Разработка системы автоматизации механизма передвижения сталевоза

е) план здания должен предусматривать безопасную эвакуацию людей, которые должны покинуть здание при возникновении пожара в минимальное время. В целях обеспечения безопасной эвакуации предусматривается не менее двух выходов. Двери, предназначенные для эвакуации, открываются в сторону выхода из здания;

ж) на каждом участке находятся средства пожаротушения: пожарные краны или огнетушители, а также система пожарной сигнализации. Для ликвидации возгорания оборудования, находящегося под напряжением, для тушения небольших очагов пожара на стендах располагаются огнетушители ОУ-5, ОУ-8. предпочтительнее углекислотные огнетушители, так как при этом отсутствует возможность поражения электрическим током. Кроме того, от воздействия воды или водо-химических растворов может пострадать электрооборудование.

5.4.8 В настоящем цехе для исключения возгораний на соседних сооружениях и оборудовании при установке трансформаторов выдержаны противопожарные разрывы. Для защиты кабельных линий сделана облицовка кабелей негорючими теплоизолирующими материалами, а в некоторых местах сооружены разделительные противопожарные перегородки, уплотнение прохода кабелей через перекрытия.

5.4.9 Общая оценка условий труда для персонала обслуживающего сталевоз(оператор) согласно Р 2.2.2006-05 “Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда” - 3 класс, 1 степень.

5.5 Безопасная эксплуатация и ремонт электропривода

5.5.1 Электробезопасность эксплуатации электроприводов сталевоза обеспечивается:

1. Строгим выполнением организационных и технических мероприятий, установленных действующими «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ ЭП), «Межотраслевыми правилами по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок» (ПОТ РМ), и доплнительными нструкциями на рабочих местах и ПУЭ.

2. Соблюдением требований ПТЭ ЭП обслуживающим персоналом. В соответствии с ПТЭ ЭП и «Межотраслевыми правилами по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок» потребителям и обслуживающему персоналу электроустановок предъявляются следующие требования:

а) лица, не достигшие 18-летнего возраста, не могут быть допущены к работам в электроустановках;

б) лица не должны иметь увечий и болезней, мешающих производственной работе и усиливающих опасность воздействия тока на организм;

в) лица после соответствующей теоретической и практической подготовки должны пройти проверку знаний и иметь удостоверение на доступ к работам в электроустановках не ниже III группы.

3. При монтаже и эксплуатации электроустановок до 1000 В должны выполняться соответствующие технические и организационные мероприятия, обеспечивающие безопасное проведение работ, предусмотренные ПОТ РМ.

5.5.2 При эксплуатации электрооборудования запрещается:

а) применять электрооборудование, поверхностный нагрев которого при работе превышает температуру окружающего воздуха более чем на 40 градусов;

б) использовать провода и кабели с поврежденной изоляцией, потерявшей свои защитные свойства;

в) оставлять под напряжением провода и кабели с неизолированными концами жил;

г) использовать неисправное электрооборудование;

д) произвольно менять уставки защит в сторону их увеличения.

5.5.3 При ремонте и обслуживании сталевоза необходимо:

а) произвести отключение силовых(силового рубильника) и оперативных цепей ;

б) выполнить остановку сталевоза в тупике вне зоны работы грузоподъемных механизмов;

в) предупредить технологический персонал о проведении на сталевозе ремонтных работ;

г) непосредственно при производстве работ использовать средства индивидуальной защиты (респираторы, защитные очки, рукавицы и т.п.);

д) систематически контролировать состояние аппаратов защиты от коротких замыканий и перегрузов;

е) производить замер сопротивления петли фаза-ноль, изоляции электрооборудования, проводов и кабелей в сроки, установленные ПУЭ;

ж) применять в предохранителях калиброванные плавкие вставки;

з) очищать электроустановки от горючей пыли не реже одного раза в месяц;

и) пользоваться ручными светильниками, оборудованными защитными кожухами и сетками;

к) оконцевание жил кабелей наконечниками и соединение проводов производить используя пайку, сварку или опрессовку;

л) следить за исправным состоянием средств пожаротушения, системой пожарной сигнализации и системой пожаротушения;

м) не допускать перегрузки электродвигателей, проводов, кабелей и другого электрооборудования.

5.5.4 Электропомещения, предназначенные для производства, преобразования и распределения электрической энергии могут быть доступны только для обслуживающего их электротехнического персонала.

5.5.5 Электрические сети, установки, оборудование выполняются так, что их токоведущие части, находящиеся под напряжением, недоступны для случайного прикосновения. Недоступность токоведущих частей достигается надлежащей их изоляцией, применений различного рода ограждений, кожухов или расположением токоведущих частей на недопустимой высоте.

5.5.6 Для создания наиболее безопасных условий труда при механизации и автоматизации производственных и технологических процессов применяются различные блокировки, с помощью которых при приближении человека к опасной зоне установки происходит автоматическое снятие напряжения со всех элементов установки, угрожающих жизни человека.

5.5.7 О появлении опасного напряжения на электроустановке применяется звуковая и световая сигнализация.

5.5.8 Для обеспечения безопасной организации труда и установления правильных производственных взаимоотношений между лицами, выполняющими работы по эксплуатации и ремонту электрооборудования сталевоза, предусматривается бирочная система.

В зависимости от принципа управления и конструкции электропривода в ККЦ каждый механизм оснащается жетон-биркой или жетон-биркой и ключ-биркой.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Задачи экономической части

6.1.1 Задачей экономической части является расчет затрат на наладку нового оборудования сталевоза. Для этого необходимо рассчитать:

а) трудозатраты на модернизацию электропривода;

б) трудозатраты на наладочные работы;

в) общую стоимость модернизации и наладки электропривода сталевоза.

6.2 Расчет трудозатрат без учета наладочных работ (оклад и премия)

6.2.1 Расчет заработной платы без учета наладочных работ проведен из следующих условий:

а) работы выполняются бригадой из трех человек:

б) два инженера-наладчика КИПиА восьмого разряда;

в) два электромонтера шестого разряда.

г) повременная оплата труда рассчитана по формуле :

где ЧТС - часовая тарифная ставка в соответствии с разрядной сеткой принятой на ЧМК;

Тф - фактическое время отработанных смен (21 смена) с продолжительностью 8 часов 15 минут.

д) расценка по разрядам за 2012год.

6.2.2 Расчет заработной платы электромонтера

Часовая тарифная ставка (ЧТС) электромонтера 6 разряда составляет 44,75 рубля в час в соответствии с разрядной сеткой принятой на предприятии и расценкой по разрядам за 2012 год.

Согласно постановлению о премировании: основная премия (ПРосн) составляет 75%, дополнительная премия (ПРдоп) - 100%.

Оплата нерабочих праздничных дней (Знд) - 254,7 рубля.

Доплата за вредность (Звр) - 634,96 рубля.

Уральский коэффициент (Кур) - 15%.

Тогда по формуле рассчитаем повременную оплату:

С учетом доплат получим:

Рассчитаем основную и дополнительную премии соответственно:

Уральский коэффициент найдем по следующей формуле:

Начисленная заработная плата рассчитывается по формуле:

Всего отчисления на социальные нужды (единый социальный налог - ЕСН) составляют 30% от начисленной заработной платы:

6.2.3 Расчет заработной платы инженера-наладчика

Часовая тарифная ставка (ЧТС) инженера-наладчика КИПиА 8 разряда составляет 51,31 рубля в час в соответствии с разрядной сеткой принятой на предприятии и расценкой по разрядам за 2012 год.

Согласно постановлению о премировании: основная премия (ПРосн) составляет 75%, дополнительная премия (ПРдоп) - 100%.

Оплата нерабочих праздничных дней (Знд) - 254,7 рубля.

Доплата за вредность (Звр) - 634,96 рубля.

Уральский коэффициент (Кур) - 15%.

Тогда рассчитаем повременную оплату:

С учетом доплат получим:

Рассчитаем основную и дополнительную премии соответственно:

Уральский коэффициент по формуле :

По формуле найдем начисленную заработную плату:

По формуле найдем отчисления на социальные нужды:

6.3 Расчет трудозатрат на наладочные работы

Таблица 6.1 - Перечень элементов закупного оборудования

Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Стоимость, руб.
Двигатель асинхронный AMTK315S6	2	985000
Преобразователь UNIDRIVE SP 6411	2	1840000
Контроллер OMRON CPM2A-40CDR-A	1	34800
Сенсорный монитор OMRON NT-21	1	50980
Дополнительное оборудование и инструмент	150000
Итого	3060780

Заработная плата по наладке составляет 50% от зарплаты работника. Таким образом:

Дополнительная заработная плата на наладочные работы электромонтера 6 разряда составляет:

Дополнительная заработная плата с учетом наладочных работ для инженера-наладчика КИПиА 8 разряда составляет:

Отчисления на социальные нужды для электромонтера и инженера КИПиА соответственно:

6.4 Расчет себестоимости

6.4.1 Себестоимость найдем по формуле:

С=Знач+ Знал + Ссоц + Ам +Собщ,

где Знач - начисленная заработная плата бригады;

Знал - дополнительная заработная плата с учетом наладочных работ;

Ссоц - отчисления на социальные нужды со всех видов заработной платы;

Ам - амортизационные отчисления за использование оборудования;

Собщ - итоговая стоимость оборудования.

Амортизационные отчисления вычисляются по формуле

где СОБ - стоимость закупаемого оборудования;

NА - норма амортизации для черной металлургии (мартеновские печи, миксеры, чугуновозы и сталевозы) из постановления правительства РФ от 01 января 2002 г. № 1 «О классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы».

6.4.2 Амортизационные отчисления за месяц составят :

6.4.3 Себестоимость по формуле :

С=Знач+ Знал + Ссоц + Ам +Собщ ;

Рассчитанные затраты сведены в таблицу 8.2

Таблица 6.2

Затраты на модернизацию электроприводов сталевоза

Статьи затрат	Сумма, руб.
Основная заработная плата	116519,9
Дополнительная заработная плата по наладке	58697,8
Отчисления на социальные нужды	24598,4
Амортизационные отчисления	12753,2
Стоимость оборудования	3060780
Себестоимость	3301182,75

6.5 Расчет окупаемости

Произведем расчет срока окупаемости нового электрооборудования сталевоза за счет годовой экономии на внеплановые ремонты устаревшего.

При установке нового оборудования планируется снизить количество внеплановых ремонтов в год с прежних 12-15 до 1-2. Стоимость одного внепланового ремонта различна. В среднем она составляет около 135 тыс. руб.

Таким образом срок окупаемости рассчитаем по следующей формуле :

где nрем - число внеплановых ремонтов за год, С1рем - стоимость одного внепланового ремонта.

Срок окупаемости составит:

Рассчитаем коэффициент экономической эффективности:

Таким образом, затраты на модернизацию электроприводов самоходного сталевоза составляют 3301182,85 рублей. Срок окупаемости проекта составил 2 года, нормативный для такого вида модернизации - 3 года, следовательно, через 2 года проект будет приносить прибыль. Нормативный коэффициент экономической эффективности не больше расчетного, Ер=0,5 > Ен=0,33. Таким образом, проект экономически эффективен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

автоматизация передвижение сталевоз

В дипломном проекте произведен выбор электродвигателя и предложен к применению преобразователь частоты Unidrive SP, разработана система автоматизации механизма передвижения сталевоза. Для этого были рассмотрены и проанализированы требования к работе механизмов, требования к безопасности жизнедеятельности, а также экономические показатели.

Система автоматизации выполнена на базе программируемого контроллера OMRON CPM2A-40CDR-A в совокупности с сенсорной панелью оператора OMRON NT21. Использование контроллера позволило сократить существующую громоздкую логическую релейную схему. Контроллер полностью удовлетворяет всем требованиям, которые были предъявлены к системе автоматизации.

Срок окупаемости проекта за счет внеплановых ремонтных простоев составил 2 года.

В совокупности с проведенной модернизацией литейных кранов, приводов конвертеров и самоходных механизмов транспортировки металла (сталевоза и шлаковоза) проектная производительность кислородно-конвертерного цеха ОАО «ЧМК» превысит 3,5 млн. т. стали в год, в сравнении с прежней максимальной 3,3 млн. т.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Лякишев, Н.П. Сравнительная характеристика состояния кислородно-конвертерного производства стали в России и за рубежом: справ. пособие / Н.П. Лякишев, А.Г. Шалимов - М.: ЭЛИЗ, 2000. - 64 с.

2. Фотиев, М.М. Электроснабжение и электрооборудование металлургических цехов: справ. пособие / М.М. Фотиев. - М.: Металлургия, 1979. - 256 с.

3. ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» имени Ф.Б. Якубовского. Челябинское отделение: рабочие чертежи, электротехническая часть. Челябинский металлургический завод. Конвертерный цех. Реконструкция с заменой конвертеров на большую емкость. II очередь. - Челябинск, 1981. - Ч.1.

4. Электротехника: учебное пособие: в 3 кн. Книга II. Электрические машины. Промышленная электроника. Теория автоматического управления / под ред. П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, А.Л. Шестакова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. - 711 с.

5. Драчев, Г.И. Теория электропривода: учебное пособие / Г.И. Драчев. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. - Ч. 2.- 203 с.

6. Драчев, Г.И. Теория электропривода: учебное пособие к курсовому проектированию для студентов заочного обучения спец. 180400. 2-е издание, дополненное / Г.И. Драчев. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. - 137 с.

7. Борисов, А.М. Автоматизация технологических процессов (технические средства, проектирование, лабораторный практикум): учебное пособие / А.М. Борисов, Н.Е. Лях. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. - Ч.1. - 404 с.

8. СТО ЮУрГУ 21 - 2008 Стандарт организации. Система управления качеством образовательных процессов. Курсовая и выпускная квалификационная работа. Требования к содержанию и оформлению / составители: Т.И. Парубочная, Н.В. Сырейщикова, А.Е. Шевелев, Е.В. Шевелева. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. - 55 с.

9. Правила устройства электроустановок. 7-е изд., перераб. и доп. / Госэнергонадзор, Минтопэнерго РФ. - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 288 с.

10. Стукалова, О.В. Экономика предприятия: методическое пособие / О.В. Стукалова. - Челябинск: Полиграф-Мастер, 2003. - 47 с.

11. ООО «Кранрос». Каталог продукции http://www.kranros.ru/catalog/?action=motor_filter&rub_id=1&lang=rus&motor_type=-1&motor_power=45&motor_speed=-1&motor_Inom=-1&submint=%CF%EE%E4%EE%E1%F0%E0%F2%FC

12. АВВ. Каталог продукции. http://www.abb.ru/ProductGuide/

13. НТЦ «Редуктор». Тормозные электромагниты переменного тока серии МО. http://www.reduktorntc.ru/produkt_2/file/fp9_1/p2_9_6.htm

14. АРК «Энергосервис». Блоки питания промышленные. http://www.kipspb.ru/catalog/regulator/element21526.php

15. ООО «Электромагнит». Бесконтактные пускатели реверсивные и нереверсивные серии ПБР и ПБН. http://www.electromagnit.ru/catalog/start

16. Техническая документация контроллера OMRON CPM2A. http://www.omron-pro.ru/doc/automation/cpm2a.PDF

17. Техническая документация панели оператора OMRON NT21. http://www.hakur.ru/documentation/hmi/nt11.pdf

18. Техническая документация на индуктивные бесконтактные выключатели ТЕКО. - Челябинск: ТЕКО, 2005. - 56 с.

19. Расширенное руководство пользователя Unidrive SP. Ред. 7. - UK: Control Techniques Ltd, 2004. - 381 с.

20. ООО «ПРОАВТОМАТИКА» Unidrive SP частотные преобразователи. http://www.proavtomatika.ru/inverter/controltechniques/sp24.htm

21. Усынин, Ю.С. Системы управления электроприводов: учеб. Пособие. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. - 358 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

(обязательное)

Релейно контакторная схема



Размещено на Allbest.ru