Дипломный проект - Исследование систем управления комплекса по перегрузке минеральных удобрений произв. 600т/ч

Чертежи проекта: Основные экономические показатели А1; Барабан приводной А1; Блок схема алгоритма А1; Привод Конвеера А1 2 листа; Приводной барабан А1; Причал загрузочный. План генеральный А1; Схема управления приводом главного движения А1; Станция разгрузки вагонов А1; Станция разгрузки вагонов А1, Технологическая схема А1.

Содержание:
Введение 12
1 ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ РАБОТ 17
1.1 Подбор, анализ и обобщение исходной
информации для проведения исследований 17
1.2 Механизация и технология перегрузочных работ 18
1.3 Станция разгрузки вагонов 20
1.4 Береговая механизация для погрузки судов 21
1.5 Конвейерная система 22
Вывод 33
2 Расчет и исследование технологии перегрузочных работ 34
2.1 Расчетный грузооборот причала 34
2.2 Транспортные средства, их характеристики,
режим поступления под обработку,
условия грузовой обработки 35
2.2.1 Выбор типа судна 35
2.2.2 Выбор типа вагона 37
2.3 Расчет производительности технологической линии 38
2.3.1 Расчет производительности конвейера 38
Вывод 41
3 Электрооборудование перегрузочного комплекса 42
3.1 Основные типы электроприводов 42
3.2 Основные части электропривода 42
3.3 Исследование относительных продолжительностей
включения механизмов 45
3.3.1 Время движения с установившейся
скоростью при наличии и отсутствии груза 45
3.3.2 Предварительное значение относительной продолжительностей включения в одном цикле механизма перемещения в процентах 46
3.4 Расчет необходимой мощности и выбор электродвигателя механизма перемещения моста 46
3.4.1 Расчет статического момента 46
3.4.2 Расчет угловой скорости 47
3.4.3 Расчет необходимой мощности 48
3.4 Выбор электродвигателя механизма перемещения моста 48
3.5 Расчет продолжительности включения механизма с учетом динамических режимов 49
3.5.1 Расчет моментов инерции механизма, приведенных к валам электродвигателей при однодвигательном электроприводе 49
3.5.2 Расчет отрезков времени пуска и торможения электродвигателя механизма передвижения 49
3.5.3 Расчет продолжительности включения электродвигателя механизма с учетом динамических операция
3.5.4 Проверка выбранного электродвигателя механизма по нагреву 53
3.5.5 Выбор тормозных устройств 55
Вывод 57
4 Исследование системы управления комплекса 58
4.1 Программируемый контроллер S5-115U 52
4.1.1 Описание работы МПС 5-115U 60
4.1.2 Область отображения состояния входов и выходов процесса 61
Вывод 64
5 Система управления конвейерных весов 65
5.1 Назначение и область применения 65
5.2 Функции конвейерных весов 66
5.3 Точность конвейерных весов 66
5.4 Описание системы управления 67
5.5 Основные технические характеристики 69
5.6 Проверка 71
5.7 Нормативные документы 71
5.8 Датчик скорости 71
5.8.1 Указания по монтажу 72
5.8.2 Указания по эксплуатации 73
5.9 Устройство FGA 20-RSIE для подлежащих поверке конвейерных весов 73
Вывод 75
6 Судопогрузочная машина 76
6.1 Описание функций 76
6.2 Техническое описание 77
6.3 Исследование работы установки 79
6.4 Управление посредством радиоуправления 80
6.5 Управление из кабины управления 81
6.6 Управление посредством пульта оператора 81
6.7 Использование OP7 и OP17 81
6.8 Конструкция панели оператора OP7 82
6.9 Конструкция панели оператора OP17 83
6.10 Функции панели оператора 85
6.10.1 Функции отображения и управления 85
6.11 Проектирование и управление процессом 89
6.11.1 Проектирование с помощью ProTool 89
6.12 Диспетчер 90
Вывод 91
7 Экономическое обоснование проекта 92
7.1 Исходная информация для расчета эффективности модернизации 92
7.2 Расчет экономической эффективности модернизации 94
Вывод 96
8 Организационный раздел 97
8.1 Формирование Сетевого графика проектирование машины 97
9 Маркетинг и менеджмент 102
9.1 Расчет себестоимости погрузочно-разгрузочных работ 102
Вывод 110
10 Безопасность жизнедеятельности 111
10.1 Охрана труда и техника безопасности111
10.1.1 Опасные и вредные производственные факторы 111
10.1.2 Основные мероприятия по охране труда работающих 111
10.1.3 Перегрузочные работы 112
10.1.4 Меры первой помощи при отравлении минеральными удобрениями 113
10.2 Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях 114
10.2.1 Условия возникновения ЧС на причале № 5 115
10.2.2 Принципы обеспечения безопасности в ЧС на причале №5 116
10.2.3 При пожаре 116
10.2.4 Пожар на судне, стоящем у причала под погрузкой груза 117
10.2.5 Пожар на железнодорожном подвижном составе с опасным грузом или погрузочной площадке 117
10.3 Охрана окружающей среды 118
10.3.1 Влияние на водные объекты 119
10.3.2 Расчет кратности разбавления 119
10.3.3 Аварийная карта 121
10.3.4 Действие персонала при россыпи на причале 121
10.3.5 Мероприятия по предотвращению загрязнения окружающей среды 122
10.3.6 Действия при аварийных ситуациях 123
Вывод 125
11 Описание используемых методов и принципов стандартизации 126
11.1 Обоснование применяемых методов по обеспечению качества изделий 126
11.2 Перечень стандартов, норм и правил, используемых в дипломной работе 126
12 Разработка программы работы главного привода 128
12.2 Составление структурных формул 128
12.3 Построение логической бесконтактной схемы 130
13 Технологический раздел 131
Заключение 137
Список используемых источников 138
Приложения

Технологический комплекс состоит из следующих основных узлов (чертеж МАСУ01.00.00.000ПГ):
станции разгрузки вагонов (СрВ), питателей ленточных (ПЛ1-ПЛ6),
транспортной системы в составе конвейерных галлерей (ЛК1-ЛК3), пересыпных станций (ПС), судопогрузочная машина (СпМ), транспортеры судопогрузочной машины (Т1, Т2), а также оборудование для улавливания немагнитных посторонних предметов, магнитный сепаратор, оборудование для измерения и регистрации в автоматическом режиме массы груза, проходящего по технологическому варианту работы, оборудование центрального пульта управления технологическим комплексом.
Технологический комплекс предназначен для перегрузки сыпучих гранулированных минеральных удобрений с железнодорожных вагонов на судно. Доставка минеральных удобрений в порт осуществляется по железной дороге в вагонах-минераловозах - саморазгружающиеся вагоны с нижней разгрузкой через хопперы люки щелевого типа, имеют грузоподъемность 70 т и предназначены для бестарной перевозки гранулированных, крупнозернистых, кристаллических минеральных удобрений (чертеж МАСУ01.01.00.000ПГ).
Конструкция четырех разгрузочных люков в виде наклонных днищ обеспечивает полную разгрузку удобрения в сторону от пути. Люки могут открываться пневмоприводом одновременно все или попарно. Предусмотрена возможность ручного открывания. Блокирующие устройства предотвращают самопроизвольное открывание люков в пути и на стоянке.

Станция разгрузки вагонов
Разгрузка вагонов-хопперов (минераловозы) осуществляется на станции разгрузки вагонов (чертеж МАСУ01.01.00.000ПГ), располагаемой на двух железнодорожных тупиковых путях под которыми находятся шесть металлических бункеров по 65 м3 каждый, при этом разгрузка осуществляется последовательно по 3 вагона на одном пути.
Бункеры закрыты сверху решеткой с ячейкой размерами 200x200 мм. В заглубленной части СРВ под приемными бункерами установлены 6 ленточных питателей для равномерной перегрузки удобрений из бункеров на конвейер КЛ1. Для достижения требуемой производительности в 600 т/час необходимо, чтобы два ленточных питателя находились в эксплуатации. Дозировка либо подгонка конвейерной производительности под удельный вес транспортируемого материала осуществляется путем изменения скорости вышеуказанных ленточных питателей. Питатели работают только попарно (ПЛ1,2; ПЛЗ,4; ПЛ5,6) с производительностью каждого 300 т/час. На чертеже МАСУ01.01.05.000изображен приводной барабан ленточного питателя. Он имеет бочкообразную форму для центровки ленты.

Система управления ленточного конвейера
Перед пуском комплекса автоматически подается звуковой и световой сигнал, слышимый и видимый по всей длине конвейерного маршрута. Запуск комплекса осуществляется с центрального пульта управления КСМУ. Сначала запускаются конвейер судопогрузочной машины, затем ЛК3, ЛК2, ЛК1 и так вплоть до ЛП1 и ЛП2 (или ЛП3 и ЛП4, ЛП5 и ЛП6).
В отдельном шкафу управления размещены программируемый логический контроллер фирмы Siemens S5-115U и исполнительные реле. Контроллер состоит из сетевого блока, процессорного блока, аналоговых карт входов и выходов, цифровых карт входов и выходов. Программа управления КСМУ заложена в память процессорного блока CPU (СРU - Central Processor Unit – центральный процессорный блок). Эта программа, разработанная на языке STEP-5, управляет всем ходом процесса и выдает сообщения о протекании процесса на программируемый дисплей. Состояние КСМУ в процессе эксплуатации и все неполадки выводятся на ЦПУ в текстовом формате. Блок схема алгоритма представлена на чертеже МАСУ01.00.00.000Д2.
В распоряжении инженера ЦПУ комплекса имеются различные режимы работы: ручной режим и автоматический. Ручной режим работы управление процессом может осуществляется только с ЦПУ. В этом режиме привода конвейерных лент могут работать по отдельности, но только в определенной логической последовательности транспортирования материала. Привода могут быть включены только после стартового сигнала. В автоматическом режиме работы управление процессом может осуществляться только с ЦПУ. Предварительно заданный путь транспортировки запускается в определенной фиксированной последовательности. В КСМУ предусмотрен автоматический контроль схода конвейерной ленты с направляющих роликов. При сходе ленты происходит полный останов всей системы для избежания порыва ленты и рассыпания груза, находящегося на ленте.
При эксплуатации системы выявилось, что при повышенной влажности воздуха окружающей среды происходит проскальзывание лент в местах обхвата лентами приводных барабанов. Для предотвращения этого используется футировка приводных барабанов (чертеж МАСУ01.01.04.000ВО). Чертеж МАСУ Поясняет процесс изготовления вала для приводного барабана с помощью станка с ЧПУ. На чертеже МАСУ01.02.01.000ВО представлен привод конвейера.

Ленточный конвейер
В ленточный конвейер ЛК1 встроены ленточные весы фирмы Schenck Process GmbH. Все весовые приборы и аппараты автоматизированы и не требуют присутствия человека в процессе работы. Точность взвешивания составляет 0,5%. Посредством этих весов весь транспортируемый материал может быть взвешен и зарегистрирован. Весы имеют вторичный прибор «INTECONT PLUS», выход в стандартном интерфейсе RS 232 или RS 422 на ЭВМ и печатающее устройство.
Конвейерная система осуществляет транспортировку минеральных удобрений между станцией разгрузки вагонов и береговой погрузочной галереей, ширина ленты В= 1400мм.
Для предотвращения просыпа удобрений с конвейерных лент установлены верхние трехроликовые опоры с желобчатостью 30°. Угол наклона конвейеров не превышает 15°.
Конвейер ленточный КЛ1 перемещает груз от станции разгрузки вагонов в пересыпную станцию ПС1, в которой осуществляется передача груза с КЛ1 на КЛ2. Через пересыпную, станцию ПС2 конвейером КЛ2 происходит доставка минеральных удобрений к береговой погрузочной галерее до конвейера КЛЗ. Конвейер КЛ3 подает груз на конвейер, принадлежащий судопогрузочной машине. Судопогрузочная машина осуществляет погрузку минеральных удобрений в трюм судна. На всех конвейерах предусмотрены устройства немедленной аварийной остановки их с любого места вдоль конвейерной ленты.

Судопогрузочная машина
Береговая механизация включает в себя судопогрузочную машину и береговую погрузочную галерею, в которой расположен конвейер ленточный КЛЗ, подающий груз на машину для загрузки судна.
Техническая производительность судопогрузочной машины 1200 т/час.
Судопогрузочная машина представляет собой металлоконструкцию портального типа, перемещающуюся по пирсу для погрузки на суда сыпучих грузов с поворот¬ной стрелой и перемещающейся по стреле телескопической скатной трубой предназначена для того, чтобы охватить все трюмное пространство судна без необходимости перемещать судно вдоль пирса во время процесса загрузки.
В береговой погрузочной галерее минеральные удобрения с ленточного конвейера КЛ3 при помощи сбрасывающей тележки двигающейся по специальным рельсовым путям, передается на судопогрузочную машину. Хвостовая часть судопогрузочной машины механически соединена со сбрасывающей тележкой ленточного конвейера. Подобная конструкция предотвращает просыпи на причале, уменьшает пыление в узле передачи груза с берегового ленточного конвейера на ленточный конвейер, расположенный на судопогрузочной машине. Подъемная стрела судопогрузочной машины шарнирно прикреплена к порталу машины и оборудована специальной телескопической трубой, через которую происходит сброс груза в трюм судна. Аспирационное устройство является составной частью судопогрузочной машины. Также аспирационным устройством оснащен пересыпной рукав-с конвейера на конвейер судопогрузочной машины.
Управление СпМ для погрузки на суда может производиться двумя способами:
1. с пульта управления, находящегося в верхней части кабины управления.
2. с переносного пульта управления (радиотелеуправление);