СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ……….. ............................................................................................... 2
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ............................................................. 5
1.1 Описание деятельности предприятия ............................................................. 5
1.2 Описание технологического процесса ДСФ № 1........................................... 9
1.3 Описание технологического процесса ДСФ № 2......................................... 13
1.4 Недостатки существующей системы управления ........................................ 16
1.5 Цель работы системы автоматизации дробильно-сортировочных фабрик17
ГЛАВА 2. ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ ..................................................................... 18
2.1 Назначение системы управления ................................................................... 18
2.2 Структура системы управления ..................................................................... 21
ГЛАВА 3. ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ…......................................................... 53
3.1 Оборудование нижнего (полевого) уровня .................................................. 53
3.2 Оборудование среднего (контроллерного) уровня ...................................... 60
3.3 Оборудование верхнего (операторского) уровня ........................................ 65
3.4 Информационное обеспечение пульта оператора……… ........................... 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................................ 75
Приложение А ....................................................................................................... 77
Приложение Б ........................................................................................................ 78
Приложение В ........................................................................................................ 79
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время научный и технический прогресс совершенствуется.
Этот постоянный процесс открытия новейших познаний и внедрения их в
общественном производстве, позволяющий по-новому группировать и
сочетать имеющиеся ресурсы в интересах роста выпуска качественных
готовых товаров при наименьшем затрачивание времени за счет
автоматизации.
Одним из незаменимых элементом в строительстве минерального
происхождения являются нерудные строительные материалы. Их используют
для изготовления бетона и асфальтобетона, стеновых камней и блоков,
облицовочных изделий и дорожно-строительных материалов. К этой
категории стройматериалов относят: песок, грунт, щебень, известковый
щебень, строительный камень (гранит и прочие), известняк, глину и
минеральные вещества.
Щебень на сегодняшний день является очень востребованным
материалом: в строительстве, в дорожном хозяйстве. В связи с этим вопрос
производства щебня является актуальным.
Технические разработки не стоят на месте. Необходимо
реконструировать производство, улучшая качество и конкурентоспособность
выпускаемой продукции.
Автоматизирование научно-технических действий считается одним из
основных звеньев в единой концепции функционирования и формирования
любого современного производства. Смена в данной области умственной
работы персонала механическим, учено-аргументированное разделение
функций среди рабочих и компьютером, в ходе управления технологией,
приводит к следующему:
увеличению производительности и особенности принимаемых
научно-технических заключений;
уменьшению сроков их осуществления, уменьшению расходов;
наиболее абсолютному применению существующих запасов
производственной концепции компании;
обеспечению наибольшей степени своевременности и гибкости,
значимому ограничению количества технологического персонала и т.д.
Роль концепций компьютерной автоматизации научно-технических
действий в обстоятельствах нынешнего российского машиностроения и с
учетом условий равно как политико-финансового, таким образом, и
справочно-технологического характера стает все без исключения наиболее
важной. Обуславливается это следующим видом факторов:
потребность формирования новейших стандартов наукоемкой и
высокотехнологической продукта с наименьшими расходами;
необходимость в создании целостного информативного места в
абсолютно всех стадиях актуального цикла продукта;
желание к увеличению степени подготовки инженерно-
технологического и административного персонала в сфере нынешних
информативных технологий.
Исходя из выше изложенного, актуальность выпускной
квалификационной работы является тема автоматизации системы управления
производством, создается проект, которые предназначен для
автоматического управления технологическим процессом дробления,
сортировки и погрузки на железнодорожный и автомобильный транспорт
доломитового щебня.
Цель выпускной квалификационной работы – разработать
автоматизированную систему управления производством на предприятие по
производству щебня.
В соответствие целью были поставлены следующие задачи:
описать деятельность ООО «Биянковский щебеночный завод»;
изучить технологический процесс дробильно-сортировочных
фабрик;
разработать автоматизированный процесс управления
технологического производства дробильно-сортировочных фабрик;
описать назначение системы управления;
разработать структуру системы управления ;
описать взаимосвязь элементов АСУ ТП;
разработать оборудование нижнего (полевого) уровня;
разработать оборудование среднего (контроллерного) уровня ;
разработать оборудование верхнего (операторского) уровня ;
описать состав информации, объем и способы ее представления
оператору;
описать информационное обеспечение .
Объект исследования – Общество с ограниченной ответственностью
«Биянковский щебеночный завод».
Практическая значимость и научная новизна выпускной
квалификационной работы состоит в разработке мероприятий, направленных
на усовершенствование основного оборудования, на ООО «Биянковский
щебеночный завод».
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Описание деятельности ООО «Биянковский щебеночный
завод»
Биянковский щебеночный завод введен в эксплуатацию в октябре 1960
года, как организация подсобного производства службы пути Куйбышевской
железной дороги. Основной вид деятельности завода выработка щебня для
обеспечения путевых и других работ Куйбышевской железной дороги, а так
же строительства автодорог и изготовление бетонных смесей. Предприятие
имеет свои подъездные железнодорожные пути, общей протяженностью 3
км. В 1996 году руководством Куйбышевской железной дороги было принято
решение отдать завод в аренду обществу с ограниченной ответственностью
«Волгатрансстрой-Комплект», а в 2006 году завод был выкуплен
арендатором. В соответствии с частью 3 п. 10ж постановлением
законодательного собрания Челябинской области от 29 апреля 2000 г. № 545
«О положении, о порядке и условиях предоставления, приостановления,
ограничения и прекращения права пользования недрами для разработки
месторождений общераспространенных полезных ископаемых Челябинской
области» ООО «Волгатрансстрой-Комплект» 09 августа 2010 года
переоформили лицензию на право пользования недрами ЧЕЛ №07090 ТЭ на
дочернее ООО «Волгатрансстрой-Комплект-Биянка». В результате
переоформления ООО «Волгатрансстрой-Комплект-Биянка» получили
лицензию на право пользования недрами ЧЕЛ 80237 ТЭ от 09 августа 2010
года, с целевым назначением и видами работ, добыча строительного камня
Биянковского месторождения карбонатных пород. В ноябре 2011 года
учредителем становится ОАО «Национальная нерудная компания» г. Москва,
в дальнейшем именуемая ОАО «ННК». Ими было принято решение
переименовать предприятие в ООО «Биянковский щебеночный завод», в
дальнейшем именуемое ООО «БЩЗ».
В настоящее время, общество успешно реализует продукцию
следующих предприятий:
ООО «Сангалыкский диоритовый карьер», Республика
Башкортостан;
ООО «Новокиевский щебеночный завод», Оренбургская область;
ООО «Онега Неруд», Архангельская область;
ОАО «Сортавальский ДСЗ», Республика Карелия;
ООО фирма «Импульс», Краснодарский край;
ООО «Сычевский производственно-технологический комбинат»,
Московская область;
ООО «Хромцовский карьер», Ивановская область;
ООО «Малоярославецкий комбинат нерудных материалов»,
Калужская область;
ООО «Биянковский щебеночный завод»;
ООО «Вяземский щебеночный завод»;
и ряд других предприятий нерудной отрасли.
Лицензия ЧЕЛ 80237 ТЭ на право пользования недрами для добычи
строительного камня на Биянковском месторождении карбонатных пород
переоформлена, в связи с изменением наименования предприятия и на
основании распоряжения Министерства промышленности и природных
ресурсов Челябинской области от 27.04.2012 № 656Р. В результате
переоформления ООО «БЩЗ» получили лицензию на право пользования
недрами ЧЕЛ 80293 ТЭ от 23 августа 2012 года, с целевым назначением и
видами работ, добыча строительного камня Биянковского месторождения
карбонатных пород [14].
Основной вид деятельности завода не изменился. Добыча сырья
ведется открытым способом, с применением БВР, переработка его на щебень
осуществляется комплексом дробильно-сортировочных фабрик,
расположенных в границе горного отвода.
Биянковское месторождение карбонатных пород расположено в
Ашинском районе Челябинской области, в 5 км, восточнее города Миньяр и
в 0,5 км северо-западнее разъезда Биянка Куйбышевской железнодорожный
Районный центр г. Аша расположен в 22 км к западу от месторождения.
Месторождение приурочено к северо-восточному хребту Аджигардак,
северный склон которого одновременно является южным склоном долины,
отделяющей хребет Аджигардак от Воробьиных гор. Река Сим, протекающая
здесь в широтном направлении, как бы отрезала мыс хребта Аджигардак и,
прорезав долину, обособила этот мыс в виде отдельной горы, к которой и
приурочено месторождение.
Превышение вершины горы над подошвой составляет 385 м. Северный
и западный склоны сравнительно пологие, а восточный – крутой.
Рыхление горных пород производится методом взрывания скважинных
зарядов. Бурение скважин осуществляется станками СБШ 250МН32.
Разработка и погрузка горной массы в карьере производится экскаваторами
ЭКГ 4,6Б и ЭКГ 5А [1].
Транспортировка камня из карьера на ДСФ № 1 и ДСФ № 2
осуществляется автосамосвалами БелАЗ 7540В и БелАЗ 7547. На первой
стадии дробления ДСФ № 1 установлена щековая дробилка «ЦЕМАГ»
1200900, на второй стадии дробилки СМД 86А и СМД 75А. В сортировочных
отделениях установлен грохот ГИЛ 52. На первой стадии дробления ДСФ №
2 установлена щековая дробилка СМД 118Б, на второй стадии дробления
СМД 86А 2 шт. и на третьей стадии дробления СМД 86А 2 шт. В
сортировочных отделениях № 1 и № 2 установлены грохоты ГИТ 53П и ГИЛ
53, соответственно, на третьей стадии грохочения установлен грохот ГИС 63.
Погрузка щебня ДСФ № 1 в железнодорожные вагоны производится через
погрузочный бункер емкостью 1350 м
3
и погрузочным конвейером № 18.
Погрузка со складов ДСФ № 2 осуществляется по подштабельным галереям
на погрузочные конвейера № 20 и № 21. Технологический процесс
представлен в приложение А.
Готовая продукция ООО «БЩЗ» используется как для отсыпки
железных и автомобильных дорог, так и в строительстве.
Основное направление работы ООО «БЩЗ» – промышленная добыча и
переработка нерудных материалов, реализация продукции предприятия.
Целью деятельности ООО «БЩЗ» является получение прибыли и
развитие предприятия в современных условиях.
Стратегическая цель ООО «БЩЗ» – лидерство среди компаний,
осуществляющих производство и поставку нерудных материалов на рынки
сбыта в России.
Принципы стратегии ООО «БЩЗ»:
повышение эффективности во всех звеньях производственной
цепочки от добычи до сбыта;
сохранение приоритета в наращивании объемов добычи и
переработки нерудных материалов в России;
обеспечение устойчивого увеличения сбыта производимой
продукции;
продолжение успешных приобретений промышленных активов и
интеграция бизнеса, в целях укрепления положения компании на российском
рынке нерудных материалов;
привлечение, развитие и удержание высококвалифицированной
команды сотрудников компании;
оказание содействия экономическому развитию регионов, в которых
компания осуществляет свою деятельность, обеспечение занятости
населения;
гарантированное выполнение налоговых и иных отчислений в
местные и федеральные бюджеты;
строгое соблюдение действующего законодательства в процессе
своей деятельности.
Общество осуществляет следующие виды деятельности:
добыча полезных ископаемых;
производство щебня, песчано-щебёночной смеси из природного
камня и плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного
пути, для строительства автомобильных дрог, для изготовления бетонных
смесей и т.д.;
обучение технического персонала;
деятельность автомобильного грузового транспорта;
производство земляных работ;
оптовая и розничная торговля.
Основной продукцией является щебень, который добывается в карьере
и перерабатывается на двух фабриках предприятия.
Производственная мощность предприятий позволяет ежегодно
отгружать более 25 млн. тонн нерудной продукции. Весь спектр продукции,
выпускаемый предприятиями общества, полностью соответствует ГОСТам,
имеет все необходимые сертификаты и гигиенические заключения, разрешен
к реализации и использованию на территории РФ [20].
Таким образом, ООО «БЩЗ» входит в состав крупной организации.
Биянковское месторождение карбонатных пород выявлено в 1951 году и
неоднократно разведывалось. Представляет собой гору, вытянутую на 1300 –
1500 м, при ширине 800 – 900 м.
Абсолютные отметки поверхности горы достигают 385 м, а нижняя
граница подсчета запасов 175 м. По состоянию на 01.01.2010 г. запасы
составляют 63 млн. м
3
(по ГКЗ). Продуктивная толща пород представлена
доломитизированными известняками, марка по дробимости 1200,
морозостойкость F300 [2]. Физико-механические свойства породы
представлены в таблице 1.
Таблица 1
Физико-механические свойства породы
Наименование основных
показателей
Фактические значения
мелкие фракции
Фактические значения
крупные фракции
Марка по дробимости
1200
1000
Марка по истираемости
И1
И1
Содержание зерен слабых
пород, % по массе
до 1,9
до 1,2
Морозостойкость
F 300
F 300
Содержание пылевидных и
глинистых частиц, % по массе
0,4
0,4
Содержание глины в комках
отсутствует
отсутствует
Содержание зерен
пластинчатой и игловатой
формы (лещадность), % по
массе
до 12
до 8
Готовая продукция ООО «БЩЗ» используется для отсыпки
автомобильных дороги в строительстве [3].
Щебень для слоёв износа автомобильных и железных дорог должен
быть из прочных горных пород [12]. Форма зерен щебня должна быть как
можно ближе кубической, чтобы обеспечить устойчивое положение на
поверхности, окатанная форма зерен не имеет стабильного положения [10].
ООО «БЩЗ» выпускает щебень ГОСТ 8267-93:
фракция 5 - 10 мм;
фракция 5 - 20 мм;
фракция 20 - 40 мм;
фракция 40 - 70 мм;
фракция 0 - 80 мм;
фракция 20 - 70 мм.