Проект модернизации автоматизированной системы управления выравнивающим рольгангом установки для охлаждения металлопроката

1.

2024
Проект модернизации
автоматизированной системы управления
выравнивающим рольгангом установки
для охлаждения металлопроката
Автор работы: Горбатенко А.В.
Группа ИТЗ-2740119
Руководитель: доцент Сбродов Н.Б.

2.

Цель и задачи работы
Цель – модернизация автоматизированной системы управления выравнивающим
рольгангом установки для охлаждения металлопроката на прокатном стане 370,
повышения производительности и облегчения труда работников в цехе прокатного
производства металлургического предприятия «Электросталь Тюмени».
Задачи:
1. Провести анализ технологического процесса и характеристик оборудования для
определения потребностей в модернизации.
2. Разработать техническое задание для проекта, основываясь на результате
анализа и потребностях производства.
3. Синтезировать
решения
выравнивающим рольгангом.
по
модернизации
системы
управления
4. Разработать компоненты системы управления, учитывая требования проекта и
современные технологические стандарты.
5. Провести экономический анализ эффективности проекта.
2024
2

3.

Объект модернизации
2024
3

4.

Сравнение частотных преобразователей
Характеристика
Sinamic G120C
Напряжение питания, В:
Мощность, кВт:
Номинальный ток, А:
Выходная частота, Гц
Перегрузка, % в течение 1
минуты
Тормозной блок
ЭМС фильтр
Дискретный вход, кол-во
Релейный выход, кол-во
Дискретный выход, кол-во
Интерфейс RS485 (Modbus
RTU):
Режим управления
Габариты, мм
Температура эксплуатации, ̊C
Стоимость, рубль
2024
380-480
7.5
18
0-650 (V/f); 0-200 (векторное)
Inovance
MD290T7.5G/11PB
380
7.5/11
17/25
0-500
СИРИУС-С8-7.5/113Ф380.МРВ-DP
380
7.5/11
17/25
0-3000
150/200
110/150
150/180
рекуперация
Есть
4-11
2
1-7
USS/Modbus RTU, PROFIBUS
DP,PROFINET
Скалярный, векторный
189x334x185
10.....+40
Более 500000
Встроенный
нет
5
1
2
Опционально,
поставляется отдельно
Скалярный
140х250х170
10.....+40
100000
Встроенный
Опционально
6
2
2
Modbus RTU, PROFIBUS
DP
Скалярный, векторный
160х247х189
-10.....+40
65000
4

5.

Выбор датчиков
Основные технические характеристики датчика ВБИ-Ф80-40Р-2111-С
2024
5

6.

Разработка электрической принципиальной схемы
системы управления электродвигателями
Главные показатели, которые должна обеспечить предлагаемая структура СУ:
• Увеличение срока службы исполнительных механизмов
• Улучшение условий труда технологического и обслуживающего персонала
• Увеличение производительности, за счет уменьшения количества простоев и
аварийных ситуаций
В проекте модернизации СУ предусмотрена трёх уровневая система управления.
Схема управления электродвигателями выравнивающего рольганга должна осуществлять:
2024
защиту силовой цепи от токов короткого замыкания и перегрузки;
защиту цепи управления от токов короткого замыкания;
управление рольгангом по команде от ПЛК;
защиту от случайного включения при проведении обслуживания электрооборудования;
защиту каждого электродвигателя от перегрузки, короткого замыкания и обрыва фазы;
обратную связь с коммутационным оборудованием.
6

7.

Информационное, алгоритмическое и
программное обеспечение системы управления
Для работы преобразователей
частоты от ПЛК по средствам
сети Profibus DPМодуль
СИРИУС-С8.
Для коммуникации ПЛК и преобразователей частоты в проекте
Simatic Step7 «UMMC_E50_CCL» необходимо создать блок
данных, в который будут записываться приходящие данные с
преобразователей частоты и данные для отправки на них (DB327):
PB-DP, по принципу действия
является шлюзом между
сетью Profibus-DP и сетью
Modbus RTU.
Модуль СИРИУС-С8.PB-DP
имеет два режима
функционирования:
2024
режим конфигурирования;
рабочий режим.
Функция SFC14 DRRD_DA
Функция SFC15 DPWR_DAT
7

8.

Модернизация программы SCADA-системы
SCADA-система IN TOUCH обеспечивает надежный и удобный инструмент для
мониторинга и управления объектами и процессами, используя современные
графические возможности и интерфейс пользователя.
Основные функции SCADA-системы IN TOUCH:
1. Отражение параметров объекта управления: позволяет визуализировать
различные параметры и показатели объекта управления на экране, что
облегчает мониторинг и контроль за процессами.
2. Отражение текущих и исторических трендов: позволяет построить графики и
диаграммы по текущим и историческим данным, что помогает анализировать и
прогнозировать развитие процесса.
3. Регистрация и отображение аварийных сигналов: позволяет фиксировать и
отображать информацию о возникновении аварийных ситуаций, что помогает
операторам быстро реагировать и предотвращать возможные проблемы.
2024
8

9.

Функционально-стоимостной анализ
проектируемого варианта
Функционально-стоимостная диаграмма
2024
Диаграмма качества исполнения функций
9

10.

Расчет окупаемости и
экономическая оценка проекта
Расчет внутренней нормы доходности
Расчет периода окупаемости проекта DPP
График окупаемости проекта
2024
10

11.

Выводы
1. Проведен анализ технологического процесса и характеристик
оборудования для определения потребностей в модернизации.
2. Разработано техническое задание для проекта, основанное на
результате анализа и потребностях производства.
3. Синтезировано решение по модернизации системы управления
выравнивающим рольгангом.
4. Разработана система управления, учитывающая требования проекта
и современные технологические стандарты.
5. Проведен экономический анализ эффективности проекта, доказавший
его финансовую привлекательность и окупаемость.
2024
11

12.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
2024