Руководство пользователя,

Утилита программной конфигурации,

Драйверы и библиотеки для MS--DOS,

Драйверы и библиотеки для Windows 95/98/NT,

DDE сервер,

Драйверы для пакета LabVIEW,

Библиотека компонентов ActiveX,

Драйверы и библиотека для Linux.

Технические характеристики модулей I-7018 и I-7018P:

Модель:I-7018/I-7018Р

Наименование:8-канальный модуль ввода сигнала с термопары (I-7018Р--с расширенным диапазонам)

Число каналов аналогового ввода:

с общим проводом -2/0 (определяется внутренней перемычкой);

аналого-дифференциальных-6/8 (определяется внутренней перемычной).

Разрешающая способность=16 бит.

Типы подключаемых датчиков термопары: J, K, T, E, R, S, B, N, C (для I-7018P - L, M) (стандарт СЭВ 1059--78).

Диапазон вводного сигнала напряжения: 0,015; 0,05; 0,01; 0,5; 1; 2,5.

Диапазон входного сигнала тока: 20мА с внешним резистором 125Ом 0,1%.

Погрешность АЦП: 0,1%.

Температурный дрейф нуля: 0,5мкВ/0С.

Коэффициент ослабления помехи общего вида на частоте 50/60 Гц: 150дб.

Коэффициент ослабления помехи нормального вида на частоте 50/60 Гц: 100дб.

Перегрузка по напряжению: 10В.

Гальваническая изоляция: 3000В.

Напряжение питания: 10. . . 30В.

Потребляемая мощность: 2,0Вт.

Диапазон рабочих температур: -20. . . +700С.

Технические характеристики модуля I-7014D:

Модель:I-7014D

Наименование:1-канальный модуль аналогового ввода с пересчетом шкалы

Канал аналогового ввода, дифференциальный - 1.

Разрешающая способность=16 бит.

Частота выборки 10Гц.

Типы подключаемых датчиков: 2-/3- проводные датчики с внешним питанием +15В.

Диапазон вводного сигнала напряжения, В: 0,15; 0,5; 1; 5; 10.

Диапазон входного сигнала тока: 20мА.

Погрешность АЦП: 0,05%.

Температурный дрейф нуля: 6мкВ/0С.

Коэффициент ослабления помехи общего вида на частоте 50/60 Гц: 150дб.

Коэффициент ослабления помехи нормального вида на частоте 50/60 Гц: 100дб.

Перегрузка по напряжению: 35В.

Гальваническая изоляция: 3000В.

Каналов дискретного ввода без изоляции: 1 (0..30В).

Каналов дискретного вывода: 2 (ОК, 0..30В)

Нагрузочная способность, мА: 30.

Счетчиков / таймеров с подключаемым входом: 1/0

Разрядность счетчиков, 16 бит.

Уровни входных сигналов без изоляции, В: 0..30В, 50Гц макс.

Световой индикатор: 4 1 / 2 десятичных цифр.

Напряжение питания: 10. . . 30В.

Потребляемая мощность: 1,9Вт.

Диапазон рабочих температур: -20. . . +700С.

Дополнительные функции: возможность установки 2 входных пороговых значений, имеется выход от источника питания +15В 30мА, пересчет шкалы входного сигнала.

Технические характеристики модуля I-7016/I-7016D:

Модель: I-7016/I-7016D.

Наименование:1-канальный модуль ввода от тензодатчика.

Канал аналогового ввода, дифференциальный - 2.

Разрешающая способность=16 бит.

Частота выборки 10Гц.

Типы подключаемых датчиков: тензодатчик по мостовой схеме.

Диапазон вводного сигнала напряжения, В: 0,015; 0,05; 0,1; 0,5; 1; 2,5.

Диапазон входного сигнала тока: 20мА.

Погрешность АЦП: 0,05%.

Температурный дрейф нуля: 0,5мкВ/0С.

Коэффициент ослабления помехи общего вида на частоте 50/60 Гц: 150дб.

Коэффициент ослабления помехи нормального вида на частоте 50/60 Гц: 100дб.

Перегрузка по напряжению: 10В.

Каналов аналогового вывода 1 (для запитки датчиков)

Разрядность ЦАП, бит: 16.

Диапазон выходного сигнала напряжение, В: 0..10(40 мА макс).

Погрешность ЦАП,%: 0,05

Температурный дрейф нуля напряжение, мкВ/0С: 5.

Гальваническая изоляция: 3000В.

Каналов дискретного ввода без изоляции: 1 (0..30В).

Каналов дискретного вывода: 4 (ОК, 0..30В)

Нагрузочная способность, мА: 30.

Счетчиков / таймеров с подключаемым входом: 1/0

Разрядность счетчиков, 16 бит.

Уровни входных сигналов без изоляции, В: 0..30В, 50Гц макс.

Световой индикатор: 4 1 / 2 десятичных цифр (для I-7016D).

Напряжение питания: 10. . . 30В.

Потребляемая мощность: 2,4Вт (для I-7016), 3,0 Вт (для I-7016D).

Диапазон рабочих температур: -20. . . +700С.

Дополнительные функции: возможность установки 2 входных пороговых значений.

Технические характеристики модулей I-7017:

Модель: I-7017:

Наименование:8-канальный модуль аналогового ввода

Число каналов аналогового ввода:

с общим проводом -2/0 (определяется внутренней перемычкой);

аналого-дифференциальных-6/8 (определяется внутренней перемычной).

Разрешающая способность=16 бит.

Диапазон вводного сигнала напряжения: 0,15; 0,5; 1; 5; 10.

Диапазон входного сигнала тока: 20мА с внешним резистором 125Ом 0,1%.

Погрешность АЦП: 0,1%.

Температурный дрейф нуля: 20мкВ/0С.

Коэффициент ослабления помехи общего вида на частоте 50/60 Гц: 150дб.

Коэффициент ослабления помехи нормального вида на частоте 50/60 Гц: 86дб.

Перегрузка по напряжению: 35В.

Гальваническая изоляция: 3000В.

Напряжение питания: 10. . . 30В.

Потребляемая мощность: 1,3Вт.

Диапазон рабочих температур: -20. . . +700С [ ].

2.4 Частотные преобразователи для управления асинхронными электродвигателями

проволока регулирование печь намоточный

Частотные преобразователи OMRON сочетают в себе уникальные качества -- высокий технический уровень, надежность и невысокую цену. Эти устройства просты в эксплуатации и долговечны. Они не требуют наладки при установке и легко встраиваются в существующие системы. Широкий диапазон мощностей и различные варианты системы управления позволяют подобрать решение для практически любой задачи.

Преимущества использования частотных преобразователей:

Плавная регулировка скорости вращения электродвигателя. Пуск двигателя происходит плавно, без пусковых токов и ударов, что снижает нагрузку на двигатель и механику, увеличивает срок их жизни.

Применение частотных преобразователей с обратной связью обеспечивает точное поддержание скорости вращения при переменной нагрузки, что во многих задачах позволяет значительно улучшить качество технологического процесса.

Частотные преобразователи в комплекте с асинхронным электродвигателем может применяться для замены приводов постоянного тока.

Регулируют выходную частоту в пределах от 0 до 400Гц. Разгон и торможение осуществляется плавно (по линейному закону) в пределах от 0,1сек до 30мин. Частотные преобразователи обеспечивают полную электронную защиту преобразователя и двигателя от перегрузок по току, перегрева, утечки на землю и обрыва линий передачи.

Преобразователи OMRON имеют много специальных функций, которые зачастую отсутствуют у других производителей.

Функция энергосбережения позволяет экономить от 5 до 30% электроэнергии путем поддержания электродвигателя в режиме оптимального КПД. В режиме энергосбережения преобразователь автоматически отслеживает потребление тока, рассчитывает нагрузку и снижает выходное потребление.

Преобразователь OMRON имеют встроенный регулятор процесса (ПИД-регулятор). Для работы необходим датчик обратной связи. Преобразователь изменяет скорость вращения двигателя таким образом, чтобы поддерживать на заданном уровне определенный параметр системы.

Преобразователь частоты ПЧ1 обеспечивает плавный пуск и регулирование частоты вращения механизма, как в диапазоне от близкой к нулю до номинальной, так и выше номинальной, при этом:

На 30--50% снижается расход электроэнергии;

Многократно увеличивается срок службы электродвигателя и приводимого механизма.

Наличие встроенного ПИ--регулятора обеспечивает создание автоматизированной системы управления технологическим процессом.

Основные режимы работы ПЧ1:

Ручное регулирование выходной частоты со встроенного или дистанционного пульта управления;

Плавный разгон и торможение с заданным темпом;

Режим автоматического поддержания значения технологического параметра;

Работа под управлением по каналу RS--232 или RS--485.

Фирма Danfoss выпустил частотный преобразователь VLT*5000, принцип управление которого заключается в следующим частотный преобразователь преобразует переменное напряжение электрической сети в постоянное, а затем это напряжение преобразуется в постоянное с изменяемой амплитудой и частотой.

Таким образом, на двигатель поступает переменное напряжение и частота, что позволяет свободно регулировать скорость стандартных трех фазовых двигателей переменного тока.

Рис 3.1 схема преобразователя серии VLT*5000.

Напряжение сети:3*200 - 240 В или 3*380 - 440В переменного тока, частота 50/60 Гц.

Выпрямитель: трехфазный выпрямительный мост, преобразующий переменное напряжение сети в постоянное.

Промежуточная сеть: постоянное напряжение = * напряжение электрической сети.

Дроссели промежуточной цепи: сглаживают ток промежуточной цепи, и ограничивают нагрузку на сеть и компоненты (сетевой трансформатор, провода, предохранители и контакторы).

Конденсаторы промежуточной цепи: сглаживают напряжение промежуточной цепи.

Инвертор: преобразует постоянное напряжение в переменное с изменяемой частотой и амплитудой.

Напряжение двигателя: изменяемое напряжение, 0 - 100% напряжения сети.

Плата управления: это место, где находится компьютер, который управляет инвертором с помощью импульсной последовательности, которая задает переменное выходное напряжение и частоту.

Серия VLT 5000 имеет систему управления инвертором, называемую VVCPLUS, которая является дальнейшим развитием системы управления вектором напряжения (VVCPLUS).

VVCPLUS управляет двигателем при помощи переменной частоты и соответствующего напряжения.

При изменении нагрузки изменяется намагничивание и скорость двигателя. Следовательно, ток двигателя измеряется постоянно, и по модели двигателя вычисляется требуемое напряжение и скольжение двигателя. Частота и напряжение на двигателе изменяются так, чтобы обеспечить оптимальную работу двигателя при изменяющихся условиях.

Разработка принципа VVCPLUS - результат стремления к получению надежного регулирования без датчиков, которое является универсальным для двигателей с различными характеристиками без необходимости снижения производительности двигателя. Способ измерения тока и модель двигателя были улучшены. Ток разделяется на намагничивающий и производящий вращающий момент. Что обеспечивает более качественную и быструю оценку фактических нагрузок двигателя. Теперь имеется возможность компенсировать быстрые изменения нагрузки. Полный вращающий момент, также как и точное регулирование частоты вращения может быть получено даже при низких скоростях и в продолжительном режиме.

Обеспечиваются хорошие возможности управления моментом, мягкие переходные процессы к режиму ограничения тока и обратно, а также защита от отклонения вращающего момента.

После автоматической адаптации к двигателю VVCPLUS поможет обеспечить чрезвычайно точное управление двигателем.

Благодаря хорошей оценке нагрузки, алгоритм энергетической оптимизации может быть объединен - для работы с квадратичными и линейными нагрузками.

Преимущества системы управления VVCPLUS.

* Точное регулирование частоты вращения, теперь даже на низких скоростях.

* Малое время от полученного сигнала до полного момента на валу двигателя.

* Хорошая компенсация для шаговых нагрузок.

*Управляемый переход от нормальной работы к ограничению тока (и наоборот).

* Надежная защита от снижения момента во всем диапазоне скоростей, даже при ослаблении поля.

* Хорошая адаптация к изменению данных двигателя.

*Управление вращающим моментом, включающее контроль за намагничивающим и производящим вращающий момент токами.

В стандартной поставке преобразователь VLT 5000 поставляется с рядом встроенных компонентов, которые обычно приобретаются отдельно. Эти компоненты (фильтр радиопомех, дроссели цепи постоянного тока, скобы для экранов и последовательный порт связи) невелики по размерам и упрощают установку, так как VLT 5000 выполняет большинство требований без дополнительных компонентов.

Программируемые входы управления и выходы сигналов в четырех наборах. В серии VLT 5000 используется цифровая техника, что делает возможным запрограммировать различные входы управления и выходы сигналов, и выбирать четыре различных определенных пользователем набора установок для всех параметров.

Для пользователя легко программировать желаемые функции через пульт управления на VLT 5000 или через интерфейс пользователя RS 485.

Защита от сетевых помех VLT 5000 защищен от переходных процессов, которые происходят в питающей сети, например, при включении мощных установок коррекции коэффициента мощности или при выходе из строя плавких предохранителей.

Номинальное напряжение двигателя и полный вращающий момент могут поддерживаться полностью при понижении напряжения сети до 10%.

Незначительные влияния на сеть. Поскольку VLT 5000 в стандартной поставке имеет дроссели промежуточной цепи, только небольшое количество гармонических помех попадает в сеть. Это гарантирует хороший коэффициент мощности и низкие броски тока, чем достигается снижение нагрузки на сеть.

Улучшенная защита VLT. Измерение тока во всех трех фазах двигателя обеспечивает совершенную защиту VLT 5000 против повреждений заземления и короткого замыкания на стороне двигателя.

Постоянный контроль всех трех фаз двигателя позволяет отключать выход двигателя, например, посредством контактора.

Эффективный контроль трех фаз сетевого напряжения обеспечивает отключение при неисправности фазы. Это позволяет избежать перегрузки инвертора и конденсаторов в промежуточной цепи, что серьезно снизило бы срок службы частотного преобразователя.

В стандартном исполнении VLT 5000 предоставляет интегральную тепловую защиту. При появлении тепловой перегрузки эта функция отключает инвертор.

Гальваническая изоляция в преобразователях серии VLT 5000 все клеммы управления, в том числе и клеммы 1-5 (выходные реле), питаются или связаны с внутренними цепями в соответствии с требованиями PELV относительно силового потенциала.

В « специальном режиме двигателя» возможно использование синхронных двигателей с постоянными магнитами и/или параллельно работающих двигателей.

Усовершенствованная защита двигателя. VLT 5000 предоставляет комплексную электронную, тепловую защиту двигателя.

Частотный преобразователь вычисляет температуру двигателя на основе тока, частоты и времени.

3. Проектирование системы автоматического регулирования скорости патентирования

В качестве основы для построения системы управления и сбора данных различного назначения удобно использовать модули удаленного ввода -вывода (модули связи с объектом), назначение которых в сопряжении датчиков аппаратуры и исполнительных механизмов технологического процесса с вычислительными средствами системы.

Для построения системы управления использую: модуль I - 7018 для ввода аналогового сигнала с термопар и модуль I - 7017 для ввода аналогового сигнала с датчиков давления и расхода, которые имеют токовый сигнал 4 - 20мА. Такими являются датчики «Сапфир - 22МТ», назначение которого непрерывное пропорциональное преобразование значения избыточного давления, разряжения и разности давлений жидкости и газов в унифицированный сигнал. Причем датчики разности давления используются в устройствах, предназначенные для преобразования значений расхода газа и жидкости.

Для измерения давления газа и воздуха установим модель 2030, для разрежения - 2210, для измерения давления печи - 2310.

Для измерения расхода газа, холодного и горячего воздуха датчик разности давления модель 2340 (с выходным сигналом 20 - 4 мА).

Питание датчиков - от 15 до 42 В постоянного тока.

В качестве датчиков температуры используются: термопары платинородий - платиновый с диапазоном от 0 до 1300 0С, для измерения температуры рекуператора, 1, 2 и 3 зоны печи, хромель - алюмель (-200 до 1000 0С) для измерения температуры дымовых газов и горячего воздуха после рекуператора. Для измерения температуры селитровой ванны - железо - медноникелевая, а для температуры ванны травления и бурирования - медная - медноникелевая.

Для регулирования частоты вращения используется частотные преобразователи VLT 5052.

Все модули I - 7018 и I - 7017,а также VLT 5052 соединены с верхним уровнем посредством сети RS - 485 через конвертор I - 7520, который преобразует сигнал RS - 232 в RS - 485.

В качестве верхнего уровня можно использовать контроллер ROBO - 3140, но тогда система будет расположена на 3 уровнях, что ее не только усложнит, но и увеличит стоимость всей системы в целом. Поэтому я отказалась от контроллера и вся система построена на модулях нижнего уровня и в качестве верхнего уровня используется компьютер, связанный с нижнем уровнем через конвертор. В разработанной системе не используется репитер I - 7510, так как модули не удаленны от конвертора на расстояние превышающие 1200 метров и их в сегменте не больше 256.

Вся система управления построена по принципу: на верхнем уровне формируется запрос данных к тому или иному модулю серии I - 7000, который после его получения проверяет, адресован ли он ему или нет (по скорости передачи данных и модульному адресу). Если да, то он посылает данные (ответ). На частотные преобразователи верхний уровень посылает управляющий сигнал, который зависит от скорости патентирования той или иной нити (проволоки). Расчет проволоки полностью осуществляется на верхнем уровне, участие нижнего уровня только в том, что необходимы данные по температуре атмосферы зон печи (см. раздел 1.2). Отсюда вывод программа алгоритма системы должна производить расчет скорости в зависимости от изменения распределения температуры печи. Также алгоритм должен следить за всем технологическим процессом, начиная с момента включения печи в работу.

Ниже приведена диаграмма алгоритма системы автоматического регулирования. В ней выделены две процедуры: первая - процедура расчета скорости, вторая - процедура расчета частоты вращения намоточного аппарата, обе процедуры представлена в виде диаграммы Насси - Шнейдермана.

Диаграмма Насси - Шнейдермана процедура расчета скорости патентирования.

Получить данные по проволоке
Получить данные о распределение температуры в печи
j = 0.. 1
	Процедура расчета частоты вращения намоточного аппарата.

Связи с тем, что по мере намотки проволоки при постоянной скорости протяжки нужно менять частоту вращения с увеличением радиуса катушки Rk.

Определим количество витков в одном слое

(3.1)

где Lк - высота катушки , мм:

D - диаметр проволоки, мм.

Длина одного витка определяем по формуле

(3.2)

(3.3)

Длина проволоки в одном слое

(3.4)

Время намотки слоя

(3.5)

где v - скорость патентирования проволоки, м/мин.

Частота вращения намоточного аппарата

(3.6)

через время необходимо произвести перерасчет частоты вращения.

На следующей странице приведена диаграмма Насси - Шнейдермана процедура расчета частоты вращения намоточного аппарата. Для расчета частоты вращения использовался выше изложенный алгоритм.

Замечание: при вводе параметров проволоки расчет количества витков и слоев для катушки производиться сразу. ( = 0, n = 0 задаются первоначально).

Получить данные по скорости патентирования
Получить данные о текущем времени tтек
vпр = v
Количество слоев n = n +1	vпр = 0
Количество оставшихся слоев до заполнения катушки к = N - n	vпр = v	Время намотки слоя при vпр, tнам = tтек - tфк
к1		Вычислить сколько необходимо проволоки до заполнения слоя ln= ln - tнам * vпр
Намотка последнего слоя
Фиксировать текущие время tфн
Время намотки проволоки длиной ln
Вычислить конечное время намотки слоя tфк = tфн + tнам
Вычислить частоту вращения намоточного аппарата

Диаграмма Насси - Шнейдермана алгоритма управления системой автоматического регулирования скорости патентирования.

Диаграмма алгоритма системы управления.

Задать режим N 0 - режим сушки, 1 - режим разогрева
N = 0
Выставить положение задвижек
Фиксировать текущие время tф
	получить данные о текущем времени tтек
	Вычислить время нагрева печи
	Получить значение температуры в первой зоне Т1
Т1 95 0С or 6 часов
Фиксировать текущие время tф
Принять = 0
	Получить значение температуры в первой зоне Т1
	Вычислить ,
	5
	G хол. воздуха () и G газа и гор воздуха (=0,5)	5
		G хол. воздуха () и G газа и гор воздуха (=0,5)

Диаграмма алгоритма системы управления (продолжение)

	получить данные о текущем времени tтек
	Вычислить время выдержки печи
8 часов
Выставить положение задвижек для режима 1
Фиксировать текущие время tф
	получить данные о текущем времени tтек
	Вычислить время нагрева печи
	Получить значение температуры в первой зоне Т1
Т1 1100 0С or 36 часов
Задать пределы технологических параметров
Получить значение температуры в первой зоне Т1, Т2, Т3 и фиксировать их
i = 0.. 15
	Ввод параметров i - ой проволоки
		Процедура расчета скорости патентирования i - ой проволоки
	Фиксировать текущие время tф
	Получить значение температуры в первой зоне Т1, Т2, Т3

Диаграмма алгоритма системы управления (продолжение).

	Т1
	G хол. воздуха () и G газа и гор воздуха (=0,5)	Т1
		G хол. воздуха () и G газа и гор воздуха (=0,5)
	Вычислить насколько изменилась температура , ,
	t1 5 or t2 5 or t3 5
		Фиксировать текущие значение температур печи.
		i = 0.. 15
				Процедура расчета скорости патентирования i - ой проволоки
	Получить значение давления атмосферы печи Р2
	Р2
	Уменьшить поток дымовых газов	Р2
		Увеличить поток дымовых газов
	Получить значение температуры рекуператора Тр

Диаграмма алгоритма системы управления (продолжение)

	Тр 1000 0С
	Увеличить расход холодного воздуха на рекуператор
	Получить данные о текущем времени tтек
	i = 0..15
		Получить данные о конечном времени намотки текущего слоя i
		tтек i
			Процедура расчета частоты вращения намоточного аппарата
		Получить значение текущего времени tтек
		Вычислить время процесса = tтек - tф

Условные обозначения:

G - увеличить расход:

G - уменьшить расход.

- время задержки программы перед выполнением следующего цикла обработки данных.

4. Обоснование экономической эффективности внедрения системы автоматического регулирования скорости патентирования

Связи с тем, что на предприятии отсутствует автоматизированная система, которая могла бы производить термическую обработку проволоки разных сортов, завод вынужден отказываться от заказов на производство небольшого количества проволок. Поэтому разработанная система регулирования скорости патентирования для протяжной печи позволяет, не только получить требуемое качество проволоки данного диаметра и марки стали, но также ее внедрение позволит избежать останова печи при отсутствии заказов на проволоку или при наличие небольшого заказа производить нагрев проволок разного диаметра и сорта стали.

До сих пор печь использовалась для нагрева проволоки, которую приходилось подбирать по параметрам для термической обработки, то есть близкой по химическому составу и диаметру. Чаще всего печи настраивались на режим и уже под него подбиралась проволока. При отсутствии заказов на проволоку, печь останавливают. За 2000 год печь находилась в режиме останова 13 раз. При включение в работу для печи необходимо произвести сушку и разогрев. Если она находилась в режиме останова продолжительное количество времени (более 3 недель), то расход газа согласно нормативу расхода топлива на сушку печи составляет до 7,6 тут или 8.816 тыс м3 газа. Если простой был непродолжительным производиться процесс разогрева, согласно нормативу расхода топлива в этом случае составит 10,4 тут или 12,064 тыс м3. В таблице 3.1 приведены данные по тарифу стоимости газа, количестве останова печи и стоимость разогрева печи, за 2000 год продолжительность периода останова не превышала 18 дней, следовательно, режим сушка не применялся.

Таблица 3.1. Стоимость разогрева печи за 2000 год.

Месяц	Расход газа на разогрев, тыс м3	Тариф по газу, руб/тыс м3	Стоимость газа за месяц, Руб.
Январь	12,064	356,10	4295,99
Февраль	12,064	356,10	4295,99
Март	24,128	356,10	8591,98
Апрель	12,064	356,10	4295,99
Май	12,064	427,10	5152,54
Июнь	12,064	427,10	5152,54
Июль	24,128	438,05	10569,27
Август	0	436,78	0
Сентябрь	0	436,43	0
Октябрь	24,128	436,48	10531,39
Ноябрь	12,064	436,38	5264,49
Декабрь	12,064	438,05	5284,64
Итого за год	156,832		63434,82

Также в течение прошедшего года печь находилась в режиме холостого хода (агрегат работает на подогрев). Средние количество часов работы в таком режиме составляет около 30 часов в месяц. При холостом режиме работы расход газа может колебаться от 40 до 60 м3/час в зависимости от количества включенных горелок обычно работают 4 - 6 , расход газа на одну горелку составляет 10 м3/час. Для расчета стоимости расхода газа на подогрев примем средние число работающих горелок 5, тогда расход газа составит 50м3/час и с учетом работы печи в режиме холостого хода в месяц на подогрев расходуется около 1,500 тыс м3 газа.

Таблица 3.2. Стоимость расхода газа при работе печи в режиме холостого хода.

Месяц	Расход газа на подогрев печи, тыс м3	Тариф по газу, руб/тыс м3	Стоимость газа за месяц, руб.
Январь	1,500	356,10	534,15
Февраль	1,500	356,10	534,15
Март	1,500	356,10	534,15
Апрель	1,500	356,10	534,15
Май	1,500	427,10	640,05
Июнь	1,500	427,10	640,65
Июль	1,500	438,05	657,08
Август	1,500	436,78	655,17
Сентябрь	1,500	436,43	654,65
Октябрь	1,500	436,48	654,72
Ноябрь	1,500	436,38	654,57
Декабрь	1,500	438,05	657,08
Итого за год	18,000		7349,97

В таблице 3.1 и таблице 3.2 приведены тариф стоимости газа без НДС, который составляет 20%. Вычислим общие количество газа которое было израсходовано на разогрев печи и на подогрев ее в режиме холостого хода.

Gобщий = Gразогрев + Gхолостой ход (3.1)

Общие количество газа составляет 174,832 тыс м3, стоимость без 20 % НДС равна 70784,79 рублей, а с учетом налога = 84941,75 рублей.

Вывод. Внедрение системы позволяет не только контролировать температуру нагрева проволоки, но и одновременно производить термическую обработку заготовок разных диаметров и марок стали. Что экономит не только энергетические ресурсы, но также помогает избежать разрушения самого агрегата из-за линейных расширений кладки печи.

Автоматизированная система должна окупаться в течение 3-5 лет. Стоимость модуля удаленного ввода составляет 2800 рублей, такая же цена у преобразователя сигнала и репитор, один метр шины - 20 рублей плюс цена системы управления двигателем постоянного тока 9000 рублей. Итого общая сумма составляет 186400 рублей без учета стоимости разработки программы управления системой и монтажных работ. Если учесть их, то стоимость будет около 250 тысяч рублей, то есть она может окупиться в течение четырех лет только если учитывать экономию газа на разогрев.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внедрение разработанной системы автоматического регулирования скорости патентирования проволоки и системы управления ею позволит, не только контролировать температуру нагрева проволоки, в зависимости от распределения температуры зон печи, диаметра и сорта стали, но и одновременно осуществлять термическую обработку проволок разных диаметров и марок стали, что благоприятно отразится на коммерческой деятельности Волгоградского сталепроволочноканатного завода.

Алгоритм управления системой автоматического регулирования скорости патентирования, представленный в виде диаграммы Насси-Шнейдермана, дает возможность понять принцип работы всей системы.

Продолжением моего проекта могут быть следующие темы:

Регулирование технологических параметров печи. В алгоритме управления указаны условия, которые осуществляют изменения положений регулирующих устройств (исполнительных механизмов), чтобы параметры патентировочной печи находились в пределах допустимого диапазона изменений.

Регулирование температура селитровой ванны (охлаждающая среда), в процессе работы над проектом обратила внимание на тот факт, что температура зависит от диаметра проволоки и содержания углерода в металле. Также длина патентировочной ванны зависит от скорости патентирования проволоки по причине того, что минимальное время нахождения проволоки в ванне не должно быть меньше 15 секунд [1].

Использование тепла уходящих дымовых газов, так как их температура после рекуператора составляет до 300 0С.

Список литературы

1. Потемкин К. Д. Термическая обработка и волочение высокопрочной проволоки, М, Металлургиздат, 1956.

2. Промышленные приборы и средства автоматизации, Справочник под редакцией Черенкова В. В., Л, Машиностроение, 1987.

3. Соколов В. Н. Расчеты нагрева металла в металлургических печах, М, Метталургиздат,1956.

4. Краснощеков Е. А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче, М, Энергия, 1969.

5. Марочник сталей и сплавов. Под редакцией Сорокина В. Г., М, Машиностроение, 1989.

6. Каталог продукции 4.1. Индустриальные компьютерные системы, 1999.

7. Серия VLT*5000. Danfoss, 1998.

8. Номенклатурный каталог изделий общепромышленного применения, М, ЗАО «Манометр», 1999.

9. I - 7000 Bus Converter. User Manual, ICP DAS, 1999.

10. I - 7011, I - 7018. User Manual, ICP DAS, 1999.

Размещено на Allbest.ru