Автоматизированная система регулирования температуры обжига цинкового концентрата в кипящем слое
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизация технологического процесса – это совокупность методов и средств реализации системы или систем, которые позволяют управление самого процесса без непосредственного участия человека, или, чтобы сделать наиболее ответственным решения права человека.
В данной выпускной квалификационной работе мы рассмотрим электрическую термопечь для обжига цинкового концентрата в кипящем слое, как объект автоматизации, в частности регулирования мощности нагрева для обеспечения заданного температурного режима.
На основании функциональной схемы автоматизации мы модернизируем схему структурную, схему подключения датчиков и исполнительных механизмов установки термопечи КС.
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 4
1.1 Автоматизация процесса обжига цинкового концентрата в кипящем слое 4
1.2 Обоснование необходимости модернизации автоматизированной системы регулирования температуры термопечи обжига цинкового концентрата в кипящем слое 9
1.3 Требования к системе автоматизированной системы регулирования температуры обжига цинкового концентрата в кипящем слое 10
1.4 Цель и задачи выпускной квалификационной работы 12
2 РАЗДЕЛ АВТОМАТИЗАЦИИ 13
2.1 Обоснование выбора новой структуры модернизируемой системы автоматизации 13
2.2 Идентификация технологического объекта АСР температуры термопечи КС 15
2.3 Анализ и синтез АСР температуры термопечи КС 26
2.4 Анализ показателей качества регулирования АСР температуры обжига цинкового концентрата в кипящем слое на входе в регулятор процесс термопечи с оптимальными параметрами регулятора. 29
2.5 Выбор технических средств автоматизации. 31
2.5.1 Выбор микропроцессорного контроллера 31
2.5.2 Выбор датчика уровня и исполнительного механизма 40
2.5.3 Выбор насоса перекачки сырья 44
2.6 Разработка структурной схемы 45
2.7. Разработка схемы подключения 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Руппель А.А. Анализ и синтез систем автоматизации технологических процессов [Текст]: учеб. пособие / А.А. Руппель. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2013. – 161 с.
2. Идентификация объектов автоматизации технологических процессов в среде MATLAB: Методические указания к лабораторным работам / А-й А. Руппель, А-р А. Руппель. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. – 30 с.
3. Щербаков В.С. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электрических систем в среде MATLAB и Simulink [Текст]: учеб. пособие / В.С. Щербаков, А.А. Руппель, В.А. Глущец. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. – 160 с.
4. Щербаков В.С. Теория автоматического управления. Линейные непрерывные системы [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.С. Щербаков, И В. Лазута – 2-е изд., дериватив., испр. (эл.); кафедра «автоматизация производственных процессов и электроника». – Электрон. Дан. – Омск: СибАДИ, 2017. – 142 с.
5. Щербаков В.С. Оформление курсовых и выпускных квалификационных работ по направлению «Автоматизация технологических процессов и производств» [Текст]: учеб. пособие / В.С. Щербаков, А.А. Руппель, И.В. Лазута и др. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2011. – 128 с.
6. Термические печи для производств, лабораторий и мастерских [Электронный ресурс] // Термал: [Сайт]. URL: https://www.muf-pechi.ru/ (дата обращения: 25.11.2017 г.).
7. ООО «Специальные технологии» [Электронный ресурс] // Завод ООО
8. «Специальные технологии»: [Сайт]. URL: http://spec-tech.ru/ (дата обращения: 18.11.2017 г.).
9. Салтыков А. Ю. Модернизация автоматизированной системы управления методической печью [Текст]: Молодой ученый / Салтыков А. Ю., Соловинюк А. Е., Силаев А. А. — №6. — 2017. — 83-86 с. [Сайт]. URL: https://moluch.ru/archive/140/39537/ (дата обращения: 07.06.2018).
10. Смирнов М.А. Основы термической обработки стали [Текст]: учеб. пособие / Смирнов М.А., Счастинцев В.М., Журавлев Л.Г. – Екатеринбург: Изд-во Институт физики металлов, 1999. – 488 с.
11. Ассонов А.Д. Технология термической обработки деталей машин. [Текст]: учеб. пособие / Ассонов А.Д. – Москва: Изд-во «Машиностроение», 1969. – 260 с.
12. Лахтина Ю.М. Термическая обработка в машиностроении. [Текст]: Справочник / Лахтина Ю.М., Рахштадт А.Г. – Москва: Изд-во «Машиностроение», 1980. – 776 с.
13. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. [Текст]: учеб. пособие / Новиков И. И. – Москва: Изд-во «Металлургия», 1978. – 386 с.
14. Программируемый контроллер Siemens S7-1500 [Электронный ресурс] // SIEMENS: [сайт]. URL: https://www.siemens-pro.ru/components/s7-1500.htm (дата обращения 02.09.2021)
15. Ультразвуковой сигнализатор уровня СЖУ-1-В [Электронный ресурс] // AISNN: [сайт]. URL: https://aisnn.com/product/szhu-1-v/ (дата обращения 02.09.2021)
16. Затвор дисковый с пневмоприводном VANTA 12-015-61 [Электронный ресурс] // valfit: [сайт]. URL: https://valfit.ru/product/zatvor-diskovyj-povorotnyj-mezhflancevyj-s-pnevmoprivodom-dvojnogo-dejstviya-vanta-12-015-61 (дата обращения 02.09.2021)
17. Агрегат насосный Blackmer LGLD4B [Электронный ресурс] // bitneftegaz: [сайт]. URL: https://bitneftegaz.ru/agregat-LGLD-4b (дата обращения 02.09.2021)
18. Правила устройства электроустановок. Седьмое издание : утверждено Министерством энергетики РФ, приказ от 8 июля 2002 г. N 204 : введены с 01.01.2003 // ИС «Техэксперт: Интранет» / АО «Кодекс». – Дата обновления: 02.09.2021.
19. ГОСТ 24.302–80 Система технической документации на АСУ. Общие требования к выполнению схем (с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в январе 1982 г., августе 1985 г., ноябре 1987 г. (ИУС 4-82, 11-85, 2-88)) : межгосударственный стандарт : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.05.80 N 2101 : введен с 01.01.1981 // ИС «Техэксперт» / АО «Кодекс». – Дата обновления: 02.09.2021.
20. ГОСТ 21.208–2013 СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах (с поправкой ИУС N 1-2021) : межгосударственный стандарт : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 декабря 2013 г. N 2311-ст : введен с 01.11.2014 // ИС «Техэксперт» / АО «Кодекс». – Дата обновления: 02.09.2021.
Участки внутренней шины контроллера встроены в каждый модуль. Объединение модулей в единую систему выполняется с помощью U-образных шинных соединителей, устанавливаемых с тыльной стороны корпуса. В стадии подготовки находится вариант с активной внутренней шиной, позволяющий выполнять "горячую" замену модулей. [9]
Профильные шины S7-1500:
различных длин для установки модулей контроллера, а также дополнительных компонентов, ориентированных на установку на стандартную 35 мм профильную шину DIN. [9]
Удобное подключение внешних цепей:
Внешние цепи сигнальных и технологических модулей подключаются через съемные 40-полюсные фронтальные соединители. Механическое кодирование фронтальных соединителей исключает возможность возникновения ошибок и неисправностей при замене модулей. [9]
Для выполнения монтажных работ фронтальный соединитель может устанавливаться в промежуточное положение, при котором он зафиксирован на корпусе, но не имеет электрических соединений с