Geum.ru

Управления обогатительной фабрикой

Вид материалаДокументы

Содержание


Укрупненная структура системы.
Автоматизируемые функции.
Структура и режимы реализации управляющих функций АСУ ТП.
Техническая реализация.
Верхний уровень АСУ ТП и АСОДУ
Подобный материал:

современная автоматизированная система управления обогатительной фабрикой
Мышляев Л.П., Сазыкин Г.П., Сывороткин А.Н., Киселев С.Ф.



Опыт проектирования, внедрения и эксплуатации автоматизированных систем управления производственными комплексами углеобогатительных фабрик «Антоновская» (г. Новокузнецк), «Бачатская» (г. Белово), «Заречная» (г. Полысаево) показывает, что эффективность проектов автоматизации, особенно вновь строящихся фабрик, определяется не только и не столько решением утилитарных проблем технологической автоматизации. Важнейшим фактором здесь является сокращение сроков пуска, освоения и вывода на проектную мощность автоматизированных технологических комплексов, включая поиск рационального технологического регламента с многократными изменениями взаимосвязей и перенастройками средств автоматизации. Учитывая, что с вводом фабрики в эксплуатацию дополнительное финансирование любых работ становится проблематичным, проектные решения пускового комплекса средств автоматизации должны обеспечивать возможность развития и расширения функций автоматизированной системы с минимальными затратами.

Таким образом, при выборе функциональной и технической структуры современной автоматизированной системы управления фабрикой необходимо комплексно рассматривать вопросы технологического управления, специфику строительно-монтажных и пуско-наладочных работ, освоения новых технологий, отработки технологических регламентов и оптимизации технологических режимов. Представляемый ниже вариант решений по автоматизации обогатительной фабрики в полной мере отвечает этим требованиям.

Назначение системы – автоматизация управления технологическими и производственными процессами обогатительной фабрики, включая решение задач контроля и анализа текущих изменений условий по поставкам рядовых углей и отгрузке концентрата, состояния отдельных технологических комплексов и прогнозирования результатов их функционирования, оптимизации и оперативной согласованной коррекции плановых заданий на режимные параметры технологических процессов по стадиям и комплексам обогащения, оперативной реализации управляющих решений и регулирования технологических параметров.

Цели создания системы - увеличение выхода годного и сокращение потерь угля с отходами, снижение удельных затрат на производство, снижение капитальных затрат на автоматизацию и сокращение сроков вывода автоматизированного технологического комплекса на проектную мощность, сокращение неплановых простоев технологического оборудования и затрат на текущее обслуживание и модификацию функций системы и алгоритмов контроля и управления.

Эти цели достигаются за счет оптимизации режимов и оперативного регулирования технологических процессов, оперативности и полноты получаемой персоналом информации, отказа от применения громоздких и дорогостоящих пультов и мнемощитов и сокращения затрат на кабельную продукцию, минимизации количества малонадежных электромеханических устройств, гибкости и надежности применяемых программно-аппаратных средств.

Укрупненная структура системы.

Автоматизированная система управления обогатительной фабрикой состоит из автоматизированной системы управления производством (АСУП) и автоматизированной системы управления технологическим комплексом.

Автоматизированная система управления технологическим комплексом представляет собой двухуровневую систему. Верхний уровень – автоматизированная система оперативно-диспетчерского контроля и управления технологическим комплексом фабрики (АСОДУ). Нижний уровень – достаточно автономные автоматизированные систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) комплексов углеприема и углеподготовки, погрузки, обогащения.

Автоматизируемые функции.

АСУП - анализ динамики изменений и прогнозирование характеристик обогащаемых рядовых углей и продуктов обогащения, оптимизация технологических режимов и формирование сменно-суточных заданий.

АСОДУ - мониторинг состояний и результатов функционирования каждого автоматизированного технологического комплекса и обогатительной фабрики в целом, оперативная коррекция сменно-суточных заданий на технологические режимы.

АСУ ТП – контроль, диагностика и мониторинг состояния технологических процессов, поточно-транспортного и технологического оборудования и агрегатов, вспомогательного оборудования и систем, автоматическое регулирование технологических процессов, включая шихтование рядовых углей на обогащение и отгружаемых со склада марок концентрата, согласование производительности по стадиям и комплексам обогащения, дозирование при загрузке концентрата в вагоны, пуск и останов технологического комплекса в плановом и аварийном режиме.

Структура и режимы реализации управляющих функций АСУ ТП.

АСУ ТП каждого комплекса представляет собой двухуровневую систему. На верхнем уровне обеспечивается взаимодействие оператора технологического комплекса и программно-аппаратных средств системы. Распределение функций контроля и управления между программно-аппаратными средствами системы и оперативным персоналом определяется выбранным режимом функционирования системы.

Нижний уровень представляет собой функционально и технически распределенную систему, состоящую из систем локальной автоматики отдельных агрегатов и оборудования и системы технологического контроля и управления комплексом.

Предусматриваются три режима управления. Основной режим – «Автоматический». Вспомогательный режим – «Дистанционный». Наладочный режим – «Местный».

Техническая реализация.

Нижний уровень АСУ ТП строится с использованием микропроцессорных программируемых логических контроллеров. Здесь нами отдается предпочтение контроллерам фирмы OMRON (Япония), учитывая их функциональные и технические характеристики, высокую надежность (гарантийные обязательства производителей и поставщиков составляют 3 года) и сравнительно невысокие цены.

Системы локальной (агрегатной) автоматики реализуются на контроллерах малой мощности класса CPM1A, взамен традиционных релейно-контакторных схем управления.

Системы контроля и управления технологическими комплексами строятся на программируемых логических контроллерах средней мощности класса CS1, обеспечивающих координацию работы локальных систем и обмен информацией:
  • с системами локальной автоматики агрегатов, измерения, устройствами защиты оборудования по стандартному интерфейсу RS-422/485;
  • с контроллерами смежных систем по специализированной контроллерной сети и по сети Ethernet;
  • с операторскими станциями по сети Ethernet и по стандартному интерфейсу RS422A.

Верхний уровень АСУ ТП и АСОДУ базируются на IBM совместимых компьютерах, объединенных между собой сетью Ethernet (Fast Ethernet), физической основой которой является оптоволокно. Базовое программное обеспечение - SCADA пакет Phocus для обеспечения графического интерфейса и сервер базы Opus на 10000 точек. Пакеты функционируют под операционной системой реального времени ОС QNX.

АСУП включает в свой состав сервер с архивом предыстории функционирования производственного комплекса фабрики и автоматизированные рабочие места (АРМы) специалистов производственно-технических подразделений, реализуемые на IBM совместимых компьютерах с использованием программных пакетов компании Intellution Inc. (США).