рассмотреть вопросы охраны труда и окружающей среды
 Скачать 424.54 Kb.
|
|
2.5 Выбор технического и программного обеспечения 1) Выбор инкрементальных датчиков скорости и положения Энкодер фирмы Kueble Энкодеры представляют собой датчики угловых перемещений - они преобразуют механические угловые перемещения в электрические сигналы. Энкодеры находят широкое применение для измерения угловых скоростей, углов, линейных перемещений. Естественно, для измерения линейного перемещения его необходимо преобразовать во вращательное. Между излучающим светодиодом и приемником размещен стеклянный диск. На нем нанесена круговая дорожка со штрихами. Излучаемый светодиодами световой поток проходит через бленду, модулируется штрихами и просветами дорожки и попадает на приемник, который вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный яркости потока. При вращении диска этот сигнал имеет примерно синусоидальную форму. Установка датчиков будет происходить на уже выбранные двигатели. Для обеспечения требуемой точности необходим выбор по числу импульсов на один оборот вала, количеству импульсных каналов, типу выходного сигнала. Характеристики Kuebler 8.A020.5232.360: - Выходы, защищенные от короткого замыкания - Компактное исполнение, диаметр 58 мм - Двухтактный выход (напряжение питания 10…30 В) - Число импульсов на 1 оборот = 360 - Вид защиты IP64 - Диапазон температур эксплуатации -10С…+75С - Напряжение питания (пост. ток)10…30 В - Потребление тока (без нагрузки) без инвертированных сигналов макс. 80 мА - Частота следования импульсов макс. 20 кГц - Уровень сигнала H мин. Uпит - 2,5 В - Уровень сигнала L макс. 1,5 В - Защита от переполюсовки питания 2) Выбор джойстиков (органы управления на посту крановщика) В проекте по модернизации системы управления завалочным краном предполагается, наряду с автоматическим режимом, предоставить возможность ручного режима управления. По этой причине необходимы пропорциональные органы ручного управления. Выбираются крановые пропорциональные джойстики немецкой фирмы W. Gessmann GmbH. Для данной системы необходимо 3 джойстика: два 1-координатные и один 2х-координатный. Джойстики с бесконтактной сенсорной системой контроля положения задающей рукоятки. Эта бесконтактна система построена на встроенных миниатюрных оптических энкодерах, что дает высокую разрешающую способность: до 256 выборок на весь угол отклонения рукоятки. А также данные устройства включают в себя электронные интерфейсные устройства, в частности опционально, выбирается встроенный интерфейс ProfiBus DP, что несомненно дает удобство при интеграции в систему управления краном. 3) Выбор датчика измерения веса Для системы измерения веса груза выбран тензометрический весоизмерительный датчик сжатия фирмы «FLINTEC» тип RC3-50t обладающий высокой несущей способностью. Датчик имеет температурный диапазон от -400С до +800С, допускается безопасная перегрузка до 200%, имеет степень защиты IP 68, выполнен из нержавеющей стали. Сигнал датчика передается через экранированный 4-х проводной кабель с гибкими проводниками и экраном. Одним из наиболее рациональных решений, является установка датчика сжатия под опору барабана. В качестве измерительного преобразователя сигналов тензодатчика в нормированный сигнал 4...20мА, применяется модуль SMJ-CE фирмы Scaime. 4) Выбор контроллера Выбираем программируемый контроллер SIMATIC S7-1500 с CPU 1513-1 PN, для построения систем управления, требующих выполнения программ среднего объема, средней/ высокой скорости обработки данных и обслуживания систем распределенного ввода-вывода на основе сети PROFINET IO [10]. Технические характеристики SIMATIC S7-1500 с CPU 1513-1 PN представлены в таблице 4. Таблица 4 - Технические характеристики SIMATIC S7-1500 с CPU 1513-1 PN
5) Выбор программного обеспечения В качестве аппаратного обеспечения АСУ выбран контроллер SIMATIC S7-1500 с CPU 1513-1 PN, для которого будет разработано программное обеспечение. Программирование контроллера осуществляется на специальном языке STEP 7 Professional V12. SIMATIC STEP 7 Professional V12 - это система проектирования для программируемых контроллеров SIMATIC серий S7-1200, S7-300, S7-400, WinAC. Обеспечивает оптимальную поддержку новых программируемых контроллеров серии SIMATIC S7-1500. STEP 7 V12 базируется на функциональных возможностях единой рабочей среды проектирования Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal), которая позволяет выполнять однородную, эффективную и интуитивно понятную разработку решений для всех задач автоматизации.. Особенности STEP 7 Professional V12 6ES7822-1AA02-0YA5: - Эффективное проектирование с использованием мощных редакторов программ. - Сквозное наращивание функциональных возможностей с использованием всех линеек контроллеров. - Эффективное взаимодействие между контроллерами, приборами и системами человеко-машинного интерфейса и приводами в рамках единой рабочей среды. - Системная диагностика как встроенный компонент. - Трассировка переменных для эффективного выполнения пуско-наладочных работ. Разработка программ всех контроллеров, поддерживаемых пакетами STEP 7 V12, может выполняться на языках: диаграмм лестничной логики (LAD), диаграмм функциональных блоков (FBD), структуированного текста (SCL). Дополнительно для контроллеров SIMATIC S7-1500 - язык списка инструкций (STL) [11]. 3 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 3.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторов предприятия Перечень опасных производственных факторов в сталеплавильном производстве согласно ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ [1] определяется применяемым оборудованием для выплавки и разливки стали, особенностями технологического процесса и организации производства. К наиболее часто повторяющимся опасным факторам сталеплавильного производства ЭСПЦ относятся следующие: - тепловое излучение; - расплавленный металл и шлак; - движущиеся машины и механизмы; - тяжести, перемещаемые грузоподъемными механизмами; - различные газы; - электрический ток. К вредным производственным факторам сталеплавильного производства относятся следующие: - пыль - вредный производственный фактор, образующийся при сливе металла из ковша в кристаллизатор, выпуске заготовок из кристаллизатора, ломке футеровки ковшей, газовой резке заготовок; - шум - вредный производственный фактор, возникает при движении, соударении, трении деталей и механизмов; - вибрация; - вредный производственный фактор, основным источником которого является качающийся кристаллизатор, а также возникает при обрубке и ломке футеровки ковшей. В ЭСПЦ тепловое излучение является основным вредным производственным фактором. На участке УНРС ЭСПЦ ОЭМК технологический процесс непрерывной разливки сопровождается интенсивным выделением тепла. Тепло выделяется от горения природного газа, сталевозных, шлаковозных и промежуточных ковшей, а также от стали и шлака в них. Кроме того, значительное количество тепла выделяется от слябов, выходящих из МНЛЗ с температурой 700 - 800 0С. В целом, удельное тепловыделение по зданию составляет 40 - 43 ккал/м3. Наиболее значительный удел тепловыделения приходится на пролеты подготовки промежуточных ковшей. При работе в условиях повышенных температур суточная потребность организма человека в питьевой воде резко повышается. Кроме воды, вместе с потом выводятся различные соли, важные для организма человека. В среднем за смену рабочие горячих участков теряют: 14 г натрия, 21 г хлора, 1.4 г калия, 0.77г кальция. Восполнению убыли солей и воды способствует употребление газированной подсоленной воды, содержащей 0,5% поваренной соли. На каждого человека должно быть приготовлено не менее 45 литров воды в смену. Высокая температура окружающей среды оказывает неблагоприятное воздействие на сердечно-сосудистую систему. Инфракрасное излучение, помимо общего действия на организм, оказывает большое влияние на кожный покров; а при действии на глаза вызывает помутнение хрусталика; в результате воздействия на центральную нервную систему происходит торможение нервного возбуждения, снижается реакция организма при работе в условиях повышенной опасности, что может привести к несчастному случаю. Резкие колебания величины тепловой энергии, выпадающей на смотровые проемы, вызывают необходимость применения не только индивидуальной защиты организма (спецодежда, тёмные очки, щитки), но и применение коллективной защиты (прозрачные теплозащитные экраны). 3.2 Охрана окружающей среды предприятия В основу природоохранной политики АО «ОЭМК им. А.А.Угарова» положен принцип непрерывного уменьшения воздействия на окружающую среду. Комбинатом успешно реализуются экологические программы в соответствии со стандартом ISO 14001. Благодаря используемой технологии МИДРЕКС из технологического цикла исключены коксовое, агломерационное и доменное производства, что позволяет уменьшить выбросы в атмосферу сернистых соединений, оксидов азота и углерода, углеводородов и других опасных веществ. Использование гидротранспорта, конвейеров, возврат в процесс производства отходов практически исключает потери железорудного концентрата и других видов сырья. На комбинате эксплуатируются отечественные и импортные электрофильтры, тканевые, рукавные и карманные фильтры, скруббера, циклоны и другое пылегазоочистное оборудование. Комбинат расположен на расстоянии 20 км. от города с целью уменьшения влияния вредных факторов. Выбросы вредных веществ осуществляются через высотные трубы (120-250 м.), что способствует их рассеиванию до концентраций, не превышающих допустимые. Вокруг комбината организована двухкилометровая санитарно-защитная зона, на границе которой концентрации соединений азота, серы, пыли, оксидов углерода составляют 0.3- 0.7 ПДК для воздуха населенных мест. Серьезное внимание уделяется эксплуатации и своевременному ремонту газоводоочистного оборудования. Устаревшие установки подвергаются реконструкции или заменяются более эффективными. При необходимости устанавливаются дополнительные ступени очистки. На предприятии построены и введены в эксплуатацию очистные сооружения склада легковоспламеняющихся жидкостей, продолжается строительство циклона сухой пылеочистки в отделении металлизации и водооборотного цикла стана 350, введен в эксплуатацию полигон для захоронения промышленных отходов. Промышленное водоснабжение осуществляется из реки Оскол. Продувочная вода оборотных циклов, сточные воды котельной комбината подаются на установку очистки сточных вод , где подвергаются физико-химической очистке, очистке от нефтепродуктов и после фильтрации на напорных фильтрах и аэрации сбрасываются в реку Оскол. Для сточных вод, подлежащих сбросу в водоем, установлены нормы предельно допустимого сброса загрязняющих веществ. За последние годы на предприятии проведены следующие водоохранные мероприятия : - внедрена замкнутая система водоснабжения комбината; - внедрена стабилизационная обработка воды оборотных циклов. В результате этого в сбрасываемых в реку Оскол промышленных стоках снизилось содержание соединений азота, фторидов, сульфатов в 1.5-2 раза. На предприятии работает специальная служба - центральная воздушная лаборатория, основными задачами которой являются: - надзор за техническим состоянием и правильностью эксплуатации газоводоочистных установок; - контроль за внедрением мероприятий, улучшающих технико- экономические показатели работы газо-воздушного и водного бассейнов; - участие во внедрении новых технических решений, обеспечивающих комплексное оздоровление окружающей среды; - выявление причин неудовлетворительной работы газо-водоочистных установок и принятие мер по их устранению; - изучение и анализ передового опыта предприятий по эксплуатации очистных установок, внедрение этого опыта; - регулярный контроль эффективности работы установок и сооружений по календарным планам-графикам, утвержденным главным инженером предприятия. Таким образом, положительными примерами по охране окружающей среды могут служить: - применение газообразного технологического топлива, предварительно очищенного от содержащейся в нем серы; - использование окалины и сварочного шлака (продукты химического взаимодействия расплавленной окалины и металла с материалом подины нагревательных устройств) в сталеплавильном производстве; - повторное использование металлической пыли, уловленной фильтрами из дымовых газов, в металлургическом производстве; - совершенствование работы систем вентиляции на ваннах агрегатов кислотного травления горячекатанных полос в цехах холодной прокатки; очистка газов и пара от токсичных составляющих; - регенерация и нейтрализация кислотных стоков из травильных агрегатов; - внедрение систем оборотного водоснабжения, оснащенных установками для очистки сточных вод от окалины, масла и других механических примесей; - внедрение “спрейерного” (струйного) охлаждения валков и деталей другого технологического оборудования прокатных станов; и “ламинарного” водяного душирования горячих широких полос позволяет снизить водопотребление и более рационально использовать водные ресурсы; - повторное использование масла, извлеченного из масло-эмульсионных сточных вод [9]. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В курсовом проекте на тему «Разработка и моделирование автоматизированной системы управления завалочного крана №7 участка электропечей ЭСПЦ АО «ОЭМК им. А.А. Угарова» произведен анализ системы управления технологическим процессом завалочного крана, выявлены недостатки и предложена модернизация. В описательной части курсового проекта дана краткая характеристика предприятия и цеха. В расчётной части проведен анализ существующего уровня автоматизации, выявлены недостатки существующей системы управления. Разработана математическая модель системы управления и представлены графики переходных процессов. В качестве технического и программного обеспечения выбраны инкрементальные датчики скорости и положения Энкодер фирмы Kueble, крановые пропорциональные джойстики немецкой фирмы W. Gessmann GmbH, весоизмерительный датчик сжатия фирмы «FLINTEC» тип RC3-50t, программируемый контроллер SIMATIC S7-1500 с CPU 1513-1 PN и программное обеспечение STEP 7 Professional V12. В части охрана труда и окружающей среды приведена характеристика опасных и вредных производственных факторов и охрана окружающей среды. В ходе выполнения курсового проекта реализованы следующие профессиональные компетенции (ПК): ПК 4.1, ПК 4.2, ПК 4.3, ПК 4.4, ПК 4.5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.: Стандартинформ, 2019.-9с.- Текст: непосредственный. 2. Бородин И.Ф. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления: учебник для СПО/ И.Ф. Бородин, С.А. Андреев. - 2 -е изд., испр. и доп.. - М.: Издательство Юрайт, 2019. -386с. 3. Иванов А. А. Автоматизация технологических процессов и производств [Текст]: учебное пособие / А.А. Иванов. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : ФОРУМ, ИНФРА-М, 2018. - 224 с. 4. Микрюков В.Ю. Безопасность жизнедеятельности: учебник / В.Ю. Микрюков. - 10-е изд., перераб. и доп. - Москва : КНОРУС, 2019. - 282 с. 5. Минько В.М. Охрана труда в машиностроении : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М.Минько. - 2-е изд., стер.- М. :Издательский центр «Академия», 2018. - 256 с. 6. Молоканова Н. П. Автоматическое управление. Курс лекций с решением задач и лабораторных работ: учебное пособие / Н.П. Молоканова. - М. : ФОРУМ, 2017. - 224 с. 7. Суркова Л. Е. Моделирование систем автоматизации и управления технологическими процессами : практикум / Л. Е. Суркова, Н. В. Мокрова. - Саратов: Вузовское образование, 2019. - 46 c. - ISBN 978-5-4487-0496-3. - Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. - URL: http://www.iprbookshop.ru/82692.html. - Режим доступа: для авторизир. пользователей 8. Схиртладзе А. Г. Автоматизация технологических процессов и производств : учебник / А. Г. Схиртладзе, А. В. Федотов, В. Г. Хомченко. - 2-е изд. - Саратов : Ай Пи Эр Медиа, 2019. - 459 c. - ISBN 978-5-4486-0574-1. - Текст: электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. - URL: http://www.iprbookshop.ru/83341.html. - Режим доступа: для авторизир. пользователей 9. ОЭМК им. А.А. Угарова [Электронный ресурс]: https://www.metalloinvest.com/business/steel/oemk/ - Охрана окружающей среды. Официальный сайт. 10. Siemens [Электронный ресурс]: https://simaticarket.ru/catalog/Siemens-CA01/10204162/info/#10204162/info/- Simatic S7-1500. Официальный сайт. 11. Siemens Simatic S7-1500 [Электронный ресурс]: https://simatic-s7-1500.ru/p28519264-simatic-step-professional.html - SIMATIC STEP 7 Professional V12. Официальный сайт. |