📄Работа №198358
Тема: Автоматизированная система выгрузки материалов из печи
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
автоматизация технологических процессов
Объем:
103 листов
Год:
2023
Просмотров:
48
4600
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ 10
1.1 Описание предприятия 10
1.2 Описание шахтной печи RCE 84K1 -01 11
1.3 Перечень и описание оборудования системы управления приводов
механизма 14
1.3.1 Вход свежего воздуха 14
1.3.2 Общие параметры для транспортных путей для спеченного
MgO 14
1.3.3 Система дискового питателя 15
1.3.4 Гидрометрическая труба и весовой пластинчатый транспорт 15
1.3.5 Охлаждение продукта 16
1.3.6 Бампинг 16
1.3.7 Защитные отключения, которые ведут к остановке печи 18
1.3.8 Инструменты защитного отключения и цепи регулирования 18
1.4 Структура системы автоматизации 21
1.4.1 Нижний уровень 21
1.4.2 Средний уровень 22
1.4.3 Верхний уровень 22
1.5 Требования к системе автоматизации 23
1.5.1 Требования к ПО 24
1.5.2 Требования к информационному обеспечению 25
1.6 Обзор существующих вариантов автоматизации технологического
процесса 25
1.6.1 Структура системы автоматизации 25
1.6.2 Расход газа 28
1.6.3 Расход известняка 29
1.6.4 Измерение уровня 32
1.6.5 Скиповый подъемник 33
1.6.6 Разрежение в печи 33
1.6.7 Состав дымовых газов 34
1.6.8 Расход воздуха 35
1.6.10 Рабочее место оператора 37
Вывод по главе 1 38
2 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ 39
2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации 39
2.2 Выбор технических средств автоматизации 39
2.3 Разработка электрических принципиальных схем соединения
элементов системы автоматизации 44
2.4 Разработка алгоритма управления и программного обеспечения
системы автоматизации 44
2.5 Разработка симуляции работы двигателя 49
Вывод по главе 2 55
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 56
3.1 Краткое описание подразделения и выпускаемой продукции 56
3.2 Расчет производительности оборудования 56
3.2.1 Расчет фактического годового фонда рабочего времени 57
3.3 Расчет сметы капитальных затрат 58
3.4 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования 60
3.4.1 Расчет фонда заработной платы 60
3.4.2 Расчет годовой суммы амортизации 63
3.4.3 Расчет материальных затрат 64
3.4.4 Расчет прочих затрат 65
3.5 Расчет прибыли 66
3.6 Расчет срока окупаемости проекта 66
3.7 Сводная таблица технико-экономических расчетов 68
Вывод по главе 3 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 72
ПРИЛОЖЕНИЯ 73
ПРИЛОЖЕНИЕ А 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 75
ПРИЛОЖЕНИЕ В 83
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 86
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ 10
1.1 Описание предприятия 10
1.2 Описание шахтной печи RCE 84K1 -01 11
1.3 Перечень и описание оборудования системы управления приводов
механизма 14
1.3.1 Вход свежего воздуха 14
1.3.2 Общие параметры для транспортных путей для спеченного
MgO 14
1.3.3 Система дискового питателя 15
1.3.4 Гидрометрическая труба и весовой пластинчатый транспорт 15
1.3.5 Охлаждение продукта 16
1.3.6 Бампинг 16
1.3.7 Защитные отключения, которые ведут к остановке печи 18
1.3.8 Инструменты защитного отключения и цепи регулирования 18
1.4 Структура системы автоматизации 21
1.4.1 Нижний уровень 21
1.4.2 Средний уровень 22
1.4.3 Верхний уровень 22
1.5 Требования к системе автоматизации 23
1.5.1 Требования к ПО 24
1.5.2 Требования к информационному обеспечению 25
1.6 Обзор существующих вариантов автоматизации технологического
процесса 25
1.6.1 Структура системы автоматизации 25
1.6.2 Расход газа 28
1.6.3 Расход известняка 29
1.6.4 Измерение уровня 32
1.6.5 Скиповый подъемник 33
1.6.6 Разрежение в печи 33
1.6.7 Состав дымовых газов 34
1.6.8 Расход воздуха 35
1.6.10 Рабочее место оператора 37
Вывод по главе 1 38
2 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ 39
2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации 39
2.2 Выбор технических средств автоматизации 39
2.3 Разработка электрических принципиальных схем соединения
элементов системы автоматизации 44
2.4 Разработка алгоритма управления и программного обеспечения
системы автоматизации 44
2.5 Разработка симуляции работы двигателя 49
Вывод по главе 2 55
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 56
3.1 Краткое описание подразделения и выпускаемой продукции 56
3.2 Расчет производительности оборудования 56
3.2.1 Расчет фактического годового фонда рабочего времени 57
3.3 Расчет сметы капитальных затрат 58
3.4 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования 60
3.4.1 Расчет фонда заработной платы 60
3.4.2 Расчет годовой суммы амортизации 63
3.4.3 Расчет материальных затрат 64
3.4.4 Расчет прочих затрат 65
3.5 Расчет прибыли 66
3.6 Расчет срока окупаемости проекта 66
3.7 Сводная таблица технико-экономических расчетов 68
Вывод по главе 3 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 72
ПРИЛОЖЕНИЯ 73
ПРИЛОЖЕНИЕ А 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 75
ПРИЛОЖЕНИЕ В 83
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 86
📖 Введение
Шахтная печь - металлургическая печь, которая используется для плавления, обжига кусочных материалов. Они представляют собой цилиндрические или прямоугольные шахты, по которым твердые брикеты под действием силы тяжести стекают вниз в пространство, освободившееся в результате выброса твердых или жидких тел, или газификации части брикетов. С помощью шахтной печи можно нагревать материал, не изменяя его агрегатного состояния, изменяя при этом, его свойства.
В нерегулируемой печи, где материал будет выходить с одинаковой скоростью, могут происходить аварии из-за того, что будет переполнен выгрузной объект. Исходя из этого происходит потеря производительности, необходимо производить перепроверку оборудования. Таким образом, в настоящее время большинство печей настраиваются на регулирование скорости вращения механизмов для загрузки и выгрузки материалов, тем самым, ограничивая количество материала, который вводится или выводится из печи.
Цель данной выпускной квалификационной работы - это автоматизированная система выгрузки материалов из печи. Задачи, с помощью которых выполняется данная цель:
1) описание установки шахтной печи;
2) анализ и поиск проблем установки;
3) описание похожих систем автоматизации;
4) выбор оборудования автоматизации;
5) разработка структурной схемы автоматизации;
6) разработка функциональной схемы автоматизации;
7) разработка принципиальной схемы автоматизации;
8) разработка блок-схемы программы;
9) разработка программного кода для выгрузки материалов из печи;
10) разработка симуляции работы двигателя;
11) анализ графиков работы двигателя;
12) анализ работы двигателя при введении системы автоматизации;
13) расчет экономических показателей.
В нерегулируемой печи, где материал будет выходить с одинаковой скоростью, могут происходить аварии из-за того, что будет переполнен выгрузной объект. Исходя из этого происходит потеря производительности, необходимо производить перепроверку оборудования. Таким образом, в настоящее время большинство печей настраиваются на регулирование скорости вращения механизмов для загрузки и выгрузки материалов, тем самым, ограничивая количество материала, который вводится или выводится из печи.
Цель данной выпускной квалификационной работы - это автоматизированная система выгрузки материалов из печи. Задачи, с помощью которых выполняется данная цель:
1) описание установки шахтной печи;
2) анализ и поиск проблем установки;
3) описание похожих систем автоматизации;
4) выбор оборудования автоматизации;
5) разработка структурной схемы автоматизации;
6) разработка функциональной схемы автоматизации;
7) разработка принципиальной схемы автоматизации;
8) разработка блок-схемы программы;
9) разработка программного кода для выгрузки материалов из печи;
10) разработка симуляции работы двигателя;
11) анализ графиков работы двигателя;
12) анализ работы двигателя при введении системы автоматизации;
13) расчет экономических показателей.
✅ Заключение
В данной выпускной квалификационной работе была разработана автоматизированная система выгрузки материалов из печи. Дано краткое описание системы.
Для повышения производительности печи разработана система контроля уровня в гидрометрической трубе, в зависимости от которого происходит увеличение или уменьшение скорости двигателя.
Для управления электроприводом было решено использовать асинхронный электропривод с законом управления U/f = const. В программе ANSYS было выполнено симулирование процесса изменения скорости двигателя в зависимости от напряжения и частоты. Затем были построены передаточные характеристики по скорости дискового питателя при подаче нагрузки.
Для управления процессом сначала был разработан алгоритм в виде блок- схемы. Было выбрано необходимое оборудование для автоматизированной системы. Основными компонентами оказались контроллер ОВЕН ПЛК160 [МО2] с аналоговыми входами и выходами, а также тензодатчик. Также была написана программа для управления частотным преобразователем в зависимости от уровня материалов в гидрометрической выгрузной трубе.
Также построены электрические схемы соединений: структурная, функциональная, принципиальная по выбранному оборудованию системы автоматизации.
Произведены экономические расчеты, показывающие, насколько быстро окупится предложенное внедрение автоматизированной системы выгрузки материалов из печи, в результате чего, проект оказался экономически выгодным.
Для повышения производительности печи разработана система контроля уровня в гидрометрической трубе, в зависимости от которого происходит увеличение или уменьшение скорости двигателя.
Для управления электроприводом было решено использовать асинхронный электропривод с законом управления U/f = const. В программе ANSYS было выполнено симулирование процесса изменения скорости двигателя в зависимости от напряжения и частоты. Затем были построены передаточные характеристики по скорости дискового питателя при подаче нагрузки.
Для управления процессом сначала был разработан алгоритм в виде блок- схемы. Было выбрано необходимое оборудование для автоматизированной системы. Основными компонентами оказались контроллер ОВЕН ПЛК160 [МО2] с аналоговыми входами и выходами, а также тензодатчик. Также была написана программа для управления частотным преобразователем в зависимости от уровня материалов в гидрометрической выгрузной трубе.
Также построены электрические схемы соединений: структурная, функциональная, принципиальная по выбранному оборудованию системы автоматизации.
Произведены экономические расчеты, показывающие, насколько быстро окупится предложенное внедрение автоматизированной системы выгрузки материалов из печи, в результате чего, проект оказался экономически выгодным.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.