МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ Інженерно-педагогічний
КАФЕДРА АТП і В
НА ТЕМУ:
АСУ ТП процессом спікання агломераційної шихти
в умовах аглофабрики ВАТ ММК ім. Ілліча
КЕРІВНИК ПРОЕКТУ _______________________Щербаков С.В.
КОНСУЛЬТАНТИ:
З ЕКОНОМІКИ
І ОРГАНІЗАЦІЇ ВИРОБНИЦТВА______________Кліменко О.Ю.
З ОХОРОНИ ПРАЦІ_________________________Данілова Т.Г.
З ЦИВІЛЬНОЇ ОБОРОНИ____________________Шоботов В.М.
З НОРМОКОНТРОЛЮ______________________Черкашина Н.В.
ПРОЕКТ РОЗГЛЯНУТИЙ КАФЕДРОЮ І ДОПУЩЕНИЙ
ЗАВІДУВАЧ КАФЕДРОЮ______________________Гулаков С.В.
МАРІУПОЛЬ, 2002 р.
Пояснительная записка: с., рис., табл., приложений, источников.
Объект исследования - процесс спекания агломерационной шихты в условиях аглофабрики ОАО «ММК им. Ильича».
В пояснительной записке рассматриваются вопросы автоматизации участка спекания агломерационного цеха «ММК им. Ильича». Описывается состояние автоматизации в агломерационном производстве на данный момент времени. Литературный обзор содержит информацию о состоянии автоматизаци процесса спекания на различных комбинатах и предприятих черной металлургии, перспективные решения различных проблем и новые технологии. Создание АСУ ТП невозможно без тщательного изучения технологического процесса, поэтому вначале пояснительной записки рассматривается технологический процесс спекания и конструкция агломашины. На основании рассмотрения автоматизируемых параметров, рассматриваются задачи автоматизации и проектируется система АСУ ТП. В процессе проектирования разрабатывается структурная схема автоматизации, выбираются технические средства для контроля и регулирования параметров агломашины, разрабатывается функциональная схема автоматизации. Проектируется оптимальное расположение технических средств на щитах, монтажно-коммутационные и принципиально-электрические схемы подключения приборов.
В специальной части пояснительной записки предложена математическая модель спекания агломерационной шихты, реализуемая на ЭВМ, позволяющая быстро и с минимальными затратами исследовать влияние ведущих параметров процесса спекания (высоты слоя шихты, содержания углерода и влаги в шихте, скорости движения спекательных тележек и др.) на его технико-экономические показатели и может быть использована в качестве информационной части в АСУ агломерационным производством для оптимизации технологического процесса.
АВТОМАТИЗАЦИЯ, АГЛОМЕРАЦИОННАЯ МАШИНА, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, КОНТУР УПРАВЛЕНИЯ, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА, МИКРОКОНТРОЛЛЕР, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
стр.
Введение . . . . . . . . . . . 7
2 Описание технологического процесса . . . . . . 14
2.1 Производственные операции, осуществляемые на аглофабрике . 14
2.2 Характеристика и конструкция агломашины . . . . 20
3.1 Задачи управления процессом спекания . . . . . 29
4.1 Обоснование выбора АСУТП . . . . . . . 31
4.2 Описание, выбранной системы АСУ . . . . . 31
5 Функциональная схема АСУ ТП . . . . . . . 35
6 Специальная часть диплома . . . . . . . . 41
6.1 Разработка контура регулирования температуры в зажигательном
горне . . . . . . . . . . . 41
6.2 Разработка контура регулирования законченностью процесса
спекания . . . . . . . . . . 42
6.3 Разработка контура регулирования соотношением «топливо-воздух» 42
6.4 Проектирование принципиальной электрической схемы контура
регулирования соотношением «топливо-воздух» . . . 43
6.5 Проектирование щита КИПиА контура регулирования
соотношением «топливо-воздух» . . . . . . 44
6.6 Проектирование монтажно-коммутационной схемы контура
соотношением «топливо-воздух» . . . . . . 45
6.7.2 Выбор входных и выходных параметров . . . . 52
7 Охрана труда . . . . . . . . . . 53
спекания аглофабрики . . . . . . . . 54
7.4 Пожарная безопасность помещения отдела АСУ ТП . . . 62
8 Гражданская оборона . . . . . . . . .
8.2 Задание . . . . . . . . . .
при радиоактивном заражении . . . . . . .
9 Организация производства . . . . . . . .
9.1 Организация и планирование работ по текущей эксплуатации
и ремонту средств автоматизации . . . . . .
9.2 Расчет годового фонда времени рабочих . . . . .
9.3 Определение штата слесарей, обслуживающих систему контроля
и автоматического регулирования . . . . . .
9.4 Организация ремонтных работ и работ по поверке приборов .
9.5 Расчет капитальных затрат, связанных с внедрением АСУ ТП .
9.6 Затраты на материалы и запчасти . . . . . .
9.7 Расчет фонда заработной платы . . . . . .
9.8 Затраты на текущий ремонт КИП и А . . . . .
9.9 Прочие цеховые расходы . . . . . . .
9.10 Амортизационные отчисления . . . . . .
9.11 Энергетические затраты . . . . . . .
9.12 Экономическая эффективность предлагаемой системы
автоматизации . . . . . . . . .
9.13 Технико-экономические показатели . . . . .
Заключение . . . . . . . . . . .
Приложение А. Текс программы . . . . . . .
Приложение Б. Спецификация средств измерения . . . .
введение
Агломерация впервые была применена в цветной металлургии для спекания сернистых и медных руд, а также руд, содержащих свинец и цинк. Агломерация в промышленном масштабе развивалась на основе двух методов: продувкой воздуха через шихту и просасыванием воздуха.
Первые машины для непрерывного спекания руд были разработаны в результате ряда опытов Дуайтом и Ллойдом и были установлены в 1907 г. на заводах в Перу и Америке. В дальнейшем были разработаны и применены машины трех типов: барабанная, горизонтальная, круглая и ленточная с прямолинейным движением. Опыт эксплуатации подтвердил целесообразность применения последних, в результате чего началось их усовершенствование и развитие агломерации железных руд.
Современное агломерационное производство представляет собой сложную систему различных аппаратов, действующих в разных режимах и выполняющих различные функции.
Непрерывный рост производства агломерата, повышение требований к его качеству, а также поточность технологических процессов создали условия для широкого внедрения средств автоматического контроля и управления.
Комплексной автоматизации агломерационного производства уделяется большое внимание. Значительное место в технологической схеме агломерационного производства занимают процессы, связанные со спеканием шихты, одной из основных операций, определяющих качество агломерата.
Основная задача автоматизации агломерационного производства состоит в обеспечении максимальной производительности агломерационных машин и заданного качества агломерата. Одновременно автоматизация позволяет решать задачи повышения уровня организации производства, оперативности управ-ления технологическими процессами и в целом повышения экономической эффективности производства. Одним из важнейших направлений совер-шенствования управления является создание автоматизированных систем с применением вычислительной техники.
Автоматизированная система управления спекательным отделением является качественно новым этапом комплексной автоматизации и призвана обеспечить существенное увеличение производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции и других технико-экономических показате-лей агломерационного производства.
Автоматическое управление в спекательном отделении заключается в автоматическом поддержании высоты слоя аглошихты, загружаемой на машину, контроле и автоматическом регулировании процессом зажигания шихты, контроле температуры зажигания горна, регулирование законченности процесса спекания в конце активного участка аглошихты.
Особенностью построения АСУ является системный подход ко всей совокупности металлургических, энергетических и управленческих вопросов. Специалист по АСУ ТП должен владеть теорией автоматического управления, разбираться в конструкции металлургических агрегатов и основах технологии, достаточно свободно ориентироваться в работе цифровых вычислительных машин, их математическом и алгоритмическом обеспечении, уметь правильно применять технические средства информационной и управляющей техники.
В АСУ ТП воплощены достижения локальной автоматики, систем централизованного контроля, электронной и вычислительной техники. Кроме того, АСУ ТП производят общую централизованную обработку первичной информации в темпе протекания технологического процесса, после чего информация используется не только для управления этим процессом, но и преобразуется в форму, пригодную для использования на выше стоящих уровнях управления для решения оперативных и организационно-экономических задач.
Внедрение АСУ ТП, как и любое нововведение, связано с определенными трудностями и затратами. На этапе освоения проявляются недостатки отдельных элементов вычислительного комплекса, погрешности примененных алгоритмов управления, недостаточная адаптация персонала к условиям работы с помощью вычислительной техники и другое.