Электрооборудование и автоматизация станции замера профиля с модулем автоматизированного чтения номера рельса линии неразрушающего контроля
Специализация рельсобалочного цеха на выпуске продукции транспортного значения. Контроль качества рельсов как важный аспект в рельсобалочном производстве. Анализ электрооборудования, средств автоматизации, способов установки и особенностей эксплуатации.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.09.2012 |
| Размер файла | 2,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Секция №1: покрывает станции подготовки рельса к контролю.
Секция №2: покрывает станции контроля и завершающие станции.
Защитная система световой завесы
Обе секции используют передатчик и приемник. Секция №1 использует зеркальный шест для покрытия зоны подачи рельса на линию.
Световая завеса перекрывает допуск персонала к станции, а, следовательно, уменьшает вероятность нарушений линий интерфейсов ввода-вывода.
На каждой станции ЛНК есть сигнальная башня.
Следующие индикаторы показывают текущее состояние линии:
- "зелёный": контроллер находится в рабочем режиме.
- "1-й желтый": в рельсе был найден дефект. Может быть запрограммирован
- подавать сигнал при обнаружении дефекта на любой станции.
- "2-й желтый": защитная система световой завесы была нарушена.
- "красный": необходима аварийная остановка.
- Звуковая сигнализация: является слышимой обратной связью для оператора.
Для сохранности оборудования на линии предусмотрены электронные и механические ворота безопасности. В случае обнаружения рельса, размеры которого выходят за пределы, линия переходит в безопасный режим (конвейер и рольганги останавливаются). Этот режим работы используется для безопасного пропуска через линию сильно деформированного рельса без повреждения каких-либо компонентов, все компоненты линии переходят в начальную позицию (датчики полностью отводятся, ролики открываются и т.д.).
7.3 Категория помещений по электробезопасности
Помещение ЛНК, где находится станция замера профиля, представляет собой закрытое здание, построенное внутри цеха. Согласно НПБ 105-03 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности": так как на рельсах присутствует окалина, то естественно в технологическом процессе постоянно образуется взвесь металлической пыли в воздухе (основная фракция - оксид железа Fe2O3). То есть помещение, где находится станция замера профиля, относится к помещениям с токопроводящей пылью.
В отношении опасности поражения людей электрическим током помещение, где находится станция, относится к помещениям с повышенной опасностью, так как есть токопроводящая пыль (и нет других условий повышенной опасности).
7.4 Алгоритмические и программные решения, обеспечивающие безопасность персонала
Введем в программу элементы, в которых будут учитываться нарушение защитной световой завесы и вывод соответствующих световых и звуковых оповещений. В отличие от ошибок Е3, Е4 - соответственно калибровочная балка, планка-осветитель находятся в промежуточном положении, которые действуют почти мгновенно, необходимо, чтобы остановка рольгангов происходила абсолютно мгновенно, так как от этого зависит безопасность персонала. Для этого пусть программа сбрасывается сразу же по поступлению сигнала о том, что завеса нарушена, а на сигнальной башне включается "2-й желтый" и звуковая сигнализация, и даже при условии "восстановления" световой завесы станция должна оставаться в режиме ожидания пока оператор вручную не сбросит эту ошибку. Тогда добавим соответствующие входы и выходы:
Таблица 7.4
Дополнительные сигналы на входе и на выходе
|
Наименование |
Комментарии |
Символ в программе |
|
|
q13 |
Световая завеса нарушена |
I2.5 |
|
|
H12 |
Сброс |
I2.6 |
|
|
Z7 |
Второй жёлтый горит |
Q1.2 |
|
|
Z8 |
Звуковой сигнал |
Q1.3 |
Получаем дополнительные элементы программы:
Элемент для первой линии программы
Аналогично выглядят элементы для М3.0, М3.1, М3.2, М3.3, М3.4, М3.5.
То есть устанавливаются конечные меркеры для каждой линии программы.
Установка второго жёлтого
Установка звукового сигнала
7.5 Рекомендации по организации рабочего места оператора автоматизированной системы управления
Для настройки станции замера профиля существует панель настройки.
Для управлением станцией во время роботы существует операторский помост.
Панель настройки станции и операторский помост спроектированы с учетом требования антропометрических данных человека, находятся на удобной высоте и имеют удобный, интуитивный, понятный интерфейс. Соответствуют всем современным стандартам.
7.6 Охрана труда при работе с персональными ЭВМ
ЛНК содержит 12 ПЭВМ для наблюдения за станциями, помещение которых находится внутри помещения ЛНК. Соответственно рассмотрим основные требования СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Согласно данным поставщиков оборудования:
- допустимые уровни звукового давления и уровней звука, создаваемого ПЭВМ, не превышают допустимых значений;
- временные допустимые уровни электромагнитных полей (ЭМП), создаваемых ПЭВМ, не превышают допустимых значений;
- допустимые визуальные параметры устройств отображения информации соответствуют норме;
- концентрации вредных веществ, выделяемых ПЭВМ в воздух помещений, не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных для атмосферного воздуха;
- мощность экспозиционной дозы мягкого рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 устройств не превышать 1 мкЗв/час (100 мкР/час), так как мониторы ЖК.
- конструкция ПЭВМ обеспечивает возможность поворота корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскости с фиксацией в заданном положении для обеспечения фронтального наблюдения экрана ВДТ;
- дизайн ПЭВМ предусматривает окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света, корпус ПЭВМ;
- клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ имеют матовую поверхность с коэффициентом отражения 0,4 - 0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики;
- конструкция ВДТ должна предусматривает регулирование яркости и контрастности;
- документация на проектирование, изготовление и эксплуатацию ПЭВМ не противоречит требованиям санитарных правил.
А также выполнены все требования к микроклимату помещения (для его регулировки предусмотрены 2 кондиционера) и к организации рабочих мест (расположения, конструкции столов и стульев и остальные требования).
7.7 Расчет искусственного освещения
Расчет искусственного освещения проведём для зоны, непосредственно в которой находится станция замера профиля рельса и панель настройки.
Нормирование искусственного освещения в зависимости от степени точности выполняемых работ и зрительного напряжения производится в соответствии с требованиями СНиП 23-05-95.
В рабочем помещении используется искусственное освещение. Работа за ПЭВМ относится к зрительным работам высокой точности (ІІІв - разряд зрительных работ). Характеристика зрительных работ - Б1. Норма освещенности на рабочей поверхности от системы общего искусственного освещения 300 лк. Пол - белая плитка, стены - белая эмаль, потолок - побелен, значит, коэффициенты отражения света поверхностями=70, =70, =70.
Расчет искусственного освещения представлен в таблицах 7.7.1, 7.7.2.
Таблица 7.7.1
Расчет общего освещения люминесцентными лампами
|
Наименование |
Обозначение |
Значение |
|
|
Исходные данные |
|||
|
Наименование помещения |
Производственное помещение. Высокой точности. |
||
|
Размеры зоны, м: длинаЧширинаЧвысота |
АЧВЧН |
10Ч8Ч5 |
|
|
Площадь освещаемой поверхности, |
S |
80 |
|
|
Нормативная освещенность, от общего в составе комбинированного, лк |
300 (с ПЭВМ) |
||
|
Коэффициент запаса |
1,4-1,8; принимаем 1,5 |
||
|
Тип светильника (предварительно) |
ЛСП (с ЛЛ, подвесной для промышленных и производственных зданий), тип КСС Д-2 |
||
|
Расстояние от потолка до светильника (свес), м |
1,0 |
||
|
Расстояние от пола до рабочей поверхности |
1,0 (настройка станции осуществляется стоя) |
||
|
Высота подвеса светильника, м: |
4,0 |
||
|
Коэффициент неравномерности освещения |
Z |
1,1 |
|
|
Коэффициенты отражения: потолок, стены, пол |
70,70,70 |
||
|
Предварительный выбор расположения светильников |
|||
|
Оптимальное расстояние (между рядами), м: |
1,2*4=4,8; 2,1*4=8,4 принимаем LB=L=5 |
||
|
Расстояние от стены до ряда светильников, м: (желательно ) |
= (1,5…2,5) принимаем =1,5 |
||
|
Число рядов светильников |
=2 принимаем =2 |
||
|
Предварительный выбор лампы |
|||
|
Тип люминесцентной лампы |
ЛБ80-4 |
||
|
Световой поток выбранной лампы, лм |
4960 |
||
|
Мощность выбранной лампы, Вт |
80 |
||
|
Выбор числа ламп и светильников, расположения светильников |
|||
|
Индекс помещения: |
=0,88 |
||
|
КИСП |
0,52 |
||
|
Число ламп в помещении |
N |
=15,35; принимаем N=16 |
|
|
Тип светильника; габариты, мм |
ЛСП02-2х65, тип КСС Д-2; 1534Ч280Ч159 |
||
|
Число ламп в выбранном светильнике |
2 |
||
|
Число светильников в помещении |
=16/2=8 =8 |
||
|
Число светильников в ряду, м: |
=8/2=4 принимаем =4 |
||
|
Суммарная длина светильников, м: |
=6,136 , ряд с разрывами |
||
|
Расстояние от стены до светильника в ряду, м: |
Принимаем =1,4 |
||
|
Расстояние между светильниками, м: |
=1,06 |
||
|
Условие равномерности освещения: |
0 ? 1,06? 7,5, условие выполняется |
||
|
Тип ПРА |
1УБИ-80/220-ВП |
||
|
Мощность системы освещения, Вт: |
=1280 |
||
|
Удельная мощность, : |
=16 |
||
|
Предварительный выбор лампы и расположения светильников принимаем в качестве окончательного |
Таблица 7.7.2
Расчет общего освещения газоразрядными лампами высокого давления
|
Наименование |
Обозначение |
Значение |
|
|
Исходные данные |
|||
|
Наименование помещения |
Производственное помещение. Постоянное наблюдение |
||
|
Размеры помещения, м: длинаЧширинаЧвысота |
АЧВЧН |
10Ч8Ч5 |
|
|
Площадь освещаемой поверхности, |
S |
80 |
|
|
Нормативная освещенность, от общего в составе комбинированного, лк |
300 |
||
|
Коэффициент запаса |
1,4-1,8; принимаем 1,8 |
||
|
Тип светильника (предварительно) |
РСП (подвесной для промышленных и производственных зданий), тип КСС Г-3 |
||
|
Расстояние от потолка до светильника (свес), м |
1,0 |
||
|
Расстояние от пола до рабочей поверхности |
1,0 |
||
|
Высота подвеса светильника, м: |
4,0 |
||
|
Коэффициент неравномерности освещения |
Z |
1,15 |
|
|
Коэффициенты отражения: потолок, стены, пол |
70,70,70 |
||
|
Предварительный выбор расположения светильников |
|||
|
Оптимальное расстояние (между рядами), м: |
0,8*4=3,2; 1,4*4=5,6 принимаем LB=L=5 |
||
|
Оптимальное расстояние, м: |
5??7,5 принимаем =6 |
||
|
Расстояние от стены до ряда светильников, м: (желательно ) |
= (1,5…2,5) принимаем =1,5 |
||
|
Расстояние от стены до светильника в ряду, м: (желательно ) |
= (1,2.3,0) принимаем =2 |
||
|
Число рядов светильников |
=2,0 принимаем =2 |
||
|
Число светильников в ряду |
=2,0 принимаем =2 |
||
|
Число светильников в помещении |
=4 |
||
|
Предварительный выбор лампы |
|||
|
Индекс помещения: |
0,88 |
||
|
КИСП |
0,74 |
||
|
Число ламп в помещении |
N |
4 |
|
|
Требуемый световой поток, лм: |
Ф |
= =16783,8 |
|
|
Тип выбранной газоразрядной лампы высокого давления |
ДРЛ 400 |
||
|
Световой поток выбранной лампы, лм |
19 000 |
||
|
Мощность выбранной лампы, Вт |
400 |
||
|
Отклонение светового потока выбранной лампы от требуемой величины, %: |
=13,2 %, значение в допустимых пределах (-10%. +20%) |
||
|
Тип светильника |
РСП08-400, КСС Г-3 |
||
|
Мощность системы освещения, Вт: |
=1600 |
||
|
Удельная мощность, : |
=20 |
||
|
Тип ПРА |
1ДБИ-400ДРЛ/220-В |
Люминесцентная лампа - это газоразрядный источник света, в котором видимый свет излучается в основном люминофором, который в свою очередь светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда, сам разряд тоже излучает видимый свет, но в значительно меньшей степени.
Газоразрядная лампа высокого давления - источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне.
Проведя необходимые расчеты и проанализировав полученные данные, приходим к выводу, что использовать люминесцентные лампы в нашем случае более выгоднее, чем газоразрядные лампы высокого давления, так как потребляемая мощность люминесцентных ламп ниже, чем потребляемая мощность ГЛВД в 1,25 раза при одинаковой освещенности помещения. Световая отдача ЛЛ 75 лм/Вт, а ГЛВД - (30-60) лм/Вт; их средний срок службы незначительно отличается: ЛЛ - до 10000 ч, ГЛВД - до 12000 ч.
Тогда получаем схему расположения светильников:
Рис.7.7.1 Схема освещения в зоне станции замера прямолинейности
Заключение
В дипломной работе рассмотрена линия неразрушающего контроля рельсов (ЛНК) рельсобалочного цеха НТМК. Проанализировано электрооборудование, технологический процесс и роль отдельных элементов ЛНК. Спроектирована макроструктура управления и по ней составлена управляющая программа, соответствующая требованиям быстродействия, удобства и безопасности, учитывающая особенности эксплуатации станции замера прямолинейности ЛНК.
Станция измерения профиля сыграет важную роль в повышении
Несомненно - это современное решение в области неразрушающего контроля рельсов, которое позволит не только повысить прибыль комбината, но еще и послужит улучшению условий труда, энергосбережение улучшится за счет снижение брака, станет возможен аудит за каждым когда-либо произведенным рельсом (паспорт каждого рельса), повысится авторитет комбината, и главное возрастёт безопасность железнодорожных перевозок.
Библиографический список
1. Бычков В.П. Электропривод и автоматизация металлургического производства / В.П. Бычков. - М.: Высш. шк., 1977.
2. Гоман В.В. Безопасность жизнедеятельности. Технические расчеты параметров электробезопасности: учеб. пособие по выполнению раздела ВКР / авт. - сост.В. В. Гоман. - Нижний Тагил: НТИ (ф) УГТУ-УПИ, 2010.
3. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.: Издательство стандартов, 1975.
4. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов. - М.: Изд-во стандартов, 1982.
5. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М.: Изд-во стандартов, 1989.
6. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - М.: ФГУ МЧС России, 2004.
7. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
8. Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных установок: учеб. для вузов / Э.М. Ристхейн. - М.: Энергоатомиздат, 1991
9. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организация работ. - М.: Изд-во "Про-Пресс", 2004.
10. СанПиН 2.2.4 /2.4.1340-03. Гигиенические требования к ПЭВМ и организация работы. - М.: Федеральный центр госсанэпидемнадзора Минздрава России, 2003.
11. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. - М.: Стандартиздат, 1980.
12. Тимофеев В.Л. Технические и экономические расчеты в курсовых и дипломных проектах: учеб. пособие / В.Л. Тимофеев, О.Н. Баркова, И.Н. Исаев. - Нижний Тагил: НТИ (ф) УГТУ-УПИ, 2006.
13. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. Учебное пособие. - М.: Издательство Российской экономической академии им. Г.В. Плеханова, 1994. - 312 с.
14. С.Н. Бобылев, А.Ш. Ходжаев, Экономика природопользования, Москва, 2004г.
15. Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономические методы управления природопользованием. - М.: Наука, 1993. - 136 с.
16. Ковалев А.П. Введение в финансовый менеджмент, М.: Проспект, 2004.
17. Неверов А.В. Экономика природопользования. Учебн. пособие для вузов. - Минск: Вышэйшая шклоа, 1990. - 216 с.
18. Нестеров П.М. Экономика природопользования и рынок. - М.: Альпина, 2001.
19. Экономические основы экологии, М.: Проспект, 2003.
20. www.cta.ru
21. www.INFOMINE.ru
22. www.itk. dp.ua
23. www.ndt. us
24. www.ntmk.ru
25. http://www.roadportal.ru/rail/gostr51685-2000
26. http://talan. su/gost_51387_99
27. www.mitsubishi-automation.ru
28. www.mitsubishielectric.ru
29. www.vectorgroup.ru
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие и методики неразрушающего контроля качества, его значение в производстве изделий и используемый инструментарий. Разновидности дефектов металлов, их классификация и возможные последствия. Неразрушающий контроль качества методами дефектоскопии.
контрольная работа [155,9 K], добавлен 29.05.2010Изучение организации производственного процесса в рельсобалочном цехе. Выплавка заготовок и определение причин искривления рельсов в процессе их производства. Характеристики установок контроля прямолинейности рельсов, расчет затрат на производство.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 21.06.2015Определение понятия неразрушающего контроля качества в металлургии. Изучение дефектов металлов, их видов и возможных последствий. Ознакомление с основными методами неразрушающего контроля качества материалов и продукции с разрушением и без разрушения.
реферат [185,0 K], добавлен 28.09.2014Планировка размещения оборудования на сварочных участках. Электроматериалы и электрооборудование сварочного цеха. Основные требования, предъявляемые к сварочным машинам и аппаратам. Правила установки, обслуживания и эксплуатации сварочного оборудования.
курсовая работа [90,7 K], добавлен 12.10.2014Описание технологической схемы производства исследуемой продукции. Выбор и обоснование параметров контроля, сигнализации и регулирования. Технические средства автоматизации. Описание функциональной схемы автоматизации, анализ и оценка ее эффективности.
контрольная работа [37,1 K], добавлен 12.08.2013Реализация процессного подхода к организации неразрушающего контроля (НК) изделий в машиностроении. Совершенствование системы НК на примере предприятия ОАО "Тяжпромарматура": основные виды и характеристики дефектов, факторы, влияющие на качество НК.
магистерская работа [110,0 K], добавлен 26.11.2010Понятие и характеристика методов неразрушающего контроля при проведении мониторинга технического состояния изделий, их разновидности и отличительные черты. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений, определение их эффективности.
курсовая работа [588,2 K], добавлен 14.04.2009Особенности модернизации фильтра-грязеуловителя. Анализ необходимости установки датчика разности давлений. Характеристика нефтеперекачивающей станции. Принципы работы насосного цеха. Основные функции автоматизации. Контрольно-измерительная аппаратура.
дипломная работа [9,3 M], добавлен 16.04.2015Проектирование систем и изображение средств автоматизации энергетической установки на функциональных схемах. Параметры, регулируемые в холодильных установках. Построение схем автоматизации и регулирования. Предельные рабочие значения регулируемых величин.
реферат [532,0 K], добавлен 21.02.2010Общие понятия грузоподъемных машин и механизмов, состав электрооборудования, способы его монтажа и эксплуатации. Монтаж троллеев и электропроводки. Особенности соблюдения соответствующих мер безопасности при монтаже и эксплуатации электрооборудования.
курсовая работа [312,3 K], добавлен 10.11.2011
