2 ӨНДІРІСТІК АВТОМАТТАНДЫРУ
Металлургиялық процестер, автоматты басқарудың объектілері болып табылатын, сәйкес агрегаттарда ӛтетін химиялық және физикалық құбылыстардың күрделі кешенін кӛрсетеді. Оларға жылу техникасы, экологиялық, металлургиялық және басқару процестері жатады. Металлургия процестерді басқару үшін ӛндірістің бастапқы шарттары (шикізаттың параметрлері, отын, агрегаттың күйі және т.б.), процестің күйі және оның ақырғы нәтижелері туралы деректерді білу қажет. Бұл деректер (мәліметтер) берілген процесс туралы ақпаратты сипаттайды. Технологиялық процестерді басқару үшін ақпаратты алу және оны қолдану, автоматты реттегіштер, микропроцессорлар, есептеуші машиналар және атқарушы құрылғылар сияқты бақылау құралдарын сатып алу және пайдалану шығындарымен байланысты. Біз қаншалықты кӛп факторларды ӛлшесек, тұрақтандырсақ, үйлестірсек, соншалықты басқарушы есептегіш кешен қымбат болады, демек оның ӛтелу мерзімі азаяды. Зерттеулердің кӛрсетуінше, басқару жүйелерінің тиімділігі және оларды алуға, құрастыруға және қызмет кӛрсетуге жұмсалған шығындар экспоненциалдық тәуелділікпен байланысты. Бұл келесідей қорытындылар жасауға мүмкіндік береді:
Автоматты бақылау мен басқару жүйесі экономикалық тұрғыдан негізделген және автоматтандырудың рационалды деңгейі анықталған болуы қажет. Қара металлургиядағы технологиялық процестерді автоматтандырудың рационалдық деңгейі басқарудың экономикалық және әлеуметтік аспектілерін ескеруі керек.
Басқарудың математикалық модельдері мен алгоритмдері экономикалық тұрғыда негізделген болуы қажет. Кӛптеген жағдайларда, басқару объектісі жұмысының ӛзгермелі жағдайларына бейімделетін (адаптивті жүйелер), процестерін моделі мен басқару жүйелерінің болуы мен қолданылуы жеткілікті.
Басқару жүйелерін құруды сатылы жүргізу тиімді, яғни сатылы жүйелерді жасау. Бұл кезде, тӛменгі деңгейлердің автономды жұмыс істеу мүмкіндігіне байланысты, басқарудың сенімділігі мен тиімділігі жоғарылайды. Автоматтандыруды қолданудың ең жоғары тиімділігі ӛндірістің барлық бӛлімшелеріне енгізумен және бастапқы сатыларында жүзеге асады.
Автоматтандырудан алынатын максимал экономикалық тиімділік жаңа технологиялық процестерді немесе конструкцияларды әзірлеу кезінде, механикаландыру, басқару ресурстарының қорын жасау, автоматты басқару саласында ғылым мен техниканың жетістіктерін тарту бойынша шараларды толық кӛлемде тарту арқылы алынады.
|
|
|
|
|
|
ӚТ.5В070200.102-16.03.ТЕ
|
|
|
|
|
| |
Ӛлш.
|
Парақ
|
Құжат №
|
Қолы
|
Күні
| |
Орындаған
|
Сыздыкбеков Е.Г.
|
|
|
Ӛндірістік автоматтандыру
|
Әдеб.
|
Бет
|
Беттер
|
Тексерген
|
Аявхан К.А.
|
|
|
|
|
|
15
|
25
|
Реценз.
|
|
|
|
ҚМИУ АиУ-16 ск тобы
|
Н.Бақылау
|
|
|
|
Бекіт.
|
|
|
|
Бақылау және реттеу жүйелерінің сынныптамасы. Металлургияда жеке параметрлерді (температураны, қысымды, зат шығынын және т.б.) автоматты реттеу жүйесіде, сонымен қатар технологиялық процестер мен ӛндірістерді автоматты басқарудың кешендік жүйесіде кеңінен қолданылады. Автоматты реттеу жүйесінің міндеті болып берілген деңгейдегі реттелетін шаманы тұрақтандыру табылады, жәнеде бұл деңгей тұрақты немесе уақыт немесе басқа параметр функциясында берілген заң бойынша ӛзгеретін болады. Басқарудың автоматты немесе автоматтандырылған жүйесінің міндеті – объект күйімен және басқару ресурстарымен шартталған, берілген шектеулер кезінде басқару объектісі (агрегаттың немесе процестің) жұмысының анықталған мәндегі қамтамасыздандырылуы.
Басқарудың мақсаты: максимал ӛнімділікке, ӛндірістің үнемділігіне немесе ӛнімнің оптималды сапасына қол жеткізу. Автоматты реттеу жүйелерін (АРЖ) үш топқа бӛлуге болады:
Тұрақтану жүйелері, оның міндеті реттелетін шаманың берілген мәнін ұстап тұру.
Бағдарланған реттеу жүйесі, оның міндеті реттелетін шаманы, берілген заңдылыққа байланысты уақыт бойында немесе басқа параметрдің шамасына тәуелді ӛзгерту.
Келесі жүйелер, олар реттелетін шаманы алдын-ала белгісіз, үздіксіз ӛзгеретін тапсырмаға сәйкес ӛзгертіп отырады.
Қолданылатын ақпаратқа байланысты, автоматты реттеу жүйелерін келесідей түрлерге бӛлуге болады:
Реттелетін шаманың берілген мәннен ауытқуы бойынша әрекеттенетін жүйелер.
Реттеу объектісіне кірер жердегі ұйтқудың тікелей қарымын қайтаратын, яғни ұйтқу бойынша әрекет ететін жүйелер.
Реттеудің екі әдісінде қолданатын аралас жүйелер. Жұмыс сипаты бойынша реттеу жүйелерін үздіксіз әрекеттегі жүйелер (аналогтық) және дискретті әрекеттегі жүйелер (импульсті және санды) деп бӛлуге болады. Күрделілігі мен бағыну дәрежесі бойынша басқару жүйелері технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелері (АСУ ТП – ТП БАЖ) және ӛндірісті басқарудың автоматтандырылған жүйелері (АСУП – ӚБАЖ) деп бӛлінеді.
Басқару әдісі бойынша АСУ ТП үш топқа бӛлінеді:
Келесі сыныпшалары бар басқару объектісі жұмысының ӛзгеретін жағдайларына бейімделмейтіндер: тұйықталмаған, тұйықталған, аралас. Бұл жүйелерде процестің жүру барысында ӛндірістік жағдайларда және басқару объектісіндегі ӛзгерістер ескерілмейді.
Бейімделгіштер (адаптивтілер), бұған кіретіндер: экстремалды, ӛздігінен кетірілетін, ӛздігінен оқылатын жүйелер. Бұл жүйелерде басқару нәтижелері талданады және осы талдаудың негізінде ТП БАЖ –дың келтірілуі мен құрылымы түзетіледі.
Ойынмен: үлгілі шешімдер жиынтығымен және шешімді автоматты
| |
|
|
|
|
|
ӚТ.5В070200.102-16.03.ТЕ
|
Лист
16
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
Докум. № 1
|
Подпись
|
Дата
|
іздеумен. Бұл жүйелерде объектінің басқарудың әрбір «жүрісіне» реакциясы ескеріледі, процестің жүрісі болжанады және «басқару нұсқалары «ойналады».
Құрылымы бойынша ТП БАЖ екі топқа бӛлінеді:
Орталықтандырылған, бұл кезде басқару объектісіндегі реттеуші органдарды басқару тікелей есептеуші машиналармен басқарумен (ЕМБ) іске асырылады.
Орталықтандырылмағанған, бұл жерде ЕМБ басқару объектісінің жұмыс режимін анықтайтын жеке параметрлерді автоматты реттеу жүйелеріне тапсырма береді.
АСУ (БАЖ) – де жүзеге асырылатын, басқару алгоритмдері бойыншажүйелер келесідей сыныпталады:
Талдамалы, мұнда басқару детерминделген математикалық модель бойынша жүргізіледі.
Статистикалық, мұнда басқару үшін процестің статистикалық модельдері қолданылады.
Іздеуші, бұл кезде оптималды басқаруды автоматты іздеу жүргізіледі.
Аралас, алдыңғы типтердің әртүрлі комбинацияларын ұштастырады.
Қолданылатын және берілетін ақпараттар сипаттамалары бойынша АСУ ТП тӛрт топқа бӛлінеді:
Аналогтық, мұнда кіретін және шығатын ақпарат уақыттың үздіксіз функциялары болып табылады.
Импульстік, мұнда уақыттың дискреттік кезеңдеріндегі параметрлерді сипаттайтын мәндердің импульстік кодтарының жүйесі қолданылады.
Сандық, мұнда ақпарат уақыттың дискреттік кезеңдеріндегі параметрлерді сипаттайтын мәндердің сандық кодтары түрінде айналымда болады.
Құрамдас, бұл кезде аналогтық шамаларды дискреттікке түрлендіргіштер қолданылады және керісінше дискреттік шамалардың аналогтыққа түрленуіде жүреді. Басқару жүйесінің жоғарыда келтірілген сыныптамасы басқарудың әдістері мен құралдарының ӛте кӛп түрде бола алатынын куәлендіреді. Қандайда бір жүйені таңдау технологиядағы техникалық прогрестің қарқындауының және ӛндірістік процестерді басқарудың талап етілуімен, жәнеде басқару жүйелерін жобалаушылар мен қолданушылардың кәсіптілігінің ӛсуімен анықталады.
Қара және түсті металлургия зауыттарына енгізілген барлық автоматтандырылған жүйелердің ерекшелігі кәсіпорынның барлық ағымдағы үрдістеріне жүйелі кӛзқарас ретінде қарастырылуы мүмкін. Оларға жылу техникасы, экологиялық, металлургиялық және басқару процестері жатады. Жылу процестерін басқаруды ғана емес, олардың үздіксіз ағындарын да қалыптастыру маңызды. Бұл ӛнім сапасын едәуір жақсартады, шығындарды үнемдейді және ӛнімділікті арттырады. Осылайша, жылыту қондырғыларының жұмыс режимін автоматтандыру нақты отын энергиясын тұтынуды шамамен 10% -ға азайтады. Металлургия ӛнеркәсібінде интеграцияланған автоматтандыруды енгізу негізделген.
| |
|
|
|
|
|
ӚТ.5В070200.102-16.03.ТЕ
|
Лист
17
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
Докум. № 1
|
Подпись
|
Дата
|
Ол бірыңғай басқару орталығына кәсіпорынның барлық қызмет салаларына бағынуға мүмкіндік береді. Бұл шикізатпен жабдықтауға, домна пештің компоненттерін жүктеу жүйесіне, разрядтау желілеріне, бухгалтерлік салаға, техникалық бақылауға және т.б. тиесілі.
Металлургиялық кәсіпорынның тиімділігі мәселесі қоршаған ортаны қорғаудың экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз етумен тікелей байланысты. Мүмкін болатын теріс салдарларға ешқандай пайдаларды негіздеуге болмайды, сондықтан автоматтандырылған жүйе кәсіпорынның тиімділігін арттырып қана қоймай, азот оксидтерін, шаңды, кӛміртегі оксидтерін және т.б. Мүмкін болатын теріс салдарларға ешқандай пайдаларды негіздеуге болмайды, сондықтан автоматтандырылған жүйе кәсіпорынның тиімділігін арттырып қана қоймай, құрамына азот оксидтерін, шаңды, кӛміртегі оксидтерін және т.б. кіретін зиянды қалдықтардың шығуына жол бермеу керек.
Металлургиядағы автоматтандырылған басқару жүйесінің міндеттері:
Кәсіпорынның ұтымды жұмыс режимдерін және оның әрқайсысының жеке технологиялық процестерін орнату және реттеу.
Кәсіпорынның белгіленген жұмыс режимінің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ету.
Шығындардың, тӛтенше жағдайлардың, үзілістердің және т.б. азайту арқылы ӛндірілетін ӛнім сапасын жақсарту.
Соңғы жылдары саланың кӛптеген кәсіпорындары бір деңгейде ERP- жүйелерін енгізді. Бірақ оларды қолданудан тиімділік алу үшін ӛндірістен тікелей объективті деректерді жедел алу керек: бұл тек MES-жүйесін (ӛндірісті басқару жүйесі) кӛмегімен автоматтандырылған кезде ғана мүмкін болады. Қазір бұл бағыт кӛптеген зауыттар мен зауыттардың басымдықтарының бірі болып табылады. Әдетте, MES жүйесі келесі тапсырмаларды қамтиды:
ресурстардың жай-күйін бӛлу және бақылау (ӛндіріс моделін құру, орталықтандырылған сақтау, шикізат, жартылай фабрикаттар, дайын ӛнім мен қаптамалар, жеткізушілердің мекен-жайлары, сапа стандарттары, заңнамалық құжаттар және т.б. туралы деректерді жылдам және ыңғайлы іздеу);
ӛндірістік процестерді басқару (ӛндірістік тапсырыстарды басқару, шикізат пен жартылай фабрикаттарды басқару, жоспардың орындалуын бақылау, қалдықтарды бақылау);
деректерді жинау, сапаны басқару (автоматтандырылған процестерді басқару жүйелерінен деректер жинау, деректердің сапасы және сенімділікті тексеру, жинау және мұрағаттау, ұзақ мерзімді сақтау, зертханалық деректерді басқару);
техникалық қызмет кӛрсетуді басқару;
ӛнімділікті талдау (статистикалық және математикалық талдау, процестің орындалуын бақылау, ТЭП есептеу, жұмыс уақытын және бос уақытты жазу, есеп беру);
ӛндірістік графиктерді дайындау;
құжаттарды басқару (электрондық құжат айналымы);
| |
|
|
|
|
|
ӚТ.5В070200.102-16.03.ТЕ
|
Лист
18
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
Докум. № 1
|
Подпись
|
Дата
|
еңбек ресурстарын басқару (персоналдарды басқару);
технологиялық үрдістерді үйлестіру және дайын ӛнімдерді бақылау.
Қазіргі заманғы металлургия ӛндірісі технологиядағы соңғы жетістіктерді және автоматтандырылған және автоматтандырылған жүйелерді пайдалануға негізделген. Массалық және жылу беру процестеріне арналған модельдеу нәтижелерін пайдалану автоматтандырылған басқару жүйелерін (АБЖ) құруға әкелді.
Қазіргі уақытта компанияның негізгі бӛлігі ӛнеркәсіптік кәсіпорындарда технологиялық жабдықтарды басқаруды автоматтандыруға арналған техникалық және бағдарламалық құралдардың жиынтығы – Технологиялық процесті автоматты басқару жүйесін (ТП АБЖ) пайдаланады. Кәсіпорын басқарудың жаһандық автоматтандырылған жүйесін (П АБЖ) байланыстыра алады. Технологиялық процесті автоматты басқару жүйесі (ТП АБЖ) құрамдас бӛліктері автоматты басқару жүйелері (АБЖ) және бірыңғай кешенге қосылған автоматтандырылған құрылғылар болуы мүмкін. Мысалы, руда-термиялық пештерде автоматтандыру жүйесі пешті кӛрсетілген технологиялық параметрлерді (температура, компоненттік мӛлшерлеу жүйесі туралы мәліметтер, пештердің жүктемесі, пештің салқындату жүйелері, зертханалық талдаулар деректері, пештің шығу деректері) автоматты түрде басқаруға, зарядты дозалау мен азықтандыруға, суды салқындатуға, барлық технологиялық параметрлерін ескеруге және сақтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, ӛндірілетін ӛнімнің сапасы артады, энергия шығыны тӛмендейді, апатты жағдайлардың болу ықтималдығы және шартты оқиғалардың пайда болуы азаяды.
Вакуумды доғалық пештерді автоматтандыру барлық кезеңдерді (доғалы жалын, электродты жылыту, трансфер, шӛгілетін раковина шығару, электрод ұстаушы кӛтеру, балқу соңы, есеп беру) қоса толық автоматтық режимде балқуды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Автоматты балқудың арқасында кристалданған құймақ біркелкі қалыптасады. Легирленген элементтерді қолдана отырып, балқытқанда, оларды беру жылдамдығы қалпына келтірудің нақты мӛлшеріне сәйкес реттеледі. Нәтижесінде балқытылған металдың сапасы артады және қабылданбайтын заттардың пайызы тӛмендейді, кристаллизатордағы бұзылу (сапасыз шикізатты пайдалану) секілді тӛтенше жағдайларға жол берілмейді.
| |
|
|
|
|
|
ӚТ.5В070200.102-16.03.ТЕ
|
Лист
19
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
Докум. № 1
|
Подпись
|
Дата
|
Достарыңызбен бөлісу: |
