Автоматизация технологических процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.

Автоматизация производства - основа развития современной промышленности, генеральное направление технического прогресса. Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.

Автоматизация производства является одним из основных факторов научно-технической революции, открывающей перед человечеством беспредельные возможности преобразования природы, создания огромных материальных богатств, умножения творческих возможностей человека.[1]

Большое развитие получила автоматизация в промышленности строительных материалов. За несколько десятилетий пройден путь от элементарных средств контроля и дистанционного управления процессом до типовых локальных систем автоматического контроля и регулирования отдельных агрегатов производства и далее - к широкому охвату предприятий цементной промышленности, асбестовой, стекольной, асбестоцементной, керамической и других автоматизированными системами управления технологическими процессами и автоматизированными системами управления производством, т.е. системами, реализующими весьма сложные функции управления[2].

Промышленность строительных материалов отличает от других отраслей многообразие и сложность технологических процессов, их большая энергоемкость[3].

На заводах железобетонных изделий автоматизируется ряд технологических процессов: частично автоматизирована разгрузка, транспорт сырья и бетонной смеси, дозирование и перемешивание. Применяется дистанционное управление почти на всех рабочих операциях (загрузки форм, затирка панелей и т. д.). В камерах и кассетах тепловлажностной обработки имеется автоматическое регулирование температуры. Вместе с тем эти установки не связаны друг с другом.

Благодаря автоматизации этих процессов происходит значительная экономия материалов, повышается качество изделий, сокращается время обработки, т. е. увеличивается производительность труда.

Возможности современной техники настолько богаты, что позволяют автоматизировать любую отрасль производства. Однако уровень автоматизации определяется, в первую очередь, экономикой и поэтому различные отрасли промышленности в разной степени автоматизированы.

Прежде всего, автоматизация внедряется на тех производственных процессах, за ходом которых человек не в состоянии следить, и там, где пребывание опасно для здоровья и жизни человека. В остальных случаях внедрение автоматических устройств в производство зависит от степени механизации производства и от того, какую выгоду дает автоматизация4.



1. Роль и значение автоматизации в производственных процессах

В строительной индустрии автоматизация производства внедряется как на заводах строительных материалов, так и в строительстве. Особенно успешно автоматизируются заводы по производству стекла и цемента. На некоторых цементных заводах внедрены и успешно действуют управляющие вычислительные машины. В зависимости от степени автоматизации функции управления различают: ручное, автоматизированное и автоматическое управление. При ручном управлении все функции процесса выполняет человек - оператор. В автоматизированном управлении часть функций выполняет человек, а другую часть - автоматические устройства. При автоматическом управлении все функции выполняют автоматические устройства.

В зависимости от характера и объёма операций, выполняемых автоматическими устройствами, различают следующие виды автоматизации:

- автоматический контроль, при котором с помощью приборов осуществляется измерение величины, её регистрация, указание её значения, автоматическая сигнализация максимальных и минимальных значений;

- автоматическое управление регулирующими органами в объекте регулирования;

- автоматическое регулирование, автоматическое поддержание заданных значений каких-либо физических величин в заранее принятых условиях.

Перечисленные виды автоматизации могут быть реализованы либо с помощью приборов, снабжённых показывающим, записывающим и регулирующим устройствами, и предназначенных обычно для контроля и автоматического управления одним параметром, либо с помощью вычислительных машин, контролирующих и управляющих большим числом параметров.

Приборы контроля и автоматического регулирования классифицируют следующим образом:

- измерительные преобразователи (датчики), позволяющие измерить контроли руемую величину и преобразовать её в сигнал, удобный для дальнейшего использования;

- вторичные приборы, действующие совместно с датчиками и позволяющие записывать, показывать контролируемую величину, сигнализировать о её каких-либо отклонениях, преобразовывать и передавать сигнал на автоматические регуляторы;

- автоматические регуляторы, воспринимающие сигнал от датчика о действительном значении регулируемой величины, а от задатчика - о заданном значении регулируемой величины; сравнивающие их в случае различия, усиливающие разность этих величин, воздействующие через исполнительные устройства на регулирующий орган для приведения регулируемой величины в соответствие с заданным значением;

- исполнительные устройства, позволяющие воздействовать на регулирующий орган для изменения подачи вещества или энергии в регулируемый объект;

- сигнализирующие устройства, позволяющие известить о достижении регулируемой величиной определённого уровня или аварийного значения.

Процесс промышленного производства предполагает создание необходимых запасов сырьевых и вспомогательных материалов, обеспечение последовательного продвижения объекта труда между участками и цехами, а также накопление, комплектацию и отправку готовой продукции. Все эти операции осуществляются грузопроводящей сетью предприятий, в которую входят транспорт и склады. Еще недавно складирование было отделено от основного процесса производства. Развитие мощности заводов, усовершенствование технологических параметров производственных процессов усиление интенсивности грузопотоков на предприятиях в корне изменило представление о складах как отчужденных от производства хранилищах, где сырье и полуфабрикаты пассивно ожидают ввода в обработку. Сейчас с помощью складов регулируют материальный контакт предприятия с внешними грузопроводящими сетями. На складах проводят подготовку и первичную обработку сырья, им передан ряд других производственных операций. Все это свидетельствует о более глубоком и органичном их врастании в общую технологическую схему производства. Значительно возрос уровень технической оснащенности, усовершенствованы принципы организации деятельности складов. Быстрое развитие транспортно-складского звена предприятия обусловлено общей тенденцией производства к автоматизации процессов, опирающихся на полную интеграцию операций по обработке, перемещению и складированию промышленных грузов.

Задачами складов на современном предприятии являются: обеспечение производства непрерывным или периодическим (в соответствие с технологией) вводом материалов в обработку; сокращение непроизводительных запасов материалов на участка непосредственного хранения; регулирование грузовых потоков между участками производства; контроль за транспортно-складскими процессами и подготовка информации об уровне запасов и характере их продвижения по технологическим линиям [5].



2. Характеристика складов материалов и изделий

При проектировании производственных складов учитывают три основных группы требований [6]: производственно-технологические; требования к характеру хранения грузов и к архитектурно-композиционному решению складов - их размещению на генеральном плане, типу складских зданий, их этажности, конструкции и художественному образу. Следовательно, производственные склады разделяют на три группы по производственным требования, способу хранения материала и принципам объемно-планировочных решений.

При создании автоматизированных транспортно-складских систем (АТСС) решают задачи не только хранения заготовок, деталей, инструмента, оснастки, но и выбора наиболее эффективных, рациональных компоновок оборудования и маршрутов.

Существует два основных конструктивных варианта построения АТСС: с совмещенными и раздельными транспортной и складской подсистемами.

ГПС с совмещенной транспортно-накопительной системой. Станки 1 расположены параллельно стеллажу-накопителю 2. Кран-штабелер 4 перемещается вдоль фронта станков и обслуживает как стеллаж-накопитель, так и станки. По команде от системы управления кран-штабелер забирает из определенной ячейки стеллажа-накопителя необходимую заготовку и перемещает ее на перегрузочный стол 3 соответствующего станка. Готовые детали кран-штабелер забирает с перегрузочного стола и переносит в свободные ячейки стеллажа-накопителя. В данном случае не требуется специальной транспортной системы для обслуживания станков, так как эти функции выполняет кран-штабелер.

Схема ГПС с раздельной транспортно-накопительной системой с четырьмя стеллажными накопителями 7 и двумя кранами-штабелерами 6 показана на рис. 2. В данной системе автоматическая транспортная тележка 4, перемещаясь по прямолинейному транспортному рельсовому пути 5, обслуживает несколько единиц технологического оборудования. Из стеллажного склада 7 кран-штабелер 6 подает заготовки в таре на перегрузочный стол 1. Далее транспортная тележка по мере необходимости забирает с перегрузочного стола тару с заготовками и транспортирует ее к накопителям 3 станков 2. Установив тару с заготовками на накопитель, перегрузочное устройство транспортной тележки забирает тару с готовыми деталями и транспортирует ее на перегрузочный стол стеллажного склада. Затем кран-штабелер по команде от системы управления забирает тару с готовыми деталями и устанавливает ее в свободную ячейку стеллажа.

В приведенных компоновках использованы автоматизированные стеллажные склады-накопители, которые предназначены для приема, хранения, выдачи в производство и учета заготовок, основного и вспомогательного материалов, тары, инструментов, приспособлений, роботов, манипуляторов, готовых изделий, бракованных деталей, отходов производства с целью обеспечения эффективного производственного процесса переналаживаемой автоматизированной системы.

В зависимости от конструктивных особенностей и технической оснащенности выделяют основные типы автоматизированных складов:

- клеточные стеллажные с автоматическим краном-штабелером или мостовым краном-штабелером;

- гравитационные стеллажные с краном-штабелером;

- элеваторные стеллажные;

- подвесные в сочетании с толкающим конвейером, имеющим автоматическое адресование грузов.

Наиболее распространены склады со стеллажными роботами-штабелерами, поскольку они весьма производительны, занимают мало места и их легче автоматизировать. Робот-штабелер - напольная рельсовая машина, позволяющая накапливать заготовки и материалы в ячейках склада и осуществлять выдачу заготовок и материалов в стандартной таре или поддонах на приемно-выдающие устройства складов.

В единичном и мелкосерийном производстве целесообразно применять стеллажные склады с автоматическими мостовыми кранами-штабелерами.

При небольшой номенклатуре грузов и сравнительно больших запасах материалов и деталей используют автоматизированные склады с гравитационными стеллажами. Склады с автоматизированными элеваторными стеллажами целесообразно применять при малых грузопотоках, небольших сроках и запасах хранения грузов и малых размерах самих деталей и изделий.

К технологическому оборудованию автоматизированных складов относят: складскую тару, стеллажи, краны-роботы-штабелеры, перегрузочные устройства.

Выбор типа оборудования склада осуществляют с учетом грузопотоков участка или цеха, конструктивно-технологических особенностей изделий и заготовок, сроков хранения, применяемого на участке технологического оборудования.

Компоновка складов зависит от типа и характера производства, производственной программы, внутрицехового и внутрисистемного транспорта, характеристик производственного здания, где размещается проектируемый участок или цех, а также от типа и оборудования самих складов, их основных параметров.

Наиболее рациональна компоновка складов в АПС, когда они максимально приближены к технологическому оборудованию. При этом кран-штабелер выполняет не только функции складирования, но и распределяет по рабочим местам материалы, заготовки, изделия, т. е. стыкует склад с технологическим комплексом. Один или несколько стеллажей склада размещают вдоль производственного участка рядом с оборудованием.

При линейных компоновках АПС склады располагают в торцах производственного участка и оснащают стеллажными или мостовыми автоматическими кранами-штабелерами (рис. 3). При небольших грузопотоках роботы-штабелеры используют как транспортно-складские роботы и для подачи заготовок на перегрузочные устройства. Мостовые краны-штабелеры используют при меньших грузопотоках и больших объемах хранения материалов, заготовок, готовых изделий.

При большой потребной вместимости склада и небольшой номенклатуре хранимых материалов, заготовок, изделий целесообразна компоновочная схема с блочным гравитационным складом, которая позволяет эффективно использовать площадь и объем производственного здания. Для подобных складов возможна компоновка с перпендикулярным в плане расположением стеллажей по отношению к рядам станков или линейная компоновка, при которой стеллажи ориентированы в том же направлении, что и ряды станков производственного участка. Последние ТНС широко используют в мелкосерийном производстве на предметно-замкнутых участках.

Предпочтительность применения того или иного варианта компоновок и технического оснащения определяют расчетом.

При проектировании автоматических складов определяют:

- функции склада;

- потребную вместимость;

- параметры склада;

- выбирают или проектируют нестандартное оборудование;

- выбирают системы автоматического управления;

- технико-экономические показатели.

Потребную вместимость склада устанавливают в соответствии с нормативными запасами грузов, хранящихся на складе[7].



3. Технические средства автоматики, используемые при автоматизации складов материалов и изделий

3.1 Схемы размещения оборудования на цементных заводах

Современный цементный завод -- это высокомеханизированное и автоматизированное предприятие, на котором основные технологические процессы (обжиг и помол) ведутся в автоматическом режиме с использованием управляющих вычислительных машин. На заводах также действуют автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) и производством (АСУП).

Опыт внедрения АСУ в цементной промышленности свидетельствует о том, что применение современных технических средств позволяет достигать высоких технико-экономических показателей на предприятиях с различными технологическими схемами и масштабами производства. Особую роль приобретает АСУ при вводе мощных технологических линий на предприятиях, работающих по сухому способу производства цемента.

Производство цемента относится к категории непрерывных технологических процессов с постоянной нагрузкой. Задача такого рода процессов заключается в получении в единицу времени заданного количества продукта определенного качества. В связи с этим все отдельные технологические агрегаты и связывающие их вспомогательное оборудование и транспортные средства должны быть подобраны и скомпонованы таким образом, чтобы их производительность соответствовала заданной (дробление, помол, обжиг и т. д.) предъявляются соответствующие технические требования: получение клинкера заданного химико-минералогического состава при минимальном расходе топлива и максимальной производительности печного агрегата.

Известняк из вагонетки / выгружают в бункер 2 питателя 3, который подает известняк на первичное дробление в щековую дробилку 4 для измельчения на куски размером 200--300 мм. От щековой дробилки известняк ленточным конвейером 5 транспортируют на вторичное дробление в молотковую дробилку 6 для измельчения его до размеров 20--25 мм. Затем ленточным конвейером 7 измельченный известняк подают на склад 32.
Глину из вагонетки 9 выгружают в бункер пластинчатого питателя 10, откуда ленточным конвейером 11 направляют на измельчение в валковую дробилку 12. Измельченную глину перемешивают с водой в глиноболтушке 13 и насосами перекачивают в резервуар 8.

Известняк и смесь глины с водой поступает в барабанную мельницу 33 для совместного тонкого измельчения с добавлением воды. Выходящая из мельницы сырьевая смесь (шлам) насосами перекачивается в цилиндрические бассейны 14, в которых корректируется ее химический состав, а затем в бассейн 15, где она постоянно перемешивается крановым пневматическим смесителем. Из бассейна через дозирующие устройства 16 шлам проходит во вращающуюся печь 17 на обжиг.

Во вращающейся печи после ряда физико-химических и химических изменений шлам превращается в клинкер. Вращающиеся печи работают на газообразном, жидком или твердом топливе, которое подают через форсунки. Обожженный продукт (клинкер) из печи поступает в холодильные установки 18 и далее на грубое измельчение в дробилку ударного действия 23, а затем па склад 26. Вылежавшийся клинкер размалывают в цементной трубной мельнице 25, оборудованной аспирационными устройствами 24.

Добавки предварительно измельчают в дробилке 31, а затем ленточным конвейером 30 подают на склад 29. Далее добавки сушат в барабанах 28 и конвейером 21 транспортируют на склад измельченного гипса 26.

Цемент из мельницы поступает в цилиндрические железобетонные резервуары -- цементные силосы, где хранится в течение 2--3 недель. Из силосов цемент направляют пневмотранспортом в спецвагоны 22 (или цементовозы) или через бункер 19 в упаковочную машину 20 Упакованный в бумажные мешки цемент грузят в обычные железнодорожные вагоны 21.

При сухом способе производства (рис. 3.1.2) известняк проходит двухстадийное дробление в щековой 6 и молотковой 5 дробилках. Глина измельчается в валковой дробилке 2 и сушится в барабане 1. Затем известняк и глина через бункера 7, оборудованные дозаторами 4, конвейерами 3 направляется в трубную мельницу 8 на совместный помол и одновременную подсушку газами, поступающими от запечных теплообменных устройств. Измельченный материал воздушным потоком увлекается в сепаратор 9, где производится его разделение на тонкую и грубую фракцию. Затем тонкая фракция через Циклоны 33, аэрожелобы 32 и дозирующие устройства поступает в силосы (склад) 31 сырьевой муки, а грубая Фракция через сепаратор 9 на домол в мельницу.

Рисунок 1. - Схема размещения оборудования цементного завода сухого способа производства

Сырьевая мука из силосов, оборудованных устройств вами смесительной аэрации, аэрожелобом 30 и питателями транспортируется в циклонные теплообменники 13, где нагревается выходящими из печи газами до 700--800°С и частично декарбонизуется. Из теплообменников сырьевая мука самотеком поступает во вращающуюся печь 14. Клинкер, выходящий из печи, охлаждается в холодильнике 16. Затем клинкер пластинчатым конвейером 17 направляется в силосный склад 18, оборудованный дозаторами 19\ на этом же складе находятся необходимые добавки. Со склада клинкер и добавки ленточным конвейером 20 подаются на помол в барабанную мельницу 26, оборудованную сепаратором 28. Тонкая фракция от мельницы через циклоны 23, пневмокамерный насосом 24 перекачивается в силосный склад 29, грубая -- через аэрожелобы 27, 25, элеватор 21 и центробежный сепаратор 28 -- на домол в мельницу. Помольный агрегат оборудован аспирационным устройством 22, холодильник -- электрофильтром 15 печь -- скруббером 12, электрофильтром 11 и дымососами 10, через которые обеспыленные газы или воздух выходят в атмосферу. Цемент со склада грузят в железнодорожные вагоны или в автоцементовозы.

3.2 Проектирование систем автоматизации складов цемента

На складах цемента широко применяется пневматический транспорт. Технологическая схема склада цемента приведена на рисунке 3.2. Из железнодорожных вагонов или цементовозов цемент разных марок поступает в силосы приобъектных складов. Каждый силос оборудован донными разгружателями 18Р--25Р с электропневматическим управлением. Из силосов склада через донные разгружатели 18Р--25Р цемент шнеками с привоами 16Д и 17Д подается в промежуточный бункер. Из него цемент под действием собственной массы поступает в приемные воронки и при открытых шиберах 14С или 15С быстроходными напорными шнеками подается в смесительные камеры насосов 12Д или 13Д. Шнек имеет переменный шаг, уменьшающийся по направлению движения материала, что необходимо для создания пылевой пробки, предотвращающей прорыв сжатого воздуха из смесительной камеры.

Сжатый воздух через краны 1 ОС или 11С подается в нижнюю часть смесительной камеры и, перемешиваясь с материалом, транспортирует его по трубопроводам к циклонам III бетонного узла. Из циклонов цемент шнеками 5Д или 6Д при открытом одном из затворов (1С, 2С, ЗС или 4С) поступает в соответствующий бункер IV.

Приобъектные склады цемента имеют две секции бункеров рабочую и запасную. автоматизация строительный производственный технологический

В соответствии с технологической схемой предусматривается следующий порядок пуска механизмов: сначала включаются донные разгружатели 18Р или 19Р, 20Р или 21Р, 22Р или 23Р, 24Р или 25Р, затем включается шнек 16Д или 17Д, подающий цемент в промежуточный бункер из силосов склада цемента. При подаче цемента из промежуточных в расходные бункеры последовательно включают: пневмоцилиндр шибера 14С или 15С, пневмовинтовой насос 12Д или 13Д, пневмоцилиндр крана воздуха ЮС или 11 С, шибер 9С, циклон 7Д или 8Д, шнек 5Д или 6Д, пневмоцилиндр шибера 1С, 2С, ЗС или 4С.

Система управления складов должна предусматривать возможность загрузки и разгрузки силосов и возможность передачи цемента из одного силоса в другой.

При разработке проекта системы автоматизации склада цемента необходимо:

в цементных силосах, промежуточных и расходных бункерах предусмотреть установку уровнемеров с подачей от них сигналов на мнемосхемы;

контролировать положение шиберов и кранов (конечными выключателями) с выводами сигналов на мнемосхему;

предусмотреть датчики закупорки шнеков;

предусмотреть манометры на трубопроводах сжатого воздуха;

разработать блокировочные связи ПТС склада цемента, предпусковую сигнализацию с выдержкой времени перед включением механизмов;

предусмотреть возможность продувки транспортных трубопроводов перед включением пневмонасосов. Продувка производится как перед началом подачи материала, так и после останова всех механизмов;

предусмотреть аварийный останов пневмовинтового насоса при длительном повышении тока двигателя насоса, останове предыдущих по пуску механиз мов, образовании цементной пробки в трубопроводах и снижении давления сжатого воздуха. Известен серийно выпускаемый комплекс технологического оборудования к складам цемен та, предназначенный для приема цемента из транспортных средств и подачи его пневмотранс портом в расходные бункеры. Комплекс (рис. 3) состоит из силоса /, камерного насоса 6, приемного устройства 5, аэрирующего устройства 7, цементопроводов 8, аэрожелобов 2, соединяющих силосы, пневмораспределительных кранов 3 и воздухопроводов 4. Он легко привязывается к существующему оборудованию бетоносмесительных узлов при помощи трубопроводов.

Работой комплекса можно управлять как с отдельного пульта (при наладке), так и дистанционно, из помещения управления бетоносмесительной установкой (при автоматизированном режиме работы).

С пульта управления краном 3 подключается тот силос, из которого будет забираться цемент или куда он будет подаваться. Из другого силоса или из приемного устройства 5 цемент через аэрирующее устройство 7 по аэрожелобу 2 поступает в камерный насос б, После наполнения его закрывается загрузочное устройство, а пневмораспределительный кран камерного насоса переключает в него подачу воздуха. Давление в насосе поднимается до (7 - 9)х 10⁴ Н/м², и осуществляется выгрузка цемента по цементопроводу из камерного насоса в расходный бункер или силос. По мере опорожнения насоса давление в системе падает, датчиком давления включается управляющее реле, и вся система возвращается в исходное положение. Цикл повторяется автоматически.

Установка такого типа может быть рекомендована для применения на небольших предприятиях.

Для перевозки цемента разработана установка автоматической загрузки транспортных средств (рис. 3.2.3).

Она состоит из весов /, универсального циферблатного указателя 3 с подвижным диском, автоматического арретира 2, загрузочного хобота 8 с затвором 6, датчиков 7, пультов управления 4 и 5 и устройства для отсоса запыленного воздуха (на рисунке не показано).

При загрузке шофер устанавливает цементовоз на весовую платформу и с помощью выносного пульта 5 заводит конец хобота в горловину машины. При правильной установке хобота весы разарретируются. При нажатии шофером пусковой кнопки стрелка и поворотный диск поворачиваются на угол, соответствующий массе цементовоза. Начинается его загрузка. При полной загрузке цементовоза затвор 6 автоматически закрывается и включается тельфер подъема хобота. Весы арретируются, и включается светофор, разрешающий выезд цементовозу. На счетчике числа загруженных машин данного типа прибавляется единица.

3.3 Автоматизация складов цемента

Для хранения цемента в условиях бетоносмесительной установки применяются специализированные склады цемента. Чаще всего такой склад выглядит как группа из металлических или железобетонных цилиндров с воронкообразным дном и называется силосным складом цемента, а одна такая конструкция - силосом.

В России наибольшее распространение получили силосные склады цемента, которые состоят из металлических или железобетонных силосов. Как правило, цемент на предприятие поступает в железнодорожных вагонах - хопрах или автомобильным транспортом - цементовозами. В арсенале компании ИЦ ПРОМСЕРВИС имеется ряд готовых решений по перегрузке цемента из хопров в цементные силосы. Основным является выгрузка шнеком в пневмовинтовой насос. Далее по цементопроводу цемент поступает вместе со сжатым воздухом в выбранный силос. Также нами практикуется безвоздушная раздача цемента - с помощью нории (ленточный элеватор), далее раздача шнеками. У каждого из этих способов есть свои достоинства и недостатки. Поэтому, если у Вас стоит задача в разгрузке хопров, проконсультируйтесь с нашими инженерами. Они подберут оптимальное решение - с минимальной ценой и низкими трудозатратами. Также, по Вашему желанию, возможна разработка полного пакета конструкторской документации, поставка оборудования, изготовление металлоконструкций, монтаж и наладочные работы, т.е. на нашей базе подобные работы проводятся «под ключ».

Система управления складами цемента предназначена для автоматического контроля уровня цемента в цементных силосах, выдаче требуемой марки цемента по команде оператора из бетоносмесительного отделения и перекачке цемента из одной емкости в другую. Последняя функция не дает цементу «слеживаться» и особенно удобна при длительном хранении цемента на складе. В последнее время актуальны стали проблемы контроля расхода и учета прихода цемента. Поэтому, программная часть нашей системы управления содержит базу данных, в которой фиксируются все параметры прихода и расхода цемента с указанием поставщика, марки, времени, данных об изготовителе и т.д.. На основе этих данных формируются различные отчеты, которые можно распечатать, отослать по почте или экспортировать во внешнюю бухгалтерскую программу. Таким образом, обеспечивается полный контроль, и исключается возможность хищения цемента со склада. Текущую массу цемента можно вычислить, основываясь на показаниях датчика непрерывного контроля уровня. Для этого нужно знать геометрию емкости цемента и удельную плотность цемента. Вроде бы, все просто, но… цементможет быть «вспушен», а может «слежаться», изменяя свой удельный вес. Расчетная масса будет изменяться пропорционально в существенном диапазоне.

Основные задачи, которые должны решаться на уровне склада цемента - это загрузка цемента в силос из специализированных железнодорожных вагонов (хоперов), хранение в оптимальных условиях и точное дозирование его выдачи согласно технологическому рецепту приготовления смеси (бетона или строительного раствора). Основные проблемы, которые возникают на этом уровне - это правильный расчет массы и объема цемента в силосах, своевременная и точная его выдача по команде оператора, динамический учет расхода, прихода и остатков. Устаревшие системы дозирования и контроля, установленные на многих площадках БСУ, не справляются с этими функциями. Как результат, возникают ошибки в дозировании цемента, которые приводят к нарушениям технологических рецептов, перерасходу материалов и повышению себестоимости готовой продукции. К тому же устаревшие системы не позволяют осуществлять полноценный контроль и предупреждать нецелевое расходование цемента (кражи).



4. Технико-экономическая эффективность автоматизации технологического процесса

При разработке проектной документации автоматизации объекта на стадии технического прогресса необходимо определить технико-экономическую эффективность автоматических систем и сроки окупаемости.

Выбор оптимальных вариантов и определение экономической эффективности автоматизированных систем производится путем сравнения технико-экономических показателей с исходной базой. За базу следует принимать лучшие отечественные и импортные образцы.

При установлении реальной величины экономического эффекта, получаемого в результате внедрения по автоматизации производства на данном предприятии за базу должны приниматься:

- в первом случае - заменяемые средства автоматизации или показатели ручного труда при замене его автоматикой. При этом технико-экономические показатели должны быть рассчитаны применительно к данным производственным условиям конкретного предприятия;

- во втором случае - действующие наиболее распространенные в данной отрасли средства автоматизации, если созданная техника предназначена для широкого использования в отрасли.

Базовые показатели берутся за основу расчета экономической
эффективности. Их следует корректировать с учетом возможного изменения к моменту освоения новых средств автоматизации, т. е. необходимо принимать во внимание влияние фактора времени (но не всегда).

Наиболее эффективным вариантом автоматизации по сравнению с базовым считается тот, осуществление которого связано с минимальными капитальными затратами и который обеспечивает наименьшую себестоимость продукции. Экономическая эффективность определяется посредством системы основных и дополнительных показателей. Основные показатели: капитальные вложения, необходимые для внедрения автоматизации; себестоимость продукции; срок окупаемости капитальных вложений; производительность оборудования, характеризуемая количеством продукции, выпускаемой за год.

Особенностью промышленности строительных материалов является удельный вес основных материалов в себестоимости продукции. Учитывая это, к дополнительным показателям относятся: удельные расходы сырья и энергии; количество продукции (сортность, марочность); коэффициент использования календарного времени работы оборудования; высвобождение обслуживающего персонала.



5. Расчет капитальных вложений

При расчете экономической эффективности автоматизации следует различать общие, новые и дополнительные капиталовложения. Дополнительные капиталовложения (К_Д, руб.) представляют собой разность общих капиталовложений по сравниваемым вариантам, приведенных к годовому выпуску продукции по новому варианту и рассчитываются по формуле:

или

К_Д = (К_2у - К_1у),

где К_1о и К_2о - общие капитальные вложения по базовому и сравниваемому вариантам, руб.;

В₁ и В₂ - годовой выпуск продукции по базовому и сравниваемому варианту, т;

К_1у и К_2у - удельные капитальные вложения по базовому и сравниваемому вариантам, руб.

Недоамортизированная часть стоимости (К_у, руб.) рассчитывается по формуле:

К_у = К_о - К_л = К_п(1 - аТ) - К_л,

где К_о - остаточная стоимость используемой части ранее действовавшего оборудования, руб.; К_п - первоначальная стоимость оборудования, руб.; а - годовая норма амортизации, %;Т - число лет, ботанных оборудованием; К_л - ликвидированная стоимость оборудования, руб.



5.1 Расчет экономии от снижения себестоимости продукции

Годовая экономия от снижения себестоимости, руб.:

Э = (С₁ - С₂)В₂,

где С₁ и С₂ - себестоимость единицы продукции по базовому и сравниваемому вариантам, руб./т;

В₂ - годовой выпуск продукции по сравниваемому варианту, т.

5.2.Расчет срока окупаемости

Срок окупаемости дополнительных капиталовложений, год:

где К_д - дополнительные капиталовложения, руб.;

С₁ и С₂ - себестоимость годового выпуска продукции по базовому и сравниваемому вариантам, руб./год.



Список литературы

1 Нечаев Г.К., Пух А.П., Ружичка В.А. и др. Автоматизация технологических процессов на предприятиях стройиндустрии. - Киев: Вища школа, 1979. - 280 с.

2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов. - Л.: Стройиздат,1979. - 232 с.

3 Кочетов В.С., Ларченко А.А. и др. Автоматизация производственных процессов в промышленности строительных материалов. - Л.: Стройиздат, 1975. - 344 с.

4 Горинштейн Л.Л. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов. - М.: Высшая школа, 1968. - 175 с.

5 Бодня Л.М. Роль инженерных сооружений в формировании внешней производственной среды. - Известия вузов. Новосибирск, 1979

6 СНиП II-104-76. Складские здания и сооружения общего назначения

7 Под редакцией Н.М. Капустина. Автоматизация производственных

процессов в машиностроении. М.:Высшая школа, 2004. - 416с.

8 http://msd.com.ua/cement/oborudovanie-na-cementnom-zavode/

9 http://ogent.narod.ru/atp/boldirev/prosisavt.htm

10 http://www.promserv.ru/sklad.html

Размещено на Allbest.ru

...