Розроблення системи віддаленого керування процесом сушіння овочів в стрічковій сушарці із застосуванням хмарних технологій
Автор: Слівко Валентин Миколайович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Слівко В.М., Химко О.М. (керівник). Розроблення системи віддаленого керування процесом сушіння овочів в стрічковій сушарці із застосуванням хмарних технологій. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація Автоматизація технологічних процесів є невід’ємним чинником підвищення продуктивності та поліпшення умов праці, поліпшення економічних показників. В нинішній час автоматизації є головною частиною на будь-якому виробництві. Також, в магістерській кваліфікаційній роботі розглянуто різні аспекти використання хмарних технологій в задачах автоматизації. Хмарнітехнології надають розширені можливості для автоматизації завдяки своїйгнучкості та масштабованості при впроваджені в будь-який технологогічний процес. В роботі проаналізовано різні аспекти використання хмарних технологій в задачах автоматизації. По-перше, вона розглядає переваги, які надають хмарні сервіси, такі як інфраструктура як послуга (IaaS), платформа як послуга (PaaS) та програмне забезпечення як послуга (SaaS). Ці сервіси дозволяють підприємствам швидко впроваджувати рішення автоматизації без значних витрат на обладнання та розробку. Основним постачальником хмарних технологій та сервісів було обрано Amazon Web Services (AWS). На базі хмарних технологій AWS було розглянуто та розроблено масштабовану систему обробки даних та керування системою за допомогою WEB людинно-машинного інтерфейсу, що був розгорнутий на сервері, створеному на базі AWS EC2, обробку подій в системі керування на базі AWS Lambda, реалізовано сповіщення для оператора відповідального за об’єкт керування за допомогою сповіщення на електронну пошту за допомогою сервісу AWS Simple Email Service. Об’єктом дослідження магістерської кваліфікаційної роботи виступає хмарне керування процесом сушіння в стрічковій сушарці. Предметом дослідження є покращення та впровадження сучасних технологій обробки даних та поєднання з існуючими технологіями для керування системою автоматизації. Метою дослідження є розроблення еластичних, стресостійких та високозахищених систем автоматизації на базі хмарних технологій. У першому розділі магістерської кваліфікаційної роботи розглянуто опис технологічного процесу, наведено теоретичні основи технологічного процесу в окремих технологічних апаратах і машинах, розглянуто матеріальний та тепловий баланси сушіння, виділено рекомендацію по підтримці температури повітря після підігрівачів повітря під стрічкою на рівні 65 ... 80 ° С, крім нижньої стрічки, де після нагрівача повітря температура повітря встановлюється на рівні 50 ... 55 ° С. Вологість повітря, що виходить з сушарки, повинна бути 55 ... 60%, але не вище 70%. [2] У другому розділі проведено аналіз технологічного процесу, визначення факторів, що впливають на технологічний процес, наведено технологічну карту, складено структурну схему взаємозв’язку між технологічними параметрами об’єкта. Третій розділ присвячений розробленню та техніко-економічному обґрунтування функціональної схеми автоматизації процесу, наведено опис функціональної схеми автоматизації, технічне обгрунтування вибору функціональної схеми автоматизації, перераховані та описані усі 8 присутніх контурів регулювання. У четвертому розділіобґрунтовано вибір технічних засобів автоматизації та програмних продуктів людино-машинного інтерфейсу, обрано та наведено характеристики первинних вимірювальних перетворювачів та виконавчих механізмів, мікропроцесорних засобів автоматизації, програмні засоби людино-машинного інтерфейсу (SCADA/HMI), програмні засоби збору, обробки та візуалізації даних на базі хмарних технологій, детально розглянуто хмарні технології та їх види, проведено огляд ринку хмарних технологій, вибір та конфігурація хмарних програмних засобів на базі AWS, наведений практичний приклад створення e-mail сповіщення оператору у випадку перевищення температури в зоні сушіння однієї зі стрічок сушарки в режимі аларму. П’ятий розділ розкриває розробку програмного забезпечення комп’ютерно-інтегрованої системи керування технологічним процесом, а саме: - алгоритми функціонування контурів регулювання - програма функціонування мікропроцесорного програмного засобу автоматизації серії SimaticS7-1200 - програма функціонування людино-машинного інтерфейсу (SCADA/HMI) - огляд та розробка алгоритмів обробки даних в хмарі - огляд керування процесом сушіння за допомогою хмарних технологій - розробка Web-HMI інтерфейсу У шостому розділі наведено принципові схеми електричних з’єднань комп’ютерно-інтегрованої системи керуваннявимірювальних перетворювачів та виконавчих механізмів, мікропроцесорних засобів автоматизації. У сьомому розділі проведено моделювання САР вологості, що використовується для підтримання вологості картоплі на виході сушарки на рівні 10 %. Було проведено порівняння моделювання процесів за допомогою методу РФЧХ та оптимізаційних методів на базі блоку ResponseOptimizationв програмному пакеті Simulink. У восьмому розділі наведено опис розгорнутої функціональної схеми автоматизації. У дев’ятому розділі наведено специфікацію засобів автоматизації, детальний огляд кожного з обраних засобів автоматизації, технічна характеристика, тип, кількість, місцезнаходження приладу та вимірюваний параметр для кожного з приладів.