АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 7
1.1 Аглофабрика №2 7
1.1.1 Агломерация и процесс производства 7
1.1.2 Агломерационная машина 8
1.1.3 Смеситель 10
1.1.4 Окомкователь 11
1.1.5 Распределитель шихты 12
1.1.6 Дробилки одновалковые 12
1.1.7 Грохот инерционный 13
1.2 Устройства разгрузочного комплекса 13
1.2.1Вагонотолкатель Т20М 13
1.2.2 Вагоноопракидыватель 14
1.3 Технологические процессы 14
1.3.1 Технологический процесс производства агломерата 14
1.3.2 Описание технологического процесса работы вагонотолкателя 16
1.4 Актуальность разрабатываемой системы 19
1.4.1 Система дистанционного управления 19
1.4.2 Адекватность разработки математической модели буксования 20
1.5 Обзор беспроводных локальных сетей с частными протоколами 22
1.5.1 Введение 22
1.5.2 Bluetooth 24
1.5.3 ZigBee и IEEE 802.15.4 26
1.5.4 Wi-Fi и IEEE 802.11 30
1.5.5 Сравнение беспроводных сетей 31
2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 34
2.1 Технические средства реализации системы управления 34
2.1.1 Модуль SKALANCE W788-1RPRO 34
2.1.2 ПЛК Siemens simatic s7-1200 37
2.1.3 Преобразователь частоты Siemens (MICROMASTER) 6SE6420-2AD25-
5CA1 41
2.1.4 Инкрементальный энкодер Siemens 1XP8001 43
2.1.5 Лазерный датчик расстояния DImetix серии D 45
2.1.6 Датчик индуктивности бесконтактный ISB B2A-31N-3-LP-C 47
2.1.7 Концевой выключатель EMAS L52 48
2.2 Математическая модель устранения буксования 50
2.2.1 Математическое описание технологического объекта. система
дифференциальных уравнений и основные допущения, принятые при описании объекта 50
2.2.2 Разработка структурной схемы динамической модели технологического
объекта. Реализация разработанной структурной схемы в Matlab Simulink 53
2.3 Автоматизированная система управления вагонотолкателем 55
2.3.1 Состав и архитектура системы 55
2.3.2 Алгоритм работы системы 59
2.4 Программные средства реализации системы управления 60
2.4.1 Разработка SCADA на уровне HMI 60
2.4.2 Программный код для ПЛК 63
3 OPrAHffiA^OHHO-OKOHOMOTECK™ РАЗДЕЛ 65
3.1 SWOT-анализ 65
3.2 Производственная безопасность 66
3.3 Загазованность воздуха в рабочей зоне 67
3.4 Шум 68
3.5 Электромагнитные излучения 69
3.6 Освещённость 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 73
Главной задачей развития гигантов металлургического производства является повышение объемов и обеспечение бесперебойной работы участков разгрузочных комплексов, что непосредственно зависит от возможностей технологического оборудования и интенсивного использования средств автоматизации, опираясь на это необходимо постоянно усовершенствовать системы управления.
Современный этап развития АСУ ТП характеризуется использованием индустриальных технологий, внедрения и создания АСУТП на базе серийно выпускаемых промышленных микроконтроллеров, совместимых с персональными компьютерами и мощных комплексов программно-техничесих решений для поддержки программирования АСУТП - SCADA систем, а также стандартизации и развития сетевых технологий.
Агломерационное производство это первый этап металлургического цикла. Успешному решению задачи увеличения производства, высококачественного железорудного сырья окатышей и агломерата, главных компонентов шихты для доменных печей способствует введение в технологический процесс последних достижений науки, новейшей техники и передовой технологии, а также применение высокопроизводительных машин и агрегатов, комплексная автоматизация устройств, влияющих на бесперебойную работу.
Современные агломерационные машины работают в непрерывном режиме, что позволяет широко применять комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов.
Ключевой частью работы агломерационной фабрики ПАО «ЧМК» является разгрузочный комплекс. Несмотря на непрерывно работу комплекса, задача по автоматизации управления считается актуальной. Это связано, прежде всего, с вредными условиями труда и продуктивности хода процесса.
Целью выпускной квалификационной работы являлась разработка и внедрение системы автономного дистанционного управления вагонотолкателем разгрузочного комплекса участка агломерации ПАО «ЧМК». В процессе проведения работы была выбрана сеть для дистанционного управления технологическим процессом. Подобраны технические средства: модуль для дистанционной передачи данных поддерживающий работу в суровых условиях, преобразователь частоты для регулирования подачи напряжения и тока на двигатели, подобраны датчики индуктивности для контроля положения переводной стрелки и автосцепки вагонотолкателя, выбраны контролирующие устройства и устройства для предотвращения аварийных ситуаций это концевые выключатели, лазерный датчик расстояния. Инкрементальный энкодер. В ходе построения алгоритма работы системы была разработана математическая модель предотвращения буксования, позволяющая автоматически управлять подачей усилия на двигатели вагонотолкателя. Также для нормальной работы системы был написан программный код для ПЛК в среде TiaPortal. Разработанная система автоматического управления соответствует всем заявленным требованиям и готова к реализации.
Для последующего распространения на участках производственного комплекса ЧМК система нуждается в тестировании и опытной эксплуатации для выявления недостатков и улучшения режимов работы.
