Модернізація косовалкового правильного стану SG20-90 на базі підприємства ТОВ ВСМПО Титан Україна

Рисунок 2.20 - Передача керуючих сигналів

На рисунку 2.21 реалізована передача даних з енкодеру до зовнішнього пристрою відображення з циклічними перериваннями, тривалістю 1 секунди для оновлення екрану.

Рисунок 2.21 - Відображення швидкості на зовнішні пристрої

У подальшому постає завдання вибору пристрою для вводу - виводу даних корекції або завдання. Промислова панель серії ОВ-100, від фірми Delta повністю задовольняє наші вимоги.

Рисунок 2.22 - Зовнішній вигляд робочої панелі

Панель має зв'язок з контролером для програмної взаємодії. Нове покоління економічних панелей оператора серії DOP-100 об'єднують в собі новітній високошвидкісний процесор Cortex-A8 і сенсорний екран підвищеної яскравості, контрастності і насиченості кольору. На рисунку 2.22 зображено зовнішній вигляд панелі від фірми Delta.

Серія DOP-100 володіє комунікаційними функціями, що включають FTP, e-маil, віддалений моніторинг по В CN, а також NTP (протокол мережевого часу). Серія DOP-100 Series підтримує 16 мов, включаючи російську.

Перевагою DOP - 110WS, на відміну від деяких інших моделей серії, є наявність порту Ethernet, SD карти і 512Мб ОЗУ. Особливості СПО серії DOP-100:

- вдосконалений дизайн;

- більш компактний корпус і полегшена вага панелі для зручності монтажу;

- більш яскравий і світлий дисплей

- розширена бібліотека екранні кнопки, підвищена якість динамічних індикаторів;

- розширена функціональність рецептів;

- підтримка угруповання 2D / 3D рецептів для більш гнучкого побудови баз даних;

- можливість використання різних форматів даних в одному рецепті;

- рецепти можна зберегти у форматі, зручного для редагування на комп'ютері;

- рецепти можна завантажувати через USB, карту SD або функцію FTP сервера;

- широкі мережеві можливості;

- є можливість встановлення паролю як на окремі елементи екрану так і до усієї системи;

- програма для програмування є у вільному доступі й цілком безкоштовна.

FTP сервер - кожна панель є FTP сервером, яким можна управляти для завантаження PDF файлів, рецептів, журналом операцій, історією та аварійними сигналами через Ethernet.

В NC сервер - вбудований сервер В NC дозволяє віддалений моніторинг і управління панелями DOP - 100 через спеціальні додатки (Windows, iOS, Android) Функція блокування дозволяє заблокувати віддалене керування через додаток при роботі на об'єкті щоб уникнути несинхронізованих команд, при цьому функція віддаленого моніторингу залишається активною.

Можливо створення звітів з персоніфікованими іменами файлів і міткою часу через управління бітами у наявності у системі є збільшення виду екрана для зручності перегляду даних. Повідомлення про аварії містять дані регістра для спрощення аналізу аварій. Можливе сортування повідомлень про аварії за їх параметрами Під час роботи є необхідне відстеження бітових і слівних змінних одночасно. Параметри аварій можна встановлювати безпосередньо в панелі оператора, без застосування зовнішніх програм.

Журнал операцій - для кожного акаунта свій журнал операцій, що включає широкий спектр інформації для аналізу дій різних користувачів і поліпшення ефективності.

Програмування панелі відбувається за допомогою DOPSoft, програма має схожий порядок дій щодо створення нового проекту з раніше сказаним TIA 14. Обрана панель має номер 103WQ (рисунок 2.23)

Рисунок 2.23 - Вибір робочої панелі

Другим етапом є вибір типу зв'язку з контролером Siemens, з'єднання буде реалізоване за допомогою Ethernet - мережі.

Рисунок 2.24 -Параметри типу з'єднання

Стандарт Ethernet відмінно підходить для організації подібних ЛВС, для цього необхідно забезпечити кожен пристій лише мережним адаптером (NIC, network interface card). Комунікаційні модулі Ethernet для промислових контролерів прості у виготовленні і легкі в конфігурації. Варто відзначити, що багато сучасних контролерів вже мають вбудовані інтерфейси для підключення до мереж Ethernet. Існує великий вибір недорого комунікаційного обладнання для мереж Ethernet, в тому числі спеціально адаптованого для промислового застосування. Мережі Ethernet мають велику швидкість передачі даних. Наприклад, стандарт Gigabit Ethernet дозволяє передавати дані зі швидкістю до 1 Gb в секунду при використанні витої пари категорії. Як буде зрозуміло далі, велика пропускна здатність мережі стає надзвичайно важливим моментом для промислових додатків. Дуже частим вимогою є можливість стикування мережі АСУ ТП з локальною мережею заводу (або підприємства). Як правило, існуюча ЛВС заводу базується на стандарті Ethernet. Широке промислове застосування мереж Ethernet обумовлено наступними очевидними моментами:

- промислові мережі верхнього рівня об'єднують безліч операторських станцій і серверів, які в більшості випадків являють собою персональні комп'ютери. Стандарт Ethernet відмінно підходить для організації подібних ЛВС; для цього необхідно забезпечити кожен комп'ютер лише мережним адаптером (NIC, network interface card). Комунікаційні модулі Ethernet для промислових контролерів прості у виготовленні і легкі в конфігурації. Варто відзначити, що багато сучасних контролери вже мають вбудовані інтерфейси для підключення до мереж Ethernet;

- на ринку існує великий вибір недорого комунікаційного обладнання для мереж Ethernet, в тому числі спеціально адаптованого для промислового застосування;

- мережі Ethernet мають великий швидкістю передачі даних. Наприклад, стандарт Gigabit Ethernet дозволяє передавати дані зі швидкістю до 1 Gb в секунду при використанні витої пари категорії;

- як буде зрозуміло далі, велика пропускна здатність мережі стає надзвичайно важливим моментом для промислових додатків. Дуже частою вимогою є можливість стикування мережі АСУ ТП з локальною мережею заводу (або підприємства). Як правило, існуюча ЛВС заводу базується на стандарті Ethernet. В нашому ж випадку мережа слугує для програмного зв'язку з контролером й зняття параметрів з енкодерів.

Для початку роботи з програмою, необхідно створити теги до відповідних сигналів й встановити їх прив'язку до позначень, створених у S7 - 1200. На рисунку 2.25 зображене робоче вікно програми DOPSoft 4.00.06.

Рисунок 2.25 - Створення тегів

Панель елементів дає змогу створення нових структур на екрані й вибору вже існуючих з бібліотеки, що має широкий сортамент структур.

Усього панель буде мати 4 екрани, кожен з яких буде відповідати за різні показники системи

Створюємо новий екран й вибираємо колір й стиль його оформлення. При натисненні на будь-який елемент, відображається повна його інформаційна картка.

Створюючи нові елементи необхідно налаштувати їх на відповідне відображення необхідних процесів й коректність графічного зображення. Для цього необхідно двійним кліком миші зайти до вікна налаштування елементу.

Широкий спектр елементів бібліотеки дозволяє знайти необхідні індикатори, що точно відтворять бажану дію. Індикатори змінюють свій зовнішній вигляд, при подачі протилежного сигналу. У графі «State» ми обираємо тип сигналу, що буде впливати на фігуру.

Рисунок 2.26 - Налаштування вікна елементів

На головному екрані займають місця тільки ті показники, що необхідно відстежувати оператору. Такими показниками є готовність перетворювачів, знак аварійної ситуації, завдання бажаної швидкості та реальна обох двигунів.

Рисунок 2.27 - Головний екран користувача

Другий екран створений для внесення коефіцієнтів й даних механізмів людьми, відповідних за обслуговування цього обладнання. Передавальні коефіцієнти було взято приблизно, для максимальної синхронізації швидкостей. Причиною цього стали розношені валки й шестерні, що знаходяться всередині передавальних механізмів у важкодоступних місцях, без розбору яких неможливо точно вирахувати необхідні коефіцієнти.

Рисунок 2.28 - Екран налаштування коефіцієнтів

На рисунку 2.29 зображений третій екран створеної панелі. За допомогою створених елементів ми можемо обрати автоматичне керування обома приводами, або ж одним, ручним. Відображення завдання є додатковою функцією, яку ми можемо відстежувати.

Рисунок 2.29 - Вибір ручного або автоматичного керування

На четвертому екрані встановлюється чутливість завдання до мінімального й максимального порогів швидкості. Максимальне процентне співвідношення неузгодженості й час узгодженості можуть бути встановлені під час робочого процесу. Корекція другого привода встановлюється одноразово, при визначенні нами коефіцієнта.

Рисунок 2.30 - Екран інших налаштувань

Рисунок 2.31 - Електронна карта

Зв'язок між створеними екранами можливо прослідкувати за допомогою «екранної карти», що створюється автоматично. Даним етапом завершується налаштування панелі та її зв'язку з контролером.

2.2 Електропостачання об'єкта проектування

Для прийому і розподілу електричної енергії між групами електроприймачів трифазного змінного струму промислової частоти напругою 380 В застосовуються розподільчі пункти. Власне РП існують у будь-якій системі електропостачання.

У таблиці 2.5 вказаний перелік струмів навантажень, що мають безпосереднє живлення від встановленого розподільчого пункту.



Таблиця 2.5

Розрахункові струми навантажень

Найменування пристрою	Кількість, (шт)	Розрахунковий струм, А
Перетворювач головного двигуна	2	70
Вентилятор охолоджувальний	2	0,29
Лампа розжарювання	4	0,27
Двигун асинхронний	4	4,3

Розрахункові струми навантажень приєднаних до РП:

У даній схемі електропостачання обираю 1 розподільний пункт.

Для розподільного пункту РП1 серія ПР8503, вибираємо тип ВА88-35, з струмом введення 200 А, розрахунковий струм А; встановлюємо 11 автоматів, всі працюють.

Автоматичні вимикачі ВА88 призначені для проведення струму в нормальному режимі і відключення струму при коротких замиканнях, перевантаження, неприпустимих зниженнях напруги, а також для оперативних включень і відключень ділянок електричних ланцюгів і розраховані для експлуатації в електроустановках з номінальною робочою напругою до 400 В.

Триполюсні автомати ВА 88-35 використовуються у низьковольтних комплектних пристроях з метою захисту вихідних кабелів і підключених до них споживачів від надструмів. У зоні перевантаження чутливим елементом є тепловий роз'єднувач, в зоні КЗ - електромагнітний роз'єднувач.

Тепловий роз'єднувач виконаний на базі двох спаяних пластин з металів з різним температурним розширенням. Біметалічна пластина включена в електричну мережу і при протіканні електричного струму, під впливом температури вигинається. При критичному значенні струму (налаштовується на заводі), пластина провертає відключає рейку і спрацьовує механізм вільного розчеплення.

Електромагнітний роз'єднувач виконується за принципом електромагніту. Існує навивання мідного дроту (приєднане до мережі, що захищається) і підпружинене осердя. При протіканні істотних струмів (від 10 I_н і вище) створюється магнітне поле, яке змушує сердечник зробити переміщення. Сердечник контактує з рейкою що вимикає, яка при повороті викликає розмикання головних контактів.

Вибір кабелю ґрунтується на відомих струмах устаткування та необхідної кількості його жил.

Таблиця 2.5

Вибір кабелів

Найменування електроприймача	Розрахунковий струм, А	Кількість, шт	Маркування кабелю	Характеристики обраного кабелю
Перетворювачі головного двигуна	70	2	ВВГнг 3х16	кабель трижильний, мідний, з гумовою ізоляцією; площа поперечного перерізу 16 мм2
Двигун асинхронний	4,3	4	ПВС 4х1	кабель чотирижильний, мідний, з полівінілхлорид ізоляцією; площа поперечного перерізу 1 мм2
Вентилятор охолоджувальний	0,29	2	ПВС 2х0,75	кабель двожильний, мідний, з полівінілхлорид ізоляцією; площа поперечного перерізу 0,75 мм2
Лампа розжарювання	0,27	4	ПВС 2х0,75	кабель двожильний, мідний, з полівінілхлорид ізоляцією; площа поперечного перерізу 0,75 мм2

Обрані кабелі повністю відповідають умовам експлуатації та обрані з запасом по пропускній здатності струму.

2.3 Монтаж та експлуатація електроустаткування

Устаткування S7-1200 розроблено для спрощеного монтажу. Можливий монтаж устаткування на панелі або на стандартній рейці, зміна орієнтації S7-1200 горизонтально або вертикально. Невеликий розмір дозволяє ефективно використовувати простір. Стандарти електрообладнання класифікують систему Simatic S7-1200 як відкрите устаткування.

Необхідно встановити S7-1200 в корпусі, шафі або електрощитовій. Створити доступ до корпусу, шафі або електрощитової тільки уповноваженому персоналу. Установка повинна забезпечити суху навколишнє середовище для контролеру. Схеми SEL В / PEL В, як вважають, забезпечують захист від ураження струмом в сухих приміщеннях. Установка повинна забезпечити механічний захист і захист від впливу навколишнього середовища, яка схвалена для відкритого обладнання у особливої категорії розташування відповідно до застосовних електричним і будівельним нормам і правилам. Забруднення внаслідок пилу, вологи і забруднення повітря, може викликати експлуатаційні та електричні відмови в ПЛК. Якщо контролер розміщується в обстановці, де може бути присутнім промисловий пил або волога, пристрій повинен бути захищений корпусом з відповідним ступенем захисту плати. IP54 - це той ступінь захисту, яка зазвичай використовується для корпусів електронного обладнання в забрудненому навколишньому середовищі і може підійти для конкретного випадку застосування.

В якості основного правила для компонування пристроїв цієї системи, необхідна ізоляція пристроїв, які виробляють високу напругу і сильні електричні перешкоди від низьковольтних пристроїв логічного типу, таких як S7-1200. При розробці компоновки контролера усередині розподільного щита необхідно прийняти до уваги теплогенеруючі пристрої. Зниження впливу високотемпературного навколишнього середовища продовжить термін служби будь-якого електронного пристрою. Необхідно прослідкувати за прокладкою проводки для пристроїв в розподільному щиті. Уникати розміщення низьковольтних сигнальних дротів і комунікаційних кабелів в одному і тому ж лотку з силовою проводкою змінного струму і потужною, комутованою проводкою постійного струму.

На рисунку 2.31 зображені:

1 - монтаж на DIN - рейці;

2 - зажим для DIN - рейки у скритому положенні;

3 - монтаж на щиті;

4 - зажим у висунутому положенні для фіксації на щиті.

Рисунок 2.31 - Способи монтажу S7-1200 та його розміри

S7-1200 пристрої розроблені для природного охолодження шляхом конвекції. Для належного охолодження вкрай важливо забезпечити зазор не менше 25 мм зверху і знизу пристроїв (рисунок 2.31). Крім того, забезпечити принаймні 25 мм глибини між лицевою панеллю модулів і внутрішньою поверхнею корпусу.

Контролер може бути легко встановлений на стандартній DIN рейці або на щиті. Він має затискачі для фіксації пристрою на DIN рейці. Затискачі також фіксуються у висунутому положенні, щоб забезпечити установку блоку на щиті.

Граничні значення напруги для живлення змінного струму S7-1200 і для входів і виходів ланцюгів змінного струму розраховані і схвалені, щоб забезпечити надійну електричну розв'язку між напруженнями ліній змінного струму і низьковольтними ланцюгами. Залежно від стандарту, ці кордони вимагають подвійний, посиленою або основний плюс додаткової ізоляції. Компоненти, що знаходяться поза цими межами, наприклад, оптопари, конденсатори, трансформатори і реле, допущені до експлуатації як пристрої, що забезпечують надійну електричну розв'язку. Тільки електричні ланцюги, що класифіковані для мережевого напруги змінного струму, включають в себе надійну ізоляцію по відношенню до інших кіл.

Вихід живлення датчиків, комунікаційні ланцюги і електричні ланцюги внутрішньої логіки S7-1200 з вбудованим джерелом живлення змінного струму відповідно з EN 61131-2 отримують живлення як ланцюга безпечної наднизької напруги (SEL В, safety extra-low voltage). Для підтримки безпечного характеру низьковольтних ланцюгів S7-1200 зовнішні з'єднання з комунікаційними портами, аналоговими ланцюгами і всіма джерелами живлення з номінальною напругою 24 В постійного струму, а також з ланцюгами введення / виведення повинні отримувати живлення від сертифікованих, згідно з різними стандартами джерел, які відповідають вимогам SEL В, PEL В, клас 2, з обмеженням на - напруги або з обмеженням потужності.

Заземлювати пристрій найкраще, підключивши всі загальні клеми і клеми заземлення S7-1200 і всіх підключених до нього пристроїв до однієї точки. Ця точка повинна бути безпосередньо з'єднана з ґрунтовим заземленням. Провід заземлення повинні бути якомога коротше і мати жили з великим поперечним перетином, наприклад, 2 мм² (14 AWG). При виборі точок заземлення необхідно взяти до уваги приписи щодо безпечного заземлення та забезпечте належне функціонування захисних відключають пристроїв.

Компоненти перетворювачів серії 4XXX розташовані в металевому корпусі, в нижній і верхній частині його задньої стіни розташовані кріпильні отвори (Рисунок 2.32). На дні корпусу прикріплений радіатор на якому монтовані силові елементи. над силовими елементами прикріплена плата, на якій монтовані імпульсні розділові трансформатори, фільтрувальні групи і запобіжники. Процесорна плата з інтерфейсними роз'ємами і індикаціями - монтована на лицьовій панелі.

Рисунок 2.32 - Монтажні розміри перетворювача ELL

Тиристорні перетворювачі серії 4ХХХ можуть працювати, зберігатися й транспортуватися за таких умов:

- температура навколишнього середовища - від 0є до 50єС;

- максимальна відносна вологість повітря 80% при температурі 30єС;

- висота над рівнем моря - не більше 1000 м;

- вибухобезпечна середовище без наявності агресивних газів і пари в концентрації,

- руйнує метали і ізоляцію, і не повинна бути насичена струмопроводячим пилом;

- в закритих приміщеннях, без наявності прямого впливу сонячної радіації;

- допустимі вібрації частотою від 1 до 35 Гц і прискорення не більше 4,9 м / с².

2.4 Енергозбереження

Актуальність енергозбереження та підвищення енергоефективності останнім часом настільки очевидна, що це питання обговорюється як на всіх рівнях державної влади, так і на багатьох підприємствах. Для більшості підприємств, питання енергоефективності, особливо в умовах безперервного зростання вартості енергоресурсів, стає питанням не тільки конкурентної переваги, а й, найчастіше, питанням виживання підприємства. Значна частина витрат підприємства на електроенергію припадає на електропривод, тому більшість підприємств стало замислюватися про впровадження енергозберігаючих технологій.

Завдання енергозбереження вимагають оптимального рішення не тільки в процесі експлуатації електричних машин, але і при їх проектуванні. В процесі експлуатації двигуна значні втрати енергії спостерігаються в перехідних режимах і в першу чергу при його пуску.

Економічність використання спожитої електроенергії є одним із головних факторів, від яких залежить вартість експлуатації пристрою. Тому необхідно розрахувати економічну ефективність використання нового обладнання, порівняно зі старим.

Економія витрат за енергоресурсом П_е, тобто економія електроенергії може бути розрахована наступним чином.

Розрахуємо тривалість використання устаткування протягом звітного періоду:

(2.36)

де Д_к = 366 днів - календарні дні; Д_с = 11 днів - святкові дні; Д_в = 25 днів - вихідні дні; ч_зм = 8 год - тривалість зміни; к_п = 0,94 - плановий відсоток витрат робочого часу на ремонт обладнання.

ККД старого устаткування дорівнює.

(2.37)



де з_Д = 0,85 - ККД двигуна; з_м = 0,79 - ККД перетворювача.

Визначимо загальний середній ККД системи живлення нової устаткування за формулою:

(2.37)

Споживана схемою номінальна потужність Р_н = 30 кВт та ступінь завантаженості (характеризується коефіцієнтом завантаження протягом звітного періоду k_з = 0,6) при модернізації цього устаткування залишаються незмінними.

До модернізації загальне енергоспоживання устаткування за рік складає:

(2.38)

.

Після модернізації загальне енергоспоживання устаткування за рік складає:

(2.39)

З розрахунку видно, що економія електроенергії складає за рік:

(2.40)

За рахунок встановлення рекомендованого обладнання буде спостерігатися економія електричної енергії. Враховуючи заміну лише перетворювачів, економія має значні показники. Для підтвердження технічних пропозицій та пропозицій вибору необхідного обладнання, необхідно розрахувати показники економічної ефективності та строку окупності запропонованого проекту модернізації.



3. Економічна частина

Об'єктом розробки є косовалковий правильний стан SG2090. Економічний ефект об'єкту проектування одержуємо за рахунок економії електроенергії. Економічна ефективність інноваційного проекту визначається розміром доходів чи прибутку, отриманих за рахунок реалізації інновації протягом життєвого циклу проекту. При розгляді питання економічної ефективності використання нової техніки слід розрізняти поняття економічної ефективності та економічного ефекту від упровадження тих чи інших заходів. Ефективність - це відносна величина, що характеризує результативність будь-яких витрат. У той час як економічний ефект - це результативність економічної діяльності, реалізації економічних програм та заходів, що характеризується відношенням отриманого економічного ефекту (результату) до витрат ресурсів, які зумовили отримання цього результату.

3.1 Проектні рішення та чинники, які обумовлюють їх економічну ефективність

Розрахунки економічної ефективності капітальних вкладень застосовуються при розробці різних проектних і планових (прогнозних) документів, оптимізації розподілу реальних інвестицій за різними формами відтворення основних фондів, оцінці ефективності витрачання власних фінансових коштів підприємства, також при розрахунках визначають загальну економічну ефективність як відношення ефекту (результату) до суми капітальних витрат, що обумовили цей ефект. Витрати та результати обчислюють з урахуванням чинника часу. На підприємствах економічним ефектом капітальних вкладень слугує приріст прибутку (госпрозрахункового доходу). Чинники, які обумовлюють ефективність проектних рішень, зведені до таблиці 3.1.

Проект (варіант) капітальних вкладень з найменшими зведеними витратами має вважатись найкращим з економічної точки зору. При цьому треба враховувати, що порівнянню підлягають лише проекти, які відповідають вимогам соціальних і техніко-економічних нормативів, охорони навколишнього середовища і техніки безпеки.

Таблиця 3.1

Чинники, які обумовлюють економічну доцільність проектних рішень

Найменування показників, які змінюються внаслідок проектних рішень	Змінення (±)	Джерело інформації
	абсолютна	відносна, %
Споживання електроенергії, кВт	12852,1	21,3	ТОВ ВСМПО Титан Україна

Виходячи з цього, враховуємо, що запропоновані проектні рішення можна віднести до заходів технічного характеру. У цьому випадку показником ефективності капітальних витрат на проектні рішення буде строк окупності капітальних витрат.

3.2 Обґрунтування економічної доцільності проектних рішень

Виходячи з того, що інноваційна діяльність є вирішальним елементом розвитку сучасного виробництва, проблеми економічного обґрунтування інноваційних рішень набувають особливої актуальності.

Складаємо відомість необхідного обладнання.

Витрати на монтажно-налагоджувальні роботи під час розроблення проектів ЕОЗ можна визначити, як частину вартості обладнання, що приймають 20 ч 30 % від ціни.

Витрати на транспортування зазвичай не перевищують 5ч10% вартості обладнання навіть у разі його постачання з-за кордону.

Орієнтовний кошторис витрат на модернізацію за даними підприємства приведено у таблиці 3.3.



Таблиця 3.2

Відомість необхідного обладнання

Назва обладнання	Одиниці виміру	Кількість	Вартість, грн.
Тиристорний перетворювач постійного струму ELL типу 4007-222-10	шт	2	15000
Контролер S7-1200	шт	1	2560
Панель управління Delta	шт	1	450
ТСЗ 25кВА	шт	2	10000
Всього	53010

Таблиця 3.3

Розрахунок капітальних витрат на здійснення проектних рішень

Найменування	Вартість грн.
Устаткування	53010
Монтажно-налагоджувальні роботи	10602
Транспортні витрати	2650,5
Всього	66262,5

Додаткові відрахування складають складають

(3.1)

де - коефіцієнт амортизації для енергозберігаючих заходів, К - капітальні витрати на здійснення проектних рішень.

Знаходимо економію витрат|затрат|, що досягається по енергоресурсу. Якщо захід пов'язаний з одним енергоресурсом, то .

(3.4)

де С₀ - ціна одиниці енергоресурсу, С₀ = 2,55 грн.



Таблиця 3.4

Вплив різних факторів на загальний обсяг витрат

Найменування фактору	Вплив на витрати (±), грн.
Витрати на амортизацію Економія за рахунок зниження споживання електроенергії Взагалі ?Зі	- 13915,1 32772,9 18857,76

Чистий прибуток:

(3.5)

Термін окупності капітальних витрат:

Показники ефективності впровадження проектних рішень наведені в таблиці 3.5.

Таблиця 3.5

Ефективність проектних рішень

Найменування показника	Значення показника	Зміни (±)
	“0”	“1”	абсолютні	відносні, %
1. Споживання електроенергії, кВт.	66669,9	53817,8	12852,1	19,28
2. Фактичний час роботи, год.			-	-
3. Капітальні витрати, тис. грн.	-	66	-	-
4. Вимір витрат на виробництво та збут продукції, тис. грн. в тому числі: - за рахунок зниження використання електроенергії; - за рахунок капітальних витрат	170 -	137 66	33 -	19,4 -
5. Чистий прибуток, тис. грн.	-	-	-	-
6. Приріст чистого прибутку ?ПЧ, тис. грн.	-	-	-	-
7. Приріст амортизації, тис. грн. 8. Приріст грошового потоку, тис. грн.	- -	- -	- -	- -
9. Строк окупності, років	-	4,5	-	-

Висновок: за результатом розрахунків, ми дійшли висновку, що модернізація має не тільки технічну, а й економічну вигоду. Розрахунок значень чистого прибутку та економії коштів у наслідок скорочення енергоспоживання свідчать про економічну вигідність проекту. Так як термін окупності проекту становить більше одного року, для реалізації проекту необхідно залучати кредитні або кошти у займ. У даному проекті пріоритетним є технічне покращення показників виробництва і якості продукції, не зважаючи на довгий термін окупності проекту.



4. Охорона праці

На сучасному етапі науково-технічного розвитку нашої держави питання охорони праці на підприємствах є одним із найактуальніших.

Належна організація охорони праці, яка відповідає вимогам нормативно-правових актів, є основним заходом профілактики та запобігання виробничому травматизму й професійній захворюваності.

Основним законодавчим актом, який регулює організацію охорони праці на підприємстві, є Закон України “Про охорону праці” від 14 жовтня 1992 року №2694-XII (далі - Закон). Його дія поширюється на всіх юридичних та фізичних осіб, що відповідно до законодавства використовують найману працю, та на всіх працюючих.

Кожним трудовим договором передбачаються зобов'язання роботодавця щодо забезпечення найманих працівників безпечними умовами праці.

Законодавство України покладає на всіх роботодавців обов'язок щодо забезпечення безпечних і нешкідливих умов праці. Витрати на охорону праці на підприємстві згідно зі ст. 19 Закону повинні становити не менше 0,5% від фонду оплати праці за попередній рік, а за невиконання законодавства про охорону праці до підприємства можуть бути застосовані санкції аж до заборони його експлуатації.

Служба охорони праці створюється на підприємствах з кількістю працівників 50 і більше. Зазвичай виокремлення служби охорони праці як такої в структурі підприємства не практикується. Її функції покладаються на традиційні структурні підрозділи -- відділи охорони праці (відділи охорони праці та промислової безпеки, охорони праці та пожежної безпеки).

Підпорядковується служба охорони праці згідно із законодавством безпосередньо роботодавцеві. Проте роботодавець може доручити функціональне управління (кураторство) діяльністю служби іншій посадовій особі, скажімо, головному інженерові, заступникові директора з охорони праці тощо. Покладення таких обов'язків потрібно закріпити наказом або відобразити необхідним чином в посадовій інструкції уповноваженої особи. Робота служби охорони праці підприємства має здійснюватися відповідно до плану роботи та графіків обстежень, затверджених роботодавцем.

Функціонування будь-якого підприємства неможливе без облаштування його електроустановками. До них належать електричне обладнання, апарати управління, пускорегулювання, контрольно-вимірювальні та освітлювальні прилади, електродвигуни, електропроводи, кабелі тощо. Щоб унеможливити виникнення пожежі, кожна складова систем електроустановок потребує уваги з позиції повного дотримання існуючих правил пожежної безпеки.

Застосування, монтаж, наладка та експлуатація електроустановок повинна відповідати вимогам чинних Правил улаштування електроустановок (ПУЕ), Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів (ПТЕ), Правил техніки безпеки під час експлуатації електроустановок споживачів (ПТБ), ДНАОП 0.00-1.32-01 «Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок» та інших нормативних документів.

Власник підприємства зобов'язаний забезпечити обслуговування та технічну експлуатацію електроустановок. Особа, призначена відповідальною за їхній протипожежний стан (головний енергетик, енергетик, інженерно-технічний працівник відповідної кваліфікації), зобов'язана:

- організовувати та проводити профілактичні огляди та планово-попереджувальні ремонти електрообладнання й електромереж, а також своєчасне усунення порушень, які можуть призвести до пожежі;

- забезпечувати правильність застосування електрообладнання, кабелів, електропроводок залежно від класу пожежо- та вибухонебезпечності зон і умов навколишнього середовища, а також справний стан апаратів захисту від коротких замикань, перевантажень та інших небезпечних режимів робіт;

- організовувати навчання та інструктажі чергового персоналу з питань пожежної безпеки під час експлуатації електроустановок.

У разі неможливості технічного обслуговування електроустановок силами персоналу підприємства його власник повинен укласти договір на планове технічне обслуговування зі спеціалізованою організацією.

Пожежна безпека - стан об'єкта, за якого з регламентованості ймовірністю стає неможливим виникнення и розвиток пожежі та Вплив на людей її небезпечних чинників, а також забезпечується захист матеріальних цінностей.

Основними напрямами забезпечення пожежної безпеки є усунення умов Виникнення пожежі та мінімізація її наслідків. Пожежа виникає за одночасної наявності горючої речовини, джерела займаною та окисню (кисню, повітря), що разом утворюють паливно середовище. На цьому ґрунтуються основні напрями попередження пожеж та Способи пожежогасіння.[13]

Загальні вимоги пожежної безпеки щодо модернізованого обладнання косовалкового правильного стану SG 20-90:

- усе електрообладнання (корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, світильників, розподільчих щитів, щитів управління, металеві корпуси пересувних і переносних електроприймачів тощо) підлягає зануленню або заземленню відповідно до вимог розділів Правил улаштування електроустановок (ПУЕ);

- на підприємстві слід встановити порядок відключення напруги з електрообладнання, силових та контрольних кабелів на випадок пожежі. При цьому електроживлення систем пожежної автоматики, протипожежного водопостачання та експлуатаційного (аварійного) освітлення не повинно відключатися;

- після закінчення процесу правки на правильному стані, необхідно вимкнути електроустановку з подальшим витягненням ключа-бирки, тим самим попереджуючи випадкове чи мимовільне включення обладнання;

- електричні машини, апарати, обладнання (апарати управління, пускорегулювання, контрольно-вимірювальні прилади, електродвигуни, світильники тощо), електропроводи та кабелі за виконанням та ступенем захисту повинні відповідати класу зони згідно з ПУЕ, мати апаратуру захисту від струмів короткого замикання та інших аварійних режимів, що можуть виникнути;

- плавкі вставки запобіжників повинні бути калібровані із зазначенням на клеймі номінального струму вставки (клеймо ставиться заводом-виготовлювачем або електротехнічною лабораторією);

- температура зовнішньої поверхні електроприладів у найбільш нагрітому місці в нормальному режимі роботи не повинна перевищувати 40°С;

- несправності в електромережах та електроапаратурі, які можуть викликати іскріння, коротке замикання, понаднормовий нагрів горючої ізоляції кабелів і проводів, повинні негайно ліквідовуватися черговим персоналом. Пошкоджену електромережу потрібно відключати до приведення її в пожежобезпечний стан;

- замір опору ізоляції електричних мереж та електроустановок має проводитися в особливо вологих і жарких приміщеннях, у зовнішніх установках, у повному обсязі не рідше 1 разу на рік, якщо інші терміни не обумовлені правилами технічної експлуатації;

До проведення модернізації, обслуговування та внесення змін до електричних схем допускається персонал з необхідними знаннями, щодо конструкції та принцип дії усіх електричних елементів об'єкта модернізації, з групою по електричній безпеці не нижче третьої. [14]

Перед початком робіт, щодо модернізації правильного стану SG20-90, необхідно провести організаційні заходи:

- оформлення робіт, що проводяться по наряду-допуску, розпорядженню, чи в порядку поточної експлуатації;

- призначення осіб, відповідальних за безпечне проведення робіт;

- затвердження робіт, що проводяться по наряду-допуску, розпорядженню, чи в порядку поточної експлуатації;

- підготовка робочого місця;

- допуск бригади до роботи;

- нагляд під час роботи;

- переведення на інше робоче місце;

- оформлення перерв та закінчення робіт.

Та технічних, що у нашому разі виконуються черговим електриком:

- виконання необхідних відключень, що запобігають помилковому або мимовільному включенню апаратури;

- встановлення забороняючих плакатів на приводах ключів дистанційного та ручного управління;

- перевірка відсутності напруги на струмопровідних частинах обладнання, встановлення заземлення або його перевірка;

- при необхідності відгородити струмопровідні частини, що залишилися під напругою.

Наряд-допуск видається у 2-х екземплярах (один у допускаючого, інший у керівника робіт). Термін дії наряду становить 15 календарних днів. Після закінчення робіт, строк зберігання документу, протягом 30-ти календарних днів. Так як обладнання планується модернізувати деякий період часу, мають місце правила щодо перерв у роботі:

- під час виведення робочого персоналу на обід, зачиняються електроустановки, плакати та загородження залишаються на місцях, бригада повним складом покидає місце;

- після завершення обіду забороняється продовжити проведення робіт, без керуючого, що був зазначений у наряді-допуску;

- у кінці робочого дня проводиться той же порядок дій, що й при відлученні на обід. Наряд-допуск дозволяється залишити у керуючого робіт.

- перед початком наступного робочого дня допуск до роботи проводиться допускаючим. Дозвіл старшого оперативного працівника не потребується.

Висновки

Модернізоване обладнання позбавлене недоліків старої системи. Швидкодія та точність виконання операцій системи досягнена встановленням новітнього обладнання, що використовується для автоматизації технологічних процесів. Замінена релейно-контактна схеми управління - програмною. Обрано тиристорний перетворювач постійного струму ELL типу 4007-222-10, з широким діапазоном регулювання швидкості та великою кількістю програмованих функцій. Для функціонування перетворювача обрано трансформатор ТСЗ-25 кВА. Обрані силові тиристорні модулі МТТ2-40-10, що здатні замінити існуючі, у разі виходу їх з ладу. За рахунок впровадження контролеру S7-1200, встановлено коефіцієнт передавальних муфт - програмно, що забезпечило синхронне обертання верхнього та нижнього ряду валків. Встановлення панелі ОВ-100, дає можливість оператору відстежувати швидкість обертання валків та вносити корекційні данні при необхідності.

Кінцевим результатом модернізації косовалкового правильного стану SG20-90 є:

- підвищена швидкість реагування системи;

- підвищена точність правки труби;

- зменшена кількість браку продукції;

- створена можливість подальшого вдосконалення системи.

У графічній частині проекту зображені схеми підключення модернізованого обладнання та зв'язок між ними.



Перелік посилань

1. Мовчан В.П. Основи металургії / В.П. Мовчан - Дніпропетровськ: Пороги, 2001. - 336 с.

2. Вешеневський С.Н., Характеристики двигунів у электроприводі. Вид. 6-е, виправленне / С.Н. Вешеневський - М.: Энергія, 1977. - 431 с.

3. Розанов Ю.К. Електронні пристрої, електромеханічні пристрої / Ю.К. Розанов, Е.М. Соколова - М.: Видавництво «Академія», 2004. - 272 с.

4. Шеховцов В.П. Розрахунок і проектування схем електропостачання. Методичний посібник для курсового проекту / В.П. Шеховцов. - М.: ФОРУМ, 2012. - 214 с.

5. Кошкіна О.Ф., СОУ НТ НМетАУ: Методичні рекомендації / О.Ф. Кошкіна та ін. - Нікополь: НТ НМетАУ, 2017 - 31 с.

6. Колева Н.К. Тиристорні перетворювачі серії 4ХХХ керування двигунами постійного струму від 30 А до 200 А з незалежним збудженням / Н.К. Колева - Болгарія: ТОВ «Яні-моторс», 2019 - 112 с.

7. Лизунова С.Д. Силові трансформатори. Довідковий посібник. / С.Д. Лизунова - Донецьк: Енерговид., 2004 - 134 с.

8. Аксененко М.Д. Параметри та характеристики силових діодів та тиристорів. Довідковий посібник. / О.П. Григор'єв - Харків: 2007 - 614 с.

9. Біловус А.І. Напівпровідникова силова електроніка / С.А. Ефименко, О.С. Турцевич - Київ: 2013 - 112 с.

10. Ханс Г.Б. Автоматизація за допомогою SIMATIC S7-1200. Налаштування, програмування та тестування за допомогою STEP 7 Basic / Г.Б. Ханс - Німеччина: Siemens, 2019 - 1200 с.

11. Ханс Г.Б. Автоматизація за допомогою SIMATIC S7-1200. Програмування, налаштування та тестування за допомогою STEP 7 / Г.Б. Ханс - Німеччина: Siemens, 2019 - 750 с.

12. Кошкіна О.Ф. Методичні вказівки до оформлення наукових робіт, курсових і дипломних проектів для студентів спеціальності 5.05070104: Методичний посібник / О.Ф. Кошкіна. Нікополь: НТ НМетАУ, 2013. - 27 с.

13. Ровенець В.П. Правила пожежної безпеки в компаніях, на підприємствах та організаціях енергетичної галузі України / В.П. Ровенець - Харків: ФОРТ, 2007. - 164 с.

14. Корягін В.О. Правила безпечної експлуатації електроустановок / В.О. Корягін - Харків: ФОРТ, 1998. - 132 с.

Размещено на Allbest.Ru

...