2020-01-14
139
Во внешней структуре АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическим процессом) могут быть определены системы различных уровней или подсистемы АСУ ТП, выделяемые по функциональному или структурному признаку, отвечающему конкретным целям и задачам.
АСУ ТП называется АСУ (автоматизированная система управления) для выработки и реализации управляющих воздействий на ТОУ в соответствии с принятым критерием управления – показателем, характеризующим качество работы ТОУ и принимающим определённые значения в зависимости от используемых управляющих воздействий.
АСУ ТП отличается от локальных систем автоматизации более совершенной организацией потоков информации; практически полной автоматизацией процессов получения, обработки и представления информации; возможностью активного диалога с УВМ (управляющей вычислительной машиной) в процессе управления для выработки наиболее эффективных решений; более высокой степенью автоматизации функций управления, включающих пуск и останов всего производства в целом.
|
|
|
Если функции системы ограничены одним механизмом, то она называется локальной. Например, в нашем случае ТОУ является дуговая электросталеплавильная печь – один агрегат. Следовательно, автоматизацию дуговой печи проводим на базе локальных систем автоматического управления отдельными параметрами технологического процесса плавки. Локальные системы автоматизации в основном замыкаются на задачах автоматического регулирования электрического и теплового режима (таблица 2).
Таблица 2 – Характеристики систем автоматического регулирования электрического и теплового режимов дуговых печей
| Система | Регулируемый параметр | Регулирующее воздействие |
| Система регулирования соотношения между напряжением и током фазы | Сопротивление дуги и примыкающего участка электрода | Перемещение электрода |
| Система регулирования полезной мощности | Количество электроэнергии, израсходованной в течение заданного времени | То же |
| Система переключения ступеней напряжения | Время периода плавки, количество израсходованной электроэнергии, температура футеровки | Включение привода переключателя печного трансформатора |
| Система регулирования давления газов в рабочем пространстве печи | Давление газов | Изменение проходного сечения газоотводящего устройства |
Примечание.Системы регулирования соотношения между напряжением и током и стабилизации полезной мощности устанавливаются на каждой фазе печной установки.
Следует отметить, что специальные автоматические устройства, а также и схемные решения в недостаточной степени удовлетворяют требованиям точности и надёжности. То же относится к отдельным электромеханическим устройствам автоматизации технологического процесса плавки, т.е. автоматические регуляторы и серийные автоматические регуляторы не находят широкого применения в системах управления процессом плавки в дуговых печах. Необходимо использовать более надёжное и точное оборудование для этих целей (например, контроллеры).
|
|
|
Ещё более эффективным оказывается комплексное решение проблем управления процессом плавки с помощью АСУТП (преимущества которой перед локальными системами были описаны выше). До внедрения последних собственно процессами выплавки металла повсеместно управляли ручным способом, руководствуясь оперативной информацией о ходе плавки.
В частности, отношение CO2/CO позволяет повысить точность регулирования окислительно – восстановительного потенциала рабочего пространства печи.
ПФ ТОО “Кастинг” занимает далеко не последнее место среди предприятий отрасли по уровню автоматизации. Здесь применяют такие автоматизированные системы (АС) как – АСУТП, АСУП (автоматизированные системы управления предприятием), АСОДУ (автоматизированные системы диспетчерского управления). Постоянно проводится модернизация систем АСУТП и расширение круга выполняемых ими задач.
Эти системы нацелены на оптимальное решение комплекса взаимосвязанных задач электрического, энергетического, технологического и организационно – экономического характера на базе применения ЭВМ (таблица 3).
Таблица 3 – Функции АСУ ТП дуговой плавки
| Операция | Источник информации | Адреса информационных сообщений и управляющих команд |
| 1 | 2 | 3 |
| Учёт поступления шихтовых материалов | Приращение сигналов тензодатчиков закромов для хранения шихтовых материалов | Устройство печати, дисплей (по запросу обслуживающего и руководящего персонала) |
| Учёт расходования шихтовых материалов | Уменьшение сигналов тех же датчиков или использование сигналов датчиков дозаторов шихты | То же |
| Учёт динамики аккумуляции шихты на складе | Сопоставление прихода и расхода шихты | То же |
| Расчёт оптимального состава шихты, управление процессом её набора и загрузки в печь | Сигналы датчиков расходных бункеров и команды обслуживающего персонала | Автоматические дозаторы компонентов шихты, машинисты магнитно – грейферных кранов |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 |
| Оперативный контроль по сводным (расчётным) показателям электрического, теплового и технологического режимов плавки | Комплекс контрольно – измерительных приборов | Устройство печати, дисплей (по запросу), ЭВМ в режиме управления |
| Обеспечение обслуживающего персонала оперативной информацией о ходе плавки | То же | Устройство печати, дисплей (по запросу), система сигнализации |
| Оптимальное управление электрическим, тепловым и технологическими процессами плавки | То же с использованием заложенных в память ЭВМ математических моделей и программ | Обслуживающий персонал (выдача советов по ведению плавки) или исполнительные механизмы (непосредственное взятие УВК) |
| Обеспечение равномерного распределения мощности по фазам | Комплекс контрольно – измерительных приборов | Регуляторы мощности (непосредственное взятие УВК) |
| Расчёт сводных технико – экономических показателей | Комплекс контрольно – измерительных приборов и ручной ввод информации | Устройство печати, дисплей (по запросу) |
| Учёт выполнения производственной программы | То же | То же |
| Связь с вышестоящими уровнями | То же | АСУ ТП цеха и АСУП |
| Оперативная паспортизация процесса плавки | То же | Руководство цеха |
В связи с особенностями процесса плавки в дуговых печах признана рациональная децентрализация структуры АСУТП, в которой вместо одной мини-ЭВМ используют несколько микроЭВМ, выполняющих однородные функции переработки информации и её использования для управления в одном случае – электрическими параметрами, в другом – технологическими, в третьем – для расчётов плавильной шихты и т.д.
|
|
|
Однако перед нами стоит задача не глобального управления всем технологическим процессом изготовления готовой продукции, а всего лишь создание локальной системы управления одним технологическим параметром.
Исходя из выше изложенного, определяем уровень и источники эффективности системы в целом.
В курсовой работе ставим задачу разработки локальной системы автоматизации технологического агрегата – печи. Источниками экономической эффективности для данного уровня решения задачи будут являться:
- повышение культуры производства;
- повышение качества продукции;
- повышение качества труда;
- повышение эффективности использования оборудования.
