Данная подсистема предназначена для управления технологическим процессом мокрого помола твердого сырья в многокамерных шаровых мельницах открытого цикла.
Подсистема обеспечивает минимизацию суммарных затрат на помол сырья (и его обжиг на последующей стадии производства), связанных, с одной стороны, с затратами на измельчение сырья, с другой — на выпаривание воды при обжиге. С этой целью в подсистеме предусмотрены минимизация влажности шлама при ограничениях, определяемых его транспортабельностью, и стабилизация загрузки мельницы сырьем.
В качестве исходной информации для подсистемы контроля и управления используются следующие аналоговые сигналы: расход воды, положение ножа тарельчатого питателя (или датчика расхода сырья), электроакустические сигналы, распределенные по, длине мельницы, и выходной сигнал — вязкость шлама. Помимо этого, в подсистеме учитываются релейные сигналы, характеризующие режим работы мельницы и вспомогательных механизмов, поступление сырья в бункеры и в мельницу.
Алгоритмы контроля процесса мокрого помола сырья, входящие в подсистему, включают для каждой мельницы:
- текущий контроль аналоговых сигналов и печать смены состояний релейных сигналов;
- обнаружение нарушений технологического процесса и аварийных ситуаций с соответствующей сигнализацией и печатью;
- обнаружение нарушений работы аппаратурного комплекса АСУ, непосредственно связанного с объектом контроля и управления;
- вычисление средних (за заданный интервал времени) значений показателей работы мельниц и среднеквадратических отклонений основных измеряемых величин;
- регистрацию и учет времени работы оборудования и перебоев в поступлении сырья.
Схема подсистемы управления процессом помола сырья представлена на рисунке 19. Здесь показаны местный пост управления, УВМ и основные связи, реализуемые в указанной подсистеме.
Подсистема включает в себя контуры управления расходами сырья и воды по электроакустическим сигналам, контролируемым в двух участках мельницы (в первой камере и в зоне шламообразования). Эти сигналы имеют малое запаздывание, поэтому удается компенсировать основную часть высокочастотных возмущений, благодаря чему последние практически не влияют на выходные показатели работы мельниц: вязкость шлама и тонкость помола.
Компенсация низкочастотных возмущений обеспечивается коррекцией управления расходом воды по вязкости шлама.
Учитывая, что процесс помола сырья характеризуется существенной нестационарностью его характеристик, был разработан специальный корреляционный алгоритм самонастройки контура управления расходом воды по промежуточной переменной. Суть этого алгоритма заключается в минимизации степени связи между промежуточной и выходной величинами. Кроме рассмотренных алгоритмов в подсистеме разработан алгоритм управления технологическим процессом в переходных режимах: после пуска мельницы и подачи в нее сырья, а также при длительных перебоях в поступлении сырья.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном дипломном проекте была разработана функциональная схема автоматизации управления мокрого помола сырьевых материалов при производстве цемента.
Выбраны контролируемые параметры – уровень шума, вязкость, расход. Проведён расчёт надёжности и было установлено, что данная система является надёжной, так как наработка на отказ (Т0) составляет 5,2 лет.
Определён интервал, в котором находятся значения измеряемого параметра.
По статическим характеристикам мы определили устойчивость системы: при пересечении двух статических характеристик под углом 62° система характеризуется хорошей устойчивостью.
Определен критерий устойчивости системы автоматического управления, построен годограф: порядок характеристического уравнения равен 2 и вектор на рисунке повернут в положительном направлении на 2 квадранта - система является устойчивой.
Выбраны приборы и оборудование – цементная мельница, микрофонное устройство, приборы следящего уравновешивания, диафрагма камерная, дифманометр, вискозиметр ротационный; разработана таблица соединений и подключений, схема соединений внешних проводок, перечень составных частей щита, рассчитаны погрешности измерительных приборов: приведенная погрешность прибора КСУ2 равная 0,25 не превышает класс точности равный 1,5 , то прибор годен к эксплуатации.
Рассчитан экономический эффект от внедрения нового оборудования: ввод нового оборудования привёл к следующим положительным результатам таким как увеличению срока службы оборудования на 3 года, производительности оборудования в 2,2 раза; уменьшению годовых эксплуатационных издержек при использовании нового оборудования за счет уменьшения расходов на электроэнергию, за счет снижения расходов на заработную плату обслуживающего персонала в 2 раза, из-за высвобождения по одному человеку в каждой смене и привел к сокращению затрат на дополнительное обучение обслуживающего персонала из-за упрощения процессов обслуживания оборудования;
Так же ввод нового оборудования привёл и к другим результатам: привлечению дополнительных инвестиций; увеличению затрат на капитальный ремонт в процессе эксплуатации оборудования; увеличению амортизационных отчислений; увеличению расходов на послегарантийное сервисное обслуживание и покупку запасных частей.
Полезный эффект от внедрения нового оборудования составил 2505484,2 рублей, что указывает на экономическую целесообразность внедрения.
Помимо расчетных данных в данном проекте были полностью освещены вопросы охраны труда, техники безопасности, защиты экологии окружающей среды, приведены обязанности мастера на производстве и рассмотрены аспекты внедрения АСУТП на цементном заводе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 ГОСТ 2.105-95 ЕСКД Общие требования к текстовым документам.
2 ГОСТ 2.701-76 ЕСКД Схемы. Виды и типы. Общие требования.
3 Гальперин М.В. Автоматическое управление.- М.: ФОРУM: ИНФРА-М, 2004
4 Горошков Б. И. Автоматическое управление - М.: Издательский центр
"Академия", 2003.
5 Экономика строительства Под редакцией И. С. Степанова. М. : Юрайт, 1997
6 Клюев А. С., Глазов Б. В., Миндин М. Б. Техника чтения схем автоматического управления и техническою контроля,- Энерго-атомиздательство, 1983.
7 Кочетов В С., Марченко А. А., Немировский Л. Р. Автоматизациия производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов - Л : Стройиздательство, 1981
8 Солодовников В. В., Плотников В. Н. Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического peгулирования.-М.:Машиностроение,1988
9 Топчеев Ю. И. Атлас проектирования систем автоматического peгулирования.- М.: Машиностроение, 1989
10 Комлев Е. Н. Научные основы управления и организации труда: Учеб. пособие для машиностр. спец. техникумов.-М.:1987
11 Каталоги средств автоматизации