Целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы управления процессом производства и розлива шампанских вин.
Для достижения поставленной цели в междисциплинарном проекте рассмотрены решение следующих задач:
1. Исследование технологической схемы и оборудования цеха по производству и розливу шампанских вин;
2. Выбор аппаратной и программной составляющей автоматизированной системы производства и розлива шампанских вин;
3. Исследование свойств и устойчивости управляемого объекта.
Проблематика исследования заключается в отсутствии современного оборудования, неготовность коллектива предприятия принять автоматизацию как необходимый и достаточный инструмент производственного цикла на данном этапе развития предприятия, а также нехватка достаточного количества компетентных специалистов в области автоматизации.
Современные технологии в XXI веке помогают не только усовершенствовать технологии на производстве, но и значительно облегчить её деятельность. Поэтому, для получения наиболее высоких результатов своей деятельности предприятия переходят на автоматизацию технологических процессов.
Под автоматизацией обычно понимается комплекс мероприятий, направленных на внедрение на предприятиях современных технологий и оборудования, с помощью приборов и датчиков можно управлять участком производства, уменьшив долю ручного труда, улучшить условия труда и упростив наблюдение и управление технологическим процессом. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.
Благодаря автоматизации обеспечивается контроль на предприятии, основную работу, вместо людей, начинают выполнять роботы, точность операций возрастает и это приводит к улучшению качества выпускаемой предприятием продукции.
Автоматизация производства и розлива шампанских вин позволяет избежать трудности в работе, которые могли бы возникнуть, если бы её выполнял человек.
А в опасных для здоровья средах автоматизация позволила человеку выполнять требуемые работы, при этом не подвергая себя риску ведь опасную работают делают машины.
Хорошо и грамотно автоматизированное предприятие по производства и розлива шампанских вин имеет намного больше достоинств. Из-за повышения качества и снижения цены на продукцию повышается и спрос, а, следовательно, и прибыль предприятия.
Основным минусом автоматизации является безработица, работника, чьи обязанности теперь легли на машины и аппараты, попросту увольняются, а оставшаяся часть персонала нуждается в переквалификации.
Объект исследования- система управления технологическим процессом производства и розлива шампанских вин.
Предмет исследования- качество выпускаемой продукции по окончании технологического процесса производства и розлива шампанских вин.
Актуальность исследования
В целях повышения качества выпускаемой продукции, а именно шампанским, и поддержание на всех этапах производства заданных параметров технологического процесса необходима разработка и внедрение таких автоматизированных систем, которые в полной мере могли бы учитывать специфику конкретного производства с его особенностями.
Таким образом, создание и модернизация систем автоматизации технологических процессов, сочетающих доступность, простоту реализации, многофункциональность, способность учитывать специфику конкретной производственной (технологической) системы, а также возможность эффективной реализации на действующем производстве, имеющих ограничения по своим функциональным возможностям, является актуальной задачей.
Методологическая база исследований: методология исследования основывается на принципах логики, анализе и синтезе теоретического и практического материала, методах математического моделирования и прогнозирования при разработке баз данных.
В качестве основного метода, используемого в работе, выбран метод адаптивного управления.
Приспосабливающиеся (адаптивные) системы – системы, у которых управляющие параметры или алгоритмы управления адаптируются к возмущающим воздействиям с целью оптимального управления системой. В условиях, когда другие системы с заранее заданными входными параметрами и структурой не могут обеспечить требуемое управляющее воздействие из-за изменения динамических характеристик объекта управления, применяются адаптивные системы.
По способу управления адаптивные системы подразделяются на:
• самонастраивающиеся системы;
• самоорганизующиеся системы;
• самообучающиеся системы.
Данные методы предполагают использование следующих ГОСТов:
• ГОСТ 34.602-89. Техническое задание на создание автоматизированной системы
• ГОСТ 34.601-90. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания
• ГОСТ 34.201-89. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплексность и обозначение документов при создании автоматизированных систем;
• РД 50-34.698-90. Методические указания. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.
При проектировании автоматизированной системы управления технологическим процессом организации производства и розлива шампанских вин будем использовать самонастраивающиеся системы адаптивного управления.
Теоретическая база исследований: теоретической основой исследования служат труды отечественных и зарубежных ученых, а также материалы профильных периодических изданий, посвященных проблемам автоматизации и управления технологическими процессами производства пищевой продукции:
• Благовещенская М.М., Злобин Л.А. Информационные технологии систем управления технологическими процессами;
• Егупов Н.Д., Пупков К.А. (Ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. В 5 томах. Том 1. Методы современной теории автоматического управления. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана 2004.
• Егупов Н.Д., Пупков К.А. (Ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. В 5 томах. Том 2. Методы современной теории автоматического управления. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана 2004.
• Егупов Н.Д., Пупков К.А. (Ред.). Методы классической и современной теории автоматического управления. В 5 томах. Том 3. Методы современной теории автоматического управления. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана 2004.
• Шавров А.В., Солдатов В.В. Многокритериальное управление в условиях статистической неопределенности. - М.: Машиностроение, 2010.
• Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. – СПб.: Невский диалект, 2011.
• Пикина Г.А., Верховский А.В. Об одном методе расчёта оптимальных настроек типовых регуляторов // Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП: Сб. науч. тр. – М.: Изд-во МЭИ, 1998.
• Александров А. Г. Оптимальные и адаптивные системы. – М.: Высш. шк., 1989. – 263 с.
• Александровский Н.М., Егоров С.В., Кузин Р.Е. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами. – М.: Энергия, 1973. – 440 с.
