Шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау
Ф.7.04 - 02
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.О. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН УНИВЕРСИТЕТІ
Автоматтандыру, телекоммуникациялар және басқару кафедрасы
ТҮСІНДІРМЕЛІК ЖАЗБА
курстық жобаға
пәні: Автоматтандырылған басқару жүйелері
мамандығы: 5В070200-Автоматтандыру және басқару
Тақырыбы: Шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау
Жұмыс келесі Орындаған:
бағамен қорғалды Студент_________ Сейілхан Н.А. ИП-18-5к1
________________________ қолы, аты - жөні, тобы
бағасы, күні
Жетекші: _______ аға оқытушы Утебаев Е.М.
қолы, аты - жөні
Комиссия:
___________
қолы, аты - жөні
___________
қолы, аты - жөні
Норма бақылау
_____ Каюмов К.Г.
қолы, аты - жөні
Шымкент, 2021 ж.
Ф.7.05 - 04
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.О. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН УНИВЕРСИТЕТІ
Автоматтандыру, телекоммуникациялар және басқару кафедрасы
БЕКІТЕМІН
Кафедра меңгерушісі
_______т.ғ.к., доцент Мусабеков А.А.
_06____09___2021ж.
Автоматтандырылған басқару жүйелері
пәні бойынша курстық жоба
ТАПСЫРМА №_18____
Студент ____ Сейілхан Н.А. _ тобы____ ИП-18-5к1_______
(аты - жөні)
Тақырыбы: Шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау
Негізгі берілгендері: Автоматтандыру процесінің технологиялық схемасы, технологиялық процестің сипаттамасы
№
Түсіндірмелік жазбаның мазмұны
Орындау уақыты
Қабылдау көлемі (парақ саны)
Кіріспе.
07.12.21
1-2
1
Технологиялық процестің басқару объектісі ретінде талдауы
13.09.21
5-8
2
Басқару жүйесінің жүйе - техникалық синтезі
27.09.21
5-8
3
Автоматты басқару жүйесінің ақпараттық және бағдармалық қамтамассыздандыруларын жобалау
18.10.21
5-10
4
Бақылау және басқарудың құрылымдық схемасын жасау
01.11.21
4-9
5
Басқару жүйесінің аппаратура - техникалық синтезі
15.11.21
5-7
6
АБЖ - гі автоматтандыру және ақпараттандыру алгоритмдерін жасау және зерттеу
23.11.21
3-5
Қосымша.Тапсырыс спецификациясы
05.11.21
1-2
Қорытынды
10.12.21
1
№
Графикалық бөлігінің мазмұны
Орындау уақыты
Парақтар саны
Формат
1
Функционалды автоматтандыру схемасы
03.12.21ж.
1-2
А3 нсе А4
Әдебиеттер:
1. Утебаев Е.М. 5В070200 мамандық студенттеріне арналған Автоматтандырылған басқару жүйелері пәні бойынша курстық жобаны орындау бойынша әдістемелік нұсқау. Шымкент; М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Университеті. 2019,- 18б.
2.Номенклатурно - справочные материалы фирм производителей современного технического обеспечения систем автоматизации (Метран, Honeywell, Octagon, Advantech, Simens и др. 2011-2015 г.)
3. Нестеров А.Л. Проектирование АСУТП: Методическое пособие. Книга 1. - СПб.: Издательство ДЕАН, - 2006. - 757 с и Книга 2. 2009г - 944 с
4. Федоров Ю.Н. Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка. - M.: Инфра-Инженерия, 2008. - 928 с.
Тапсырманың берілген күні _06.09.21ж._, жұмысты қорғаған күні __.12.21ж.______
Жұмыс жетекшісі: аға оқытушы Утебаев Е.М.___
(аты - жөні, қолы)
Тапсырма орындауға қабылданды __06.09.21ж.______________
(күні, студенттің қолы)
Андатпа
Курстық жоба М.О. Әуезов ОҚУ - нің Автоматтандыру, телекоммуникация және басқару кафедрасында Шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау тақырыбына орындалған.
Жобаны орындаушы - ИП-18-5к1 тобының студенті Сейілхан Н.А.
Жобаның ғылыми жетекшісі - АТжБ кафедрасының аға оқытушысы Утебаев Ерлан Мусатаевич.
Курстық жоба 2021 жылы орындалған.
Жобада шикізатты ұнтақтау қондырғысын автоматтандыруды жүзеге асыру үшін Siemens фирмасының бағдарламаланатын логикалық контроллері қолданылады. Оның қызметі датчиктерден және алғашқы түрлендіргіштерден мәліметтерді жинақтау және сұраныс жасау фукнцияларды орындау, қосымша жабдықтарды басқару, реттеу, бақылау және сигналдау. Step 7 бағдарламаның модулімен реттеу орындалады. Пайдаланушы қажеттілігіне байланысты позициондық, пропорционалдық, пропорционалды-интегралдық, пропорционалды-интегралды-дифференц иалдық реттеулерді басқарылады. Басқарудың бірінші деңгейі бағдарламаланатын логикалық контроллер арқылы орындалады. Басқарудың екінші деңгейің дербес компьютер орындайды, ал глобалды үшінші деңгейінде басқару кәсіпорынның ТПАБЖ арқылы жүзеге асырылады.
Курстық жобаның көлемі 50 бет, 27 сурет және 7 кестеден тұрады.
Мазмұны
Кіріспе
5
1 Аналитикалық бөлім
1.1 Технологиялық үрдістің басқару объектісі ретінде талдауы
7
1.2 Басқару жүйесінің жүйе - техникалық синтезі
16
2 Технологиялық бөлім
2.1 Басқару және бақылаудың құрылымдық схемасы
21
2.2 Басқару жүйесінің аппаратура - техникалық синтезі
23
2.3 Басқару алгоритмдерін зерттеу және есептеу
33
Қорытынды
39
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
40
Қосымша А. Приборлар мен автоматтандыру құралдарының тапсырыс спецификациясы
42
Қосымша Ә. Автоматтандырудың функционалды схемасы
50
Кіріспе
Курстық жобаның тақырыбын таңдаудың қысқаша негіздемесі. Цемент өнімі ел экономикасын ілгері тартатын- құрылыстың негізгі құраущы бөлігінің бірі болып табылады. Құрылыс материалдарымен қатар болат, электр энергиясы, мұнай және көмір өндірумен қатар цемент өндірудің көлемі де еліміздің экономикалық потенциалын едәуір арттыратыны белгілі. Ел экономикасын ілгері тартушы құрылыстың үлкен көлемдегі бағдарламасында сапалы құрылыс материалдарын өндіруді іске асыру үшін көптеген жағдайлар жасалуы керек.
Тақырыптың өзектілігі. Цемент құрылыстың негізгі бөлігі. Болат, электр энергиясы, мұнай және көмір өндірумен қатар цемент өндірудің көлемі де еліміздің экономикалық потенциалын арттыра түседі.
Білікті мамандар мен ғалымдардың болжамы бойынша болашақта цемент бетон құрылысындағы негізгі конструкциялық материал болып табылады [1]. Құрылыстың үлкен көлемдегі бағдарламасында сапалы құрылыс материалдарын шығаруды іске асыру үшін көптеген жағдайлар жасалуы қажет. Материалдардың санын көбейтумен қатар технологиялық процесстердің механикаландырылуы мен өндірістің техникалық іс-шараларын да жоғарлату, өндірілетін өнім сапасын жақсарту, цементтен алынған тұтқыр заттардың қолдану аймағын да кеңейту іске асырылады. Халық шаруашылығы мен құрылыс үшін өнеркәсіптер цементтің 30-дан аса түрін шығаруда. Сондықтанда елімізде соңғы кездері цемент өндірісі механикаландыру мен автоматтандырудың арқасында қарқынды дамып келе жатыр. Қазіргі заманға сай өндірістің өнімділігін арттыру үшін технологиялық процесстің барлық бөлімінде автоматтандыру қондырғыларын орналастрылған. Бұл автоматтандыру мен механикаландыру технологиялық процесстің барлық сатысындағы шығарыатын өнімнің сапасын бақылауға және оны түзетуге, реттеуге мүмкіндік береді. Өндірістің автоматтандыру тапсырмасының негізгі тиімді шешімі болып оперативті автоматты бақылаудың технологиялық шешімдерін автоматты басқару жүйесімен қамтамасыз ету.
Зерттеу объектісі мен әдістері. Шикізатты ұнтақтау қондырғысының жаңа өндірістік әдістері енгізіліп және жоғары өндірістік қондырғылар орнатылған цемент өндіруші кәсіпорындар.
Шикізатты ұнтақтау қондырғысы үрдісінің технологиясы мен технологиялық регламентіне сәйкес цемент өндіру технологиялық үрдісті негізге ала отырып және технологиялық схемасының, отандық және шетелдік техникалық әдебиеттердегі материалдар.
Курстық жобаның мақсаты. Цемент өндіру өндірісіндегі шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау болып табылады. Цемент өндіруші кәсіпорнында қалдықсыз жұмыс істеп, ғылым мен өндірістің қазіргі замандық талабына толық жауап беретін басқару жүйесі еңбек өнімділігін ұлғайту мүмкіндігін беретін, өндірістің техникалық іс-шараларын да жоғарлату, өндірілетін өнім сапасын жақсарту, цементтен алынған тұтқыр заттардың қолдану аймағын да кеңейту.
Жобаның ғылыми жаңалығы. Цемент зауыдтарында жаңа өндіріс әдістері енгізіліп, жаңа жоғары өндірістік қондырғылар орнатылуда.
Құрылыс цементін өндіру процессін жетілдіру үшін өндіріс орындарында механикаландыру және автоматтандыру аппараттарын, машиналар мен қондырғыларын енгізеді. Арнайы автоматты қондырғыларды енгізу қондырғылардың апатсыз жұмысын қамтамасыз етеді, жаракат алу жағдайларын болдырмайды, атмосфералық ауа өндіріс қалдықтарымен ластанғаны туралы ескереді.
Автоматтандыру өндіріс тиімділігінің негізгі көрсеткіштерінің жақсаруына әкеледі: шығарылатын өнімнің мөлшерін көбейтеді, сапасын жақсартып, бағасын төмендетеді және еңбек өнімділігін арттырады.
Автоматикалық қондырғылардың орнатылуы жоғары сапалы өнім алуды, қалдықтар мен брак санын азайтуды қамтамасыз етеді, шикізат пен энергияның шығынын азайтуға, негізігі жұмысшылардың санын азайтуға, құрылысқа капиталды шығынын төмендетуге, қондырғыларды жөндеуге кететін уақытты қысқартуға мүмкіндік береді.
Жобаның практикалық маңыздылығы. Еліміздің цемент өндіруші кәсіпорындары әр түрлі цементтер шығарады, мысалы порландцемент, сульфатқа төзімді, жолға арналған, өте мықты, тез қатаятын, ақ және түрлі-түсті, асбестцемент бұйымдарына арналған цементтер. Қазақстанда 9 млн. тонна оның ішінде 400 мың тоннасы ақ және түрлі-түсті цемент өндірілуде.
Цемент материалдарын сапасы мен санын арттырумен бірге, технологиялық процесстердің механикаландырылуы мен өндірістің техникалық іс-шараларын да жоғарлату, өндірілетін өнім сапасын жақсарту, цементтен алынған тұтқыр заттардың пайдалану аймағын да ұлғайту көзделген.
Курстық жобаның көлемі мен құрылымы. Жобаның көлемі 71 бет, 27 сурет және 7 кестеден тұрады. Пайдаланған әдебиеттер тізімі 56. Сызба бөлігі А3 форматында 5 сызуды құрайды.
Курстық жоба түсіндірмелік жазбалар мен графикалық материалдардан құралған. Курстық жобада түсіндірмелік жазба екі бөлімнен тұрады. Бірінші бөлімде аналитикалық бөлім қарастырылған. Екіншісі технологиялық бөлімде: ақпараттық қамтамасыз ету, басқару жұйесінің құрылымын әзірлеу, басқару алгоритмдерін зерттеу және есептеу сұрақтары қарастырылған.
1 Аналитикалық бөлім
1.1 Технологиялық үрдістің басқару объектісі ретінде талдауы
1.1.1 Басқару объекті сипаттау
Қазақстандағы ірі және бірден бір цемент кәсіпорны болып табылатын, Састөбецемент АҚ ақ және декаративті цемент өнімін шығарады. Жобаның мақсаты берілген цемент ұнтағының майдалығы және құрамын, агрегаттардың өнімділігін жоғарлату автоматты бақылау және реттеу жүйесін құру болып табылады.
Цемент өндірісіндегі ұнтақтау үрдісінің, яғни ақ цементті алудың өндірістік процесі келесі технологиялық операциялардан тұрады:
1. Ұсақтау.
2. Шикізатты майдалау.
3. Шикізат қалдықтарын сақтау және түзеу.
4. Шикізат қалдықтарын күйдіру.
5. Цементті майдалау.
6. Цементті сақтау және тұтынушыға жеткізу.
Барлық технологиялық операциялар қазіргі заман қондырғыларымен жабдықталған.
Ұнтақтап майдалау және цементтің ұнтағы, цемент өндірісінде қорытынды, өте маңызды және күрделі сатысы болып табылады.
Астрационды жүйеде жұмыс істейтін барабанды-шарлы диірмен өндіріс цехындағы негізгі қондырғының бірі болып табылады."Састөбецемент"АҚ негізгі өндірісінде 2,3 x 13м өлшемді цементдиірмені қолданылады.
Ақ цемент алу үшін шикізат материалдары ретінде клинкер,гипс, қоспалар және декоративті цементтер алу үшін арналған пигменттер қолданылады.
Клинкер қоймасынан клинкер келіп түседі: гипс, зауодқа гипс заводынан келеді. Минералды қоспа ретінде диатамин қолданылады. Пигменттердің түсі әртүрлі болады.Органикалық және бейорганикалық жоғары атап өтілген шикізат материалдары зианды емес болып табылады. Цемент өндірістік процесі кезінде үлкен мөлшерде шаң бөлінеді. Қоршаған ортаға шаң шығаруын азайту үшін, өндірістің барлық сатысында шаңнан тазартатын қондырғы қолданылады.
Өрт қауіптілігінен өндіріс категориясы-Г, жарылыс қауіптілігі класы - В - І Іа.
Негізгі технологиялық қондырғының басты сипаттамасы болып, диірменнің өнімділігі болып табылады. Цементтік диірмендері екі камералы болады және өнімділігі 25-26 тсағ.
Дайын ақ цемент цемнттік диірмндерде ұсақ түрге майдаланғаннан соң, МЕСТ 22286 талаптарына сай болуы қажет.
Кесте 1.1
Барабанды диірменнің техникалық сипаттамасы
Көрсеткіштері
Өлшем бірлігі
Диірменнің типтік өлшемі
2,6 х 13 м
Барабан корпусының өлшемі. Ішкі диаметрі және ұзындығы
мм
2550
I және II камераларының ұзындығы
13040
Диірменнің айналу жылдамдығы
Негізгі жетектен
Қосалқы жетектен
м
Айн.мин
~7,45,1
~17,5
0,176
Негізгі жетек сипаттамасы: электр қозғалтқышының типі
-
СДС 16-41-16
Қуаты
кВт
1000
Айналу жылдамдығы
Айн.мин
375
Кернеуі
В
6000
Негізгі редукторының ауыспалы саны
-
21
Қосалқы жетек сипаттамасы: электр қозғалтқышының типі
-
АО 2 - 72 - 8
қуаты
кВт
17
Негізгі редукторының ауыспалы саны
-
198
Ұнтақталушы заттарсыз және электр қондырғыларды ескермегенде диірменнің жалпы салмағы
т
247,65
Майларды және подшипниктерді салқындатуға жұмсалатын судың шығыны
лмин
~160
№ 008 ситасында ұнтақтардың жұқалығы 8 - 10 % бойынша диірменнің өнімділігі: әк тасының қаттылығы орташа ылғалды ұнтақтау бойынша және топырақты шлам бойынша (кепкен заттар бойынша)
тч
32 - 42
Борлы және топырақты шламдарды ұнтақтау бойынша
-
Әк тасының қаттылығы орташа және топырақты кепкен ұнтақтау бойынша
-
Клинкерді ұнтақтау бойынша
25 - 26
Ақ цементті өндіруде, химиялық құрамы технологиялық регламентке сай ақ клинкер, МЕСТ 403 гипс тасы қолданылады. Нормативтік - техникалық құжаттарға (НТҚ) сай фосфогипсті, берогипсті, фторогипсті қолдануға болады.
НТҚ ссәйкес келетін қоспалар. Цементте активті минералды қоспалар мен қоспа - толықтырғыштар болмауы керек, ал ақ цементте қоспалармен бірге олардың суммалық құрамы цементтің салмағының 20% дейін, сонымен қатар активті минералды қоспалар 10% аспауы қажет және толықтырғыш қоспалар цемент салмағының 2% аспауы қажет.
Ақ цементке 1% аспайтын, құрылыстық - техникалық құрамын жоғалтпайтын, сонымен қатар органикалық цемент массасынан 0,15% аспайтын техникалық қоспаларды қосуға болады.
Өндірушімен тұтынушының келісімімен ақ цементке пластирициялайтын немесе гидрофобазициялайтын қоспаларды 0,5% артық қосуға болмайды.
Ақ цементтің қаттылығы 28 күннен кейін қосқанда 39,2 МПС - кепілденген марка 400; 49,0 МПС - кепілденген марка 500 кем болмауы керек.
Ақ цементтің қаттылығының вариациялау коэфиценті, әр түрлі және маркасы 28 күнде қысқы кезде, 1 квартал үшін есептелген сынау нәтижесі 7% болуы қажет.
Дайындаушы, ақ цементтің әр партиясын булау кезінде активтілігін анықтауы қажет.
Жарықтың шағылысу коэффиценті процентпен абсолютті шкаламен мынадан кем болмауы керек:
1) Ақ цемент сортымен:
1-20-80
2-20-75
3-20-70
2) Минералды қоспалармен:
толықтырғыштармен - 80
активтілермен - 75.
Ақ цементте күкірт қышқылының ангидриді (SO2) 3,5% аспауы қажет.
Ақ цементте магний оксидінің клинкері (MgO) 4% аспауы керек, темір закиси (F2O) 5%, ерімейтін қалдық 1,5% аспауы қажет.
Ақ цементтің қату мерзімінің басталуы 45 минуттан кем, ал соңы 10 сағаттан аспауы керек.
Ақ цементтің ұнтақ майдалылығы ситадағы қалдық өлшемі 0,08 ұяшықпен немесе 11 МЕСТ6613 бойынша 12% аспауы қажет, немесе беткі жағы 250 м2 кт-1 кем болмауы керек
Ақ цементте жалған қату қасиеті болмауы керек. Ақ цементті МЕСТ22287 бойынша маркалайды және каптайды.
МЕСТ22286 сәйкес ақ цемент ақтығы жағынан 3 сортқа бөлінеді: жоғарғы сорт - 80, БЦ - 1∙75 кем емес және БЦ−2 68 кем емес; ақ және декоративтік цементтердің маркасы - 300, 400 және 500 кгсм2, қатуының басталуы 12 сағаттан кем емес.
1.1.2 Технологиялық басқару объектін физика- химиялық негіздері
Ақ цементті алудын өндірістік процесінің технологиялық операцияларын жеке қарастырайық. Клинкерді алу үшін шикізат ретінде әк тасы, топырақ және кварцты құм қоспасы қолданылады.
Ұнтақтау.
Карьерден вагондармен (думпкарлармен) келген 1м дейінгі бөлшекті әк тастары ұнтақтағышқа келіп түсіріледі. Одан шыққан материал мен майда әк тастары ленталы транспортëрмен бункерге келеді. Бұдан материал пластинкалы жеткізгішпен балғалы ұнтақтағышқа салынады.
10 - 25 мм бөлшекті майдаланған әк тастары ленталы транспортëрлер жүйесімен 10 шикізат диірменінің бункеріне және шикізат қоймасына барады. Түсірілетін түйін, әк тастары диірмен бункерлеріне тарататын транспортëрды тоқтатқанда материал қоймаға түсетіндей етіп конструкторлық түрде жасалған. Ұнтақтағыштар мен тасымалдағыш түйіндерді шаңнан тазарту үшін фильтрлер жұмыс істейді.
Ұнтақтағышты материалмен толтыру арнайы орталық қалқандарда орнатылған амперметрлердің көмегімен электродвигательдерден келетін ток арқылы басқарылады.
Ұнтақтағыштың майлау жүйесі майдың температурасы мен қысымен өлшейтін майлау сатысының приборларының комплектімен басқарылады, майды қыздыру үшін арналған электр қыздырғышты іске қосады, сондай - ақ жұмыс істеп тұрған май насосын істеп шыққан жағдайда қосымша насоста автоматты түрде қосады, майлау жүйесінің істен шыққанын сигнализациялайды және станцияда машинаға қауіпті жұмыс туындаған жағдайда машинаны өшіреді.
Балғалы ұнтақтағышқа металдық заттардың түспеуін қамтамассыз ету үшін, транспортėрға металіздегіш орнатылады, лентада бөтен ферромагнитті зат пайда болғанда автоматты түрде лентаны тоқтатады және қалқанға ескерту сигналын жібереді. Балғалы ұнтақтағыш бункерінде материал деңгейі радиоактивті деңгей сигнализатормен бақыланады. Итеретін артқыш, визуалды бақылауды талап етеді, бөлек қалқанмен басқарылады, ал, қабылдау воронкасында материал деңгейін және колосникалық питателдің жұмысын бақылауға болатындай етіп орналастырылған. Қалқан басқару кнопкалары және артқыштың жұмысы мен олардың шекті жағдайларын сигналдайтын лампалар орнатылады.
Біріншіреттік ұнтақтау механизмдерін басқару 3, 4, 5, 6, 11, 12 колосникалық питателдің жылдамдығын қолдану арқылы барлық жүйенің жүктелуін реттеуге және олардың қосылуына немесе өшуіне келтіріледі, бір батырмамен қосылады: сонда да басында қосу алдында сигнал беріледі, содан соң ретімен механизмдер қосылады 12 - 6 - 5 - 11 - 4 және содан соң ғана бөлек батырмамен колосникалық питатель қосылады. Жүйе кері ретпен тоқтатылады: басында бөлек батырмамен қалған механизмдер өшіріледі. 5 немесе 6 механизмдердің өшірілуі питательдің автоматты түрде өшуіне әкеп соғады. Ұнтақтағыш өшірілмейді, өйткені оның жүктеулі күйде бірден өшірілуі келесі қосқанда тұрып қалуына әкеп соғады. Фильтрді өшіру басқа механизмдерді өшіруді керек етпейді.
Екіншіреттік ұнтақтау механизмдері 8, 9, 10, 11 балғалы ұнтақтағышта орнатылатын ІІІ қалқаннан басқарылады. Оларды басқару жуйені қосуға немесе тоқтатуға келтіреді. Басында жалпы батырманы басумен автоматты түрде қосу алды сигнал беріледі және кезегімен 10 - 11 - 9 механизмдер қосылады, содан соң бөлек батырмалармен пластикалық питателдер қосылады. Механизмдерді тоқтату кері ретпен іске асады. Соңғылары транспортëр бірден тоқтағанда автоматты түрде тоқтайды.
Топырақ шламын дайындау.
Карьерден теміржол вагондарымен келген топырақ итеретін түсіргішке түседі, одан пластиналық транспортëрмен болтушкалардың үстінде орналасқан вальцтық ұнтақтағышқа келеді.
Ұнтақталған топырақ ұнтақтағыштан болтушкаға түседі, онда суда беріледі. Шламның суына араластырылған ылғалдылығы 50% топырақ өзі ағып қабылдағышқа келеді, одан орталық жүгірткіш шламдық насостармен топырақ шламы бассейніне тартылады.
Топырақты шламды дайындау процесін реттеу мақсаты белгілі бір мөлшерде сұйық шлам алу. Сол үшін болтушкалар арасында материалды біркелкі таратуды және соған сәйкес су мөлшерін беруді қамтамассыз ету және дайын шламды қабылдағыштан толып кетпеу үшін насостармен сорып алу қажет.
Ұнтақтағыш пен болтушкаларды жүктеу, қалқанда орнатылған амперметрлердің көмегімен электродвигательдердің тогы арқылы реттеледі. Болтушкалардан шығатын шламның ағымдылығы бискокозиметрмен реттеледі, әр болтушкаға келетін судың мөлшері Q (м3сағ) интеграторлармен жасақталған расходомерлермен өлшенеді. Осы приборлардың көрсеткіштеріне қарап, машинист дистанционды басқарылатын мехонизммен болтушкаларға баратын судың мөлшерін реттейді. Қабылдағыштағы шламның мөлшері реттеледі және насостардың қосылып, өшуіне әсер ететін, позиционды деңгей реттегішпен автоматты реттеледі.
Итеретін түсіргіш бөлек қалқанмен І басқарылады, ал топырақты майдалау механизмдер (3, 4, 5) - ІІ қалқан арқылы, онда питателдің жылдамдығын өзгерткіш, барлық механизмдер мен судың жапқыштарын басқару кнопкалары, сигналдық лампалар және жоғарыда атап өткен реттеу - өлшеу құралдары орналасқан. Механизмдерді қосу және тоқтату жеке батырмалы посттар арқылы іске асады. Электрлік блокирлеу механизмдерді 5 - 4 - 3 ретімен қосуалды сигналды автоматты беру арқылы мүмкіндік береді. Қозғалтқыштардың біреуі өткен жағдайда автоматты түрде технологиялық ағындағы механизмдердің барлық қозғалтқыштары өшеді.
Майдалау немесе шикізатты ұнтақтау.
Қатты шикізат компоненттері (әк тастары, қоспалар) бункерлерден диірменге тарелкалы питателмен, топырақ шламы - ковштық питателмен жүктеледі, ал су жабқыштар арқылы реттеледі. Дайын шлам диірменнен қабылдағышқа түседі, одан центрожүгірткіш шламдық насостармен шламдық бассейндерге тартылады.
Шикізат ұнтақтау үрдісін реттеу шикізат шламынан берілген ұнтағын және берілген мөлшерде шикізат қоспасы компоненттерінің ылғалдылығын алу мақсатында.
Шикізат шихтасының компоненттерінің мөлшері питателдер алаңында орналасқан қалқан арқылы басқарылады, жылдамдықтың өзгеруімен келтіріледі және питателдердің электродвигателдерінің айналуы (айнмин) қалқанда орнатылған таховольтмерлердің көмегімен реттеледі. Диірменге берілетін шламның мөлшері ковистық питателдің айналу санына пропорционалды болу үшін, резервуларда артық шламды беру арқылы тұрақты деңгейде ұстап тұрады. Питателге топырақты шламның түсуі және одан қайта құйылуы электрлік зондтармен реттеледі, олардың сигналдық лампалары қалқанға шығарылған.
Диірменді материалмен жүктеу бірінші камерада шу жиілігімен реттеледі және көрсеткіш және өзіжазғыш құрылғымен жасақталған электроакустикалық құрылғының көмегімен өлшенеді.
Жүктеуді реттеу тарелкалық және ковштық питателдердің топтық тапсырушымен іске асады, ол бөлек компоненттердің берілген қатынастарын өзгертпей, диірменге түсетін материалдардың жалпы мөлшерін өзгертуге мүмкіндік береді. Шикізат шламның ылғалдылығы ротациондық вискозиметрмен реттеледі, ал диірменге берілетін су Q (м3сағ) мөлшері - шығынөлшегішпен реттеледі. Су беру дистанционды басқарылатын жабқышпен реттеледі. Қабылдағыштағы шламның H деңгейі шикізат шламының насостарының қосылуына және тоқтауына әсер ететін деңгейдің позиционды реттегішімен автоматты реттеледі және басқарылады. Қабылдағышта шламның деңгейі өскен жағдайда автоматты түрде ескерту сигналы беріледі. Диірменнің редукторы, подшипниктері және майлау станциясының жұмысы, егер подшипниктердің қорғауға қауіп төнген жағдайда, диірменді өшіру үшін импульс беретін және пайда болған ақау жөнінде автоматты түрде сигнал беруді қамтамассыз ететін құралдар кешенімен реттеледі.
Бірнеше диірмендермен істейтін насостардың қосылуы және өшірілуі бөлек батырмалы посттармен атқарылады. Соңғылары, диірменнен материалды түсіру мүмкіндігіне ие болу үшін, питателдер мен диірмендер үшін де қарастырылады. Агрегатты қосу алдында автоматты түрде ескерту сигналы беріледі. Содан соң, майдың параметрлері нармалды деңгейге жеткенде мельницаның басты жетегі қосылу үшін, автоматты түрде импульс берілетін құралдар комплекті, майлау жүйесі қосылады. Питателді тек, мельницаға жұмыс істеп тұрғанда ғана қосуға болады, оның тоқтауы питателдің өшуіне әкеп соғады.
Жұмыс істеп тұрған механизмдердің біреуі өздігінен өшкен жағдайда апаттық сигнал беріледі.
Диірменнің басты жетегінен басқа, жөндеу үшін арналған және тек жергілікті басқаруы ғана бар көмекші жетек болады. Екі жетек бірдей қосылмау үшін, олардың арасында электрлік блокирлеу болады. Барлық механизмдер үшін блокирлеусіз жергілікті басқаруға өту мүмкіндігі қарастырылады, бірақ майлау жүйесі бар мельницаның жетегінің блокирлеуі жергілікті басқаруда да сақталады.
Қатты топырақтың компоненттерін қолданғанда ковштық питателдің орнына үшінші тарелкалы питатель пайдаланылады. Бұл жағдайда, сондай - ақ қолмен реттейтін мергелде жұмыс істегенде, мельницаны жүктеу және шикізат шламының ылғалдылығын құралдардың көрсетуімен, автоматты реттеу процесін салыстырмалы түрде іске асыруға болады.
Шикізат шламын сақтау және түзету енгізу.
Дайындалған шикізат шламы шламнасостардың көмегімен шламбассейндерге барады. Цемент зауыдында бұл операция екі сатыда өтеді. Бірінші сатыда - вертикальды шламбассейндер пайдаланылады, екінші сатыда - горизонтальды. Вертикальды шламбассейндер шикізат қоспасының негізгі модуліне түзету енгізу үшін қолданылады. Бұл опреацияның негізгі мақсаты мынада: әк тастары пен топырақты араластыру кезінде әрқашан, шикізат компоненттерінің химиялық құрамы біртекті болмағандықтан, бірден химиялық құрамы талапқа сай шлам алу мүмкін болмайды.
Сонымен байланысты шикізат қоспасының құрамын жүйелік бақылау қажеттілігі туындайды және жоғарыда келтірілген параметрлердің қабылданған мәні ауытқыған жағдайда, жүйе шламның құрамына түзету енгізуді қажет етеді. Шикізат шламына түзету енгізу онда көмірқышқыл кальцийнің құрамына байланысты жүргізіледі. Түзету енгізілген шлам өздігінен горизонтальды шламбассейндерге құйылады, олар шихтаны гомогенизациялау және сақтау үшін қолданылады. Горизонтальды шламбассейндерде шихтаны араластыру механикалық және пневматикалық әсердің көмегімен іске асады. Шлам цемент заводының 3 - 5 күн жұмыс істеуіне артық етіп жасалсды.
Күйдіру.
„Састөбецемент" АҚ түзету енгізілген шикізат шламын күйдіру үшін, 3,6X150м өлшемді төрт айналмалы пештер қолданылады. Шламнасостардың көмегімен шихта шламөткізгіш арқылы, пешке материалдарды ковштық беру принципі бойынша жұмыс істейтін шламдық питателге жеткізіледі.Материал питателден кейін ағыспен термикалық өңдеу үшін айналмалы пешке түседі. Клинкерді күйдірудің мінездемелік ерекшелігі ақ цемент үшін, 1600°С тең температура болып есептеледі, пісіру ерітіндінің аз мөлшерінде (10% дейін) жүзеге асады.
Ерітіндіде SiO2 жоғары мөлшерде, отқа төзімді футерлі материал хромофорлы қосыныдының отыруына мүмкіндік бермеуі қажет. Сондықтан, футерлеу үшін айналмалы пештің екі гайккасы ақ клинкерді өндіру кезінде тек магнизальды отқа төзімді қыштар қолданады.
Цементті тұтынушыға тиеу және сақтау.
Цементті темірбетонды силостарда сақтайды. Силостар қатарынан төрт қатарға орналастырады. Силостар қопсытуға арналған пневматикалық құрылғылармен және цемент тиеу үшін құрылады, ал кейде араластыруға арналады. Силосотан қолданылған ауа тазалаудан кейін атмосфераға шығарылады.
Тұтынушыға арналған үйген түрде цементті түсіру үшін арнайы жүк түсіруші құрылғыларды қолданады, олар түптерде орналастырады және силостардың қағаз қаптары жақтары. Цемент жарысы 5-6 слойға жүктеледі . Цементті арнайы айырылуларда буып-түйуі, ол үшін арнайы буып-түйетін машиналар қолданылады. Цементпен толтырылған қаптар ленталық конвейерге түсіріледі , тұтынушыға транспортермен содан соң апарылады .
1.2 Басқару жүйесінің жүйе - техникалық синтезі
1.2.1 Құру мақсаты, басқару критериі және автоматтандыру жүйенің талаптары
Жергілікті құрылғыларды автоматтандырылған басқару жүйесін (АБЖ) құру келесі құру сатылардан тұрады [9-14]:
негізгі берлгендерді анықтау;
АБЖ жобалау;
АБЖ жүзеге асыру;
АБЖ апробациялау;
қоданысқа беру.
Берілген жұмыста АБЖ элементтерін жасау және жобалауды жүзеге асыруды жобалау. Бірақ келесі мәселелерді шешу керек:
келесі бөлімдерден тұратын, сүзгілеу процесінің автоматтандырылған басқару жүйесін жүзеге асыру үшін бағдарламалық - техникалық комплексті таңдау:
LabVIEW АБЖ бағдарламалық - техникалық комплексінің құрылымын анықтау;
бағдарламалық - техникалық комплекстің аппараттық және бағдарламалық комплексін таңдау;
автоматтандырылған басқару жүйесінің элементтерін құру:
бағдарламалық - техникалық комплекс үшін бағдарламалық қамтамасыздандыруды жазу;
АБЖ торабтарын жинау, процесті модельдеу, алгоритмдерлі жазу;
модельдерді (процестің, басқару алгоритмдердің) қолдану арқылы бағдарламалық - техникалық комплектің және АБЖ құрастырылған элементтерінің функциялауын тексеру;
АБЖ функциялауын тексеру.
Басқару жүйесі, ұсақтау процесінің басқа (автоматтандырылған және автоматтандырылмаған) сатыларымен интеграция, сонымен қатар осы сатыларда автоматтандырылмайтын технологиялық аппараттардың басқару жүйесін қосу кезінде қиындықтар тудырмауы керек.
Басқару жүйесі келесі топтағы функцияларыды жүзеге асыру үшін арналған:
технологиялық процестің мнемосхемаларының түрлі - түсті орындаған, бақылау және реттеу панельдерінің көмегімен жүзеге асырылған жұмыс станцияларының экрандарынан және операторлардың панельдерінен ұнтақтау қондырғысын оперативті бақылау және автоматты басқару;
орантылған технологиялық және апаттық шекарадан технологиялық параметрлердің төменгі және жоғарғы шектерінен шығу кезінде ескерту және апаттық сигналдау;
оператор - технологтарға ақпараттар мнемосхема, бақылау және реттеу панельдері, графиктер, оқиға протоколы, кесте, текстік хабарлама түріндегі жеткізу жұмыс станцияларының түрлі - түсті мониторларында жүзеге асрылуы керек;
келесі кластағы оқиғалардың пайда болу кезінде автоматты протоколдау:
технологиялық процестің жүруі кезіндегі бұзылулар мен ауытқулар туралы хабарлама;
екілік оқиғалардың (электр қондырғыларды өшіруқосу, клапандардың ашылуыжабылуы) пайда болуы туралы хабарлама;
оператор - технологтың жұмысы туралы хабарлама;
жүйелік хабарламалар.
ауысым және тәулік бойы технологиялық параметрдердің орташа мәндерін түзу және автоматты протоколдау;
шикі зат шығынын, соңғы өңдеуді есептеу және нақты өндеумен салыстыруды түзу және автоматты протоколдау;
ауысым және тәулік бойы қондырғы бойынша материалдық ағындардың орташа мәндерін түзу және автоматты протоколдау;
апаттық жағдайлардың пайда болу протоколын баспаға шығару:
берілген уақыт аралығында оперативті және есептік ақпаратты архивтеу және оның технологиялық қызметкерлердің талдауы үшін ары қарай баспаға шығару.
Басқару жүйесін құрудың негізгі мақсаттары болып табылады:
оперативтікті және басқару дәлдігін жоғарылату есебінен материалдық және энергетикалық шығындарды төмендету;
автоматтандыру жүйесін енгізу есебінен технологиялық процесс пен қондырғылардың функциялау сенімділігін жоғарылату;
қондырғылардың берілген өнімділігін қамтамасыз ету кезінде материалдық шығындарды минимизациялау.
1.2.2 Басқару жүйенің басқарылатын функцияларын таңдауды негіздеу
Өндірістік есеп қойылымың тиімді шешу үшін, құйым үрдістін құрылыстарды басқару негізінде жеткілікті және керекті шешімдер уақытылы ақпараттарға сүйену керек, ал бұл ақпараттарды тазалау құрылыстардың жұмыс барысындағы технологиялық қадағалау қамтамасыз етеді.
Цемент өндіру кәсіпорындарда, түрлерді механикалық процесстің жұмысын қадағалау дегеніміз: ұсақтардың мөлшерлерін қадағалау; салмақты заттардың концентрациясын қадағалау; диірменнің жылдамдығын реттеу және қадағалау; қабылдағыштарда, қабылдағыштарда ағынды суладын деңгейін сигналдау және қадағалау.
Технологиялық параметрлердің (шығын, температура, рН, концентрация және басқалары) мәндері тиісті құралдармен және жабдықтармен, немесе есептеу барысында анықталуы мүмкін.
Технологиялық қадағалау кезде, ұсақтау құрылғылардан өту уақыты ескерілу керек [2,12].
Цемент өндіру үрдістерді белгілі нүктелерде қадағалауды қамтамасыз ету үшін, период сайын клинкер, гипс және қоспалар туралы мәлеметтер алынып тұрады.
Цементтік шихтаны ұнтақтау шикізатты алдын ала өңдеу бөлімшесінде негізінен құбырлы тұйық диірмендерде жүргізіледі. Шихтаның компоненттері - клинкер, гипс, қоспалар - тарелкалы питательдермен диірменге үздіксіз беріліп отырады.
Бұл жағдайда жанама параметрлері ретінде диірменді жүктеуді бақылау құрылғыларын (ДЖБҚ) қолданады, олар диірменнің кіріс және шығыс цапфаларына орналастырылады және соның арқасында диірменнің өнімділігін және берілетін шихтаның ұнтақталуы туралы мәліметтер алып тырады. Ұнтақтаудың берілген мөлшерін қамтамасыз ету үшін, жүктеу сигналдарының өзгерулерінің арасындағы белгілі бір жағдайды ұстап тұру және компоненттердің өнімділігін қоса қадағалау қажет [2].
Шарды цементік диірменнің математикалық моделі сызықты түрде қарастыруға болады, бірақ кешігуі бар түбір-рационалды функцияларымен апракцимациялау қажет, көбінесе түбір-рационалды бөлігі бірінші дәрежелі инерциялы қатарға сәйкес келеді.
Автоматты реттеу жүйелерінің мүмкін варианттарын қарастырайық. Екі-каскадты автоматты реттеу жүйесінің схемасы 1.5 суретте келтірілген. Диірменді жүктеудің деңгейін реттегіші 1-1 поз. бастапқы копоненттерді берілуіне әсер береді. Бұл реттегішке камералы насостың ауысып қосылу дискретті датчигінен реттеуші сигнал келіп түседі, сонымен қатар тарелкелі қабылдағыштың иотына бекітілген 1-2 поз индукциялы датчигінен де кері байланыс сигналы келіп түседі. Электрлі акустикалық сигналдың шамасы төмендегенде немесе камералы насостың ауысып қосылу жиілігі жоғарласа, 1-1 реттегіші әсері клинкердің шығынын кемітуге бағыттылады, ал электрлі акустикалық сигналдың шамасы жоғарласа немесе камералы насостың ауысып қосылу жиілігі төмендесе, онда реттегіш клинкердің берілуін көбейтеді. Гипсті және қоспалардың мөлшерлеу (дозалау) 1-4, 1-5 және 1-6 шығынды қатынас реттегіштері арқылы іске асырылады.
Диірменде материалдардың деңгейі өзгергенде диірменді жүктеуді бақылау құрылғыларынан (ДЖБҚ) тұрақты ток сигналдары 1-1 және 1-6 электронды реттегіштерінің кірісіне беріледі, олар өз кезегінде орындаушы механизмдеріне әсер береді. Әрбір орындаушы механизмдерінің датчиктерінен кері байланысты пропорционалды сигналдар да 1-1 және 1-6 реттегіштерге келіп тұрады.
Берілген қатынасты реттеу бөлек-бөлек әрбір реттегіштің баптауы арқылы атқарылады, ал қоспалардың шығыны - бөлек 1-6 реттегіші арқылы, оның кірісіне клинкердің тарелкалы питателінің орындаушы механизмінің датчигінен және қоспалардың тарелкалы питателінің орындаушы механизмінің датчигінен пропорцияналды сигналдар келіп түседі. Клинкердің берілуінің өзгеруінен қоспалар реттегіші іске қосылады және өз орындаушы механизмдерін іске қосады. Егер индуктивті датчиктердің реттегіштеріндегі разбаланс токтары теңескенге дейін, соңғысы орын ауыстыруын жалғастыра береді.
Сурет 1.1. Диірменге берілетін шикізат деңгейін реттеу схемасы
Диірменге шикізатты беруді реттеуден басқа негігі параметр ретінде диірменнің айналуын жылдамдығын бақылау мен реттеу және диірменде цементтің қозғалуына әсер ету үшін ауа ағынының қозғалысын бақылау мен реттеу болып табылады. Мынадай 1.6 суретте осы бақылау мен реттеу контуры көрсетілген.
Сурет 1.2. Диірменнің айналуын жылдамдығын және қысылған ауаны берілуін реттеу схемасы
Диірменнің айналуын жылдамдығын реттеу 1-2 реттегіші, ал қысылған ауаны берілуін реттеу 1-6 реттегіші арқылы іске асырылады.
1.2.3 Басқару жүйенің ақпараттық функцияларын таңдауын негіздеу
ТПАБЖ ақпараттық жүйесі объекттен келетін ақпараттарды жинақтап қоймай және оны өңдеуі де қажет, былайша айтқанда сақтау, архивтеу, өткізіп жіберу, мәліметтерді талдау жүргізу және қауіпті жағдайларды анықтау, қолданушының барлық сұранысын қанағаттандыратын мәліметтерді эффективті қарап шығуын қамтамасыз ету
Сонымен, дайындалатын ТПА ақпараттық жүйесі максималды және тез арада мәліметтерді жинақтаушы, сосын оларды өңдеу жүргізу және қолданушының барлық сұранысын қанағаттандыратын мәліметтерді эффективті қарап шығуына максималды қолайлы қамтамасыз етуі тиіс.
Бірінші және екінші нөмірлі цемет диірмендерін жүктеу, цемент диірменінің шарларының және цильпебстердің құлауынан пайда болатын тербелісі бойынша (шумер) іске асырылады. Мұндай жағдайда сесмодатчиктер қажет болады. Ол күшйткіш-түрлендіргіш блогімен бірге бір комплектте болады.
Бір цементтік диірменде екі сейсмодатчиктер қолданылады. Мысалы, егер цементтік диірменге үлкен немесе қиын ұнтақталатын клинкер келіп түсетін болса, ол бірден бірінші камерадан екіншісіне өтеді, оны екінші сейсмодатчик бақылай бастайды, яғни диірменді жүктеуде толып кетпеу үшін және диірмен ірі ұнтақты цемент шығып кетпес үшін. Ұнтақтың нәзіктігін периодты түрде лабораториялық талдау мәліметтері бойынша тексеріп отырады.
Маңызды технологиялық параметрлерінің бірі болып диірменге түсетін шихталар мөлшері және шихтаның компоненттерінің қатынас мөлшері, диірменге берілетін қысылған ауа жылдамдығы, диірмен подшинпиктерінің температурасы, подшипниктерді майлау жүйесі және диірменнің айналу жылдамдығы.
Осы атап шыққан параметрлерді бақылау және реттеу үшін біз бұл жобада Метран, Honeywell, Fisher-Rosemount, Siеmens компанияларының техникалық автоматтандыру құралдарының негізінде ақпараттарды жинақтау функцияларын іске асырушы автоматтандыру жүйесін құрастырдық. Барлық автоматтандыру құралдары 2006-2010 жылдарда өндірілген құралдар.
Өндірістік топ Метран - әртүрлі өндірістік салаларды жиі қолданылатын казіргі заман жоғары дәлдікті және температура, қысым, деңгей датчиктерін эксплуатациялауда сенімділігі өте жоғары құралдарды әлемдегі ең ірі құрастырушы және жасап шығаратын өнеркәсіп.
Метран датчиктерінің тобы мақсатта белгіленуі, техникалық және эксплуатациялау сипаттамасы, контрукциясымен және комплектлеуі жағынан ерекшеленетін жүздеген моделдері және мыңдаған ордалуы ерекше құралдары бар болып есептеледі.
Көп сериялы өндірісін өнеркәсіпті құрастыру тәжірибе жинақтау және сервистік қызмет көрсетуімен датчиктерді көп жылдық эксплуатациялау тәжірибесінің арқасында қысқа мерзім ішінде түрлендіргіштердің өзіндік сипаттамаларын микропроцессорлік өңдеу мүмкіндігі бар бірінші отандық датчиктері құрастырған және шығыруды игерген кәсіпорны болып табылады; датчиктер жаңа қолданушылық сапаларға ие болуда; қызмет көрсетуі қысқаруда, эксплуатациялық және жөндеу шығындары қысқаруда, эксплуатациялау алдындағы даындық жұмыстарына жұсалатын уақыт қысқаруда, өлшеудің сенімділігі мен дәлдігі артуда [11].
Барлық технологиялық үрдістің жағдайы әрбір аппараттың жағдайымен бағаланды. Әрбір аппараттың жағдайы үш жағдайлық күйімен бағалануы мүмкін: қалыпты жұмыс істеу, онда үрдістің барлық параметрлері бір қалыпты; апаттың алдыңғы жағдайы, онда кандай да бір параметрдің берілген қалыпты жағдайдан ауытқуы және апатты соңғы жағдайы.
Технологиялық объектен мәліметтерді жинақтауды қамтамасыз ету үшін, барлық датчиктер және бірінші реттік түрлендіргіштер бағдарламаланатын логикалық контроллерге (БЛК) жалғануы тиіс, ол белгілі алгоритмге сәйкес мәліметтерді жинақтауды қамтамасыз ету үшін әрбір датчиктерден және бірінші реттік түрлендіргіштерден үнемі сұраныс алып отырады. БЛК бір уақыттың ішінде мәліметтерді жинақтай отырып, қолданушыға қолайлы түрде оларды жеткізе алады.Сосын БЛК мәліметтерді БЛК жалғанған дисплейге шығарады және мәліметтерді орталық өндірістік компьютерге (ӨК) жеткізеді. Онда сақтау, архивтеу, қарап шығу, ТПАБЖ мәліметтерді өткізу орындалады. Былайша айтқанда біз дайындаған ТПА ақпараттық жүйесі мәліметтерді өңдеудің үш деңгейінен тұрады, сурет 1.3 қара.
Осы жоғарыда айтылған датчиктеден келіп түсетін мәліметтерді жинақтау әртүрлі бақылау, басқару функциясын орындау және ақпараттық қамтамасыз етілуі Siemens компаниясының бағдарламаланатын логикалық контроллері (БЛК) қолданылады. Өндірісті глабалды басқару үшін де Siemens компаниясының өндірістік компьютерлері мен сұйық кристалды мониторлары қолданылады.
Қарастырылған техникалық құралдарының негізінде біз таңдау жасаған автоматтандыру жүйесі мынадай ақпараттық функцияларды орындайды:
- контроллермен датчиктерден келіп түскен мәліметтерді цикл бойынша жинақтау;
- жоғары АБЖ контроллер арқылы мәліметтерді өткізу;
- контроллер арқылы бақылау және басқару;
- датчиктерден және т.б. құралдардан түскен мәліметтерді архивтеу;
- жоғары АБЖ архивтелінген мәліметтерді өткізу;
- технолгиялық үрдісті логикалық және математикалық басқару;
- сұраныс бойынша мәліметтерді өткізу;
- мониторларда өтіп жатқан технологиялық үрдісті көрсету;
- мониторлар экранына өтіп жатқан технологиялық үрдістің параметрлерінің әртүрлі мәнін көрсету (кестелер, графикалар, диаграммалар);
TE
PE
FE
QE
. . .
LE
БЛК
Өндірістік компьютер
Пернетақталы дисплей
Монитор
ТП АБЖ
Сурет 1.3. ТПА ақпараттық жүйесі мәліметтерді өңдеудің үш деңгейі
Осы жоғары карастырылған функциялар АБЖ - ның жоғары деңгейінде де орындалады.
2 Технологиялық бөлім
2.1 Басқару және бақылаудың құрылымдық схемасы
2.1.1 Басқару жүйесінің ақпараттық және бағдарламалық қамтамасыз етулері
Технологиялық үрдістерді автоматтандырылған жүйесі ыункционалды құрылымы мынадай келесі функциялардан тұрады:
- ақпараттарды жинақтау;
- параметрлердің ауытқуын бақылау;
- оперативтік бақылау;
- өндірісті есептеу;
- жағдайды талдау;
- оптимизациялау;
- ұсыныстарды жасақтау;
- шешімдерді іске асыру;
Ақпараттық құрылым мынадан тұрады:
- аналогты шамалар датчиктері;
- объектпен кері байланыс құрылғысы;
- оператормен байланыстырушы құрылғы;
- есептеуіш комплекс;
- басқару құрылғысы;
- орындаушы механизмдері;
Алгоритмдік құрылым ақпаратты жинақтау, біріншіреттік өңдеу, дұрыстығы жайлы бақылау, дұрыстығы емес жайлы коррекциялау, көрсеткіштерді есептеу, оперативті және оперативті емес ТЭК көрсеткіштерді есептеу, моделдердің адаптациялау, жағдайды талдау, оптимизациялау, кемшіліктерді жою, технологиялық режимді тұрақтандыру, ұсыныстарды жасақтау бойынша алгоритмдерінің бірі біріне байланысын сипаттайды.
Ақпаратты-математикалық қамтамасыздандыру (АМҚ) түсінігі 2.1- суретте көрсетілгендей техникалық құралдарының және ақпараттарды өңдеу тәсілдерінің жиындығының жүйесі ретінде қабылдаймыз
Сурет 2.1. Жүйенің ақпараттық құрылымы
АМҚ құрылымдық схемасын қарастырайық, ол ақпараттық ағындармен байланыстырылған блоктардың жиынтығынан тұрады.
1 блокта объектен келіп түсетін ақпараттарды бірінші реттік өңдеу жүргізіледі. 1 блок тікелей объекттегі көрсеткіштерді немес математикалық моделдер көмегімен есептеуге белгіленген. 1 блоктан алынған көрсеткіштерді, 2 блокта тұратын шектеулермен салыстырылады. Дәл осында тапсырманың берілуіне қарай, көрсеткіштер жиынтығынан басқару критериясы құралады; осы операциялардың нақты көрсеткіштермен орындалу мүмкіндігін қарастырып қана қоймай, бірақ және көрсеткіштердің болжамдалған көрсеткіштермен де орындалу мүмкіндігін қарастырады. 3 блокта арнай көрсеткіштерді талдау жасайды, онда олардың сипаттамаларының бағасын беруге және өзгерістерінің заңдылықтарын шығаруға мүмкіндік береді. 4 блок қолданушыға (диспетчерге, экономистке, механикке және т.б.) қажетті ақпараттарды таңдау және дайындық жасауды қамтамасыз етеді. 5 блок болжамдаланатын көрсеткіштерді есептеуге арналған, оның көмегімен оператор қабылданған шешімдерді объекттердге іске қоспай тұрып қандай жағдайға баратынын қарастырады.
6 блоктың көмегімен тапсырмаларға таңдау жасалынады және олардың шешімінің кезегі анықталады. Дәл осында ағымдағы және болжамдалынған басқару және шектелінетін кретерияларының мәнін талдау жасалынады, шешімдерінің әртүрлі варианттарын анықтайды және олар ең дұрыс шешімін таңдайдуды қамтамасыз етеді. 6 блоктың функциялары ақпараттық жүйе бөлігіне қатысы жоқ шеңберінен шығып отырады, мұнда анқтылап айтсақ басқарушы әсерлер құрыастырылады. Жүйені алғашқы іске қосқанда бұл функциялар адамның орындауымен атқарылады, басқару кретериясына, егер ондай жағдай қажеті болса.
2.1.1.1 ТПАБЖ программалық қамтамасыз етілуін таңдау және негіздеу
ТПАБЖ бағдарламалық қамтамасыздандыруы ретінде Sirius SCADA жүйесі таңдалынды.
Жалпы жағдайы. Бұл жүйе нақты уақыт "Сириус SCADA" жүйесі "НПА Вира Реалтайм" фирмасының мамандары 1996 жылы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.О. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН УНИВЕРСИТЕТІ
Автоматтандыру, телекоммуникациялар және басқару кафедрасы
ТҮСІНДІРМЕЛІК ЖАЗБА
курстық жобаға
пәні: Автоматтандырылған басқару жүйелері
мамандығы: 5В070200-Автоматтандыру және басқару
Тақырыбы: Шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау
Жұмыс келесі Орындаған:
бағамен қорғалды Студент_________ Сейілхан Н.А. ИП-18-5к1
________________________ қолы, аты - жөні, тобы
бағасы, күні
Жетекші: _______ аға оқытушы Утебаев Е.М.
қолы, аты - жөні
Комиссия:
___________
қолы, аты - жөні
___________
қолы, аты - жөні
Норма бақылау
_____ Каюмов К.Г.
қолы, аты - жөні
Шымкент, 2021 ж.
Ф.7.05 - 04
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.О. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН УНИВЕРСИТЕТІ
Автоматтандыру, телекоммуникациялар және басқару кафедрасы
БЕКІТЕМІН
Кафедра меңгерушісі
_______т.ғ.к., доцент Мусабеков А.А.
_06____09___2021ж.
Автоматтандырылған басқару жүйелері
пәні бойынша курстық жоба
ТАПСЫРМА №_18____
Студент ____ Сейілхан Н.А. _ тобы____ ИП-18-5к1_______
(аты - жөні)
Тақырыбы: Шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау
Негізгі берілгендері: Автоматтандыру процесінің технологиялық схемасы, технологиялық процестің сипаттамасы
№
Түсіндірмелік жазбаның мазмұны
Орындау уақыты
Қабылдау көлемі (парақ саны)
Кіріспе.
07.12.21
1-2
1
Технологиялық процестің басқару объектісі ретінде талдауы
13.09.21
5-8
2
Басқару жүйесінің жүйе - техникалық синтезі
27.09.21
5-8
3
Автоматты басқару жүйесінің ақпараттық және бағдармалық қамтамассыздандыруларын жобалау
18.10.21
5-10
4
Бақылау және басқарудың құрылымдық схемасын жасау
01.11.21
4-9
5
Басқару жүйесінің аппаратура - техникалық синтезі
15.11.21
5-7
6
АБЖ - гі автоматтандыру және ақпараттандыру алгоритмдерін жасау және зерттеу
23.11.21
3-5
Қосымша.Тапсырыс спецификациясы
05.11.21
1-2
Қорытынды
10.12.21
1
№
Графикалық бөлігінің мазмұны
Орындау уақыты
Парақтар саны
Формат
1
Функционалды автоматтандыру схемасы
03.12.21ж.
1-2
А3 нсе А4
Әдебиеттер:
1. Утебаев Е.М. 5В070200 мамандық студенттеріне арналған Автоматтандырылған басқару жүйелері пәні бойынша курстық жобаны орындау бойынша әдістемелік нұсқау. Шымкент; М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Университеті. 2019,- 18б.
2.Номенклатурно - справочные материалы фирм производителей современного технического обеспечения систем автоматизации (Метран, Honeywell, Octagon, Advantech, Simens и др. 2011-2015 г.)
3. Нестеров А.Л. Проектирование АСУТП: Методическое пособие. Книга 1. - СПб.: Издательство ДЕАН, - 2006. - 757 с и Книга 2. 2009г - 944 с
4. Федоров Ю.Н. Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка. - M.: Инфра-Инженерия, 2008. - 928 с.
Тапсырманың берілген күні _06.09.21ж._, жұмысты қорғаған күні __.12.21ж.______
Жұмыс жетекшісі: аға оқытушы Утебаев Е.М.___
(аты - жөні, қолы)
Тапсырма орындауға қабылданды __06.09.21ж.______________
(күні, студенттің қолы)
Андатпа
Курстық жоба М.О. Әуезов ОҚУ - нің Автоматтандыру, телекоммуникация және басқару кафедрасында Шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау тақырыбына орындалған.
Жобаны орындаушы - ИП-18-5к1 тобының студенті Сейілхан Н.А.
Жобаның ғылыми жетекшісі - АТжБ кафедрасының аға оқытушысы Утебаев Ерлан Мусатаевич.
Курстық жоба 2021 жылы орындалған.
Жобада шикізатты ұнтақтау қондырғысын автоматтандыруды жүзеге асыру үшін Siemens фирмасының бағдарламаланатын логикалық контроллері қолданылады. Оның қызметі датчиктерден және алғашқы түрлендіргіштерден мәліметтерді жинақтау және сұраныс жасау фукнцияларды орындау, қосымша жабдықтарды басқару, реттеу, бақылау және сигналдау. Step 7 бағдарламаның модулімен реттеу орындалады. Пайдаланушы қажеттілігіне байланысты позициондық, пропорционалдық, пропорционалды-интегралдық, пропорционалды-интегралды-дифференц иалдық реттеулерді басқарылады. Басқарудың бірінші деңгейі бағдарламаланатын логикалық контроллер арқылы орындалады. Басқарудың екінші деңгейің дербес компьютер орындайды, ал глобалды үшінші деңгейінде басқару кәсіпорынның ТПАБЖ арқылы жүзеге асырылады.
Курстық жобаның көлемі 50 бет, 27 сурет және 7 кестеден тұрады.
Мазмұны
Кіріспе
5
1 Аналитикалық бөлім
1.1 Технологиялық үрдістің басқару объектісі ретінде талдауы
7
1.2 Басқару жүйесінің жүйе - техникалық синтезі
16
2 Технологиялық бөлім
2.1 Басқару және бақылаудың құрылымдық схемасы
21
2.2 Басқару жүйесінің аппаратура - техникалық синтезі
23
2.3 Басқару алгоритмдерін зерттеу және есептеу
33
Қорытынды
39
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
40
Қосымша А. Приборлар мен автоматтандыру құралдарының тапсырыс спецификациясы
42
Қосымша Ә. Автоматтандырудың функционалды схемасы
50
Кіріспе
Курстық жобаның тақырыбын таңдаудың қысқаша негіздемесі. Цемент өнімі ел экономикасын ілгері тартатын- құрылыстың негізгі құраущы бөлігінің бірі болып табылады. Құрылыс материалдарымен қатар болат, электр энергиясы, мұнай және көмір өндірумен қатар цемент өндірудің көлемі де еліміздің экономикалық потенциалын едәуір арттыратыны белгілі. Ел экономикасын ілгері тартушы құрылыстың үлкен көлемдегі бағдарламасында сапалы құрылыс материалдарын өндіруді іске асыру үшін көптеген жағдайлар жасалуы керек.
Тақырыптың өзектілігі. Цемент құрылыстың негізгі бөлігі. Болат, электр энергиясы, мұнай және көмір өндірумен қатар цемент өндірудің көлемі де еліміздің экономикалық потенциалын арттыра түседі.
Білікті мамандар мен ғалымдардың болжамы бойынша болашақта цемент бетон құрылысындағы негізгі конструкциялық материал болып табылады [1]. Құрылыстың үлкен көлемдегі бағдарламасында сапалы құрылыс материалдарын шығаруды іске асыру үшін көптеген жағдайлар жасалуы қажет. Материалдардың санын көбейтумен қатар технологиялық процесстердің механикаландырылуы мен өндірістің техникалық іс-шараларын да жоғарлату, өндірілетін өнім сапасын жақсарту, цементтен алынған тұтқыр заттардың қолдану аймағын да кеңейту іске асырылады. Халық шаруашылығы мен құрылыс үшін өнеркәсіптер цементтің 30-дан аса түрін шығаруда. Сондықтанда елімізде соңғы кездері цемент өндірісі механикаландыру мен автоматтандырудың арқасында қарқынды дамып келе жатыр. Қазіргі заманға сай өндірістің өнімділігін арттыру үшін технологиялық процесстің барлық бөлімінде автоматтандыру қондырғыларын орналастрылған. Бұл автоматтандыру мен механикаландыру технологиялық процесстің барлық сатысындағы шығарыатын өнімнің сапасын бақылауға және оны түзетуге, реттеуге мүмкіндік береді. Өндірістің автоматтандыру тапсырмасының негізгі тиімді шешімі болып оперативті автоматты бақылаудың технологиялық шешімдерін автоматты басқару жүйесімен қамтамасыз ету.
Зерттеу объектісі мен әдістері. Шикізатты ұнтақтау қондырғысының жаңа өндірістік әдістері енгізіліп және жоғары өндірістік қондырғылар орнатылған цемент өндіруші кәсіпорындар.
Шикізатты ұнтақтау қондырғысы үрдісінің технологиясы мен технологиялық регламентіне сәйкес цемент өндіру технологиялық үрдісті негізге ала отырып және технологиялық схемасының, отандық және шетелдік техникалық әдебиеттердегі материалдар.
Курстық жобаның мақсаты. Цемент өндіру өндірісіндегі шикізатты ұнтақтау қондырғысының автоматты басқару жүйесін жобалау болып табылады. Цемент өндіруші кәсіпорнында қалдықсыз жұмыс істеп, ғылым мен өндірістің қазіргі замандық талабына толық жауап беретін басқару жүйесі еңбек өнімділігін ұлғайту мүмкіндігін беретін, өндірістің техникалық іс-шараларын да жоғарлату, өндірілетін өнім сапасын жақсарту, цементтен алынған тұтқыр заттардың қолдану аймағын да кеңейту.
Жобаның ғылыми жаңалығы. Цемент зауыдтарында жаңа өндіріс әдістері енгізіліп, жаңа жоғары өндірістік қондырғылар орнатылуда.
Құрылыс цементін өндіру процессін жетілдіру үшін өндіріс орындарында механикаландыру және автоматтандыру аппараттарын, машиналар мен қондырғыларын енгізеді. Арнайы автоматты қондырғыларды енгізу қондырғылардың апатсыз жұмысын қамтамасыз етеді, жаракат алу жағдайларын болдырмайды, атмосфералық ауа өндіріс қалдықтарымен ластанғаны туралы ескереді.
Автоматтандыру өндіріс тиімділігінің негізгі көрсеткіштерінің жақсаруына әкеледі: шығарылатын өнімнің мөлшерін көбейтеді, сапасын жақсартып, бағасын төмендетеді және еңбек өнімділігін арттырады.
Автоматикалық қондырғылардың орнатылуы жоғары сапалы өнім алуды, қалдықтар мен брак санын азайтуды қамтамасыз етеді, шикізат пен энергияның шығынын азайтуға, негізігі жұмысшылардың санын азайтуға, құрылысқа капиталды шығынын төмендетуге, қондырғыларды жөндеуге кететін уақытты қысқартуға мүмкіндік береді.
Жобаның практикалық маңыздылығы. Еліміздің цемент өндіруші кәсіпорындары әр түрлі цементтер шығарады, мысалы порландцемент, сульфатқа төзімді, жолға арналған, өте мықты, тез қатаятын, ақ және түрлі-түсті, асбестцемент бұйымдарына арналған цементтер. Қазақстанда 9 млн. тонна оның ішінде 400 мың тоннасы ақ және түрлі-түсті цемент өндірілуде.
Цемент материалдарын сапасы мен санын арттырумен бірге, технологиялық процесстердің механикаландырылуы мен өндірістің техникалық іс-шараларын да жоғарлату, өндірілетін өнім сапасын жақсарту, цементтен алынған тұтқыр заттардың пайдалану аймағын да ұлғайту көзделген.
Курстық жобаның көлемі мен құрылымы. Жобаның көлемі 71 бет, 27 сурет және 7 кестеден тұрады. Пайдаланған әдебиеттер тізімі 56. Сызба бөлігі А3 форматында 5 сызуды құрайды.
Курстық жоба түсіндірмелік жазбалар мен графикалық материалдардан құралған. Курстық жобада түсіндірмелік жазба екі бөлімнен тұрады. Бірінші бөлімде аналитикалық бөлім қарастырылған. Екіншісі технологиялық бөлімде: ақпараттық қамтамасыз ету, басқару жұйесінің құрылымын әзірлеу, басқару алгоритмдерін зерттеу және есептеу сұрақтары қарастырылған.
1 Аналитикалық бөлім
1.1 Технологиялық үрдістің басқару объектісі ретінде талдауы
1.1.1 Басқару объекті сипаттау
Қазақстандағы ірі және бірден бір цемент кәсіпорны болып табылатын, Састөбецемент АҚ ақ және декаративті цемент өнімін шығарады. Жобаның мақсаты берілген цемент ұнтағының майдалығы және құрамын, агрегаттардың өнімділігін жоғарлату автоматты бақылау және реттеу жүйесін құру болып табылады.
Цемент өндірісіндегі ұнтақтау үрдісінің, яғни ақ цементті алудың өндірістік процесі келесі технологиялық операциялардан тұрады:
1. Ұсақтау.
2. Шикізатты майдалау.
3. Шикізат қалдықтарын сақтау және түзеу.
4. Шикізат қалдықтарын күйдіру.
5. Цементті майдалау.
6. Цементті сақтау және тұтынушыға жеткізу.
Барлық технологиялық операциялар қазіргі заман қондырғыларымен жабдықталған.
Ұнтақтап майдалау және цементтің ұнтағы, цемент өндірісінде қорытынды, өте маңызды және күрделі сатысы болып табылады.
Астрационды жүйеде жұмыс істейтін барабанды-шарлы диірмен өндіріс цехындағы негізгі қондырғының бірі болып табылады."Састөбецемент"АҚ негізгі өндірісінде 2,3 x 13м өлшемді цементдиірмені қолданылады.
Ақ цемент алу үшін шикізат материалдары ретінде клинкер,гипс, қоспалар және декоративті цементтер алу үшін арналған пигменттер қолданылады.
Клинкер қоймасынан клинкер келіп түседі: гипс, зауодқа гипс заводынан келеді. Минералды қоспа ретінде диатамин қолданылады. Пигменттердің түсі әртүрлі болады.Органикалық және бейорганикалық жоғары атап өтілген шикізат материалдары зианды емес болып табылады. Цемент өндірістік процесі кезінде үлкен мөлшерде шаң бөлінеді. Қоршаған ортаға шаң шығаруын азайту үшін, өндірістің барлық сатысында шаңнан тазартатын қондырғы қолданылады.
Өрт қауіптілігінен өндіріс категориясы-Г, жарылыс қауіптілігі класы - В - І Іа.
Негізгі технологиялық қондырғының басты сипаттамасы болып, диірменнің өнімділігі болып табылады. Цементтік диірмендері екі камералы болады және өнімділігі 25-26 тсағ.
Дайын ақ цемент цемнттік диірмндерде ұсақ түрге майдаланғаннан соң, МЕСТ 22286 талаптарына сай болуы қажет.
Кесте 1.1
Барабанды диірменнің техникалық сипаттамасы
Көрсеткіштері
Өлшем бірлігі
Диірменнің типтік өлшемі
2,6 х 13 м
Барабан корпусының өлшемі. Ішкі диаметрі және ұзындығы
мм
2550
I және II камераларының ұзындығы
13040
Диірменнің айналу жылдамдығы
Негізгі жетектен
Қосалқы жетектен
м
Айн.мин
~7,45,1
~17,5
0,176
Негізгі жетек сипаттамасы: электр қозғалтқышының типі
-
СДС 16-41-16
Қуаты
кВт
1000
Айналу жылдамдығы
Айн.мин
375
Кернеуі
В
6000
Негізгі редукторының ауыспалы саны
-
21
Қосалқы жетек сипаттамасы: электр қозғалтқышының типі
-
АО 2 - 72 - 8
қуаты
кВт
17
Негізгі редукторының ауыспалы саны
-
198
Ұнтақталушы заттарсыз және электр қондырғыларды ескермегенде диірменнің жалпы салмағы
т
247,65
Майларды және подшипниктерді салқындатуға жұмсалатын судың шығыны
лмин
~160
№ 008 ситасында ұнтақтардың жұқалығы 8 - 10 % бойынша диірменнің өнімділігі: әк тасының қаттылығы орташа ылғалды ұнтақтау бойынша және топырақты шлам бойынша (кепкен заттар бойынша)
тч
32 - 42
Борлы және топырақты шламдарды ұнтақтау бойынша
-
Әк тасының қаттылығы орташа және топырақты кепкен ұнтақтау бойынша
-
Клинкерді ұнтақтау бойынша
25 - 26
Ақ цементті өндіруде, химиялық құрамы технологиялық регламентке сай ақ клинкер, МЕСТ 403 гипс тасы қолданылады. Нормативтік - техникалық құжаттарға (НТҚ) сай фосфогипсті, берогипсті, фторогипсті қолдануға болады.
НТҚ ссәйкес келетін қоспалар. Цементте активті минералды қоспалар мен қоспа - толықтырғыштар болмауы керек, ал ақ цементте қоспалармен бірге олардың суммалық құрамы цементтің салмағының 20% дейін, сонымен қатар активті минералды қоспалар 10% аспауы қажет және толықтырғыш қоспалар цемент салмағының 2% аспауы қажет.
Ақ цементке 1% аспайтын, құрылыстық - техникалық құрамын жоғалтпайтын, сонымен қатар органикалық цемент массасынан 0,15% аспайтын техникалық қоспаларды қосуға болады.
Өндірушімен тұтынушының келісімімен ақ цементке пластирициялайтын немесе гидрофобазициялайтын қоспаларды 0,5% артық қосуға болмайды.
Ақ цементтің қаттылығы 28 күннен кейін қосқанда 39,2 МПС - кепілденген марка 400; 49,0 МПС - кепілденген марка 500 кем болмауы керек.
Ақ цементтің қаттылығының вариациялау коэфиценті, әр түрлі және маркасы 28 күнде қысқы кезде, 1 квартал үшін есептелген сынау нәтижесі 7% болуы қажет.
Дайындаушы, ақ цементтің әр партиясын булау кезінде активтілігін анықтауы қажет.
Жарықтың шағылысу коэффиценті процентпен абсолютті шкаламен мынадан кем болмауы керек:
1) Ақ цемент сортымен:
1-20-80
2-20-75
3-20-70
2) Минералды қоспалармен:
толықтырғыштармен - 80
активтілермен - 75.
Ақ цементте күкірт қышқылының ангидриді (SO2) 3,5% аспауы қажет.
Ақ цементте магний оксидінің клинкері (MgO) 4% аспауы керек, темір закиси (F2O) 5%, ерімейтін қалдық 1,5% аспауы қажет.
Ақ цементтің қату мерзімінің басталуы 45 минуттан кем, ал соңы 10 сағаттан аспауы керек.
Ақ цементтің ұнтақ майдалылығы ситадағы қалдық өлшемі 0,08 ұяшықпен немесе 11 МЕСТ6613 бойынша 12% аспауы қажет, немесе беткі жағы 250 м2 кт-1 кем болмауы керек
Ақ цементте жалған қату қасиеті болмауы керек. Ақ цементті МЕСТ22287 бойынша маркалайды және каптайды.
МЕСТ22286 сәйкес ақ цемент ақтығы жағынан 3 сортқа бөлінеді: жоғарғы сорт - 80, БЦ - 1∙75 кем емес және БЦ−2 68 кем емес; ақ және декоративтік цементтердің маркасы - 300, 400 және 500 кгсм2, қатуының басталуы 12 сағаттан кем емес.
1.1.2 Технологиялық басқару объектін физика- химиялық негіздері
Ақ цементті алудын өндірістік процесінің технологиялық операцияларын жеке қарастырайық. Клинкерді алу үшін шикізат ретінде әк тасы, топырақ және кварцты құм қоспасы қолданылады.
Ұнтақтау.
Карьерден вагондармен (думпкарлармен) келген 1м дейінгі бөлшекті әк тастары ұнтақтағышқа келіп түсіріледі. Одан шыққан материал мен майда әк тастары ленталы транспортëрмен бункерге келеді. Бұдан материал пластинкалы жеткізгішпен балғалы ұнтақтағышқа салынады.
10 - 25 мм бөлшекті майдаланған әк тастары ленталы транспортëрлер жүйесімен 10 шикізат диірменінің бункеріне және шикізат қоймасына барады. Түсірілетін түйін, әк тастары диірмен бункерлеріне тарататын транспортëрды тоқтатқанда материал қоймаға түсетіндей етіп конструкторлық түрде жасалған. Ұнтақтағыштар мен тасымалдағыш түйіндерді шаңнан тазарту үшін фильтрлер жұмыс істейді.
Ұнтақтағышты материалмен толтыру арнайы орталық қалқандарда орнатылған амперметрлердің көмегімен электродвигательдерден келетін ток арқылы басқарылады.
Ұнтақтағыштың майлау жүйесі майдың температурасы мен қысымен өлшейтін майлау сатысының приборларының комплектімен басқарылады, майды қыздыру үшін арналған электр қыздырғышты іске қосады, сондай - ақ жұмыс істеп тұрған май насосын істеп шыққан жағдайда қосымша насоста автоматты түрде қосады, майлау жүйесінің істен шыққанын сигнализациялайды және станцияда машинаға қауіпті жұмыс туындаған жағдайда машинаны өшіреді.
Балғалы ұнтақтағышқа металдық заттардың түспеуін қамтамассыз ету үшін, транспортėрға металіздегіш орнатылады, лентада бөтен ферромагнитті зат пайда болғанда автоматты түрде лентаны тоқтатады және қалқанға ескерту сигналын жібереді. Балғалы ұнтақтағыш бункерінде материал деңгейі радиоактивті деңгей сигнализатормен бақыланады. Итеретін артқыш, визуалды бақылауды талап етеді, бөлек қалқанмен басқарылады, ал, қабылдау воронкасында материал деңгейін және колосникалық питателдің жұмысын бақылауға болатындай етіп орналастырылған. Қалқан басқару кнопкалары және артқыштың жұмысы мен олардың шекті жағдайларын сигналдайтын лампалар орнатылады.
Біріншіреттік ұнтақтау механизмдерін басқару 3, 4, 5, 6, 11, 12 колосникалық питателдің жылдамдығын қолдану арқылы барлық жүйенің жүктелуін реттеуге және олардың қосылуына немесе өшуіне келтіріледі, бір батырмамен қосылады: сонда да басында қосу алдында сигнал беріледі, содан соң ретімен механизмдер қосылады 12 - 6 - 5 - 11 - 4 және содан соң ғана бөлек батырмамен колосникалық питатель қосылады. Жүйе кері ретпен тоқтатылады: басында бөлек батырмамен қалған механизмдер өшіріледі. 5 немесе 6 механизмдердің өшірілуі питательдің автоматты түрде өшуіне әкеп соғады. Ұнтақтағыш өшірілмейді, өйткені оның жүктеулі күйде бірден өшірілуі келесі қосқанда тұрып қалуына әкеп соғады. Фильтрді өшіру басқа механизмдерді өшіруді керек етпейді.
Екіншіреттік ұнтақтау механизмдері 8, 9, 10, 11 балғалы ұнтақтағышта орнатылатын ІІІ қалқаннан басқарылады. Оларды басқару жуйені қосуға немесе тоқтатуға келтіреді. Басында жалпы батырманы басумен автоматты түрде қосу алды сигнал беріледі және кезегімен 10 - 11 - 9 механизмдер қосылады, содан соң бөлек батырмалармен пластикалық питателдер қосылады. Механизмдерді тоқтату кері ретпен іске асады. Соңғылары транспортëр бірден тоқтағанда автоматты түрде тоқтайды.
Топырақ шламын дайындау.
Карьерден теміржол вагондарымен келген топырақ итеретін түсіргішке түседі, одан пластиналық транспортëрмен болтушкалардың үстінде орналасқан вальцтық ұнтақтағышқа келеді.
Ұнтақталған топырақ ұнтақтағыштан болтушкаға түседі, онда суда беріледі. Шламның суына араластырылған ылғалдылығы 50% топырақ өзі ағып қабылдағышқа келеді, одан орталық жүгірткіш шламдық насостармен топырақ шламы бассейніне тартылады.
Топырақты шламды дайындау процесін реттеу мақсаты белгілі бір мөлшерде сұйық шлам алу. Сол үшін болтушкалар арасында материалды біркелкі таратуды және соған сәйкес су мөлшерін беруді қамтамассыз ету және дайын шламды қабылдағыштан толып кетпеу үшін насостармен сорып алу қажет.
Ұнтақтағыш пен болтушкаларды жүктеу, қалқанда орнатылған амперметрлердің көмегімен электродвигательдердің тогы арқылы реттеледі. Болтушкалардан шығатын шламның ағымдылығы бискокозиметрмен реттеледі, әр болтушкаға келетін судың мөлшері Q (м3сағ) интеграторлармен жасақталған расходомерлермен өлшенеді. Осы приборлардың көрсеткіштеріне қарап, машинист дистанционды басқарылатын мехонизммен болтушкаларға баратын судың мөлшерін реттейді. Қабылдағыштағы шламның мөлшері реттеледі және насостардың қосылып, өшуіне әсер ететін, позиционды деңгей реттегішпен автоматты реттеледі.
Итеретін түсіргіш бөлек қалқанмен І басқарылады, ал топырақты майдалау механизмдер (3, 4, 5) - ІІ қалқан арқылы, онда питателдің жылдамдығын өзгерткіш, барлық механизмдер мен судың жапқыштарын басқару кнопкалары, сигналдық лампалар және жоғарыда атап өткен реттеу - өлшеу құралдары орналасқан. Механизмдерді қосу және тоқтату жеке батырмалы посттар арқылы іске асады. Электрлік блокирлеу механизмдерді 5 - 4 - 3 ретімен қосуалды сигналды автоматты беру арқылы мүмкіндік береді. Қозғалтқыштардың біреуі өткен жағдайда автоматты түрде технологиялық ағындағы механизмдердің барлық қозғалтқыштары өшеді.
Майдалау немесе шикізатты ұнтақтау.
Қатты шикізат компоненттері (әк тастары, қоспалар) бункерлерден диірменге тарелкалы питателмен, топырақ шламы - ковштық питателмен жүктеледі, ал су жабқыштар арқылы реттеледі. Дайын шлам диірменнен қабылдағышқа түседі, одан центрожүгірткіш шламдық насостармен шламдық бассейндерге тартылады.
Шикізат ұнтақтау үрдісін реттеу шикізат шламынан берілген ұнтағын және берілген мөлшерде шикізат қоспасы компоненттерінің ылғалдылығын алу мақсатында.
Шикізат шихтасының компоненттерінің мөлшері питателдер алаңында орналасқан қалқан арқылы басқарылады, жылдамдықтың өзгеруімен келтіріледі және питателдердің электродвигателдерінің айналуы (айнмин) қалқанда орнатылған таховольтмерлердің көмегімен реттеледі. Диірменге берілетін шламның мөлшері ковистық питателдің айналу санына пропорционалды болу үшін, резервуларда артық шламды беру арқылы тұрақты деңгейде ұстап тұрады. Питателге топырақты шламның түсуі және одан қайта құйылуы электрлік зондтармен реттеледі, олардың сигналдық лампалары қалқанға шығарылған.
Диірменді материалмен жүктеу бірінші камерада шу жиілігімен реттеледі және көрсеткіш және өзіжазғыш құрылғымен жасақталған электроакустикалық құрылғының көмегімен өлшенеді.
Жүктеуді реттеу тарелкалық және ковштық питателдердің топтық тапсырушымен іске асады, ол бөлек компоненттердің берілген қатынастарын өзгертпей, диірменге түсетін материалдардың жалпы мөлшерін өзгертуге мүмкіндік береді. Шикізат шламның ылғалдылығы ротациондық вискозиметрмен реттеледі, ал диірменге берілетін су Q (м3сағ) мөлшері - шығынөлшегішпен реттеледі. Су беру дистанционды басқарылатын жабқышпен реттеледі. Қабылдағыштағы шламның H деңгейі шикізат шламының насостарының қосылуына және тоқтауына әсер ететін деңгейдің позиционды реттегішімен автоматты реттеледі және басқарылады. Қабылдағышта шламның деңгейі өскен жағдайда автоматты түрде ескерту сигналы беріледі. Диірменнің редукторы, подшипниктері және майлау станциясының жұмысы, егер подшипниктердің қорғауға қауіп төнген жағдайда, диірменді өшіру үшін импульс беретін және пайда болған ақау жөнінде автоматты түрде сигнал беруді қамтамассыз ететін құралдар кешенімен реттеледі.
Бірнеше диірмендермен істейтін насостардың қосылуы және өшірілуі бөлек батырмалы посттармен атқарылады. Соңғылары, диірменнен материалды түсіру мүмкіндігіне ие болу үшін, питателдер мен диірмендер үшін де қарастырылады. Агрегатты қосу алдында автоматты түрде ескерту сигналы беріледі. Содан соң, майдың параметрлері нармалды деңгейге жеткенде мельницаның басты жетегі қосылу үшін, автоматты түрде импульс берілетін құралдар комплекті, майлау жүйесі қосылады. Питателді тек, мельницаға жұмыс істеп тұрғанда ғана қосуға болады, оның тоқтауы питателдің өшуіне әкеп соғады.
Жұмыс істеп тұрған механизмдердің біреуі өздігінен өшкен жағдайда апаттық сигнал беріледі.
Диірменнің басты жетегінен басқа, жөндеу үшін арналған және тек жергілікті басқаруы ғана бар көмекші жетек болады. Екі жетек бірдей қосылмау үшін, олардың арасында электрлік блокирлеу болады. Барлық механизмдер үшін блокирлеусіз жергілікті басқаруға өту мүмкіндігі қарастырылады, бірақ майлау жүйесі бар мельницаның жетегінің блокирлеуі жергілікті басқаруда да сақталады.
Қатты топырақтың компоненттерін қолданғанда ковштық питателдің орнына үшінші тарелкалы питатель пайдаланылады. Бұл жағдайда, сондай - ақ қолмен реттейтін мергелде жұмыс істегенде, мельницаны жүктеу және шикізат шламының ылғалдылығын құралдардың көрсетуімен, автоматты реттеу процесін салыстырмалы түрде іске асыруға болады.
Шикізат шламын сақтау және түзету енгізу.
Дайындалған шикізат шламы шламнасостардың көмегімен шламбассейндерге барады. Цемент зауыдында бұл операция екі сатыда өтеді. Бірінші сатыда - вертикальды шламбассейндер пайдаланылады, екінші сатыда - горизонтальды. Вертикальды шламбассейндер шикізат қоспасының негізгі модуліне түзету енгізу үшін қолданылады. Бұл опреацияның негізгі мақсаты мынада: әк тастары пен топырақты араластыру кезінде әрқашан, шикізат компоненттерінің химиялық құрамы біртекті болмағандықтан, бірден химиялық құрамы талапқа сай шлам алу мүмкін болмайды.
Сонымен байланысты шикізат қоспасының құрамын жүйелік бақылау қажеттілігі туындайды және жоғарыда келтірілген параметрлердің қабылданған мәні ауытқыған жағдайда, жүйе шламның құрамына түзету енгізуді қажет етеді. Шикізат шламына түзету енгізу онда көмірқышқыл кальцийнің құрамына байланысты жүргізіледі. Түзету енгізілген шлам өздігінен горизонтальды шламбассейндерге құйылады, олар шихтаны гомогенизациялау және сақтау үшін қолданылады. Горизонтальды шламбассейндерде шихтаны араластыру механикалық және пневматикалық әсердің көмегімен іске асады. Шлам цемент заводының 3 - 5 күн жұмыс істеуіне артық етіп жасалсды.
Күйдіру.
„Састөбецемент" АҚ түзету енгізілген шикізат шламын күйдіру үшін, 3,6X150м өлшемді төрт айналмалы пештер қолданылады. Шламнасостардың көмегімен шихта шламөткізгіш арқылы, пешке материалдарды ковштық беру принципі бойынша жұмыс істейтін шламдық питателге жеткізіледі.Материал питателден кейін ағыспен термикалық өңдеу үшін айналмалы пешке түседі. Клинкерді күйдірудің мінездемелік ерекшелігі ақ цемент үшін, 1600°С тең температура болып есептеледі, пісіру ерітіндінің аз мөлшерінде (10% дейін) жүзеге асады.
Ерітіндіде SiO2 жоғары мөлшерде, отқа төзімді футерлі материал хромофорлы қосыныдының отыруына мүмкіндік бермеуі қажет. Сондықтан, футерлеу үшін айналмалы пештің екі гайккасы ақ клинкерді өндіру кезінде тек магнизальды отқа төзімді қыштар қолданады.
Цементті тұтынушыға тиеу және сақтау.
Цементті темірбетонды силостарда сақтайды. Силостар қатарынан төрт қатарға орналастырады. Силостар қопсытуға арналған пневматикалық құрылғылармен және цемент тиеу үшін құрылады, ал кейде араластыруға арналады. Силосотан қолданылған ауа тазалаудан кейін атмосфераға шығарылады.
Тұтынушыға арналған үйген түрде цементті түсіру үшін арнайы жүк түсіруші құрылғыларды қолданады, олар түптерде орналастырады және силостардың қағаз қаптары жақтары. Цемент жарысы 5-6 слойға жүктеледі . Цементті арнайы айырылуларда буып-түйуі, ол үшін арнайы буып-түйетін машиналар қолданылады. Цементпен толтырылған қаптар ленталық конвейерге түсіріледі , тұтынушыға транспортермен содан соң апарылады .
1.2 Басқару жүйесінің жүйе - техникалық синтезі
1.2.1 Құру мақсаты, басқару критериі және автоматтандыру жүйенің талаптары
Жергілікті құрылғыларды автоматтандырылған басқару жүйесін (АБЖ) құру келесі құру сатылардан тұрады [9-14]:
негізгі берлгендерді анықтау;
АБЖ жобалау;
АБЖ жүзеге асыру;
АБЖ апробациялау;
қоданысқа беру.
Берілген жұмыста АБЖ элементтерін жасау және жобалауды жүзеге асыруды жобалау. Бірақ келесі мәселелерді шешу керек:
келесі бөлімдерден тұратын, сүзгілеу процесінің автоматтандырылған басқару жүйесін жүзеге асыру үшін бағдарламалық - техникалық комплексті таңдау:
LabVIEW АБЖ бағдарламалық - техникалық комплексінің құрылымын анықтау;
бағдарламалық - техникалық комплекстің аппараттық және бағдарламалық комплексін таңдау;
автоматтандырылған басқару жүйесінің элементтерін құру:
бағдарламалық - техникалық комплекс үшін бағдарламалық қамтамасыздандыруды жазу;
АБЖ торабтарын жинау, процесті модельдеу, алгоритмдерлі жазу;
модельдерді (процестің, басқару алгоритмдердің) қолдану арқылы бағдарламалық - техникалық комплектің және АБЖ құрастырылған элементтерінің функциялауын тексеру;
АБЖ функциялауын тексеру.
Басқару жүйесі, ұсақтау процесінің басқа (автоматтандырылған және автоматтандырылмаған) сатыларымен интеграция, сонымен қатар осы сатыларда автоматтандырылмайтын технологиялық аппараттардың басқару жүйесін қосу кезінде қиындықтар тудырмауы керек.
Басқару жүйесі келесі топтағы функцияларыды жүзеге асыру үшін арналған:
технологиялық процестің мнемосхемаларының түрлі - түсті орындаған, бақылау және реттеу панельдерінің көмегімен жүзеге асырылған жұмыс станцияларының экрандарынан және операторлардың панельдерінен ұнтақтау қондырғысын оперативті бақылау және автоматты басқару;
орантылған технологиялық және апаттық шекарадан технологиялық параметрлердің төменгі және жоғарғы шектерінен шығу кезінде ескерту және апаттық сигналдау;
оператор - технологтарға ақпараттар мнемосхема, бақылау және реттеу панельдері, графиктер, оқиға протоколы, кесте, текстік хабарлама түріндегі жеткізу жұмыс станцияларының түрлі - түсті мониторларында жүзеге асрылуы керек;
келесі кластағы оқиғалардың пайда болу кезінде автоматты протоколдау:
технологиялық процестің жүруі кезіндегі бұзылулар мен ауытқулар туралы хабарлама;
екілік оқиғалардың (электр қондырғыларды өшіруқосу, клапандардың ашылуыжабылуы) пайда болуы туралы хабарлама;
оператор - технологтың жұмысы туралы хабарлама;
жүйелік хабарламалар.
ауысым және тәулік бойы технологиялық параметрдердің орташа мәндерін түзу және автоматты протоколдау;
шикі зат шығынын, соңғы өңдеуді есептеу және нақты өндеумен салыстыруды түзу және автоматты протоколдау;
ауысым және тәулік бойы қондырғы бойынша материалдық ағындардың орташа мәндерін түзу және автоматты протоколдау;
апаттық жағдайлардың пайда болу протоколын баспаға шығару:
берілген уақыт аралығында оперативті және есептік ақпаратты архивтеу және оның технологиялық қызметкерлердің талдауы үшін ары қарай баспаға шығару.
Басқару жүйесін құрудың негізгі мақсаттары болып табылады:
оперативтікті және басқару дәлдігін жоғарылату есебінен материалдық және энергетикалық шығындарды төмендету;
автоматтандыру жүйесін енгізу есебінен технологиялық процесс пен қондырғылардың функциялау сенімділігін жоғарылату;
қондырғылардың берілген өнімділігін қамтамасыз ету кезінде материалдық шығындарды минимизациялау.
1.2.2 Басқару жүйенің басқарылатын функцияларын таңдауды негіздеу
Өндірістік есеп қойылымың тиімді шешу үшін, құйым үрдістін құрылыстарды басқару негізінде жеткілікті және керекті шешімдер уақытылы ақпараттарға сүйену керек, ал бұл ақпараттарды тазалау құрылыстардың жұмыс барысындағы технологиялық қадағалау қамтамасыз етеді.
Цемент өндіру кәсіпорындарда, түрлерді механикалық процесстің жұмысын қадағалау дегеніміз: ұсақтардың мөлшерлерін қадағалау; салмақты заттардың концентрациясын қадағалау; диірменнің жылдамдығын реттеу және қадағалау; қабылдағыштарда, қабылдағыштарда ағынды суладын деңгейін сигналдау және қадағалау.
Технологиялық параметрлердің (шығын, температура, рН, концентрация және басқалары) мәндері тиісті құралдармен және жабдықтармен, немесе есептеу барысында анықталуы мүмкін.
Технологиялық қадағалау кезде, ұсақтау құрылғылардан өту уақыты ескерілу керек [2,12].
Цемент өндіру үрдістерді белгілі нүктелерде қадағалауды қамтамасыз ету үшін, период сайын клинкер, гипс және қоспалар туралы мәлеметтер алынып тұрады.
Цементтік шихтаны ұнтақтау шикізатты алдын ала өңдеу бөлімшесінде негізінен құбырлы тұйық диірмендерде жүргізіледі. Шихтаның компоненттері - клинкер, гипс, қоспалар - тарелкалы питательдермен диірменге үздіксіз беріліп отырады.
Бұл жағдайда жанама параметрлері ретінде диірменді жүктеуді бақылау құрылғыларын (ДЖБҚ) қолданады, олар диірменнің кіріс және шығыс цапфаларына орналастырылады және соның арқасында диірменнің өнімділігін және берілетін шихтаның ұнтақталуы туралы мәліметтер алып тырады. Ұнтақтаудың берілген мөлшерін қамтамасыз ету үшін, жүктеу сигналдарының өзгерулерінің арасындағы белгілі бір жағдайды ұстап тұру және компоненттердің өнімділігін қоса қадағалау қажет [2].
Шарды цементік диірменнің математикалық моделі сызықты түрде қарастыруға болады, бірақ кешігуі бар түбір-рационалды функцияларымен апракцимациялау қажет, көбінесе түбір-рационалды бөлігі бірінші дәрежелі инерциялы қатарға сәйкес келеді.
Автоматты реттеу жүйелерінің мүмкін варианттарын қарастырайық. Екі-каскадты автоматты реттеу жүйесінің схемасы 1.5 суретте келтірілген. Диірменді жүктеудің деңгейін реттегіші 1-1 поз. бастапқы копоненттерді берілуіне әсер береді. Бұл реттегішке камералы насостың ауысып қосылу дискретті датчигінен реттеуші сигнал келіп түседі, сонымен қатар тарелкелі қабылдағыштың иотына бекітілген 1-2 поз индукциялы датчигінен де кері байланыс сигналы келіп түседі. Электрлі акустикалық сигналдың шамасы төмендегенде немесе камералы насостың ауысып қосылу жиілігі жоғарласа, 1-1 реттегіші әсері клинкердің шығынын кемітуге бағыттылады, ал электрлі акустикалық сигналдың шамасы жоғарласа немесе камералы насостың ауысып қосылу жиілігі төмендесе, онда реттегіш клинкердің берілуін көбейтеді. Гипсті және қоспалардың мөлшерлеу (дозалау) 1-4, 1-5 және 1-6 шығынды қатынас реттегіштері арқылы іске асырылады.
Диірменде материалдардың деңгейі өзгергенде диірменді жүктеуді бақылау құрылғыларынан (ДЖБҚ) тұрақты ток сигналдары 1-1 және 1-6 электронды реттегіштерінің кірісіне беріледі, олар өз кезегінде орындаушы механизмдеріне әсер береді. Әрбір орындаушы механизмдерінің датчиктерінен кері байланысты пропорционалды сигналдар да 1-1 және 1-6 реттегіштерге келіп тұрады.
Берілген қатынасты реттеу бөлек-бөлек әрбір реттегіштің баптауы арқылы атқарылады, ал қоспалардың шығыны - бөлек 1-6 реттегіші арқылы, оның кірісіне клинкердің тарелкалы питателінің орындаушы механизмінің датчигінен және қоспалардың тарелкалы питателінің орындаушы механизмінің датчигінен пропорцияналды сигналдар келіп түседі. Клинкердің берілуінің өзгеруінен қоспалар реттегіші іске қосылады және өз орындаушы механизмдерін іске қосады. Егер индуктивті датчиктердің реттегіштеріндегі разбаланс токтары теңескенге дейін, соңғысы орын ауыстыруын жалғастыра береді.
Сурет 1.1. Диірменге берілетін шикізат деңгейін реттеу схемасы
Диірменге шикізатты беруді реттеуден басқа негігі параметр ретінде диірменнің айналуын жылдамдығын бақылау мен реттеу және диірменде цементтің қозғалуына әсер ету үшін ауа ағынының қозғалысын бақылау мен реттеу болып табылады. Мынадай 1.6 суретте осы бақылау мен реттеу контуры көрсетілген.
Сурет 1.2. Диірменнің айналуын жылдамдығын және қысылған ауаны берілуін реттеу схемасы
Диірменнің айналуын жылдамдығын реттеу 1-2 реттегіші, ал қысылған ауаны берілуін реттеу 1-6 реттегіші арқылы іске асырылады.
1.2.3 Басқару жүйенің ақпараттық функцияларын таңдауын негіздеу
ТПАБЖ ақпараттық жүйесі объекттен келетін ақпараттарды жинақтап қоймай және оны өңдеуі де қажет, былайша айтқанда сақтау, архивтеу, өткізіп жіберу, мәліметтерді талдау жүргізу және қауіпті жағдайларды анықтау, қолданушының барлық сұранысын қанағаттандыратын мәліметтерді эффективті қарап шығуын қамтамасыз ету
Сонымен, дайындалатын ТПА ақпараттық жүйесі максималды және тез арада мәліметтерді жинақтаушы, сосын оларды өңдеу жүргізу және қолданушының барлық сұранысын қанағаттандыратын мәліметтерді эффективті қарап шығуына максималды қолайлы қамтамасыз етуі тиіс.
Бірінші және екінші нөмірлі цемет диірмендерін жүктеу, цемент диірменінің шарларының және цильпебстердің құлауынан пайда болатын тербелісі бойынша (шумер) іске асырылады. Мұндай жағдайда сесмодатчиктер қажет болады. Ол күшйткіш-түрлендіргіш блогімен бірге бір комплектте болады.
Бір цементтік диірменде екі сейсмодатчиктер қолданылады. Мысалы, егер цементтік диірменге үлкен немесе қиын ұнтақталатын клинкер келіп түсетін болса, ол бірден бірінші камерадан екіншісіне өтеді, оны екінші сейсмодатчик бақылай бастайды, яғни диірменді жүктеуде толып кетпеу үшін және диірмен ірі ұнтақты цемент шығып кетпес үшін. Ұнтақтың нәзіктігін периодты түрде лабораториялық талдау мәліметтері бойынша тексеріп отырады.
Маңызды технологиялық параметрлерінің бірі болып диірменге түсетін шихталар мөлшері және шихтаның компоненттерінің қатынас мөлшері, диірменге берілетін қысылған ауа жылдамдығы, диірмен подшинпиктерінің температурасы, подшипниктерді майлау жүйесі және диірменнің айналу жылдамдығы.
Осы атап шыққан параметрлерді бақылау және реттеу үшін біз бұл жобада Метран, Honeywell, Fisher-Rosemount, Siеmens компанияларының техникалық автоматтандыру құралдарының негізінде ақпараттарды жинақтау функцияларын іске асырушы автоматтандыру жүйесін құрастырдық. Барлық автоматтандыру құралдары 2006-2010 жылдарда өндірілген құралдар.
Өндірістік топ Метран - әртүрлі өндірістік салаларды жиі қолданылатын казіргі заман жоғары дәлдікті және температура, қысым, деңгей датчиктерін эксплуатациялауда сенімділігі өте жоғары құралдарды әлемдегі ең ірі құрастырушы және жасап шығаратын өнеркәсіп.
Метран датчиктерінің тобы мақсатта белгіленуі, техникалық және эксплуатациялау сипаттамасы, контрукциясымен және комплектлеуі жағынан ерекшеленетін жүздеген моделдері және мыңдаған ордалуы ерекше құралдары бар болып есептеледі.
Көп сериялы өндірісін өнеркәсіпті құрастыру тәжірибе жинақтау және сервистік қызмет көрсетуімен датчиктерді көп жылдық эксплуатациялау тәжірибесінің арқасында қысқа мерзім ішінде түрлендіргіштердің өзіндік сипаттамаларын микропроцессорлік өңдеу мүмкіндігі бар бірінші отандық датчиктері құрастырған және шығыруды игерген кәсіпорны болып табылады; датчиктер жаңа қолданушылық сапаларға ие болуда; қызмет көрсетуі қысқаруда, эксплуатациялық және жөндеу шығындары қысқаруда, эксплуатациялау алдындағы даындық жұмыстарына жұсалатын уақыт қысқаруда, өлшеудің сенімділігі мен дәлдігі артуда [11].
Барлық технологиялық үрдістің жағдайы әрбір аппараттың жағдайымен бағаланды. Әрбір аппараттың жағдайы үш жағдайлық күйімен бағалануы мүмкін: қалыпты жұмыс істеу, онда үрдістің барлық параметрлері бір қалыпты; апаттың алдыңғы жағдайы, онда кандай да бір параметрдің берілген қалыпты жағдайдан ауытқуы және апатты соңғы жағдайы.
Технологиялық объектен мәліметтерді жинақтауды қамтамасыз ету үшін, барлық датчиктер және бірінші реттік түрлендіргіштер бағдарламаланатын логикалық контроллерге (БЛК) жалғануы тиіс, ол белгілі алгоритмге сәйкес мәліметтерді жинақтауды қамтамасыз ету үшін әрбір датчиктерден және бірінші реттік түрлендіргіштерден үнемі сұраныс алып отырады. БЛК бір уақыттың ішінде мәліметтерді жинақтай отырып, қолданушыға қолайлы түрде оларды жеткізе алады.Сосын БЛК мәліметтерді БЛК жалғанған дисплейге шығарады және мәліметтерді орталық өндірістік компьютерге (ӨК) жеткізеді. Онда сақтау, архивтеу, қарап шығу, ТПАБЖ мәліметтерді өткізу орындалады. Былайша айтқанда біз дайындаған ТПА ақпараттық жүйесі мәліметтерді өңдеудің үш деңгейінен тұрады, сурет 1.3 қара.
Осы жоғарыда айтылған датчиктеден келіп түсетін мәліметтерді жинақтау әртүрлі бақылау, басқару функциясын орындау және ақпараттық қамтамасыз етілуі Siemens компаниясының бағдарламаланатын логикалық контроллері (БЛК) қолданылады. Өндірісті глабалды басқару үшін де Siemens компаниясының өндірістік компьютерлері мен сұйық кристалды мониторлары қолданылады.
Қарастырылған техникалық құралдарының негізінде біз таңдау жасаған автоматтандыру жүйесі мынадай ақпараттық функцияларды орындайды:
- контроллермен датчиктерден келіп түскен мәліметтерді цикл бойынша жинақтау;
- жоғары АБЖ контроллер арқылы мәліметтерді өткізу;
- контроллер арқылы бақылау және басқару;
- датчиктерден және т.б. құралдардан түскен мәліметтерді архивтеу;
- жоғары АБЖ архивтелінген мәліметтерді өткізу;
- технолгиялық үрдісті логикалық және математикалық басқару;
- сұраныс бойынша мәліметтерді өткізу;
- мониторларда өтіп жатқан технологиялық үрдісті көрсету;
- мониторлар экранына өтіп жатқан технологиялық үрдістің параметрлерінің әртүрлі мәнін көрсету (кестелер, графикалар, диаграммалар);
TE
PE
FE
QE
. . .
LE
БЛК
Өндірістік компьютер
Пернетақталы дисплей
Монитор
ТП АБЖ
Сурет 1.3. ТПА ақпараттық жүйесі мәліметтерді өңдеудің үш деңгейі
Осы жоғары карастырылған функциялар АБЖ - ның жоғары деңгейінде де орындалады.
2 Технологиялық бөлім
2.1 Басқару және бақылаудың құрылымдық схемасы
2.1.1 Басқару жүйесінің ақпараттық және бағдарламалық қамтамасыз етулері
Технологиялық үрдістерді автоматтандырылған жүйесі ыункционалды құрылымы мынадай келесі функциялардан тұрады:
- ақпараттарды жинақтау;
- параметрлердің ауытқуын бақылау;
- оперативтік бақылау;
- өндірісті есептеу;
- жағдайды талдау;
- оптимизациялау;
- ұсыныстарды жасақтау;
- шешімдерді іске асыру;
Ақпараттық құрылым мынадан тұрады:
- аналогты шамалар датчиктері;
- объектпен кері байланыс құрылғысы;
- оператормен байланыстырушы құрылғы;
- есептеуіш комплекс;
- басқару құрылғысы;
- орындаушы механизмдері;
Алгоритмдік құрылым ақпаратты жинақтау, біріншіреттік өңдеу, дұрыстығы жайлы бақылау, дұрыстығы емес жайлы коррекциялау, көрсеткіштерді есептеу, оперативті және оперативті емес ТЭК көрсеткіштерді есептеу, моделдердің адаптациялау, жағдайды талдау, оптимизациялау, кемшіліктерді жою, технологиялық режимді тұрақтандыру, ұсыныстарды жасақтау бойынша алгоритмдерінің бірі біріне байланысын сипаттайды.
Ақпаратты-математикалық қамтамасыздандыру (АМҚ) түсінігі 2.1- суретте көрсетілгендей техникалық құралдарының және ақпараттарды өңдеу тәсілдерінің жиындығының жүйесі ретінде қабылдаймыз
Сурет 2.1. Жүйенің ақпараттық құрылымы
АМҚ құрылымдық схемасын қарастырайық, ол ақпараттық ағындармен байланыстырылған блоктардың жиынтығынан тұрады.
1 блокта объектен келіп түсетін ақпараттарды бірінші реттік өңдеу жүргізіледі. 1 блок тікелей объекттегі көрсеткіштерді немес математикалық моделдер көмегімен есептеуге белгіленген. 1 блоктан алынған көрсеткіштерді, 2 блокта тұратын шектеулермен салыстырылады. Дәл осында тапсырманың берілуіне қарай, көрсеткіштер жиынтығынан басқару критериясы құралады; осы операциялардың нақты көрсеткіштермен орындалу мүмкіндігін қарастырып қана қоймай, бірақ және көрсеткіштердің болжамдалған көрсеткіштермен де орындалу мүмкіндігін қарастырады. 3 блокта арнай көрсеткіштерді талдау жасайды, онда олардың сипаттамаларының бағасын беруге және өзгерістерінің заңдылықтарын шығаруға мүмкіндік береді. 4 блок қолданушыға (диспетчерге, экономистке, механикке және т.б.) қажетті ақпараттарды таңдау және дайындық жасауды қамтамасыз етеді. 5 блок болжамдаланатын көрсеткіштерді есептеуге арналған, оның көмегімен оператор қабылданған шешімдерді объекттердге іске қоспай тұрып қандай жағдайға баратынын қарастырады.
6 блоктың көмегімен тапсырмаларға таңдау жасалынады және олардың шешімінің кезегі анықталады. Дәл осында ағымдағы және болжамдалынған басқару және шектелінетін кретерияларының мәнін талдау жасалынады, шешімдерінің әртүрлі варианттарын анықтайды және олар ең дұрыс шешімін таңдайдуды қамтамасыз етеді. 6 блоктың функциялары ақпараттық жүйе бөлігіне қатысы жоқ шеңберінен шығып отырады, мұнда анқтылап айтсақ басқарушы әсерлер құрыастырылады. Жүйені алғашқы іске қосқанда бұл функциялар адамның орындауымен атқарылады, басқару кретериясына, егер ондай жағдай қажеті болса.
2.1.1.1 ТПАБЖ программалық қамтамасыз етілуін таңдау және негіздеу
ТПАБЖ бағдарламалық қамтамасыздандыруы ретінде Sirius SCADA жүйесі таңдалынды.
Жалпы жағдайы. Бұл жүйе нақты уақыт "Сириус SCADA" жүйесі "НПА Вира Реалтайм" фирмасының мамандары 1996 жылы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz