главнаяотчеты по проектамотраслевые решенияметаллургияСистема автоматическ ... -магниевый комбинат» / 2008 г.

Система автоматического программного управления на АО «Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат»

НАЗНАЧЕНИЕ
На многих предприятиях разных сфер хозяйственной деятельности существует необходимость в устройствах программного управления различными процессами.
Для сложных и ответственных технологических процессов, например, термической обработки по заданной программе часто возникает необходимость осуществлять технологический процесс обработки одновременно с автоматическим изменением задания.

Для реализации такой задачи предпочтительно применение микропроцессорной техники. При этом достигается ряд преимуществ:
• Гибкость и простота изменения программы.
• При высоком качестве регулирования температуры исключение «человеческого фактора».
• Минимальные отклонения от технологических требований.
• Максимальные удобства в работе персонала.
• Увеличение срока службы оборудования.

Как правило, печи для термической обработки имеют внутри дополнительную защиту в виде покрытия из футеровочных материалов. При подготовке печи к промышленной эксплуатации необходимо просушить футеровочное покрытие в соответствии с графиком по заданной программе. Срок службы печи непосредственно зависит от точности выполнения данной программы и существенно возрастает при строгом соблюдении её. Поэтому применение микропроцессорной техники для решения таких задач даёт значительный экономический эффект.

Для достижения этих целей Усть-Каменогорским филиалом ТОО «TREI-Караганда» на производственном участке по производству изделий из плавленолитых материалов отделения обработки огнеупоров АО «Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат» разработана и внедрена система автоматического программного управления, которая управляет установленными на участке обжиговыми и сушильными печами и узлом приготовления шихты. Основным требованием к технологии обжига и сушки изделий на этом участке является поддержание температуры в печи в соответствии с заданной программой в течение определенного промежутка времени.

Дополнительным пожеланием технологов было автоматическое управление узлом приготовления шихты, т.к. применение здесь микропроцессорной техники также исключает «человеческий фактор», сводит к минимуму отклонения от технологических требований в процессе дозирования материалов шихты, обеспечивает стабильный состав шихты и качество получаемых из неё изделий.

Функции системы
  • Основными функциями системы по управлению обжиговыми и сушильными печами являются:
  • — в режиме работы «По заданию» - поддержание заданной температуры в печи в течение заданного времени;
    — в режиме работы «По технологической карте» - изменение температуры в печи по заданной программе;
    — обеспечение возможности изменения существующих и добавления новых технологических карт (программ), настройки регуляторов в зависимости от физических свойств печи, ввод параметров масштабирования термопары и т.п.

  • Основными функциями системы по управлению узлом приготовления шихты являются:
  • — обеспечение ввода и корректировки задания по процентному соотношению всех компонентов шихты и необходимой массы её;
    — выполнение автоматического расчета количества каждого компонента шихты;
    — управление дозаторами и смесителем перемешивания смеси.

    Экономический эффект системы
    Более точное регулирование температуры в печи увеличивает срок службы футеровки. При этом уменьшается количество простоев, и увеличи-вается время между капитальными ремонтами. Основной статьей затрат при эксплуатации электрических печей является расход электроэнергии. При автоматическом регулировании температуры исключается «человеческий фактор» и за счёт этого достигается экономия электроэнергии до 10-15%.

    Состав системы
    В состав системы автоматического управления входят:
    • измерительные датчики; комплект управления, который состоит из шкафа управления печью и силового шкафа (возможно использование существующего силового шкафа);
    • весовые дозаторы или тензометрические весы (опционально);
    • комплект управления узлом дозирования, который состоит из шкафа управления исполнительными механизмами и силового шкафа;
    • стандартное и прикладное программное обеспечение;
    • комплект технической и эксплуатационной документации;
    • шефмонтаж и пуско-наладка оборудования;
    • обучение персонала Заказчика по эксплуатации и работе с системой;
    • гарантия в течение 12 месяцев с момента пуска системы.

     
    Структура аппаратной части
    Данная система имеет структуру, показанную на рисунке. Для каждого объекта автоматизации предусмотрен интеллектуальный модуль серии TREI-5B-02 M732C, который может управлять объектом независимо от работы центрального контроллера. Каждый объект имеет пульт оператора, при помощи которого осуществляется контроль и управление оперативным технологическим персоналом. Центральный контроллер Multi TREI-5B-02 выполняет функцию объединения всех объектов в единую систему, а также хранение технологических карт. Вся система связана единой шиной на основе интерфейса RS-485 с протоколом ST-BUS. Для каждого объекта предусмотрен силовой шкаф, в котором находится силовая коммутационная аппаратура.


    Характеристика оборудования и программного обеспечения
    Интеллектуальный модуль M732C предназначен для локального автоматического контроля и управления технологическими процессами. Модуль может выполнять функции контроля всевозможных параметров и управления различными исполнительными механизмами.

    Разработка программ для данного модуля осуществляется с помощью программного продукта Unimod (разработка производственного предприятия ООО «ТРЭИ ГмбХ»). Unimod это инструментальная CASE-система для программирования логических контроллеров (PLC), основанная на языках программирования IEC 1131-3.

    Контроллеры Multi TREI-5B-02 позволяют создавать как локальные, так и распределенные системы контроля и управления. Контроллеры разработаны с учетом требований повышенной надежности и предназначены для работы в промышленных условиях. Время наработки на отказ контроллера
    - 75 000 ч.

    К основным достоинствам контроллера также относятся:
    • широкая гамма каналов ввода/вывода, позволяющая подключать любые датчики и исполнительные механизмы, применяемые в промышленности;
    • полная гальваническая изоляция не менее 2500 В от внешних цепей;
    • возможность «горячей» замены модулей, не выключая контроллер;
    • гибкая система резервирования, как отдельных каналов, модулей, вычислительной части, так и 100%-резервирование контроллера в целом;
    • современная высоконадёжная элементная база;
    • возможность интеграции в промышленные локальные сети уровней LAN и Fieldbus с помощью коммуникационных адаптеров;
    • широкий диапазон условий эксплуатации;
    • простота и удобство обслуживания.
    Программное обеспечение
    Программное обеспечение контроллеров реализовано на программном продукте ISaGRAF (разработка фирмы CJ International). Пакет ISaGRAF предоставляет пользователям полный набор языков стандарта IEC 1131-3 для написания технологических программ. Среда разработки имеет все средства для интерактивного создания программ, их эффективной отладки и документирования. В качестве операционной системы применена многозадачная операционная система QNX.

    Все устройства фирмы TREI являются аттестованными средствами измерения, имеют сертификат Госстандарта России и включёны в реестр средств измерения Республики Казахстан.

    Надежность
    Система имеет следующие показатели надежности: гарантийный срок - 12 месяцев с момента ввода в эксплуатацию, срок службы системы - не менее 10 лет, среднее время восстановления - не более 15 минут при наличии ЗИП.
     
      Навигация по странице:
     
    ^ Наверх ^ 33 мс