Automatizarea procesului de producție a plastifianților pentru industria materialelor plastice

Abstract

Scopul lucrării: cercetarea, proiectarea și simularea unui sistem automat de control al procesului de producție a plastifianților prin reacția de esterificare a uleiului de tall și uleiului de rapiță cu glicerină și adausuri, utilizând un PLC Siemens S7-1500 și interfață HMI. Obiectivele generale: Realizarea unui sistem tehnologic automatizat pentru controlul și monitorizarea procesului de esterificare, prin integrarea senzorilor industriali, a echipamentelor de acționare și a algoritmilor de reglare, implementarea unui sistem de control bazat pe regulator PID, precum și validarea funcționării instalației prin simulare și implementarea logicii de control și simularea în TIA Portal. Domeniul de cercetare: automatizarea proceselor industriale, tehnologii de măsurare și senzori industriali, achiziția și prelucrarea datelor tehnologice, sisteme de control, modelarea și simularea proceselor tehnologice, respectiv utilizarea platformelor SCADA/HMI în monitorizarea și gestionarea instalațiilor industriale. Capitolul 1: În acest capitol se oferă o prezentare generală asupra procesului tehnologic analizat, descriindu-se etapele principale ale fluxului industrial, echipamentele implicate și principiile de funcționare ale acestora. În final sunt analizate soluțiile tehnologice existente și importanța automatizării în optimizarea proceselor industriale. Capitolul 2: În acest capitol se detaliază echipamentele utilizate pentru măsurarea și controlul parametrilor tehnologici, fiind prezentate tipurile de senzori, actuatoare și algoritmi de reglare utilizați în industrie. Se explică principiul de funcționare al senzorilor de temperatură, nivel, presiune și debit, precum și integrarea acestora într-un sistem de achiziție a datelor. Tot aici se evidențiază rolul regulatorului PID în menținerea stabilității parametrilor și în creșterea preciziei procesului tehnologic. Capitolul 3: Acest capitol descrie partea practică prin modelarea și simularea procesului industrial analizat. Sunt prezentate metodologia de simulare, scenariile de testare și rezultatele obținute. Se analizează modul în care reglarea automată, precum și avantajele integrării funcțiilor de monitorizare și control prin interfață HMI. Concluzie: Lucrarea evidențiază importanța automatizării și a controlului PID în procesele industriale, contribuind la stabilizarea parametrilor tehnologici, îmbunătățirea calității produsului și creșterea eficienței operaționale.

Purpose of the thesis: the research, design and simulation of an automatic control system for the production process of plasticizers obtained by esterification of tall oil and rapeseed oil with glycerin and additives, using a Siemens S7-1500 PLC and an HMI interface. General objectives: to develop an automated technological system for controlling and monitoring the esterification process through the integration of industrial sensors, actuators and control algorithms; to implement a control system based on a PID controller, and to validate system operation through simulation and implementation of the control logic in TIA Portal. Research domain: industrial process automation, measurement technologies and industrial sensors, acquisition and processing of technological data, and system control, modelling and simulation of technological processes, and the use of SCADA/HMI platforms for monitoring and managing industrial installations. Chapter 1: This chapter provides an overview of the analyzed technological process, describing the main stages of the industrial flow, the equipment involved and their operating principles. Existing technological solutions are examined along with the importance of automation in optimizing industrial processes. Chapter 2: This chapter details the equipment used for measuring and controlling technological parameters. Different types of sensors, actuators and control algorithms used in industry are presented. The operating principles of temperature, level, pressure and flow sensors are explained, as well as their integration in a data acquisition system. The role of the PID controller in improving process stability and precision is also highlighted. Chapter 3: This chapter presents the practical component through modelling and simulation of the industrial process. The simulation methodology, test scenarios and obtained results are described. The advantages of automatic control and the integration of monitoring and control functions via the HMI interface are analyzed. Conclusion: The thesis highlights the importance of automation and PID control in industrial processes, contributing to the stabilization of technological parameters, the improvement of product quality and the increase of operational efficiency.