Теоретические и практические вопросы создания измерительно-вычислительных комплексов, разработанных в АО "Казчерметавтоматика"

Размещено на http://www.allbest.ru/

28

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. История становления, развития АО «Казчерметавтоматика»

2. Изучение технологических процессов участков опытно-ээкспериментального производства

3. Ознакомление с алгоритмом создания приборов

4. Разработка и технические требования к техническому заданию

5. Основные принципы конструирования

6. Экономические основы конструирования

7. Стадии разработки конструкторской документации

8. Метрологические испытания приборов, как средств измерения

9. Измерительно-вычислительные комплексы контроля и управления технологическими процессами, выпускаемые в АО «Казчерметавтоматика»

10.Порядок оформления заявок на предполагаемые изобретения

11. Перечень практических занятий

12. Техника безопасности

Заключение

Введение

Перед работниками научно-исследовательских и опытно-конструкторских предприятий стоит задача резкого повышения эффективности исследований с целью увеличения производительности установок, повышения качества и снижения себестоимости продуктов, разработки новых технологических процессов и т. д.

В соответствии с новой индустриальной и инновационной политикой Правительства Республики Казахстан в АО «Казчерметавтоматика» проводятся работы по разработке и освоению производства целого ряда наукоемкой, импортозамещающей и экспортоориентированной продукции, которая пользуется спросом как у нас в Казахстане, так и в странах СНГ. Опытно-конструкторские работы завершаются проведением Государственных приемочных испытаний с получением соответствующих сертификатов об утверждении типа средств измерений, Государственной лицензии на изготовление и поверку и сертификатов соответствия. Новое поколение измерительно-вычислительных комплексов для контроля и управления технологическими процессами разрабатывается на новейшей элементной базе, в том числе на основе однокристальных микро-ЭВМ и индустриальных контроллеров. Применение новейшей элементной базы позволило поднять на качественно новый уровень технические характеристики изделий, производимых в АО «Казчерметавтоматика» и значительно повысить конкурентоспособность разработок в странах ближнего и дальнего зарубежья.

Наряду с дальнейшим совершенствованием оборудования и технологических металлургических процессов, важнейшим направлением повышения эффективности и качества выпускаемой металлопродукции является создание автоматизированных систем управления технологическими процессами основных переделов металлургического цикла, включающих агломерационное, доменное, сталеплавильное и прокатное производства. Важнейшей задачей, которую необходимо решить при создании автоматизированных систем управления, является изыскание новых методов и путей создания систем оперативного контроля за вещественным составом, параметрами металлургического сырья и продуктов его переработки, основанных на изучении физических процессов, протекающих в технологических агрегатах основных переделов металлургического производства. Решение этой задачи позволит повысить качество выпускаемой продукции, решить вопросы ресурсосбережения за счет уменьшения потерь металла с выбросами и выносами, улучшить экологическую обстановку за счет снижения вредных выбросов в атмосферу и водоемы.

В предлагаемых сообщениях будут представлены результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию и организации производства в Казахстане нового поколения измерительно-вычислительных комплексов для контроля и управления технологическими процессами в основных пределах предприятий черной и цветной металлургии. Для доменного производства - это разработки теоретических основ создания радиоизотопных ИВК для контроля влажности, плотности и зольности доменного кокса (ВНС-7652М, РИВК-1). Отдельной темой нашего рассмотрения будут мероприятия для обеспечения метрологических характеристик комплексов в части разработки эталонных образцов для градуирования и поверки нейтронных влагоплотномеров и золомеров кокса.

В условиях кислородно-конвертерного производства стали эффективность автоматизации выявляется только при наличии объективной информации о процессе, что в условиях высокотемпературного металлургического процесса связано с большими трудностями. В связи с этим одной из актуальных проблем автоматизации кислородно-конвертерного способа производства стали является создание ИВК для сбора информации о процессах, протекающих в конвертерной ванне. Для кислородно-конвертерного производства приведены результаты разработки теоретических основ создания алгоритмов контроля динамических параметров конвертерной плавки на основе регистрации акустического сигнала процесса шлакообразования, состава и расхода отходящих конвертерных газов.

Вопросы автоматизации процессов взвешивания и дозирования были актуальными во все времена. Появление прецизионных тензометрических датчиков широкого диапазона конструктивного и климатического исполнения позволило решить проблемы преобразования информации о массе в электрический сигнал для многих взвешивающих и дозирующих устройств. Однако вопросы, связанные со взвешиванием массы сыпучих материалов на конвейерных весах, использующих тензометрические датчики, остались.

Для решения этой проблемы разработан на современной элементной базе измерительно-вычислительный комплекс непрерывного действия для взвешивания и дозирования сыпучих материалов на технологических ленточных конвейерах специального назначения (в дальнейшем ИВК).

Новизной предлагаемого ИВК является то, что в разработке в качестве чувствительного элемента весоизмерительного устройства использованы магнитоанизотропные преобразователи усилия, которые в отличие от электротензометрических датчиков, могут работать в тяжелых условиях эксплуатации, отличаются высокой механической прочностью, устойчивостью комбинированным динамическим перегрузкам, имеют большую мощность выходного сигнала, стабильность во времени и надежность. Магнитоанизотропные датчики уступают тензодатчикам по линейности характеристик, но этот недостаток можно существенно уменьшить путем линеаризации характеристик с помощью микропроцессорной техники.

Достоинством предлагаемого ИВК является то, что он не требует полной замены технологического оборудования, может работать в тяжелых условиях эксплуатации, устойчив к динамическим перегрузкам, и его можно применять на конвейерных лентах с ограничениями по месту установки весоизмерительного устройства.

Создание отечественного ИВК позволит решить проблему импортозамещения конвейерных весов и дозаторов специального назначения.

Разработка ИВК ориентирована на конкретных потребителей - предприятия и производства АО «Корпорация Казахмыс» и ОАО «Испат-Кармет».

Для прокатного производства черной и цветной металлургии в АО «Казчерметавтоматика» разработан измерительно-вычислительный комплекс для контроля натяжения полосы ИНД-7681, который использует информацию, полученную от специально разработанных магнитоанизотропных датчиков МАД-7681. Информация с ИНД-7681 о полученном значении усилия натяжения передается в систему регулирования натяжением полосы. Измерительно-вычислительные комплексы нашли широкое применение на ряде предприятий черной металлургии. Модификация комплекса, выполненная на современной элементной базе ИНД-7681, заменяет ранее выпускавшиеся измерители натяжения.

В настоящее время проблема измерения в резервуарах геометрических параметров горючих, взрывоопасных и ядовитых жидких веществ является весьма актуальной. Особое внимание привлекают методы измерения уровня жидкости в герметичных металлических оболочках, особенно при наличии двух и более фаз.

Известны методы измерения уровня и расхода нефтяных продуктов на основе использования радиоактивных излучений, обладающих высокой проникающей способностью, однако приборы подобного типа характеризуются наличием радиационной опасности и высокой стоимостью, что ограничивает круг их применения. Контактные (поплавковые) и бесконтактные уровнемеры-радары требуют установки их внутри обследуемого объекта.

Уровнемеры, способные работать в условиях герметичных оболочек и измерять уровень жидкости, в настоящее время в Казахстане не выпускаются.

В ОАО «Казчерметавтоматика» накоплен опыт применения радарных уровнемеров для контроля жидкой агрессивной среды в емкостях на ДТП «Жезказганредмет», а также разработаны и изготовлены образцы ультразвукового измерительно-вычислительного комплекса.

К преимуществам ультразвуковых измерителей уровня, по сравнению с оптическими, радиоизотопными и радиолокационными, относятся компактность преобразователей, длительный срок службы, сравнительно невысокая стоимость, нечувствительность к электромагнитным помехам, надежность, безопасность для обслуживающего персонала и т.д.

Помимо измерения уровня, они могут использоваться для измерения плотности жидкости, идентификации ее типа, а также для обнаружения посторонних предметов, находящихся внутри резервуара.

На предприятиях горно-металлургического комплекса, использующих природный газ в качестве основного энергоносителя, остро стоит вопрос его экономии, а также правильного использования в технологических процессах высокотемпературных агрегатов с учетом его теплотворной способности. Наибольшая потребность ощущается в автоматических газовых калориметрах, которые могут работать непосредственно в технологическом потоке. С этой целью в ОАО «Казчерметавтоматика» ведется разработка измерительно-вычислительного комплекса для контроля калорийности природного газа ИВКГ-7690. Принятый метод измерения калорийности, который изложен в сборнике, впервые в практике будет осуществляться в промышленных масштабах. Измерительно-вычислительный комплекс найдет широкое применение в нефтегазовой, химической, металлургической промышленности и энергетике.

ОАО «Казчерметавтоматика» также уделяет внимание вопросам разработки приборов, определяющих чистоту газов, используемых в промышленности. С этой целью разработан и эксплуатируется на ряде промышленных предприятий Казахстана и стран СНГ анализатор микропримесей азота и кислорода в аргоне АСП-7661.

Будут коротко рассмотрены и обобщены теоретические и практические вопросы создания измерительно-вычислительных комплексов, разработанных коллективом АО «Казчерметавтоматика» за последние годы, в т.ч. вопросы метрологического, алгоритмического, программного обеспечения, а также конструкторско-технологическая реализации научных разработок в промышленные образцы, опыт их внедрения на действующих предприятиях горно-металлургического комплекса.

Разработка ИВК невозможна без применения современных средств вычисления и отображения информации. Процессами автоматизации исследований и проведения опытно-конструкторских работ начали заниматься достаточно давно. Применялись для проведения работ различного рода самописцы, информация заносилась на перфокарты, перфоленты (при не очень больших массивах информации). С усложнением задач понадобились носители информации с новыми свойствами (с большой памятью, малогабаритные, удобные для считывания и обработки). Революция в исследованиях наступила с появлением микропроцессорной техники. (Быстродействие, удобство, большая память) и т.д. Во всех процессах разработки принимает участие большой набор средств вычислительной техники.

конструирование измерительный контроль технологический

1. История становления, развития АО «Казчерметавтоматика»

ДО «Казчерметавтоматика»

100004, г.Караганда,

ул. Рыбалко, 1.

Гелефоны: (7212)44-09-95, 44-07-13,

Е-таіІ: каг:с?егт@пиг5аі.к2.

АО «Казчерметавтоматика» основано в 1963 году как Базовая изотопная лаборатория Карагандинского Совнархоза.

С 1968 по 1971 г. Базовая изотопная лаборатория вошла в Объединение «Казчермет» при Карагандинском металлургическом заводе Минчермета СССР.

С 1971 г. на базе изотопной лаборатории был организован Карагандинский филиал ОКБ ВНИИАчермет МЧ СССР.

С 1930 г. по 1991 г. организация, преобразованная в Особое проектно-конструкторское бюро с опытным производством, работает в составе НПО «Черметавтоматика» Минчермета СССР.

В 1992 г. предприятие переподчинено Министерству промышленности Республики Казахстан и именуется НПО «Казчерметавтоматика» (1992-1994 гг.).

С 1994 года организация зарегистрирована как АО «Казчерметавтоматика» и работает в сотрудничестве с РГП «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья РК» и выполняет комплексные программы.

За все время своей деятельности предприятие осталось верным однажды выбранному научно-техническому направлению - созданию приборов, средств и систем автоматизации для предприятий и организаций различных отраслей промышленности.

Уникальность фирмы заключается в ее структуре, комплексности подразделений, начинающих работу от проекта, технического задания и заканчивающих завершенной продукцией, сдаваемой «под ключ» заказчику.

С момента создания организации и на протяжении всех лет деятельности, до 2000 г., ее работу возглавлял директор Муканов Димкеш Муканович, д.т.н., профессор, член Международный академии информатизации. Сейчас он работает первым заместителем Генерального директора РГП «НЦ КПМС РК».

С 2000 года работу организации возглавляет Намазбаев Тлеухан Серикбаевич, д.т.н. Наукоемкая продукция АО «Казчерметавтоматика» поставлялась на металлургические и горно-обогатительные предприятия Казахстана, России, Украины, Индии, Нигерии и др.

За создание и внедрение комплекса средств автоматического контроля и систем управления технологическими процессами черной металлургии группе специалистов присуждены Государственные премии РК в области науки и техники. Приборы и системы, разработанные в организации, отмечались наградами различных выставок. Ряд сотрудников организации отмечены правительственными наградами, ее специалисты стали кандидатами технических наук, защитили докторские диссертации.

С августа 2004 года проведена перерегистрация организации из ОАО в АО, и утвержден Устав акционерного общества «Казчерметавтоматика».

Уставом определено, что АО «Казчерметавтоматика » является комплексной организацией с опытно-экспериментальным производством, выполняющей полный цикл научно-исследовательских, опытно-конструкторских. экспериментальных работ в области разработки, изготовления и сервисного обслуживания средств и систем автоматизации для предприятий черной и цветной металлургии, горнообогатительных комбинатов, предприятий энергетики, а также других отраслей промышленности и коммунального хозяйства. Основные виды деятельности организации подтверждены соответствующими лицензиями.

Средства и системы автоматизации, разрабатываемые АО и внедряемые на производство, проходят государственные приемочные испытания и имеют сертификаты Госстандарта РК. (Смотрите приложения)

2. Изучение технологических процессов участков опытно-экспериментального производства

Опытно-экспериментальное производства включает в себя: слесарный участок, токарный участок, участок по изготовлению печатных плат, участок радиомонтажи, участок сборки, молярный участок, участок гальваники.

Слесарный участок включает в себя следующее оборудование:

- ножницы, для резки металла;

- кулачковые плеса;

- кромка гиб;

- гидравлический пресс;

- сверлимые станки;

- приспособление для заточки инструментов;

- контактная сварка;

- полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.

Технологическая оснастка: штампы, сменные пуансонные матрицы.

Токарный участок включает в себя следующее оборудование:

- токарные станки;

- горизонтально фрезерные и вертикально фрезерные станки; шлифовочные станки (кругло и плоско шлифовочные станки);

- сверлимый станок;

- набор приспособлений и инструментов.

Участок по изготовлению печатных плат - оно состоится вся из электрических приборных частей. Делается чертеж, затем фотошаблон. После того фотошаблон попадает на участок, необходимо изготовить позитив с помощью фотоаппаратуры, изготавливаются негатив. Берут стеклотекстолит с помощью позитива изготавливаются печатные платы. На участке печатных плат существует типовая устаревшая технология.

В участке радиомонтажном выполняются два вида работ:

1) намотка катушек для трансформаторов;

2) радиомонтаж.

Участок сборки выполняются работы по сборки готового изделия. Имеются рабочие столы, комплект специального инструмента, набор крепежных изделии (болты, шпильки, и т.д.). После этого сборочный чертежом выполняют объемный монтаж. Попадают в конкретную лабораторию.

В молярном участке и гальваники выполняются накрытие наружных поверхностей. Имеются сушильные камеры, приточная вытяжная вентиляция.

3. Ознакомление с алгоритмом создания приборов

Для создания приборов нужна команда специалистов. Должны быть физики, электронщик, специалист по микропроцессорной техники, конструкторы по механики, алгоритмист, программист, метролог и технолог.

Приборы состоят из двух частей: датчик (первичный преобразователь) и устройства обработки информации.

Основанием для разработки является техническое задание. Перед тем, как написать техническое задание надо найти аналоги и прототипы, найти недостатки, определить область применения. В техническом задании изложить все требования и исходные данные, которые необходимы для создания приборов. Затем физик выбирает способ, который будет использоваться в первичном преобразователе. Если это средство измерения, необходимо выполнить метрологическое обеспечение. При необходимости разработать и выполнить эталонные стандартные образцы.

После разработки всей конструкторской документации изготавливается опытный образец, производиться его испытание (государственное).

Для получения сертификата по результатам испытания производиться корректировка конструкторской документации, далее серийный номер.

4. Разработка и технические требования к техническому заданию

Основанием для разработки является техническое задание (ТЗ). Основанием для разработки технического задания является либо хоздоговор, либо заказ централизована министерства подкрепленное деньгами или тендер. ТЗ пишет заказчик по нормативам, но того не бывает (тем кто выполняют).

Средство измерения - это, если мы мерим какой-то параметр с высокой степенью точностью и далее это параметр используется через алгоритм программы в других технических процессов.

ТЗ состоит из следующих разделов:

1. Наименования и область применения; предполагается ли экспортная поставка;

2. Основания для разработки на основании хоздоговора, контракта, выигранного тендера, либо централизованного финансирования; указываются шифр темы, сроки разработки (начало и окончания);

3. Цель и назначения разработки, целью разработки является непрерывное дозирование; указываются какая партия, типы испытании (для средств измерения ГОСТ испытание);

4. Источники разработки, используются следующие документы: весы - используется ГОСТ, если авторские изобретение, если есть патенты и литературы.

Технические требования:

· Определяется состав изделия: датчики; компьютеры; согласования сигнала датчика в датчике; комплект инструментов принадлежностей (проток составляется, чтобы улучшить измерительного прибора); оговариваются массы, типы размера; требования влажности и температуры окружающей среды; какое питание и частота; указания напряжении с отклонением; мощность потребляемой изделии; сопротивление изоляции.

· Характеристики: пределы основной погрешности; указываются какие выходные сигналы; предусмотрены ручное регулирование (специальные клавиатуры).

· Требования к надежности; средняя наработка на отказ в часах (срок службы до списании).

· Требования к технической безопасности и окружающей среды (правила технической эксплуатации электроустановок, правила технической безопасности при эксплуатации электроустановок, все документы по ГОСТ 12.2.007-75).

· Требование к патентной частоте.

· Условия эксплуатации (время, относительное влажность, атм. давление).

· Маркировка и упаковка (где сделано).

· Условия транспортирования.

· Этапы и стадии разработки конструкторских документации.

5. Основные принципы конструирования

Любая машина (изделие) вне зависимости от ее назначения за период жизненного цикла, т.е. от возникновения конструктивно-технической идеи и вплоть до списания и сдачи её в металлолом проходит три основные стадий:

· Разработка (проектирование);

· Производства (изготовление);

· Эксплуатация (потребления, применения):

Каждое изделие создается для удовлетворения тех или иных потребностей. Выразить эту потребность в виде комплекта КД, пригодный для изготовления - задача конструктора.

Таким образом, основным содержанием разработки изделия является её конструирование. При конструирований машины (изделия) конструктор должен учесть и реализовать громадное число весьма сложных, а подчас и противоречивых требований, найти для них наилучшее. Конструктивно-компоновочное, а также технологическое решение. Для этого целесообразно придерживаться следующих основных принципов конструирований;

· принцип наибольшей эксплуатационной производительности;

· принцип наименьшей стоимости производства и энергоемкости;

· принцип наибольшей надежности;

· принцип оптимальной унификации и стандартизации:

Каждый из перечисленных принципов конструирования следует применять не изолированно, а в совокупности с другими принципами.

6. Экономические основы конструирования

Увеличение экономической эффективности машин является первостепенной задачей их конструирования.

Экономически направленное конструирование должно учитывать весь комплекс факторов, определяющих экономичность машин и правильно оценивать относительные значения их факторов.

1. Главным фактором, определяющим эффективность машины, является суммарный экономический эффект за весь период машины ?Q, вычисляемый по формуле:

(1)

где - суммарная полезная отдача машины за весь период работы, руб. -сумма расходов, затрачиваемых на обеспечение разработки, производства и эксплуатации машин за весь период жизненного цикла машины, руб.

2. Удельная стоимость разработки машины

3.

(2)

-общее число изготовлено маши, где -суммарная стоимость проектирования машины вплоть до ее серийного выпуска.

4. Рентабельность машины

(3)

где - полезная отдача машины, Р - суммарные расходы

5. Срок окупаемости машины

(4)

Где С - стоимость машины, - коэффициент использования машины. Где h-фактическое время работы машины. Н - общий период нахождения машины в эксплуатации.

Если машина работает до полного исчерпания своего ресурса, то h представляет собой долговечность машины D т.е. h=D.

 (5)

6. Коэффициент эксплуатационных расходов.

(6)

7. Коэффициент стоимости машины

(7)

Как правило, экономический эффект наибольшей степени зависит от величины полезной отдачи машины и от её надежности, особенно от двух слагаемых надежности: долговечность и ремонтопригодности. Эти факторы постоянно должны стоять в центре внимания конструктора при разработке и модернизации машины.

7. Стадии разработки конструкторской документации

1. Настоящий стандарт устанавливает стадии разработки конструкторской документации изделий всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ (см. таблицу).

Стандарт соответствует CT СЗВ 208--75.

Таблица 1.

Стадия разработки	Этапы выполнения работ
Техническое предложение	Подбор материалов. Разработка технического предложения с присвоением документам литеры «П». Рассмотрение и утверждение технического предложения
Эскизный проект	Разработка эскизного проекта с присвоением документам литеры «Э». Изготовление и испытание макетов (при необходимости). Рассмотрение и утверждение эскизного проекта.
Технический проект	Разработка технического проекта с присвоением документам литеры «Т». Изготовление и испытание макетов (при необходимости) Рассмотрение и утверждение технического проекта.
Рабочая конструкторская документация:	Разработка конструкторской документации, предназначенной для изготовления и испытания опытного образца (опытной партии), без присвоения литеры.

2. Техническое предложение -- совокупность конструкторских документов, которые должны содержать технические и технико-экономические обоснования, целесообразности разработки документации изделия на основании анализа технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений изделий, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий и патентные исследования.

Техническое предложение после согласования и утверждения в установленном порядке является основанием для разработки эскизного (технического) проекта.

Объем работ -- по ГОСТ 2.118 -- 73.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. Эскизный проект -- совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, *основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия.

Эскизный проект после согласования и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации.

Объем работ -- по ГОСТ 2.119--73.

4. Технический проект -- совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации.

Технический проект после согласования и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации».

8. Метрологические испытания приборов как средств измерения

Метрологическое обеспечение единства измерений - деятельность метрологических и других служб, направленная: на создание в стране необходимых эталонов, образцовых и рабочих средств измерений; на их правильный выбор и применение; на разработку и применение метрологических правил и норм; на выполнение других метрологических работ, необходимых для обеспечения требуемого качества измерений на рабочем месте, предприятии, в отрасли и национальной экономике.

Метрологическое обеспечение направлено на обеспечение единства и точности измерений для достижения установленных техническими условиями характеристик функционирования технических устройств. Метрологическое обеспечение представляет собой комплекс научно-технических и организационно-технических мероприятий, осуществляемых через соответствующую деятельность учреждений и специалистов. Метрологическое обеспечение измерений включает: теорию и методы измерений, контроля, обеспечения точности и единства измерений; организационно-технические вопросы обеспечения единства измерений, включая нормативно-технические документы - государственные стандарты, методические указания, технические требования и условия, регламентирующие порядок и правила выполнения работ.

Осуществляется надзор за состоянием средств измерений в министерствах и ведомствах. Метрологическое обеспечение измерительных средств на разных этапах их жизненного цикла решает вполне конкретные задачи:

1. Исследуются параметры и характеристики измерительных систем и приборов для определения требований к объему, качеству и номенклатуре измерений и контроля.

2. Производится анализ и выбор средств измерений и контроля из числа серийно выпускаемых. Если необходимых средств измерений не существует, то формируют технические требования на создание новых типов.

3. Проводится поверка применяемых средств измерений.

4. Выполняется анализ технологических процессов с точки зрения определения номенклатуры и последовательности измерительно-контрольных операций, установления метрологических характеристик соответствующих средств измерений.

5. Проводятся работы по обеспечению производства серийно выпускаемых средств измерений и контроля, с целью своевременного обновления парка этих средств на предприятиях.

6. Осуществляется метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации, совершенствуются методики измерения и контроля.

Контрольные испытания проводят, если в конструкцию и технологию изготовления средств измерений внесены изменения, влияющие на их нормируемые метрологические характеристики. Контрольные испытания проводят также в порядке государственного надзора за качеством выпускаемых средств измерений в сроки, устанавливаемые государственным органом.

9. Измерительно-вычислительные комплексы контроля и управления технологическими процессами, выпускаемые в АО «Казчерметавтоматика»

Градуировка и поверка комплекса РИВК-1 на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации производится с применением пяти стандартных образцов зольности и твердого топлива (продукты обогащения угля), разработанных и изготовленных в ОЛО «Казчерметавтоматика». Стандартные образцы зольности пришли метрологическую экспертизу и утверждены в качестве стандартных образцов в ЗАО «Институт стандартных образцов», г. Екатеринбург. Стандартные образцы представляют собой набор химически чистых веществ, химический состав и весовые содержания которых, эквивалентно весовому содержанию элементов, входящих в твердое топливо. Погрешность аттестации стандартных образцов не превышает ±0,1% абс. В диапазоне изменения зольности от 5 до 35% и насыпной плотности от 0,8 до 1,3 т/м3.

На рис. 1 показан общий вид установки для проведения градуировки и поверки комплекса РИВК-1 на предприятии - изготовителе, который состоит из градуировочного стола 1, анализируемого материала 2, пяти стандартных образцов зольности 3 и шкафа для хранения образцов 4.

Процесс градировки комплекса РИВК-1 заключается в определении интенсивностей f₁ и f₂, по двум каналам за фиксированное время на трех стандартных образцах зольности с известными значениями А^d. р_с а также определение положения у_max при установке образцов на фиксированных расстояниях от гамма-датчика зольности ГДЗ-7683. Затем определяется набор градуировочных коэффициентов. Использование комплекта стандартных образцов зольности позволяет оперативно производить градуировку комплекса РИВК-1 в условиях эксплуатации в случае ремонта основных узлов комплекса и ежегодную метрологическую поверку. В случае стационарной установки градуировочного стола с ГДЗ-7683 в составе аналитической лаборатории, то комплекс РИВК-1 может использоваться для лабораторного экспресс-анализа проб твердого топлива (продуктов обогащения угля). Разработанный радиоизотопный измерительно-вычислительный комплекс найдет применение в оксохимическом и доменном производстве металлургических комбинатов, углеобогатительных фабриках и теплоэлектростанциях. Измерение зольности непосредственно в технологических потоках, с помощью комплекса, позволит быстро и эффективно осуществлять контроль за качеством твердого топлива. Этот контроль может проводиться по всей технологической цепочке - добыче, переработке и использовании топлива, начиная с контроля рядового угля наугольной шахте и кончая выходным контролем за качеством концентрата с обогатительных фабрик.

Рисунок 1. Общий вид установки для проведения градуировки и поверки комплекса РИВК-1

1- градуировочный стол, 2 - образец анализируемого материала, 3 - шкаф для хранения образцов, 4 - стандартные образцы зольности, 5 - место установки ГДЗ-7683

Металлобнаружитель стационарный МОС-7665

Специалистами ОАО «Казчерметавтоматика» на основании проведенного патентного и библиографического поиска был выбран принцип действия разрабатываемого металлообнаружителя (Рис. 2), который заключается в регистрации изменений параметров электромагнитного поля, создаваемого генераторной обмоткой датчика, во время прохождения через датчик металлических предметов. Разработанный металлообнаружитель состоит из электронного блока и дифференциально-резонансного датчика, устанавливаемого на конвейере. Конструкция датчика разборная, что позволяет устанавливать его без разрезания конвейерной ленты, что является одним из важных моментов при монтаже и наладке изделия на объекте.

Функционально и конструктивно разработанный металлообнаружитель состоит из блока генератора, блока приемника и блока питания.

Частота колебаний задающего генератора на основе экспериментальных исследований выбрана равной 1500 Гц.

Рисунок 2. Металлобнаружитель стационарный МОС-7665

Весы конвейерные электротензорезисторные ВКЭ-7678

В ОАО «Казчерметавтоматика» разработано и освоено производство весов конвейерных электротензорезисторных ВКЭ-7678 (Рис.3), устанавливаемых в ленточные конвейеры общепромышленного применения Весы ВКЭ-7678 являются рабочим средством измерения в системе учета массы сыпучих материалов, транспортируемых ленточными конвейерами.

Метрологические характеристики весов соответствуют требованиям ГОСТ 30124-94 при их эксплуатации на горизонтальных и наклонных конвейерах в широком диапазоне изменения линейной плотности транспортируемого материала. Градуировка и поверка весов производиться как взвешенным материалом по ГОСТ 8.005-82, косвенным методом с помощью статической нагрузки.

Рисунок 3. Весы конвейерные электротензорезисторные ВКЭ-7678

10. Порядок оформления заявок на предполагаемые изобретения

Порядок оформление патента

- Возникает проблема при изготовлении каких-либо средств измерении. Вопрос изучается, определяется область применения этого изделия.

- Выполняется патентный пояс.

- Задача изобретения.

- Делается описание, определяем критерии новизны.

- Пишется технический результат, техническое преимущество.

- В конце пишется формула изобретении.

11. Перечень практических занятий

На практических занятиях участках опытно-экспериментального производства, а также в лабораториях АО «Казчерметавтоматика» студентами выполнялись следующие виды работ:

1. Радиомонтаж печатных плат.

2. Электромонтаж модулей, блоков, приборов и систем, таких приборов как: регулятор мощности автоматики, металлообнаружитель, анализаторы и конвейерные весы, т.е. те приборы, которые выпускались в период прохождения практики в АО «Казчерметавтоматика».

3. Сборка модулей, блоков, приборов и систем.

4. Настройка и испытание в лабораториях, испытание блоков, приборов и систем.

5. Сборка, испытание макетов, вновь разрабатываемых приборов.

12. Техника безопасности

Под техникой безопасности подразумевается комплекс мероприятий технического и организационного характера, направленных на создание безопасных условий труда и предотвращение несчастных случаев на производстве.

На любом предприятии принимаются меры к тому, чтобы труд работающих был безопасным, и для осуществления этих целей выделяются большие средства. На заводах имеется специальная служба безопасности, подчиненная главному инженеру завода, разрабатывающая мероприятия, которые должны обеспечить рабочему безопасные условия работы, контролирующая состояние техники безопасности на производстве и следящая за тем, чтобы все поступающие на предприятие рабочие были обучены безопасным приемам работы.

На заводах систематически проводятся мероприятия, обеспечивающие снижение травматизма и устранение возможности возникновения несчастных случаев. Мероприятия эти сводятся в основном к следующему:

1. улучшение конструкции действующего оборудования с целью предохранения работающих от ранений;

2. устройство новых и улучшение конструкции действующих защитных приспособлений к станкам, машинам и нагревательным установкам, устраняющим возможность травматизма;

3. улучшение условий работы: обеспечение достаточной освещенности, хорошей вентиляции, отсосов пыли от мест обработки, своевременное удаление отходов производства, поддержание нормальной температуры в цехах, на рабочих местах и у теплоизлучающих агрегатов;

4. устранение возможностей аварий при работе оборудования, разрыва шлифовальных кругов, поломки быстро вращающихся дисковых пил, разбрызгивания кислот, взрыва сосудов и магистралей, работающих под высоким давлением, выброса пламени или расплавленных металлов и солей из нагревательных устройств, внезапного включения электроустановок, поражения электрическим током и т. п.;

5. организованное ознакомление всех поступающих на работу с правилами поведения на территории предприятия и основными правилами техники безопасности, систематическое обучение и проверка знания работающими правил безопасной работы;

6. обеспечение работающих инструкциями по технике безопасности, а рабочих участков плакатами, наглядно показывающими опасные места на производстве и меры, предотвращающие несчастные случаи.

7. однак, в результате пренебрежительного отношения со стороны самих рабочих к технике безопасности возможны несчастные случаи. Чтобы уберечься от несчастного случая, нужно изучать правила техники безопасности и постоянно соблюдать их.

Общие требования техники безопасности на производстве.

1. При получении новой (незнакомой) работы требовать от мастера дополнительного инструктажа по технике безопасности.

2. При выполнении работы нужно быть внимательным, не отвлекаться посторонними делами и разговорами и не отвлекать других.

3. На территории завода (во дворе, здании, на подъездных путях) выполнять следующие правила:

не ходить без надобности по другим цехам предприятия;

быть внимательным к сигналам, подаваемым крановщиками электрокранов и водителями движущегося транспорта, выполнять их;

обходить места погрузки и выгрузки и не находиться под поднятым грузом;

не проходить в местах, не предназначенных для прохода, не подлезать под стоящий железнодорожный состав и не перебегать путь впереди движущегося транспорта;

не переходить в неустановленных местах через конвейеры и рольганги и не подлезать под них, не заходить без разрешения за ограждения;

не прикасаться к электрооборудованию, клеммам и электропроводам, арматуре общего освещения и не открывать дверец электрошкафов;

не включать и не останавливать (кроме аварийных случаев) машин, станков и механизмов, работа на которых не поручена тебе администрацией твоего цеха.

4. В случае травмирования или недомогания прекратить работу, известить об этом мастера и обратиться в медпункт.

В АО «Казчерметавтоматика» существует два правила техники безопасности:

1. Правила технических эксплуатации установок потребителей.

2. Правила техники безопасности при эксплуатации установок потребителей.

Заключение

В результате выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в соответствии с Республиканской целевой научно-технической программой «Научно-техническое обеспечение устойчивого функционирования стратегических приоритетов развития горн металлургического комплекса республики Казахстан по 1999-2003 годы» по автоматизации технологических процессов разработано и внедрено в промышленную эксплуатацию на многих предприятиях ГМК новое поколение измерительно-вычислительных комплексов для контроля и управления технологическими процессами на новейшей элементной базе, в том числе на основе однокристальных микроЭВМ индустриальных контроллеров с проведением Государственных приемочных испытаний и получением из Госстандарта РК в полном объеме сертификационных документов.

Применение последних достижений в области новых физических методов контроля, микроэлектроники и информационных технологий позволило поднять на качественно новый уровень технические характеристики средств и систем автоматизации, значительно повысило конкурентоспособность разработок.

Освоено производство целого ряда наукоемкой, импортозамещающей и экспортоориентированной продукции, которая пользует большим спросом на предприятиях горно-металлургического комплекса как у нас в Казахстане, так и в странах СНГ.

Основными потребителями разработок ОАО «Казчерметавтоматика» являются следующие предприятия: ОАО «Испат-Кармет», Жезказганский медеплавильный завод ОАО «Корпорация Казахмыс», ОАО «Жайремский ГОК», ОАО «Шубарколь комір», а также металлургические комбинаты России: ОАО «Северсталь», ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат», ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» и др.

На основе разработанных измерительно-вычислительных комплексов для контроля технологических параметров в кислородно-конвертерном цехе и аглодоменном производстве ОАО «Испат-Кармет» по хозяйственным договорам проведены работы по созданию и внедрению в промышленную эксплуатацию следующих автоматизированных систем:

- автоматизированная система контроля технологического процесса конвертерной плавки с использованием масс-спектрометрических анализаторов фирмы «Метек»;

- автоматизированная система контроля и управления весовым дозированием доменного кокса с коррекцией по информации о его влажности, плотности и зольности СУК-7691;

- автоматизированная система дозирования компонентов агломерационной шихты на основе электротензорезисторных конвейерных весов ВКЭ-7678.

На основе хозяйственных договоров проведены работы по разработке и внедрению в промышленную эксплуатацию на Жезказганском медеплавильном заводе ОАО «Корпорация Казахмыс» автоматизированной системы дозирования флюсовых материалов для конвейеров 3-го конвертера.

Годовой экономический эффект от внедрения в промышленную эксплуатацию разработанных и внедренных автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами, подтвержденный заказчиком, составляет боле 1,8 млн. долларов США.

Размещено на Allbest.ru