Автоматизация технологического комплекса измельчения на обогатительной фабрике ПАО "Учалинский ГОК"

Анализ технологического комплекса как управляемого объекта. Схема и математическое моделирование модели комплекса. Автоматизация технологического процесса измельчения. Функциональная структура схемы автоматизации. Аппаратно-программный комплекс.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 12.12.2016
Размер файла 1,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

где n - количество элементов системы;

лi - интенсивность отказов i-го элемента системы;

лC - интенсивность отказов системы.

Вероятность безотказной работы системы:

Таблица 11 - Значения интенсивности отказов элементов системы

Наименование изделий

Интенсивность отказов *10-5

Вероятность безотказной работы

ВАЗМ-1

0.5

0.95

ПЛК SIMATIC S7-300С

0.6

0.96

Частотный преобразователь Micromaster 440

0.05

0.99

АКВС-1

0.4

0.92

Подставив значение интенсивности отказов из таблицы 9 в формулу, определим интенсивность отказов системы:

Следовательно, наработка на отказ составит:

Следовательно, безотказность работы системы:

Следовательно, вероятность безотказной работы системы автоматического регулирования в течении года составит 83%.

4. Технико-экономические показатели принятых решении по автоматизации

Внедрение средств автоматизации и контроля призваны повышать производительность труда, ликвидировать трудоемки ручной труд, улучшить санитарно-гигиенические условия и повышать общую культуру производства.

Упрощенно экономический эффект от внедрения системы автоматизации технологического комплекса дробления определяется сравнением приведенных затрат базового и предлагаемого варианта используемого оборудования и в значительной мере характеризуется двумя показателями:

а) годовой экономический эффект (Э);

б) срок окупаемости единовременных затрат (Ток).

Численно годовой экономически эффект, полученный в результате внедрения технических и программных средств автоматизации (контроля и и т.п.), определяется согласно формулы:

Э=Эг - Ен * К (4,1)

где Эг - годовая экономия, обеспечиваемая за счет использования системы автоматизации комплекса дробления;

Ен - норма прибыли или нормативный коэффициент эффективности (принимаем равной 0.12);

К - единовременные затраты, связанные с внедрением автоматической системы.

Единовременны затраты К определяются по формуле:

К= (4,2)

где - капитальные затраты до внедрения систем автоматизации;

- капитальные затраты после внедрения систем автоматизации.

Годовая экономия (Эг), в свою очередь находятся из выражения:

Эг=

где величины себестоимости годового выпуска продукции технологического комплекса до и после внедрения системы автоматизации.

В ВКРБ пи расчете себестоимости годового выпуска продукции следует предусмотреть следующие основные статьи расхода:

а) Составляем таблицу стоимости оборудования

Таблица 12 Стоимость оборудования

Наименование

Кол-во

(шт)

Стоимость, (руб.)

Общая стоимость, (руб)

1

Радарный уровнемер серии 5600

1

180 000

180 000

2

Весы конвейерные АКВС-1

1

300 000

300 000

3

Частотный преобразователь Micromaster 440

1

35 000

35 000

4

Аппаратно-програмный комплекс ВАЗМ-1

1

120 000

120 000

5

Ультразвуковой расходомер SITRANS F (SIEMENS)

5

19000

95 000

6

Ультразвуковой расходомер SITRANS LR (SIEMENS)

4

230 000

920 000

7

Радиоактивный плотомер ПР-1027 ОАО «ИЗОТОП»

1

53000

53 000

8

Гранулометр PSI-200 Outoumpu

1

110 000

110 000

9

Магнитный пускатель ПБР - 2И

5

3 000

15 000

10

Исполнительный механизм МЭО - 40

5

14 000

70 000

11

Электромагнитный расходомер ПИР-1 ООО НПО «СПЕКТР»

1

40 000

40 000

12

Щит КИПиА

1

19 000

19 000

13

Провода

60

1 000

60 000

14

Контроллер Siemens Simatic s7-300c

1

65 000

65 000

15

Терморезистор ТСМ-100

8

1 000

8 000

Итого:

2 082 000

б) Стоимость запасных частей (3% от стоимости оборудования):

Сзч=2 082 000*0,03=62460 рублей

в) Стоимость транспортировки.

Оборудования доставляется из Москвы, расстояние составляет 1787 км, затраты равны. Стоимость доставки принимаются как 8% от стоимости оборудования и запасных частей:

Стр= 0,08*(2 082 000+62460)=171 552 рублей

г) Стоимость складских расходов. Принимаются в размере 1,2% от затрат на оборудование и запасные части:

Сср= 0,012*(2 082 000+62460)=25734 рублей

д) Стоимость проектных затрат.

Составляют 10% от стоимости внедряемого оборудования.

Спр= 0,1*2 082 000=208 200 рублей

е) Стоимость монтажных работ.

Монтажные расходы принимаются как 15% от стоимости внедряемого оборудования автоматизированной системы:

Смр= 0,15*2 082 000=312 300 рублей

ж) Стоимость программного обеспечения.

Стандартное программное обеспечение составляет 5% от внедряемого оборудования.

Спо= 0,05*2 082 000= 104 100 рублей

з) Фонд оплаты труда персонала.

Для обслуживания технологического комплекса измельчения требуется следующие число персонала:

1) Слесарь КИПиА 4 разряда - 2 человека (график 5/2);

2) Оператор машинист участка измельчения- 4 человек (график2/2).

Месячная заработная плата принимается:

Слесарь КИПиА - 25 000 рублей;

Оператор машинист измельчительного оборудования - 27 000 рублей.

Расчет годовой заработной платы:

Слесарь КИПиА - 25 000*12*2=600 000 рублей

Оператор машинист измельчительного оборудования -

27 000*12*4=1 296 000 рублей

Фонд оплаты труда (ФОТ)= 600 000+ 1296000 = 1 896 000 рублей

и) Отчисления от ФОТ.

В настоящее время величина отчислений работодателей в пенсионный фонд, фонд обязательно медицинского страхования и фонд социального страхования составляет 30% от величины заработной платы работников.

ОТфот = ФОТ*0,3=1 896 000*0,3=568 800 рублей

к) Затраты на ремонт и содержание оборудования.

Принимаются как 15% от стоимости внедряемого оборудования:

Срем=2 082 000*0,15=312 300 рублей

При этом снижение себестоимости от внедрения оборудования автоматизированной системы может быть из-за:

1) снижения простоев оборудования из-за поломок, ремонтов и т.д.;

2) увеличения межремонтного интервала;

3) уменьшения ремонтного интервала;

4) улучшения организации труда технологического персонала.

к) Амортизация основных фондов.

Амортизационные отчисления определяется исходя из следующих соображений:

1) Срок амортизации основного технологического оборудования комплекса дробления истек. Поэтому при расчете амортизационных отчислений учитывается лишь стоимость оборудования входящего в систему автоматизации.

2) Технические средства автоматизации и контроля относятся к четвертой амортизационной группе со сроком полезного использования 5-7 лет. Для подсчета годовой амортизации основных фондов (из условий их использования в течение 7 лет).

Таблица 13- Годовая амортизация

Год

Норма амортизации

1

25%

2

21.4%

3

17.9%

4

14.3%

5

10.7%

6

7.1%

7

3.6%

л) Энергозатраты:

Энергозатраты после внедрения оборудования системы автоматизации уменьшилось и теперь составляет Езт=330 кВт/ч, против прошлых Езт=450 кВт/ч. Стоимость одного кВт принимается 3 рубля.

Сэ до= 450*3=1350рублей

Сэ псле= 330*3=990 рублей

Далее рассчитывается годовая стоимость электроэнергии до и после внедрения системы автоматизации:

Сэ в год до=1350*24*365= 11 826 000 рублей

Сэ в год после=990*24*365= 8 672 400 рублей

Теперь находим значения для расчета формулы (4,2).

= С рем до + Сэ в год до

де С рем до - стоимость ремонта оборудования до внедрения системы автоматизации:

До внедрения оборудования годовые затраты на ремонт оборудования составлял 750 000 рублей.

= 750 000+11 826 000= 12 576 000

= Соб + Сзч + Стр+ Сср + Спр + Смр + Спо + Срем + Сэ в год после (4.18)

= 2 082 000+62 400+171 552+ 25734+208 200 +312 300 +135 000+45 000 +8 672 400 = 11714586 рублей

= 12 576 000 - 11714586 = 861414рублей

Теперь использую формулу (4,1) находим значение годовой экономической эффективности. Но прежде нужно найти значение Эг:

Эг = Сэ в год до - Сэ в год после

Эг = 11 826 000 - 8 672 400 = 3 153 600рублей

Подставляем в формулу (4,1):

Э = Эг - Ен * К = 3 153 600 - 0,12* 861414 = 3050230 рублей

Так как доля капитальных и эксплуатационных затрат передела комплекса измельчения составляет 30% от общих затрат по комбинату, то результативный годовой экономический эффект на комбинате рассчитывается по следующей формуле (расчеты ведутся без учета дисконтирования):

=0.3*Э

=0.3*3050230=915069 рублей

Для расчета срока окупаемости рассмотренной системы автоматизации, нужно стоимость внедряемого оборудования разделить на результативный экономический эффект:

=

=

5. Безопасность эксплуатации автоматизированного технологического комплекса

5.1 Опасные и вредные производственные факторы

Опасные и вредные производственные факторы на участке измельчения по природе действия делятся на следующие группы:

а) физические;

б) химические;

в) психофизиологические.

На участке измельчения присутствуют следующие физические опасные и вредные производственные факторы:

а) движущиеся машины и механизмы;

б) повышенная запыленность воздуха рабочей зоны ;

в) повышенная температура поверхностей оборудования;

г) повышенный уровень шума в рабочей зоне;

д) недостаточная освещенность рабочей зоны;

е) повышенный уровень вибрации;

ж) повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

з) отсутствие или недостаток естественного света;

и) острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях оборудования.

На участке измельчения присутствуют следующие химические опасные и вредные производственные факторы:

а) по пути проникновения в организм человека через органы дыхания;

б) по пути проникновения в организм человека через кожные покровы и слизистые оболочки.

На участке измельчения присутствуют следующие психологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия делятся на следующие:

а) физические перегрузки;

б) монотонность труда.

5.2 Средства коллективной защиты

Для защиты от движущихся механизмов и подвижных частей производственного оборудования применяют защитные заграждения, экраны.

Устанавливают поточную вентиляцию для защиты от повышенной запыленности воздуха.

Для защиты от повышенного уровня шума устанавливают защитные шумовые экраны.

Так же для защиты персонала от вибрации, установку оборудования производят на виброгасящие основания.

Для защиты персонала от поражения электрическим током производят заземление оборудования и установку резиновых ковриков в местах возможного поражения электрическим током.

5.3 Средства индивидуальной защиты

Если мер коллективной защиты недостаточно, то применяют следующие средства индивидуальной защиты:

Для защиты от движущихся механизмов и подвижных частей производственного оборудования применяют спецодежду, обувь с металлическим носком. Для защиты от повышенной запыленности воздуха применяют респираторы, марлевые повязки. Для защиты от повышенного уровня шума применяют беруши, звукопоглощающие наушники.

Для защиты от вибрации применяют виброзащитную обувь.

5.4 Меры по электрической безопасности

К работе на электроустановках допускается обученный персонал, прошедший инструктажи по охране труда и заключение медицинской комиссии на проведение работ, имеющий группу по электробезопасности соответственно тем работам которые он выполняет, ознакомленный с безопасными методами и приемами выполнения работ.

Общие требования электробезопасноти на участке измельчения:

а) Для защиты персонала от поражения электрическим током, производится установка защитного заземления. А так установка диэлектрических ковриков в местах возможного поражения электрическим током.

б) Персоналу ведущим работу на оборудовании, по прямому технологическому назначению запрещается открывать крышки автоматов, магнитных пускателей, реостатов и производить какие-либо работы, снимать ограждения и проникать за них.

в) При работе с изолирующим инструментом (изолирующие штанги, изолирующие клещи, диэлектрические перчатки, диэлектрические отвертки и т.д.) убедится в отсутствии наружных повреждений, убедится что данный инструмент прошел проверку и годен к использованию.

д) Пользование изолирующими защитными средствами должно производиться по их прямому назначению в электроустановках напряжением не выше того, на которое защитные средства рассчитаны.

е) На временных ограждениях должны быть вывешены плакаты «Стой! Высокое напряжение!».

ж) Монтаж и эксплуатация электропроводок и электротехнических изделий должны исключать возможность тепловых проявлений электрического тока, которые могут привести к загоранию изоляции или рядом находящихся горючих материалов.

з) Защита электрических сетей и электроустановок строительных площадок от токов междуфазного короткого замыкания и замыкания на корпус, должна быть обеспечена с помощью установки предохранителей с калиброванными плавкими вставками или автоматических выключателей.

и) Светильники общего освещения, присоединенные к источнику питания (электросети) напряжением 127 и 220 В, должны устанавливаться на высоте не менее 2,5 м от уровня земли, пола , настила. При высоте подвеса менее 2,5 м светильники должны подсоединяться к сети напряжением не выше 42 В.

Заключение

измельчение моделирование программный автоматизация

В результате выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра по теме: «Автоматизация технологического комплекса дробления на горно-обогатительном комбинате ПАО «Учалинский ГОК»». В данном проекте проведены исследования комплекса как управляемого объекта, анализ статических и динамических характеристик отдельных элементов и комплекса в целом, выполнен патентный обзор существующих средств и методов управления процессами измельчения, выполнена структурная и параметрическая идентификация комплекса.

На основании этого была составлена общая функциональная структура системы управления комплексом измельчения с приведением перечня необходимых локальных автоматических систем контроля и регулировании; выбрано оборудование, способное эффективно контролировать и стабилизировать параметры процесса. Из возможных систем управления выбрана основная: система автоматической стабилизации расходы руды в стержневую мельницу изменением частоты вращения электропривода питателя с коррекцией по уровню заполнения барабана мельницы изменением частоты вращения привода конвейера с коррекцией по изменению. Для этой локальной САР выбраны необходимые приборы, произведен выбор и расчет настроек регуляторов и при помощи моделирования процессов в программы Matlab определены оптимальные настройки.

Также рассчитаны экономические показатели и эффективность внедрения системы автоматизации комплекса. Срок окупаемости внедряемой системы составляет 2,28 года.

Список литературы

1. «Автоматизация технологических процессов и производств» учебное пособие / Е.В. Прокофьев; Урал. Гос. Горный ун-т. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2013. 356 с.

2. «Обогащение руд черных металлов» В.И. Кармазин, Недра, Москва, 1982. 140 с.

3. «Автоматическое управление технологических процессами обогатительными процессами» А.Е. Троп, В.З. Козин, Е.В. Прокофьев. Недра, Москва, 1986, 370 с.

4. «Автоматизированные системы управления технологическими процесса и обогатительных фабрик» В.С. Процуто. Недра, Москва, 1987, 190 с.

5. «Проектирование систем автоматизации технологических процессов» А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский. Энергия, Москва, 1980, 420 с.

6. Приборы и средства автоматизации. Каталог. 7. «Программа и методические указания по выполнению выпускной работы бакалавра (ВКРБ) для студентов направления бакалавра 15.03.04 - «Автоматизация технологических процессов и производств» очного и заочного обучения» Э.С. Лапин, Е.В. Прокофьев, А.В. Александрова, В.П. Барановский. Изд-во УГГУ, 2016. 28 с.

8. «Моделирование систем» Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. Учебник для ВУЗов, Москва, Высшая школа, 2001, 250 с.

9. «Системы автоматизации и управления» Е.В. Прокофьев , Учебное пособие, Екатеринбург, издание УГГУ 1999, 120 с.

10. «Структурная и параметрическая идентификация технологических комплексов обогащения» Е.В. Прокофьев, В.Н. Ефремов. Екатеринбург, издание УГГУ 2000, 100 с.

11. «Справочник по обогащению руд. Специальные и подготовительные процессы» Москва, Недра, 1984, 390 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Обоснование эффективности автоматизации технологического комплекса медной флотации как управляемого объекта. Математическое моделирование; выбор структуры управления и принципов контроля; аппаратурная реализация системы автоматизации, расчет надежности.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.02.2013

  • Обоснование автоматизации роботизированного технологического комплекса штамповки. Анализ путей автоматизации. Разработка системы и структурной схемы управления РТК. Выбор технических средств. Электромагниты, автоматические выключатели и источники питания.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.01.2014

  • Характеристика объекта автоматизации. Описание поточной линии для приготовления шоколадных масс. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации и выбор контролируемых параметров. Выбор технических средств и описание схемы автоматизации.

    курсовая работа [170,4 K], добавлен 09.05.2011

  • Описание технологического процесса нагревания. Теплообменник как объект регулирования температуры. Задачи автоматизации технологического процесса. Развернутая и упрощенная функциональная схема, выбор технических средств автоматизации процесса нагревания.

    курсовая работа [401,0 K], добавлен 03.11.2010

  • Моделирование АИС. Создание автоматизированной системы управления процессом измельчения для повышения эффективности функционирования технологического комплекса за счет улучшения системы регулирования и контроля подачи руды и расхода воды в мельницу.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 17.01.2009

  • Автоматизация технологического процесса на ДНС. Выбор технических средств автоматизации нижнего уровня. Определение параметров модели объекта и выбор типа регулятора. Расчёт оптимальных настроек регулятора уровня. Управление задвижками и клапанами.

    курсовая работа [473,6 K], добавлен 24.03.2015

  • Описание процесса оксиэтилирования алкилфенолов. Основные характеристики и особенности технологического объекта с точки зрения задач управления. Анализ существующей системы автоматизации технологического процесса и разработка путей его совершенствования.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 11.06.2011

  • Анализ существующих методов и средств автоматизации процесса загрузки. Компоновка технологического комплекса устройства подачи листовых деталей. Расчёт пневмоцилиндров и вакуумного захвата. Принцип работы и назначение схемы пневматической принципиальной.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 31.05.2013

  • Разработка технологического предложения на создание роботизированного технологического комплекса для изготовления заданных деталей методом механической обработки, штамповки или литья. Конструкторские задачи автоматизации машиностроительного производства.

    курсовая работа [171,6 K], добавлен 25.10.2014

  • Описание технологического процесса производства стекломассы. Существующий уровень автоматизации и целесообразность принятого решения. Структура системы управления технологическим процессом. Функциональная схема автоматизации стекловаренной печи.

    курсовая работа [319,2 K], добавлен 22.01.2015

  • Изучение технологического процесса сушки макарон. Структурная схема системы автоматизации управления технологическими процессами. Приборы и средства автоматизации. Преобразования структурных схем (основные правила). Типы соединения динамических звеньев.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.12.2010

  • Аппаратура технологического процесса каталитического риформинга. Особенности рынка средств автоматизации. Выбор управляющего вычислительного комплекса и средств полевой автоматики. Расчет и выбор настроек регуляторов. Технические средства автоматизации.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 23.05.2015

  • Общая характеристика и принцип действия сушилки Т-4721D, предназначенной для сушки ПВХ. Теплообменные процессы в сушилке. Инженерный анализ технологического процесса как объекта автоматизации. Разработка функциональной схемы автоматизации процесса сушки.

    курсовая работа [52,7 K], добавлен 22.11.2011

  • Анализ компоновочной схемы роботизированного технологического комплекса. Расчет геометрических и кинематических параметров. Построение циклограммы технологических средств производства. Особенность определения коэффициентов загрузки оборудования.

    курсовая работа [761,2 K], добавлен 23.12.2021

  • Ознакомление с современным горным производством на примере горно-обогатительных и горно-перерабатывающих предприятий. Изучение технологического комплекса обогатительной фабрики. Электромеханическое оборудование и автоматизация технологических процессов.

    отчет по практике [1,0 M], добавлен 12.10.2021

  • Анализ технологической схемы и выбор методов и средств автоматизации. Синтез системы автоматического регулирования температуры в сыродельной ванне. Обоснование структуры математической модели сыродельной ванны как объекта регулирования температуры.

    курсовая работа [99,4 K], добавлен 02.02.2011

  • Предназначение роботизированного комплекса для изготовления заданной детали методом механической обработки, штамповки или литья. Выбор технологического процесса изготовления детали. Выбор основного технологического оборудования, типа промышленного робота.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 25.10.2014

  • Описание технологического процесса и функциональной схемы автоматизации производства цемента. Расчет качества переходного процесса. Разработка чертежа вида на фронтальную и внутреннюю плоскости щита, составление таблицы их соединений и подключений.

    дипломная работа [556,7 K], добавлен 19.04.2010

  • Анализ технологического процесса. Уровень автоматизации работы смесительной установки. Алгоритм производственного процесса. Описание функциональной схемы автоматизации дозаторного отделения, принципиальной электрической схемы надбункерного отделения.

    контрольная работа [14,2 K], добавлен 04.04.2014

  • Автоматизация как одно из направлений научно-технического прогресса, анализ основных преимуществ. Анализ способов автоматизации технологического процесса обработки детали в плане загрузки и разгрузки на станке, общая характеристика особенностей.

    дипломная работа [4,7 M], добавлен 24.06.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.