Автоматизована система управління брагоректифікаційної установки

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена розробці автоматизованої системи управління брагоректифікайної установки. У першому розділі проведено аналіз брагоректифікаційної установки та існуючих систем управління. Охарактеризовано різновиди установок, автоматизованих систем управління та проаналізовано стан брагоректифікаційної установки, що обґрунтовує необхідність її автоматизації. Розглянуто причини автоматизації та очікувані ефекти від впровадження, такі як підвищення продуктивності, зниження втрат і покращення якості продукції. Другий розділ присвячений дослідженню технологій для управління та автоматизації брагоректифікаційної установки. Проведено аналіз і вибір оптимального програмованого логічного контролера (ПЛК), серед яких обрано Schneider Electric M262 через його технічні характеристики, можливості інтеграції та підтримку протоколу OPC UA. Також досліджено промислові протоколи передачі даних та класифіковано різні типи регуляторів, такі як ПІД, P, PI, PD, адаптивні, неінтерактивні та прогнозуючі регулятори. У третьому розділі розроблено проект автоматизації брагоректифікаційної установки. Визначено вимоги до системи автоматизації, розроблено автоматизовану систему управління та SCADA-систему. Використано програмне забезпечення Machine Expert для налаштування контролера Schneider Electric M262, інтегровано бібліотеки SE_Toolbox і oscatbasic. Особливу увагу приділено налаштуванню з’єднання через OPC UA для забезпечення надійної передачі даних між контролером та SCADA-системою. У висновку роботи підведено підсумки досліджень і практичної реалізації автоматизованої системи керування. Впроваджена система забезпечує високу продуктивність, знижує витрати та підвищує якість продукції, а також гарантує безпеку експлуатації брагоректифікаційної установки. Отримані результати підтверджують ефективність обраних технологій і підходів, що дозволяє рекомендувати їх для використання в аналогічних проектах автоматизації. The qualification work is devoted to the development of an automated control system for a brewery. The first chapter analyzes the brewery and existing control systems. The types of plants, automated control systems are characterized and the state of the brewery is analyzed, which justifies the need for its automation. The reasons for automation and the expected effects of implementation, such as increased productivity, reduced losses and improved product quality, are considered. The second section is devoted to the study of technologies for control and automation of the brewery. The analysis and selection of the optimal programmable logic controller (PLC) was carried out, among which Schneider Electric M262 was chosen due to its technical characteristics, integration capabilities, and support for the OPC UA protocol. Industrial data communication protocols are also investigated and different types of controllers are classified, such as PID, P, PI, PD, adaptive, non-interactive, and predictive controllers. In the third section, a project for the automation of the brago rectification unit is developed. The requirements for the automation system were determined, an automated control system and a SCADA system were developed. The Machine Expert software was used to configure the Schneider Electric M262 controller, and the SE_Toolbox and oscatbasic libraries were integrated. Particular attention is paid to setting up the connection via OPC UA to ensure reliable data transmission between the controller and the SCADA system. The paper concludes with a summary of the research and practical implementation of the automated control system. The implemented system ensures high productivity, reduces costs and improves product quality, and guarantees the safety of the brewery operation. The obtained results confirm the effectiveness of the selected technologies and approaches, which allows us to recommend them for use in similar automation projects.