2.1.5 Исполнительные механизмы

Для управления сырьевыми и материальными потоками используем запорно-регулирующие клапана с шаровым сегментом исполнительного механизма из коррозионно-стойкой стали Samson 3310. Данный клапан пневматический, а выходной сигнал регулятора является унифицированным электрическим сигналом: необходимо его преобразование в пневматический сигнал перед подачей на клапан. Для этих целей используем электропневматические цифровые позиционеры Samson 3730-2, имеющие входной управляющий сигнал 4..20 мА. Позиционеры устанавливаются по месту, непосредственно на клапан. В виде питания к ним подводится воздух КИП необходимого давления.

Положительным качеством клапана является сравнительно небольшой ход затвора, необходимый для полного открытия запорного органа. Поэтому клапан имеет значительно меньшую строительную высоту, чем задвижки того же диаметра прохода, но строительная длина клапана (расстояние между наружными торцами присоединительных фланцев) больше, чем у задвижек, причем, с увеличением диаметра прохода эта разница увеличивается.

Данные клапана изготовлены из легированной стали, которая обладает хорошими сварными качествами и применяется для изготовления приварных конструкций трубопроводов для перемещения жидких, газообразных и сыпучих сред.

Технические характеристики:

· тип арматуры - Клапан;

· диаметр, Ду, DN - 50-350 мм;

· давление, Ру, PN, Pр - PN 1,6 - 40,0 МПа;

· климатическое исполнение - У, УХЛ;

· температура рабочей среды - от ?60 до 6500С;

· вид управления - под привод, в комплекте с приводом;

· материал корпуса изделия - жаропрочная сталь 12Х18Н9ТЛ, легированная сталь, молибденсодержащая сталь 07Х20Н25М3Д2ТЛ, углеродистая сталь.

2.1.6 Контроль скорости и проскальзывания ленты

Устройство контроля скорости РДКС-01 (рисунок 2.3.) предназначено для бесконтактного дистанционного контроля скорости, пробуксовки, проскальзывания и разрыва ленты одиночной и сдвоенной нории, ленточного конвейера, а также для контроля скорости движения (вращения) механизмов других промышленных установок. В случае выхода скорости механизма за пределы установленного диапазона выдает электрический сигнал на аварийное отключение механизма и (или) включение предупредительной сигнализации.

Принцип работы: основан на изменении частоты радиосигнала, отражённого от движущегося объекта («эффект Допплера») - при движении объекта вблизи приемной антенны, излучающей радиосигнал, расстояние между объектом и антенной меняется. Часть сигнала отражается и, вернувшись в антенну, поступает в приёмник. По мере движения объекта, расстояние между ним и антенной уменьшается, поэтому и задержка между переданным и принятым радиосигналами уменьшается , и далее плавно нарастает по мере удаления объекта от антенны. Разность частот прямо пропорционально скорости движения объекта и вычисляется по формуле:



F=2*V*F*cos/c, где

V - скорость контролируемого объекта [м/с],

F - частота излучённого радиосигнала [Гц],

- угол между направлением скорости объекта и направлением радиолуча,

c - скорость света, равная 3*108 м/с.

Первичный преобразователь РДКС-01ПП через герметичный пластиковый радиопрозрачный корпус излучает радиоволны в направлении контролируемого механизма и анализирует частоту отражённого от него сигнала. При движении механизма в двухпроводной линии, формируются короткие токовые импульсы, частота которых пропорциональна его скорости. Эти импульсы поступают в реле скорости РДКС-01РС, которое сравнивает их частоту с образцовым и пороговыми значениями, заданными при настройке. Если изменение скорости не превышает установленный порог, то электромагнитные реле своими контактами поддерживают работу механизма. В противном случае с обмоток реле снимается напряжение: их контакты переходят в исходное состояние и контролируемый механизм отключается.

Технические характеристики:

Рабочий диапазон контролируемых скоростей от 0,4 до 4 м/с.

Максимальное расстояние до контролируемого объекта 0,5 м.

Порог срабатывания по скорости, регулируемый до 30 %.

Тип выходного сигнала РДКС-01РС релейный.

Количество контактов реле 1 НО и 1 НЗ группы.

Потребляемая мощность, не более 4 Вт.

Задержка срабатывания по скорости, регулируемая от 1 до 20 с.

Диапазон рабочих температур от -40 до +40 ОС.

Выходная мощность излучаемого радиосигнала, не более 0,01 Вт.

Степень защиты оболочки РДКС-01ПП (по ГОСТ 14254-96) IP54.

Класс защиты от поражения электрическим током (по ГОСТ 12.2.007.0-75) II.

Масса РДКС-01ПП, не более 0,5 кг.

Масса РДКС-01РС, не более 0,6 кг.

Средняя наработка на отказ, не менее 10000 часов.

Срок эксплуатации 10 лет.

Рисунок 2.3. Устройство контроля скорости РДКС-01

2.1.7 Анализ загрузки мельницы

Виброакустический анализатор загрузки мельниц «ВАЗМ-1» предназначен для оперативного контроля параметров работы (загрузки исходным сырьем, мелющими телами, водного режима) мельниц различного типа (шаровых, стержневых, самоизмельчения) на основе комплексного анализа виброакустических сигналов.

Применяются на одно- и многостадийных схемах мокрого и сухого измельчения на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, горной химии и других отраслях промышленности.

В анализаторе реализован метод измерения объемной загрузки мельницы, основанный на наличии корреляционной связи между параметрами загрузки мельницы технологическими компонентами (исходным сырьем, мелящими телами, водой, возвратным продуктом) и уровнем ее шумового поля (по вибрационному и акустическому компоненту).

Принцип действия анализатора ВАЗМ-1:

Входные сигналы от вибродатчика и микрофона поступают на входные усилители, установленные в шкафу. Далее входные сигналы усиливаются по амплитуде и поступают на звуковой контроллер ICOP1700 одноплатного компьютера Wafer 6820, входящего в состав анализатора. С выхода звукового контроллера оцифрованные сигналы принимаются 2-х канальной программой анализа, которая производит обработку спектральных характеристик поступивших сигналов и, по заданному алгоритму, формирует выходные управляющие сигналы (раздельно по каждому каналу). Сформированные управляющие сигналы в цифровом виде поступают затем на модуль аналогового выхода I7022. Он преобразует полученные цифровые сигналы в аналоговые сигналы управления, величина которых (по току) соответствует комплексному значению объемной загрузки мельницы. Выходные токовые управляющие сигналы анализатора подаются далее на исполнительные механизмы.

2-х канальная структура анализатора ВАЗМ1 позволяет выбрать для управления процессом тот компонент шумового поля (вибрационный или акустический), который в наибольшей степени отражает уровень загрузки мельницы конкретного типа. Кроме того, анализатор позволяет производить суммирование выходных сигналов обоих каналов с необходимой степенью приоритетности, что повышает точность контроля объемной загрузки мельницы, в зависимости от особенностей измельчительного процесса.

Анализатор ВАЗМ1 может быть использован в различных режимах управления технологическим процессом измельчения. В ручном режиме управления сигнал анализатора, соответствующий максимальному уровню загрузки, используется для принудительного отключения подачи исходного сырья, обеспечивая, тем самым, защиту мельницы от перегрузки. В автоматизированном режиме управления сигнал анализатора ВАЗМ1 может быть использован для поддержания заданного уровня загрузки, обеспечивая стабилизацию параметров процесса измельчения.

Программное обеспечение анализатора формирует также архив временных трендов, отражающих динамику изменения параметров входных сигналов, который передается на сервер верхнего уровня АСУ ТП. Сформированный архив трендов, в совокупности с архивом трендов технологических параметров, может быть использован в структуре АСУ ТП для оптимизации параметров технологического процесса измельчения.

Технические характеристики:

Диапазон измерения, Гц 20-20000

Количество каналов измерения 2

Количество поддиапазонов (в каждом канале) 5

Выходные сигналы, мА 4-20

Интерфейс связи RS232, RS485

Питание: сеть переменного тока напряжением 220В, частотой 50Гц

2.1.8 Измерение активной мощности

Аналоговые измерительные преобразователи активной мощности Е848 М предназначены для линейного преобразования активной мощности трехфазных трехпроводных (Е848 М/6 - Е848 М/14) и четырехпроводных (Е848 М/1 - Е848 М/5) цепей переменного тока в унифицированный аналоговый выходной сигнал постоянного тока.

Преобразователи измерительные Е848 М используют при создании систем телемеханики на объектах электроэнергетики. Преобразователи активно применяют для контроля активной мощности в электрических сетях и на объектах генерации. Е848 М находят применение на энергоемких объектов различных отраслей промышленности.

Измерительные преобразователи Е848 М:

- предназначены для эксплуатации при температуре от -30 до +60°С и относительной влажности 95% при температуре 35°С (группа С4 ГОСТ 12997 ГОСТ Р 52931).

- предназначены как для непосредственного включения в измерительную цепь, так и для подключения к ней через измерительные трансформаторы напряжения и тока.

- предназначены не только для навесного монтажа на щитах и панелях, но и на 35-миллиметровую DIN-рейку.

- относятся к стационарному оборудованию, которое необходимо эксплуатировать в производственных помещениях.

- относятся к изделиям ГСП 3-го порядка по ГОСТ 12997 (Р 52931), которые не требуется размещать внутри других изделий при эксплуатации.

- От воздействия окружающей среды корпус надежно защищен. Степень защиты IР5Х по ГОСТ 14254.

Конструкция преобразователей Е848 М без защитного заземления обеспечивает высокий уровень безопасности обслуживающего персонала. Преобразователи соответствуют оборудованию класса II по ГОСТ 12.2.091 (ГОСТ 52319) (защита персонала от поражения электрическим током).

Е848 М могут эксплуатироваться близи работающих механизмов. Группа N1 по ГОСТ 12997 (Р 52931). Измерительные преобразователи устойчивы к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне частот от 10 до 55 Гц при амплитудном значении смещения 0,15 мм.

Измерительные преобразователи Е848 М предназначены для эксплуатации на высотах до 1 км над уровнем моря при атмосферном давлении от 84 до 106,7 кПа (630 - 800 мм рт. ст.). Группа Р1, ГОСТ 12997 (Р 52931).

Измерительные преобразователи Е848 М являются ремонтируемыми, восстанавливаемыми и взаимозаменяемыми изделиями, изготавливаются на основании требований ТУ РБ 28855861.007-2007.

2.1.9 Преобразователи частоты

Преобразователи частоты для асинхронных двигателей Altivar 61 используется для управления частотой трехфазных асинхронных двигателей мощностью от 0,75 до 800 кВт.

Преобразователь частоты Altivar 61 может уменьшить эксплуатационные расходы путем оптимизации потребления энергии, значительно повышая комфортность. Различные встроенные функции позволяют адаптировать преобразователь для использования в электрических установках, сложных управляющих системах и системах диспетчеризации инженерного оборудования здания. При разработке преобразователя учитывалась необходимость электромагнитной совместимости и уменьшения гармонических составляющих тока.

Макроконфигурации и меню ускоренного запуска ПЧ Altivar 61 могут использоваться для быстрого запуска установок и моментальной настройки в дружественных пользователю диалоговых средствах.

Функции, разработанные специально для насосных и вентиляторных агрегатов:

- энергосбережение, квадратичный закон по 2 или 5 точкам

- автоматический подхват вращающейся нагрузки с поиском скорости

- адаптация ограничения тока в зависимости от скорости

- подавление шума и резонанса посредством частоты коммутации, которая, в зависимости от номинальной нагрузки, может быть установлена до 16 кГц во время работы, и случайной модуляции

- предустановленные скорости

- встроенный ПИД-регулятор, с предустановленными значениями ПИД и режимами автоматический/ручной ("Auto/Man")

- счетчик наработки и энергопотребления

- определение отсутствия жидкости, определение нулевой скорости потока, ограничение скорости потока

- функция "сон", функция "пробуждение"

- клиентские настройки с отображением физических значений: бар, л/с, °C...

- тепловая защита преобразователя и двигателя, терморезисторы PTC

- защита от перегрузок и превышения тока при продолжительной работе

- механическая защита механизма при помощи функции пропуска частот, чередования фаз

- защита установки при помощи определения недостаточной нагрузки, перегрузки и отсутствия потока

- защита посредством управления неисправностями и настраиваемых групп предупреждений

- безопасность механизма при помощи встроенной защитной функции блокировки ПЧ.

Эта функция предотвращает случайный запуск двигателя; она соответствует требованиям стандарта EN 95481, категории 3 и стандарта МЭК/EN 61508, SIL2 (контроль безопасности/сигнализирование для процессов и систем)

- безопасность установки при помощи функции форсированной работы с запретом неисправностей, команд направления работы и конфигураций задания. Преобразователь Altivar 61 содержит множество настраиваемых аналоговых и дискретных входов и выходов для того, чтобы его можно было оптимизировать для конкретного применения. Преобразователь поддерживает протоколы Modbus и CANopen для того, чтобы увеличить производительность системы управления. Он также поддерживает основные промышленные шины и может легко встраиваться в системы HVAC при помощи дополнительных карт. Более того, ПЧ предлагает карты переключения насосов, позволяющие осуществлять гибкое и простое управление насосами.

2.2 Выбор микропроцессорной системы управления

На современном этапе развития нефтяной промышленности особое внимание уделяется ускоренному росту производительности труда и повышению технико-экономической эффективности производства, путем широкого использования автоматизированных систем управления.

Для осуществления выбора микропроцессорной техники, необходимо знать специфику данного процесса.

Технологический процесс обогатительной фабрики является процессом с непрерывной технологией, в котором следует реализовать задачи контроля, регулирования, стабилизации, блокировки и логического управления и представляет собой опасное производство, где возможны различные критические ситуации, приводящие к порче оборудования или остановке процесса автоматизации, поэтому необходимо чтобы АСУТП обладало следующими характеристиками:

1. Надежность увеличение вероятности безотказной работы оборудования процесса автоматизации из-за:

- качественной элементной базы (контроллеры, датчики, ИМ);

- высоких сроков наработки на отказ оборудования автоматизированной системы управления;

- нечувствительности к сбоям из-за выхода из строя части компонентов системы;

- большие сроки или их отсутствие по профилактике и плановым ремонтам АСУ ТП.

2. Живучесть обеспечивает стабильную работу и функциональную технологическую защиту технологического процесса в условиях экстремальных ситуаций:

- обесточивание производства;

- разрушение технологического оборудования;

- повреждение части системы.

3. Высокая мощность возможность выполнения задач аналогового, логического и программного управления в условиях большого потока информации. Для этого необходимо обеспечивать следующие требования:

- мощный процессор (СРU);

- высокоскоростная коммуникационная сеть;

- распределенность задач управления на нескольких уровнях.

4. Эргономичность оборудования.

5. Экономическими показателями: затраты на покупку, монтаж и амортизацию оборудования АСУ ТП.

Для нормального функционирования установки эффективней использовать комплексную автоматизацию, обладающей рядом свойств, позволяющих выполнить требуемый уровень автоматизации.

Вот некоторые параметры, по значению которых можно судить об успешности функционирования АСУ ТП:

- соответствие продукта принятым стандартам качества;

- минимальные временные и финансовые затраты на поддержание технологических процессов;

- своевременное и полное информирование оперативного и управленческого персонала о ситуациях, с которыми АСУТП не справляется самостоятельно;

- отсутствие аварий, экологического ущерба;

- минимальное вовлечение персонала в процесс управления механизмами и агрегатами при ведении процесса (автономизация АСУ ТП при возможности);

- минимальное количество или существенное уменьшение доли технологически немотивированных действий персонала.

В настоящее время рынок автоматизированных систем управления изобилует различного рода системами управления, микроконтроллерами и т.п. В большинстве своем производят их зарубежные фирмы, преимущественно из США, Германии, Японии и др. Рекламные проспекты декларируют надёжность и удобство эксплуатации, широкий выбор модификаций. Поэтому объективный выбор микропроцессорной техники должен быть сделан только на основании тендера.

2.2.1 Краткое описание и назначение системы Honeywell HC900

Гибридный контроллер HC900 компании Honeywell представляет собой усовершенствованный контроллер, реализующий контурное и логическое управление и имеющий модульную конструкцию, позволяющую удовлетворить требования управления и сбора данных для широкого диапазона технологического оборудования. Эта мощная объединенная система совместно с улучшенной технологией управления, разработанной в компании Honeywell, предоставляет пользователю идеальное решение задачи управления процессом. Возможность соединения с сетью Ethernet, позволяет, кроме того, обеспечить доступ к сети с использованием ряда программных средств HMI/SCADA.

Контроллер HC900 обеспечивает превосходное качество управления на базе замкнутого контура ПИД - регулирования (пропорционально-интегрально - дифференциального) и более устойчивую обработку аналоговых сигналов, чем большинство логических контроллеров, без ухудшения эффективности выполнения логических операций. Предусмотрен отдельный цикл быстрого сканирования для исполнения широкого ассортимента логических и вычислительных функциональных блоков. Логические блоки могут также исполняться одновременно с аналоговыми функциональными блоками. Эти функциональные блоки можно полностью интегрировать в комбинированную стратегию управления аналоговыми и логическими величинами для обеспечения устойчивой эффективности управления.

· Архитектура без резервирования и с резервированием.

· ПИД-регулирование с усовершенствованной автонастройкой Accutune III.

· Настраиваемый пул памяти рецептов позволяет выделять память для рецептов, профилей заданий, последовательностей и расписаний, чтобы лучше удовлетворять вашим потребностям.

· До 1920 сигналов с помощью выносных в/в.

· Программирование булевой логики.

· Ассортимент из более 100 алгоритмов.

· Усовершенствованные математические функции с плавающей точкой.

· Обширный мониторинг тревожной сигнализации и событий.

· До 960 изолированных аналоговых входов.

· Выносные шасси в/в с подключением проводными или волоконно-оптическими кабелями для увеличения дистанции.

· Установка/Извлечение в/в при включенном электропитании.

· Светодиодные индикаторы вкл/выкл на дискретных в/в.

· Графическое конфигурирование функциональных блоков - 400, 2000 или 5000 блоков.

· Быстрое обновление - 27 мс для логических сигналов, 0,5 сек для аналоговых.

· Открытый интерфейс 10MB или 10/100MB Ethernet используя Modbus/TCP.

· Одноранговая связь через Ethernet

· Сообщение о тревожной сигнализации/события по электронной почте с приоритетом

· Программаторы заданий линейного изменения/выдержки

· Планировщики заданий с несколькими выходами

· Задатчики последовательности с 16 выходами каждый

· Параметры чтения/записи Modbus, назначаемые либо в фиксированные, либо в пользовательские адреса для доступа с помощью диспетчерского программного обеспечения и программного обеспечения HMI

· Инициатор Modbus TCP

· Функциональные блоки потока газа согласно спецификациям Американской газовой ассоциации

· Блок календаря для запуска событий

Основные области применения контроллера - системы автоматизации технологических объектов широкого класса в различных отраслях с непрерывными или дискретными технологическими процессами (энергетические, химические, нефте - и газодобывающие, машиностроительные, сельскохозяйственные, пищевые производства, производство стройматериалов, предприятия коммунального хозяйства т.п.)

Резервирование

Резервирование обеспечивается двумя ЦПУ C70R, работающими в шасси контроллера. Каждое ЦПУ имеет свое собственное коммуникационное физическое соединение 100 BASE-T Ethernet с одним или более шасси в/в. Модуль переключения резерва (RSM) устанавливается между этими ЦПУ. Резервированное питание ЦПУ обеспечивается двумя источниками питания для ЦПУ. Резервированное соединение, каждый ЦПУ имеет свое собственное коммуникационное физическое соединение 100 BASE-T Ethernet с одним или более шасси в/в. При нескольких шасси в/в необходимы коммутаторы Ethernet. Модуль состояния питания (PSM) требуется для резервированных источников питания устанавливается в шасси между основным и резервным источником питания. Так же производится резервирование сети для обмена данными с хост-системой. Оба сетевых порта на ведущем ЦПУ постоянно активны. Сетевые порты на резервном ЦПУ недоступны для внешних коммуникационных соединений. Honeywell предоставляет OPC-сервер для поддержки коммуникационных соединений Ethernet, который автоматически переключает соединения во время отказа сети. Модуль 2-портового сканера - имеет 2 порта, один для каждого соединения ЦПУ с в/в.

2.2.2 Комплектация системы управления

Таблица 2.1 - Расчет источника питания

Тип модуля	A	B	C	D	E
	Количество	Макс. ток при 5 В	Макс. ток при 24в	Расч. ток при 5В	Расч. ток при 24В
Контроллер С70R	2	1500 мА	0 мА	3000 мА	0 мА
Сканер 2 порта	2	770 мА	0 мА	1540 мА	0 мА
Модуль состояния питания (PSM)	2	22 мА	0 мА	44 мА	0 м
Аналоговый вход 16 каналов	6	75 мА	50 мА	450 мА	300 мА
Аналоговый выход 16 каналов	1	350 мА	700 мА	350 мА	700 мА
Дискретный вход 16 каналов	3	130 мА	100 мА	390 мА	300 мА
Дискретный выход 16 каналов	3	340 мА	250 мА	1020 мА	750 мА
Итог				6794 мА	2050 мА

По полученным результатам в таблице 2.1 требуется установка 5 блоков питания 900PO1-0001. 900PO1-0001 - модуль питания 120/240 VAC, 60W.

Процессорный модуль.

900C70-0001 - Процессорный модуль. Два последовательных порта, S1 и S2, каждый конфигурируется как RS-232 или RS-485. Потребуется 2 модуля.

Модуль сканера.

900С73-001 - Модуль сканера 2 входов/выходов размещается в выносном шасси в/в вместе с модулями в/в. Сканер имеет одно соединение на каждое ЦПУ-А и ЦПУ-В в шасси контроллера. Сканер выполняет сбор данных из модулей входов шасси в/в и осуществляет обмен информацией с Ведущим контроллером. Данные выходов посылаются из Ведущего контроллера в модуль сканера в соответствующий модуль выходов. Потребуется 2 модуля.

Модуль состояния питания.

900PSM-0001 - Модуль состояния питания (PSM) размещается в шасси в/в, содержащем резервированные источники питания и модули в/в. PSM и второй источник питания устанавливаются в узел шасси расширения. Модуль PSM размещается в выделенном слоте между двумя источниками питания. Потребуется 2 модуля.

Модуль переключения резерва.

900RSM-0001 - Модуль переключения резерва размещается в резервированном шасси контроллера HC900 и взаимодействует с обоими ЦПУ резервированной системы, чтобы индицировать какое ЦПУ функционирует в качестве Ведущего контроллера, а которое в качестве Резервного. Переключатель с ключом на модуле устанавливает режим обоих Ведущего и Резервного контроллеров, гарантируя синхронизацию обоих ЦПУ. Потребуется 1 модуль.

Аналоговые модули ввода/вывода.

900A16-0001 - Модуль аналогового ввода. 16 входных сигналов. В работе имеется 82 аналоговых входных сигналов, для такого количества сигналов понадобится 6 модулей. 900B16-0001 - Модуль аналогового вывода. 16 выходных сигналов. В работе имеется 15 аналоговых выходных сигналов, для такого количества сигналов понадобится 1 модуль.

Дискретные модули ввода/вывода.

900G02-0001 - Модуль дискретного входа. 16 входных сигналов. В работе имеется 45 дискретных входных сигналов, для такого количества сигналов понадобится 3 модуля.

900H32-0001 - Модуль дискретного выхода. 40 выходных сигнала. В работе имеется 16 дискретных выходных сигналов, для такого количества сигналов понадобится 3 модуля.

Шасси

900R12-0101 и 900R8-0101 - Шасси («выносное») расширения в/в, позволяет установить дополнительные модули входов/выходов и/или разместить модули в/в в непосредственной близости от технологического процесса и вынести их от контроллера. Имеется 13 модулей, для такого количества потребуется 3 шт.

Так как длина шасси расширения равна 571 мм, ее высота 137 мм, глубина 154 мм, а размеры шасси для ЦПУ составляют: 261,6 мм, высота 137 мм, глубина 154 мм. Исходя из полученных размеров требуется заказать шкаф имеющий следующие параметры. Шкаф оборудования Rittal. Ширина 0.8м, длина 1,4 м, высота 2 м. Доступ к оборудованию через две двери, съёмные боковые панели

В таблице 2.2. представлена карта заказа на систему управления Honeywell HC900.

Структурная схема АСУТП представлена на плакате 2.

2.2.3 Карта заказа

Таблица 2.2. Конфигурация системы ввода-вывода

Наименование изделия	Номер заказа	Количество
1	2	3
Контроллер
8 I/O Slot Rack	900R8-0101	1
Controller C70R CPU / Центральный процессор С70R	900С70-0001	2
120/240VAC, 60W/ Модуль питания	900P01 -0001	5
Модуль сканера	900С73-0001	2
Модуль состояния питания	900PSM-0001	2
Модуль переключения резерва	900RSM-0001	1
Модуль аналогового ввода 16 каналов, 4-20 мА (HART)	900А16-0001	6
Модуль аналогового вывода 16 каналов, 4-20 мА (HART)	900B16-0001	1
Модуль дискретного ввода (32 вольта DC), 16 каналов	900G02-0001	3
Модуль дискретного вывода (32 вольта DC), 16 каналов	900Н32-0001	3
Станция оператора
Процессор	Процессор Intel Core i3-530 2.93GHz 2.5GT/s 4Mb 2xDDR3-1333 Graf-733Mhz LGA1156 OEM
Материнская плата	Плата Gigabyte LGA775 GA-EG41MFT-US2H G41/ICH7 4xDDR3-1333 PCI-E HDMI/DVI 8ch 4xSATA 1xU133 GLAN 2x1394 mATX
Оперативная память	Память DIMM DDR3 2048MBx2 PC12800 1600MHz Kingston HyperX CL9-9-9-27 [KHX1600C9D3K2/4G / KHX12800D3K2/4G] Retail
Видеокарта	Видеокарта PCI-E MSI GeForce GT 220 1024MB 128bit DDR2 [N220GT-MD1G]/[VN220GT-MD1G] DVI D-Sub HDMI
Жесткий диск	Жесткий диск SATA-II 500Gb Samsung 7200 [HD502IJ/HD502HJ] Cache 16MB
Привод	Привод SATA DVD±RW Plextor (PX-880SA) Black DVD-24x/8x/24x, DL-12x, RAM-12x, CD-48x/32x/48x LS
Корпус	Корпус Miditower Thermaltake Soprano DX [VE7400SNA/VE7400SWAE] Silver, 400W
Система охлаждения	Кулер ASUS V-72 ( Cu+алюминий, медные тепловые трубки, 2500 rpm, 22 dBА)
Монитор	Монитор Dell 24" UltraSharp U2410 [IPS, 1920x1200, 80000:1, 178гор/178вер, DVI, HDMI, PIP, cardreader, TCO03
Клавиатура+мышь	Клавиатура+Мышь A4-Tech Wireless Keyboard+Optical Mouse (GKS-770D) Ergo USB
ПО	Windows 7 Professional 32-bit, MS Office Home and Business 2010, Антивирус Касперского 2011 лицензия на 12 месяцев
Серверная станция
Процессор	Процессор Intel Core i7-870 2.93GHz 2.5GT/s 8Mb 2xDDR3-1333 LGA1156 BOX w/cooler
Материнская плата	Плата Gigabyte LGA1366 GA-X58A-UD7 X58/ICH10R 6xDDR3-2200 4xPCI-E 8-ch 8xSATA 2xSATA_6Gb/s RAID 1xU133 2xUSB_3.0 2xeSATA
Оперативная память	Память DIMM DDR3 2048MBx3 PC12800 1600MHz Kingston HyperX Intel XMP CL8-8-8-24 [KHX12800D3LLK3/6GX / KHX1600C8D3K3/6GX]
Жесткий диск	Жесткий диск SATA-II 2Tb Western Digital 5400rpm [WD2002FYPS] 64Mb Raid Edition
Привод	Привод SATA DVD±RW Plextor (PX-880SA) Black DVD-24x/8x/24x, DL-12x, RAM-12x, CD-48x/32x/48x LS
Корпус	Корпус Miditower ATX ZALMAN Z7 Без БП
Блок питания	БП Thermaltake W0131 ToughPower 850W ATX (14cm Fan, Active PFC, Cable Management, 24pin)
ПО	Windows 7 Professional 32-bit, MS Office Home and Business 2010, Антивирус Касперского 2011 лицензия на 12 месяцев
Дополнительное оборудование
Коммутатор	Коммутатор D-Link DGS-1024D 16 x Ethernet 10/100 Мбит/сек	4
ИБП	АРС SIMMETRA RM 6KVA Блок бесперебойного питания на 8 потребителей. Выходная максимальная мощность 4200Вт. Типовая продолжительность работы 30 минут	1
Rittal	Шкаф оборудования Rittal. Ширина 0.8м, длина 1,4 м, высота 2 м	1

Размещение информации на клеммниках входных и выходных устройств представлено в таблицах 2.3 - 2.15.

2.2.4 Размещение информации на клеммниках

Таблица 2.3. Размещение аналоговых входных сигналов на клеммах платы аналоговых входных сигналов

Номер канала модуля 900А16-0001 №1	Параметр	Тип входного сигнала
1/1	Уровень в бункере 1-1	4-20 мА
2/1	Уровень в питателе 2-1	4-20 мА
3/1	Токовая нагрузка электродвигателя П2-1	4-20 мА
4/1	Регулирование расхода подливной воды в 3-1	4-20 мА
5/1	Токовая нагрузка электродвигателя 3-1	4-20 мА
6/1	Регулирование уровня в мельнице 5-1	4-20 мА
7/1	Токовая нагрузка электродвигателя 5-1	4-20 мА
8/1	Температура подшипника мельницы 5-1	4-20 мА
9/1	Температура подшипника двигателя 5-1	4-20 мА
10/1	Температура подшипника шестерни 5-1	4-20 мА
11/1	Уровень в зумпфе 6	4-20 мА
12/1	Температура двигателя 7-1	4-20 мА
13/1	Температура двигателя 7-2	4-20 мА
14/1	Температура двигателя 7-3	4-20 мА
15/1	Температура двигателя 7-4	4-20 мА
16/1	Токовая нагрузка электродвигателя 7-1	4-20 мА

Таблица 2.4. Размещение аналоговых входных сигналов на клеммах платы аналоговых входных сигналов

Номер канала модуля 900А16-0001 №2	Параметр	Тип входного сигнала
1/2	Токовая нагрузка электродвигателя 7-2	4-20 мА
2/2	Токовая нагрузка электродвигателя 7-3	4-20 мА
3/2	Токовая нагрузка электродвигателя 7-4	4-20 мА
4/2	Уровень в воронке 10	4-20 мА
5/2	Мощность двигателя 12а-1	4-20 мА
6/2	Мощность двигателя 12а-2	4-20 мА
7/2	Мощность двигателя 12а-3	4-20 мА
8/2	Мощность двигателя 12а-4	4-20 мА
9/2	Уровень в 12а-1	4-20 мА
10/2	Уровень в 12а-2	4-20 мА
11/2	Уровень в 12а-3	4-20 мА
12/2	Уровень в 12а-4	4-20 мА
13/2	Мощность двигателя 12б-1	4-20 мА
14/2	Мощность двигателя 12б-2	4-20 мА
15/2	Мощность двигателя 12б-3	4-20 мА
16/2	Уровень в 12б-1	4-20 мА



Таблица 2.5. Размещение аналоговых входных сигналов на клеммах платы аналоговых входных сигналов

Номер канала модуля 900А16-0001 №3	Параметр	Тип входного сигнала
1/3	Уровень в 12б-2	4-20 мА
2/3	Уровень в 12б-3	4-20 мА
3/3	Регулирование расхода руды на конвейере 14	4-20 мА
4/3	Уровень в бункере 15-1	4-20 мА
5/3	Уровень в бункере 15-2	4-20 мА
6/3	Уровень в бункере 15-3	4-20 мА
7/3	Уровень в бункере 15-4	4-20 мА
8/3	Уровень в бункере 15-5	4-20 мА
9/3	Уровень в бункере 15-6	4-20 мА
10/3	Уровень в бункере 15-7	4-20 мА
11/3	Уровень в бункере 15-8	4-20 мА
12/3	Уровень в бункере 15а-1	4-20 мА
13/3	Уровень в бункере 15а-2	4-20 мА
14/3	Разрыхленность руды в воронке 10	4-20 мА
15/3	Давление сжатого воздуха к ЛС 16-1..17-10	4-20 мА
16/3	Уровень в зумпфе 21	4-20 мА

Таблица 2.6. Размещение аналоговых входных сигналов на клеммах платы аналоговых входных сигналов

Номер канала модуля 900А16-0001 №4	Параметр	Тип входного сигнала
1/4	Уровень в зумпфе 22	4-20 мА
2/4	Температура двигателя 23-1	4-20 мА
3/4	Температура двигателя 23-2	4-20 мА
4/4	Температура двигателя 21а-1	4-20 мА
5/4	Температура двигателя 21а-2	4-20 мА
6/4	Температура двигателя 21а-3	4-20 мА
7/4	Температура двигателя 21а-4	4-20 мА
8/4	Токовая нагрузка электродвигателя 23-1	4-20 мА
9/4	Токовая нагрузка электродвигателя 23-2	4-20 мА
10/4	Токовая нагрузка электродвигателя 21а-1	4-20 мА
11/4	Токовая нагрузка электродвигателя 21а-2	4-20 мА
12/4	Токовая нагрузка электродвигателя 21а-3	4-20 мА
13/4	Токовая нагрузка электродвигателя 21а-4	4-20 мА
14/4	Регулирование уровня в МО 20-1	4-20 мА
15/4	Регулирование уровня в МО 20-2	4-20 мА
16/4	Регулирование расхода воздуха в МО 20-1	4-20 мА

Таблица 2.7. Размещение аналоговых входных сигналов на клеммах платы аналоговых входных сигналов

Номер канала модуля 900А16-0001 №5	Параметр	Тип входного сигнала
1/5	Регулирование расхода воздуха в МО 20-2	4-20 мА
2/5	Регулирование расхода воды в МО 20-1	4-20 мА
3/5	Регулирование расхода воды в МО 20-2	4-20 мА
4/5	Разрыхленность постели в МО 20-1	4-20 мА
5/5	Разрыхленность постели в МО 20-2	4-20 мА
6/5	Анализ загрузки МО 20-1	4-20 мА
7/5	Анализ загрузки МО 20-2	4-20 мА
8/5	Регулирование уровня в воронке 40	4-20 мА
9/5	Разрыхленность руды в воронке 10	4-20 мА
10/5	Уровень в мешалке 46-2	4-20 мА
11/5	Контроль расхода руды в 46-2	4-20 мА
12/5	Регулирование расхода п/ф натрия в 46-2	4-20 мА
13/5	Регулирование расхода аэрофлота в 46-2	4-20 мА
14/5	Регулирование расхода мазута в 46-2	4-20 мА
15/5	Разрыхленность продукта в ПФМ	4-20 мА
16/5	Уровень в емкости 86	4-20 мА

Таблица 2.8. Размещение аналоговых входных сигналов на клеммах платы аналоговых входных сигналов

Номер канала модуля 900А16-0001 №6	Параметр	Тип входного сигнала
1/6	Уровень в емкости 48	4-20 мА
2/6	Уровень в емкости 51	4-20 мА
3/6	Резерв	4-20 мА
4/6	Резерв	4-20 мА
5/6	Резерв	4-20 мА
6/6	Резерв	4-20 мА
7/6	Резерв	4-20 мА
8/6	Резерв	4-20 мА
9/6	Резерв	4-20 мА
10/6	Резерв	4-20 мА
11/6	Резерв	4-20 мА
12/6	Резерв	4-20 мА
13/6	Резерв	4-20 мА
14/6	Резерв	4-20 мА
15/6	Резерв	4-20 мА
16/6	Резерв	4-20 мА

Таблица 2.9. Размещение аналоговых выходных сигналов на клеммах платы аналоговых выходных сигналов

Номер канала модуля 900B16-0001 №1	Параметр	Тип выходного сигнала
1/1	Управление электродвигателем подающего питателя 2-1	4-20 мА
2/1	Регулирование расхода подливной воды в 3-1	4-20 мА
3/1	Управление электродвигателем классификатора 3-1	4-20 мА
4/1	Регулирование уровня в мельнице 5-1	4-20 мА
5/1	Регулирование расхода руды на конвейере 14	4-20 мА
6/1	Регулирование уровня в МО 20-1	4-20 мА
7/1	Регулирование уровня в МО 20-2	4-20 мА
8/1	Регулирование расхода воздуха в МО 20-1	4-20 мА
9/1	Регулирование расхода воздуха в МО 20-2	4-20 мА
10/1	Регулирование расхода воды в МО 20-1	4-20 мА
11/1	Регулирование расхода воды в МО 20-2	4-20 мА
12/1	Регулирование уровня в воронке 40	4-20 мА
13/1	Регулирование расхода п/ф натрия в 46-2	4-20 мА
14/1	Регулирование расхода аэрофлота в 46-2	4-20 мА
15/1	Регулирование расхода мазута в 46-2	4-20 мА
16/1	Резерв	4-20 мА



Таблица 2.10. Размещение дискретных входных сигналов на клеммах платы дискретных входных сигналов

Номер канала модуля 900G02-0001 №1	Номер клемм реле	Параметр	Тип входного сигнала
	+	-
1/1	1	2	Положение самосвала	сух. контакт
2/1	1	2	Положение самосвала	сух. контакт
3/1	1	2	Уровень взлива в бункере 1-1	сух. контакт
4/1	1	2	Состояние питателя 2-1	сух. контакт
5/1	1	2	Состояние классификатора 3-1	сух. контакт
6/1	1	2	Состояние мельницы 5-1	сух. контакт
7/1	1	2	Уровень взлива в мельнице 5-1	сух. контакт
8/1	1	2	Уровень взлива в зумпфе 6	сух. контакт
9/1	1	2	Состояние насоса 7-1	сух. контакт
10/1	1	2	Состояние насоса 7-2	сух. контакт
11/1	1	2	Состояние насоса 7-3	сух. контакт
12/1	1	2	Состояние насоса 7-4	сух. контакт
13/1	1	2	Уровень взлива в воронке 10	сух. контакт
14/1	1	2	Состояние грохота 12а-1	сух. контакт
15/1	1	2	Состояние грохота 12а-2	сух. контакт
16/1	1	2	Состояние грохота 12а-3	сух. контакт

Таблица 2.11. Размещение дискретных входных сигналов на клеммах платы дискретных входных сигналов

Номер канала модуля 900G02-0001 №2	Номер клемм реле	Параметр	Тип входного сигнала
	+	-
1/2	1	2	Состояние грохота 12а-4	сух. контакт
2/2	1	2	Состояние грохота 12б-1	сух. контакт
3/2	1	2	Состояние грохота 12б-2	сух. контакт
4/2	1	2	Состояние грохота 12б-3	сух. контакт
5/2	1	2	Проскальзывание ленты поз.14	сух. контакт
6/2	1	2	Состояние ЛС 16-1	сух. контакт
7/2	1	2	Состояние ЛС 16-2	сух. контакт
8/2	1	2	Состояние ЛС 16-3	сух. контакт
9/2	1	2	Состояние ЛС 16-4	сух. контакт
10/2	1	2	Состояние ЛС 16-5	сух. контакт
11/2	1	2	Состояние ЛС 16-6	сух. контакт
12/2	1	2	Состояние ЛС 16-7	сух. контакт
13/2	1	2	Состояние ЛС 16-8	сух. контакт
14/2	1	2	Состояние ЛС 16-9	сух. контакт
15/2	1	2	Состояние ЛС 16-10	сух. контакт
16/2	1	2	Состояние насоса 21а-1	сух. контакт

Таблица 2.12. Размещение дискретных входных сигналов на клеммах платы дискретных входных сигналов

Номер канала модуля 900G02-0001 №3	Номер клемм реле	Параметр	Тип входного сигнала
	+	-
1/3	1	2	Состояние насоса 21а-2	сух. контакт
2/3	1	2	Состояние насоса 21а-3	сух. контакт
3/3	1	2	Состояние насоса 21а-4	сух. контакт
4/3	1	2	Состояние насоса 23-1	сух. контакт
5/3	1	2	Состояние насоса 23-2	сух. контакт
6/3	1	2	Состояние насоса 87-1	сух. контакт
7/3	1	2	Состояние насоса 87-2	сух. контакт
8/3	1	2	Состояние насоса 49-1	сух. контакт
9/3	1	2	Состояние насоса 49-2	сух. контакт
10/3	1	2	Состояние насоса 52-1	сух. контакт
11/3	1	2	Состояние насоса 52-2	сух. контакт
12/3	1	2	Состояние насоса 52-3	сух. контакт
13/3	1	2	Состояние классификатора 43-2	сух. контакт
14/3	1	2	Резерв	сух. контакт
15/3	1	2	Резерв	сух. контакт
16/3	1	2	Резерв	сух. контакт

Таблица 2.13. Размещение дискретных выходных сигналов на клеммах платы дискретных выходных сигналов

Номер канала модуля 900Н32-0001 №1	Номер клемм реле	Параметр	Тип входного сигнала
	+	-
1/1	1	2	Включение светофора (красный)	сух. контакт
2/1	1	2	Включение светофора (зеленый)	сух. контакт
3/1	1	2	Управление питателем 2-1	сух. контакт
4/1	1	2	Управление классификатором 3-1	сух. контакт
5/1	1	2	Управление мельницей 5-1	сух. контакт
6/1	1	2	Управление насосом 7-1	сух. контакт
7/1	1	2	Управление насосом 7-2	сух. контакт
8/1	1	2	Управление насосом 7-3	сух. контакт
9/1	1	2	Управление насосом 7-4	сух. контакт
10/1	1	2	Управление грохотом 12а-1	сух. контакт
11/1	1	2	Управление грохотом 12а-2	сух. контакт
12/1	1	2	Управление грохотом 12а-3	сух. контакт
13/1	1	2	Управление грохотом 12а-4	сух. контакт
14/1	1	2	Управление грохотом 12б-1	сух. контакт
15/1	1	2	Управление грохотом 12б-2	сух. контакт
16/1	1	2	Управление грохотом 12б-3	сух. контакт

Таблица 2.14. Размещение дискретных выходных сигналов на клеммах платы дискретных выходных сигналов

Номер канала модуля 900Н32-0001 №2	Номер клемм реле	Параметр	Тип входного сигнала
	+	-
1/2	1	2	Управление ЛС 16-1	сух. контакт
2/2	1	2	Управление ЛС 16-2	сух. контакт
3/2	1	2	Управление ЛС 16-3	сух. контакт
4/2	1	2	Управление ЛС 16-4	сух. контакт
5/2	1	2	Управление ЛС 16-5	сух. контакт
6/2	1	2	Управление ЛС 16-6	сух. контакт
7/2	1	2	Управление ЛС 16-7	сух. контакт
8/2	1	2	Управление ЛС 16-8	сух. контакт
9/2	1	2	Управление ЛС 16-9	сух. контакт
10/2	1	2	Управление ЛС 16-10	сух. контакт
11/2	1	2	Управление насосом 21а-1	сух. контакт
12/2	1	2	Управление насосом 21а-2	сух. контакт
13/2	1	2	Управление насосом 21а-3	сух. контакт
14/2	1	2	Управление насосом 21а-4	сух. контакт
15/2	1	2	Управление насосом 23-1	сух. контакт
16/2	1	2	Управление насосом 23-2	сух. контакт



Таблица 2.15. Размещение дискретных выходных сигналов на клеммах платы дискретных выходных сигналов

Номер канала модуля 900Н32-0001 №3	Номер клемм реле	Параметр	Тип входного сигнала
	+	-
1/3	1	2	Управление насосом 87-1	сух. контакт
2/3	1	2	Управление насосом 87-2	сух. контакт
3/3	1	2	Управление насосом 49-1	сух. контакт
4/3	1	2	Управление насосом 49-2	сух. контакт
5/3	1	2	Управление насосом 52-1	сух. контакт
6/3	1	2	Управление насосом 52-2	сух. контакт
7/3	1	2	Управление насосом 52-3	сух. контакт
8/3	1	2	Управление классификатором 43-2	сух. контакт
9/3	1	2	Резерв	сух. контакт
10/3	1	2	Резерв	сух. контакт
11/3	1	2	Резерв	сух. контакт
12/3	1	2	Резерв	сух. контакт
13/3	1	2	Резерв	сух. контакт
14/3	1	2	Резерв	сух. контакт
15/3	1	2	Резерв	сух. контакт
16/3	1	2	Резерв	сух. контакт

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

В исследовательской части данного дипломного проекта рассматриваются вопросы применения выбранной микропроцессорной техники для выполнения задач контроля, управления и блокировки работы динамического оборудования обогатительной фабрики №8.

Рассмотрена реализация алгоритма противоаварийной защиты насоса ГрАТ 900/67 поз. 7-1 программными средствами микропроцессорной системы управления HC 900 фирмы Honeywell.

Алгоритм противоаварийной защиты насоса поз. 7-1 заключается в том, что при выходе одного из параметров за установленные границы, происходит останов насоса путем снятия разрешения на пуск.

Параметры, влияющие на работу насоса:

1. Температура подшипников насоса - не более 70 0С

2. Токовая нагрузка электродвигателя - не более 7 А

3. Стоп насос дистанционно (дискретный сигнал) - снятие разрешения на пуск вручную со станции оператора.

Блок - схема алгоритма представлена на рисунке 3.1.



Рисунок 3.1. Блок - схема алгоритма

Алгоритм противоаварийной защиты насоса осуществляется посредством встроенного программного пакета Control Builder. Данный пакет основан на языке функционально-блочных диаграмм FBD.

Для реализации алгоритма были использованы стандартные функциональные блоки:

1. AI1, AI2 (Aichannel) - прием и первичная обработка сигнала от датчиков температуры подшипников и давления на нагнетании.

2. DATAACQA_1 - шкалирование сигнала по шкале температурного датчика (0-100 0С) и выдача аналогового сигнала на станцию оператора и сигнализации по превышению сигнализационного и блокировочного параметров (65, 70 0С соответственно).

3. DATAACQA_2 - шкалирование сигнала по шкале датчика токовой нагрузки (0-10 А) и выдача аналогового сигнала на станцию оператора и сигнализации по превышению сигнализационного и блокировочного параметров (4,5; 7 А соответственно).

4. XL1(Dichannel) - прием и первичная обработка дискретного сигнала состояния насоса (включен/выключен).

5. FLAGA - обеспечивает хранение дискретной величины, которая в дальнейшем может быть передана на вход другого блока. Имеет два стационарных состояния: State 0 (включен) и State 1 (выключен).

6. ORA - логическое «ИЛИ»

7. DEVCTLA - блок обработки и управления дискретных сигналов, предназначен для формирования блокировочного сигнала по результатам анализа состояния оборудования и значениях блокировочных параметров.

8. XS1(Dochannel) - предназначен для вывода дискретного сигнала управления насосом (выключить/запрет на пуск).

Реализация алгоритма с помощью пакета программирования Control Builder и блок схема представлены на плакате 9.

4. ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Фактором экономической эффективности является оптимальное соотношение качество/себестоимость. Наибольший вклад в это соотношение вносит уровень технологии. Имеет также значение и качество управления так, как именно система управления технологическим процессом позволяет придерживаться заданной технологии.

Комплексное управление технологическим процессом позволяет не только улучшить качество выпускаемой продукции, повысить производительность труда, снизить уровень брака, уменьшить количество отходов и вредных выбросов в атмосферу, продлить на 10-15 лет срок службы технологического оборудования, но и уменьшить трудоемкость самого процесса управления.

Для качественной переработки сырья необходимо четко соблюдать регламентированные температурные режимы, обеспечивать точное регулирование давлений в аппаратах, уровней в емкостях и т.д.

В настоящее время технологический процесс установки автоматизирован частично с применением локальной автоматики, частично с применением микропроцессорных средств. Существующая система автоматизации имеет существенные недостатки: используются технически устаревшие приборы, а система управления во многом не обеспечивает поддержание основных параметров на заданном режиме и необходимого уровня качества.

Использование микропроцессорной техники существенно повышает уровень автоматизации процессов управления. Эти устройства лучше, чем традиционные средства.

Проектом предусматривается замена существующей системы управления, а также замена морально устаревших полевых устройств на современные измерительные приборы более высокого класса точности и надежности.

4.1 Исходные данные

Технология: Объектом исследования выбрана обогатительная фабрика №8. Годовая производительность установки по базовому варианту составляет 3,1 млн.карат/год при объеме переработки руды 1500000 т в год. Фабрика №8 предназначена для обогащения алмазосодержащей руды трубки “Комсомольская”, схема которой состоит из 3-х основных переделов: рудоподготовки, первичного обогащения и доводки черновых концентратов.

Установка работает в непрерывном режиме, в 3 смены по 8 часов.

Фактические нормы расхода материальных ресурсов по базовому варианту из расчета на тонну готовой продукции приводятся в таблице 4.1.

Фактические затраты на единицу продукции на действующем предприятии составляют, руб.:

ь основная заработная плата производственных рабочих…..256,33

ь расходы на содержание и эксплуатацию оборудования….259,35

ь цеховые расходы………………………………………….165,25

ь общезаводские расходы..………………………….…………198,3

руда обогащение управление автоматизация

Таблица 4.1 - Фактические нормы расхода материальных ресурсов по базовому варианту

Наименование статей	Един. Измер.	Затраты на тонну продукции
		Кол-во	Сумма	Цена
Сырье и полуфабрикаты (алмазосодержащая руда)	тн	1,25	8230,00	6584,00
мазут	тн	0,050	511,75	10235,00
аэрофлот	тн	0,0180	155,72	8651,00
п/ф натрия	тн	0,0250	625,43	25017,00
Топливо и энергетические затраты:
Пар 15	Гкал	0,05	50,60	1012,00
Услуги энергосистемы		0,0039	90,63	23239,33
Промышленная вода	Т	0,9	58,01	68,25
Электроэнергия	Т.КВТЧ	0,958	2161,25	2256,00
Оборотная вода	Т	0,3	30,09	120,34
ИТОГО:	11913,47

Автоматизация: Основной целью разработки проекта является увеличение производственного эффекта при снижении затрат на материальные, трудовые ресурсы и энергетику.

С помощью автоматизации технологического процесса путем внедрения системы автоматического управления на базе микропроцессорной техники НС 900 позволяет значительно интенсифицировать технологический процесс, повысить качество регулирования, а также снизить нормы расхода топливно-энергетических ресурсов.

Действующая система автоматизации обладает недостатками: устаревшая система автоматического регулирования не обеспечивает оптимального ведения технологического процесса. Большой перечень динамического оборудования управляется вручную, отсутствуют системы регулирования оборотами. Многократно, в течение смены приходится вносить корректировку для поддержания технологических параметров на заданном уровне. Недостаток контуров регулирования вносит дополнительную трудоёмкость в работу технологического персонала.

В дипломном проекте реализуется АСУТП на базе сиcтемы управления НС900 и производится замена устаревших приборов КИПиА на более современные. Это обеспечит высокую точность измерения, стабилизацию основных технологических параметров, повысит качество выпускаемой продукции.

ь увеличится производство продукции на 0,01 % (за счет более полного и четкого использования сырья, малого количества брака в результате новых высокоточных средств измерения и внедрения новых рациональных предложений);

ь сократится норма расхода сырья и реагентов на тонну продукции на 0,1% (за счет стабилизации отборов целевого компонента, стабилизации работы контуров регулирования, сокращении потерь при ректификации);

ь снизится расход электроэнергии на 2 %.

4.2 Расчет дополнительных капитальных вложений

В общем виде сумма капитальных затрат на внедрение проектируемой системы автоматизации (Кп) определяется по формуле:

Кп = Свв + Стр + Ссмр + Сдем - Сост;

Где Кп - сумма капитальных затрат на внедрение проектируемой системы автоматизации, руб.

Свв - стоимость вновь приобретенных средств автоматизации, тыс.руб.

Стр - стоимость транспортировки новых средств автоматизации (10 % от Свв), тыс.руб.

Ссмр - стоимость строительно-монтажных работ (30 % от Свв), тыс.руб.

Сдем - затраты на демонтажные работы (3-5 % от стоимости демонтируемых средств автоматизации), тыс.руб.

Сост - остаточная стоимость демонтируемых средств автоматизации, учитывается в том случае, если демонтируемые средства автоматизации будут реализованы(20% от Сдем), тыс.руб.

Сумма капитальных вложений на приобретение новых средств автоматизации у производителей определяется с помощью таблицы 4.2:

Таблица 4.2. Стоимость вновь приобретенных средств автоматизации.

Наименование новых средств автоматизации	Единица измерения	Кол-во	Цена, руб.	Итого, руб.
Термопреобразователь ТСМУ-274	шт.	13	12300	159900
Датчик давления EJA 530A	шт.	1	34565	34565
Преобразователь давления EJA 110A	шт.	8	38254	306032
Конвейерные весы Milltronics MUS	шт.	2	145000	290000
Радарный уровнемер Rosemount 5600	шт.	30	80000	2400000
Позиционер Samson 3730	шт.	8	48520	388160
Клапан регулирующий Samson 3310	шт.	8	125455	1003640
Датчик минимального взлива FTL 51	шт.	4	12500	50000
Датчик токовой нагрузки ПИ 854	шт.	13	2500	32500
Датчик мощности Е848	шт.	7	4550	31850
Виброакустический анализатор ВАЗМ-1	шт.	2	145800	291600
Датчик проскальзывания ленты Промрадар	шт.	1	6000	6000
Плотномер ПР-1027М	шт.	4	65500	262000
Частотный преобразователь Altivar 61	шт.	7	259000	1813000
Микропроцессорный комплекс Honeywell НС 900	шт.	1	2600000	2600000
ИТОГО				9669247
Неучтенное оборудование (10%)				966924,7
ИТОГО				10636172

Балансовая стоимость демонтируемых средств автоматизации определяется с помощью таблицы 4.3.

Таблица 4.3. Стоимость демонтируемых средств автоматизации.

Наименование демонтируемых средств автоматизации	Кол-во, шт.	Цена, руб.	Итого, руб.
Датчики температуры	13	2000	26000
Клапана РУСТ	15	37000	555000
Уровнемеры РУПФ	30	44500	1335000
Система управления щитового исполнения	1	800000	800000
Прочее			655000
Итого:			3371000

Остаточная стоимость демонтируемых средств автоматизации принимается в размере 20% от их балансовой стоимости и составляет:

3371000 * 0,2=674200 руб.

Дополнительные капитальные затраты на внедрение проектируемой системы автоматизации приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4. Дополнительные капитальные затраты.

Статьи затрат	Сумма, руб.
Стоимость вновь приобретенных средств автоматизации (Свв)	10636172
Транспортно-заготовительные расходы, 10% (Стр)	1063617
Монтаж, наладка, пуск, 30% (Ссмр)	3190852
Затраты на демонтаж, 3% от демонтируемых (Сдем)	319085
Остаточная стоимость, 20% стоимости демонтируемых (Сост)	674200
Итого (Кп)	14535526

Кп = Свв + Стр + Ссмр + Сдем - Сост

Кп = 10636172 + 1063617 + 3190852 + 319085 - 674200 = 14535526 руб.

4.2.1 Расчет амортизационных отчислений на новые средства автоматизации

Годовая сумма амортизации определяется исходя из балансовой стоимости средств автоматизации (оборудования) и сроков службы оборудования.

Норма амортизационных отчислений содержит отчисления только на восстановление (реновацию) оборудования. Норма на капитальный ремонт отсутствует, т. к. предприятия осуществляют финансирование ремонтных работ за счет себестоимости продукции и издержек обращения. Стоимость оборудования определяется на основе таблицы 4.4.

Расчет амортизационных отчислений представлен в таблице 4.4.1.

Таблица 4.4.1 Расчет амортизационных отчислений

Наименование новых средств автоматизации	Кол-во	Цена, руб.	Итого, руб.	Затраты на транспорт. и монтаж, руб.	Баланс, стоимость, руб.	Срок службы, лет.	Норма амортизации, %	Годовая сумма амортизации, руб.
Термопреобразователь ТСМУ-274	13	12300	159900	63960	223860	5	20	44772
Датчик давления EJA 530A	1	34565	34565	13826	48391	5	20	9678,2
Преобразователь давления EJA 110A	8	38254	306032	122412,8	428444,8	5	20	85688,96
Конвейерные весы Milltronics MUS	2	145000	290000	116000	406000	5	20	81200
Радарный уровнемер Rosemount 5600	30	80000	2400000	960000	3360000	5	20	672000
Позиционер Samson 3730	8	48520	388160	155264	543424	5	20	108684,8
Клапан регулирующий Samson 3310	8	125455	1003640	401456	1405096	5	20	281019,2
Датчик минимального взлива FTL 51	4	12500	50000	20000	70000	5	20	14000
Датчик токовой нагрузки ПИ 854	13	2500	32500	13000	45500	5	20	9100
Датчик мощности Е848	7	4550	31850	12740	44590	5	20	8918
Виброакустический анализатор ВАЗМ-1	2	145800	291600	116640	408240	5	20	81648
Датчик проскальзывания ленты Промрадар	1	6000	6000	2400	8400	5	20	1680
Плотномер ПР-1027М	4	65500	262000	104800	366800	5	20	73360
Частотный преобразователь Altivar 61	7	259000	1813000	725200	2538200	5	20	507640
Микропроцессорный комплекс Honeywell НС 900	1	2600000	2600000	1040000	3640000	10	10	728000
Итого:			9669247	3867699	13536946			2707389

Балансовая стоимость - это сумма общей стоимости оборудования и затрат на транспортировку и монтаж средств автоматизации.

Норма автоматизации определяется по формуле:

На=1/Т*100,

где Т- срок службы оборудования, лет.

4.3 Расчет прироста производственной мощности объекта от реализации проекта автоматизации