Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Июня 2013 в 19:05, курсовая работа
Целью данного дипломного проекта является разработка современной АСУ ТП процессом спекания шихты аглофабрики ОАО «ММК им.Ильича» с использованием технических средств на базе программируемых микроконтроллеров и персональных компьютеров (рабочих станций). Разработка структурной, функциональной схем и на их основе принципиально-электрической и монтажно-коммутационной, проектирование щитов КИПиА. Разработка модели спекания агломерационной шихты на агломашине и исследование влияния различных параметров на процесс спекания. Рассматриваются также вопросы по гражданской обороне, охране труда и технико-экономической эффективности.
стр.
Введение . . . . . . . . . . . 7
1 Литературный обзор существующих систем управления
процессом спекания агломерата . . . . . . . 9
2 Описание технологического процесса . . . . . . 14
2.1 Производственные операции, осуществляемые на аглофабрике . 14
2.2 Характеристика и конструкция агломашины . . . . 20
2.3 Процесс спекания агломерата на агломашине . . . . 21
3 Процесс спекания – как объект автоматического управления . . 24
3.1 Задачи управления процессом спекания . . . . . 29
4 Структура АСУТП процессом спекания на аглофабрике . . . 31
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 Математическая модель . . . . . . . 45
6.7.1 Разработка детерминированной математической модели . 45
6.7.2 Выбор входных и выходных параметров . . . . 52
7 Охрана труда . . . . . . . . . . 53
7.1 Расчет воздухообмена в помещении отдела АСУ ТП участка
спекания аглофабрики . . . . . . . . 54
7.2 Расчет искусственного освещения помещения отдела АСУ ТП . 56
7.3 Расчет защитного зануления корпуса электроустановки . . 60
7.4 Пожарная безопасность помещения отдела АСУ ТП . . . 62
8 Гражданская оборона . . . . . . . . .
8.1 Основные положения . . . . . . . .
8.2 Задание . . . . . . . . . .
8.3 Исследование радиационной обстановки на объекте . . .
8.4 Мероприятия по повышению устойчивости работы аглофабрики
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 . . . . . . . . . . .
(6.7.21)
Для шихты номер j соответствует элементу разбиения; для газового потока номер j – 1 означает вход в элементарный слой с номером j, а номер j – выход из него.
Перейдем в дифференциальных уравнениях (6.7.10) - (6.7.18) к конечным разностям (от к и от к ) и выберем и достаточно малыми. Тогда приращения величин W, C, , , , и можно представить в виде:
; (6.7.22)
; (6.7.23)
; (6.7.24)
; (6.7.25)
; (6.7.26)
; (6.7.27)
, (6.7.28)
где
;
(6.7.29)
(6.7.30)
; (6.7.31)
(6.7.32)
Изменение скорости просасываемого через слой воздуха при моделировании принято таким же, как и в производственных условиях, в которых установлена эмпирическая зависимость (парабола четвертой степени):
, (6.7.33)
где - минимальный расход в момент времени ;
- постоянные.
В процессе программирования расчетов на ЭВМ предусмотрены логические операции по ограничению величин С≥0 и W≥0 это позволяет обеспечить абсолютную устойчивость процесса вычислений.
Моделирование выполняется на ЭВМ при следующих условиях:
; ; кДж/кг; кДж/кг;
; ; ; ; К;
кДж/кг; Вт/(м³·К); ; ;
; ; кг/м³; ; ;
кДж/(кг·К); кДж/(кг·К²);
кДж/(кг·К); Кˉ²; °С;
кДж/(м³·К); Дж/(м³·К²); ;
; ; кг/м³; ;
кг/м³; кг/м³; Па; ;
мм; ; =1мм=0,001м; с.
Это все входные параметры, которые используются для исследования.
Результатом эксперимента является кривая, показывающая изменение температуры в элементарном слое, отстоящем от поверхности на 30 мм, т.е. выходными данными являются температура и время .
В дипломном проекте разработана АСУ ТП процессом спеканния агломерационной шихти в условиях аглофабрики ОАО «ММК им. Ильича» с использованием технических средств на базе программируемых контроллеров и персональных компьютеров (рабочих станций).
В проекте разработна двухуровневая супервизорная система автоматизации на базе персонального компьютера, микроконтроллера, а также средств локальной автоматики. Дано подробное описание структурной и функциональной схем. На их основе разработана приницпиально-электрическая схема контура регулирования соотношением «топливо-воздух», одного из основных контуров управления процессом спекания. Представлен щит КИПиА, состоящий из нескольких панелей. Для одной из панелей отображена монтажно-коммутационная схема расположения и соединения приборов. Все схемы представлены в графической части проекта.
В специальной части
диплома разработана
В дипломе содержатся расчеты по организацонно-экономическим вопросам, в результате которых определены экономические показатели проекта. Приведены расчеты по охране труда, по защите производсвтенного персонала при аварии на АЭС.