를 최적화하여 에너지 절약, 암모니아 생산 비용 절감, 설비 이익 극대화의 목적을 달성합니다. 최적의 통제는 기업이 잠재력을 파고 효율성을 높이는 새롭고 효과적인 수단이다. 수학 모델 및 다변수 최적화 알고리즘을 통해 가스화, 변환 및 합성 시스템의 수학적 모델을 구축하여 가스화, 변환 및 합성에 대한 온라인 최적화 제어를 구현합니다.
5. 기존 연구 기초.
천화화화화학기계자동화 연구설계원은 오랫동안 화공자동화 및 계기전문연구단위에 종사해 온 곳이다. 화학비료 과정에 종사하여 30 여 년을 통제하다. 기술력이 풍부한 전문 연구팀이 있다. 1980 년대 이래로 우리는 제어 시스템의 개발과 응용을 최적화하기 위해 노력해 왔습니다. 우리는 유가협 화학비료 공장, 허베이 이현 화학비료 공장, 안양 화학비료 공장, 류저우 화학비료 공장, 산둥 홍일그룹 등 여러 암모니아 공장에서 DCS 시스템을 설계해 만족스러운 효과를 거두었다. DCS 개발 경험이 풍부해 요코하마사의 예파크 마크, μXL, CENTUM-XL, CS- 1000, 미국 Honey well 의 TDC-2000, RS3, 프로벅스; 미국 로즈 멘트 회사; 독일 지멘스의 PLC, PCS 등.
본인은 졸업 후 줄곧 화학비료 검사와 통제의 연구와 응용에 종사해 왔다. 안양 비료 공장, 유주 비료 공장, 산둥 홍일그룹, 김창화공그룹 등 단위 DCS 시스템의 설계, 구성, 프로그래밍 및 응용을 연이어 맡았다. 고급 제어 방법은 일부 제어 회로에 성공적으로 적용되었습니다. 만족스러운 결과를 얻었다. 시스템 통합 및 제어 최적화에 대한 경험과 방법을 축적했습니다. 또한 멘토와 동료의 지지와 도움으로 노력을 통해 이 프로젝트가 잘 될 것이라고 믿습니다.
여섯째, 주요 참조 디렉토리.
1 작은 암모니아 공장 생산 및 운영 q&a; 양춘생, 화학공업출판사
소형 암모니아 공장의 생산 기술 및 운영; 왕양보화 화학공업출판사.
3 호니웰의 TDC-3000 시스템 사용 설명서.
4 분산 제어 시스템 설계 및 적용; , 리아, 칭화대 출판사.
5 "새로운 제어 시스템"; 여금수, 화학공업출판사.
6 현대 통제 이론의 기초; 왕, 국방공업출판사.
7 "화학 기기 및 자동화" 논문집
제 5 회 전국 화학비료계 자동화 기술 교류회 논문집: 화학공업부 화학비료과
지힐린은 DCS, PLC 및 필드 버스에 관한 9 편의 논문을 가지고 있다.
일곱. 부스승의 의견
(서명 됨) 보조 강사:
연월일
여덟째, 스승의 의견
(서명 됨) 멘토:
연월일