Диплом Бурхонов ТЭП
.pdf3. Автоматизация производственных процессов
Гальваническая ванна состоит из электролита и погруженных в нее электродов, через которые проходит электрический ток от металлического проводника к электролиту. При прохождении тока через раствор (электролит) положительно заряженные ионы металла двигаются к катоду (отрицательно заряженному электроду) и осаждаются на нем.
Для оптимального функционирования основных технологических параметров гальванических ванн предусмотрена система управления ваннами, разработанная на основании задания на проектирование систем автоматизации (табл. 3.1.) и выполняет следующие функции: собирает информацию о ходе технологического процесса (первичные измерительные преобразователи) и представляет её в форме, удобной для наблюдателя (регистрирующие и показывающие приборы) позволяет быстро и точно корректировать режим работы гальванических ванн при изменении задания, а также стабилизирует основные параметры процесса.
Для качественного ведения процесса необходимо контролировать и регулировать ряд параметров, определяемых заданием на проектирование системы автоматизации (таблица 3.1).
Для создания САУ применим новейший отечественный моноблочный контроллер PC-совместимый технологический (контролер ТКМ–410). Данный контроллер предназначен для сбора, обработки информации, реализации функций контроля, программно-логического управления, регулирования, противоаварийных защит и блокировок и может работать как автономное устройство управления. Кроме того, возможно его использование в качестве локального устройства в составе сложной распределенной системы управления.
В качестве основной элементарной базы для создания данной системы
управления принимаем датчики, рассчитанные на работу в условиях агрессивных сред. Для управления процессами применяем микропроцессорный контроллер ТКМ-410 и ПЭВМ. ТКМ-410- моноблочный технологический контроллер, предназначенный для построения управляющих и информационных систем автоматизации технологических процессе, малой, среднего (по числу входов-выходов) уровня сложности, а также построена отдельных подсистем сложных АСУ ТП. Контроллер интегрирует в
промышленные локальные сети уровней LAN и Fieldbus. Новый контролер имеет оптимальный набор каналов ввода-вывода (36DI, 24DO, 16Al, 2AO, 4 частичных входа) с выстроенным блоками питания для датчиков. При необходимости количество каналов ввода-вывода ТКМ-410 может быть
101
увеличено с помощью модулей ТЕКОНИК. Особенностью контроллера является наличие широкого спектра коммуникационных интерфейсов.
Проектом предусмотрено, что информация о значениях параметров поступает на пульт управления инженера-технолога, причем информация о ходе процесса может фиксироваться на видеотерминале; наиболее важная часть информации может выводится на печатающее устройство. Поступающая информация анализируется инженером-технологом и при необходимости им вносятся коррективы в процесс управления.
Разберем работу контура регулирования уровня в ванне. Уровень раствора в ванне измеряется датчиком гидростатического давления (уровня) «Метран” 100 ДГ"(под.1а). Сигнал с уровнемера поступает на аналоговый вход микропроцессорного контроллера ТКМ-410, затем передается на ПЭВМ, где данные выводятся на монитор и анализируются. Далее сигнал поступает с дискретного выхода МПК на бесконтактный реверсивный магнитный пускатель ПМЕ-211(под.7а). Управляющее воздействие поступает на ШРКП АТ050D. Кран шаровой установленный на линии подачи раствора в ванну.
Типы выбранных приборов и средств автоматизации, сгруппированные по параметрам, представлены в спецификации (таблица
3.1).
102
Регулирование и контроль параметров
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заданные |
|
|
|
СуммированиеQ |
СигнализацияА |
РегулированиеС |
|
Характеристика |
|
|
|
|
|
РегистрацияR |
Наимено |
среды в местах |
|||||
|
|
значения |
|
ПоказанияI |
|||||||
|
|
|
вание |
установки |
|||||||
|
Наименован |
параметра. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
регулиру |
Датчи |
Датчик |
||
№ |
ие |
Допустим |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ющего |
к |
среда |
|||
|
параметра |
ые |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
воздейств |
среда |
взрывопо |
||
|
|
отклонени |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ия |
агресс |
жароопас |
|
|
|
я. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ивная |
ная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Ванна обезжиривания |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменен |
|
|
1 |
Уровень |
0,8±0,1м |
|
+ |
+ |
– |
– |
+ |
ие |
да |
нет |
раствора |
|
подачи |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
раствора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ие |
|
|
2 |
Температур |
70±5 |
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
подачи |
да |
нет |
а раствора |
|
пара на |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
паропров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оде |
|
|
3 |
Расход пара |
3 – 4 м3/ч |
|
+ |
– |
+ |
– |
– |
– |
нет |
нет |
4 |
Загрузка и |
5 мин. |
|
+ |
+ |
– |
– |
– |
– |
нет |
нет |
выгрузка |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ванна хромирования |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменен |
|
|
|
Уровень |
|
|
|
|
|
|
|
ие |
|
|
5 |
0,8±0,1м |
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
подачи |
да |
нет |
|
электролита |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
электрол |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменен |
|
|
|
Температур |
|
|
|
|
|
|
|
ие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подачи |
|
|
|
6 |
а |
50±5 |
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
да |
нет |
|
|
пара на |
||||||||||
|
электролита |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
паропров |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оде |
|
|
7 |
pH – |
10 – 11 |
|
+ |
– |
– |
+ |
– |
– |
да |
нет |
раствора |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Загрузка и |
25 5 мин. |
|
+ |
+ |
– |
– |
– |
– |
нет |
нет |
выгрузка |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
103
Спецификация средств автоматизации
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
№ по тех.схеме |
Наименование и краткая |
Тип |
Количество |
|
характеристика приборов |
прибора |
|||
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Микропроцессорный контролер ТКМ – 410 работающего совместно |
||||
|
ПЭВМ |
|
|
|
|
Датчик измерения уровня. |
Метран – |
|
|
1а, 4а |
Выход токовой |
2 |
||
100 ДГ |
||||
|
унифицированный |
|
||
|
|
|
||
|
|
ТСП |
|
|
2а, 5а |
Датчик температуры |
Метран |
2 |
|
|
|
205 |
|
|
6а |
Датчик pH – метра погружной |
ДПг – 4М |
1 |
|
с преобразователем |
pH – 4120 |
|||
|
|
|||
3а |
Датчик измерения перепада |
Метран – |
1 |
|
давления (расхода) |
100 ДД |
|||
|
|
|||
|
Кран шаровой запорный с |
ШКП |
|
|
1б, 2б, 4б, 5б |
пневмоприводном AIR |
4 |
||
АТ050D |
||||
|
TORQUE |
|
||
|
|
|
||
7а, 8а |
Магнитный пускатель |
ПМЕ – |
2 |
|
211 |
||||
|
|
|
||
104
Список литературы
1.Дасоян М.А. Пальмская И.Я. Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий. – Л. Машиностроение, 1989–391 с.
2.Вайнер Я.В. Дасоян М.А. Технология электрохимических покрытий.
3.М - Л. Машгиз, 1962–468 с.
4.Лукомский Ю.Я. Горшков В.К. Гальванические и лакокрасочные покрытия на алюминии и его сплавах. –Л. Химия, 1985–182 с.
5.Сулинов И.В. Эпельфельд А.В. Людин В.Б. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) –М. 2005 – 368 с.
6.Строгая Г.М. Гальванотехника, часть1, учебное пособие - Иваново:
ИГ– ХТУ, 2004 –52 с.
7.Кудрявцев Н.Т. Электролитическое покрытие металлами. М.: Химия – 1979 –352 с.
8.Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А. Гальванотехника. –М.Металлургия, a. 1987–736 с.
9.Виноградов С.С. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование.Под ред. В.Н. Кудрявцева; М. Глобус. 2002 – 208 с.
10.Дасоян М.А., Пальмская И.Я. Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л. Машиностроение, 1979–287 с.
11.Павлов К.Ф. Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии – Л. Химия
1987– 576 c.
12.Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Руководство 2.2.2006-05. – СПб. ЦОТПБСППО, 2005. –144 с.
13.ГН 2.2.51313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы. – СПб. ЦОТПБСППО, 2006. – 336 с.
14.ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Гигиенические нормативы. − М: «СТК Аякс», 2003. – 84 с.
15.Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы. – СПб. АНО НПО
«Профессионал», 2004. – 1142 с.
105
16.Муравьева, С.И. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе: справ. изд. С.И. Муравьева, Н.И. Казнина, Е.К. Прохорова.- М.: Химия, 1988.
17.ГОСТ Р 12.4.240-2007 ССБТ. Одежда специальная дополнительная для работ с радиоактивными и химически токсичными веществами.
18.ГОСТ 12.4.235-2012 ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Фильтры противогазовые и комбинированные. Общие технические требования. Методы испытаний. Маркировка.
19.Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справ. Изд.: в 2-х книгах / А.Я. Корольченко., Д.А. Корольченко- М.: Асс. «Пожнаука», 2004.713 с.
20.Правила устройства электроустановок (ПУЭ). – М.: Энергоатомиздат, 2003.
21.НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. – М., 2003
22.Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
23.Федеральный закон Российской Федерации от 10 июля 2012 г. № 117-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".
24.СП 9.13130.2009. Техника пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации.
25.Санпин 2.2.4548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Госкомсанэпиднадзор России. − М., 1996.
26.СП 60.13330.2012. Актуализированная редакция СНиП 41-01-03 Отопление, вентиляция и кондиционирование.
27.Тимонин, А.С. Основы конструирования и расчета химикотехнологического и природоохранного оборудования: справочник. Т.3. / А.С. Тимонин. Изд−во. А. Бочкаревой, Калуга.2006.
28.СН 2.2.4./2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки.
106
29.ГОСТ 12.1.012 –90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
30.ГОСТ Р 12.4.208-99 ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов слуха. Общие технические условия и методы испытаний. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*.
31.Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования: Официальное издание. - М., 1994.
32.Зайцев Н.Л. Экономика промышленного предприятия.- М.: ИНФРА-М, 1998.
33.Справочник директора предприятия / Под ред. М.Г. Лапусты. -М.: ИНФРА- М, 1999.
34.О составе затрат и единых нормах амортизационных отчислений: Сборник нормативных документов с комментариями. — М. Финансы и статистика, 1995.
107