Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя КС №4 обжигового цеха

1.

Модернизация
автоматизированной системы
управления печи кипящего
слоя КС №4 обжигового цеха
Соболь Антон Евгеньевич
АО «Челябинский цинковый завод»
Направление подготовки: 15.03.04 Автоматизация технологических
процессов и производств
Профиль подготовки: «Автоматизация технологических процессов и
производств»
Слайд №
1

2.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Цель и задачи ВКР
Цель выпускной квалификационной работы:
Модернизация АСУ ТП печи кипящего слоя №4 обжигового цеха
Задачи ВКР:
1. Анализ технологического процесса
2. Разработка технических решений полевого, среднего и верхнего
уровней
3. Разработка проектной документации
4. Разработка алгоритмов работы ПЛК
5. Разработка верхнего уровня системы управления
6. Экономическое обоснование
Слайд №
2

3.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Объект автоматизации: Печь кипящего слоя КС-4
Слайд №
3

4.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Анализ технологического процесса
Существующая система автоматизации объекта:
1. Установлены импортные вторичные преобразователи;
2. Установлены исполнительные механизмы имеющий токовый блок
сигнализации положения;
3. Установлен старый контроллер, не поддерживаемый разработчиком;
Слайд №
4

5.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Основные технические решения
1.
2.
3.
4.
Замена вторичных преобразователей на отечественные;
Замена исполнительных механизмов на реостатные;
Замена контроллера на современную модель;
Обеспечение ремонтопригодности оборудования;
Слайд №
5

6.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Разработка проектной документации
В соответствии с ГОСТ 21.408-2013 была разработана проектная
документация, которая включает:
1. Общие данные;
2. Схемы автоматизации;
3. Схемы электрические принципиальные;
4. Структурная схема АСУ ТП;
К основному комплекту рабочих чертежей прилагаются:
1. Спецификация оборудования;
2. Перечень входных и выходных сигналов контроллера.
Слайд №
6

7.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Структурная схема АСУТП
Слайд №
7

8.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Разработка алгоритмов
Алгоритмы разработаны на языке LAD в ПО Unity Pro XL и включают:
1. Разработка алгоритма обработки входящих аналоговых сигналов
Слайд №
8

9.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Разработка алгоритмов
2. Разработка алгоритма автоматического регулирования подачи воздуха
на форкамеру (и другие)
Слайд №
9

10.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Разработка операторского интерфейса
Слайд №
10

11.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Разработка верхнего уровня системы управления
Слайд №
11

12.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Экономическое обоснование
Основным эффектом проекта преследуется экономия денежных средств по
приведенным затратам на замену программируемого логического контроллера, за счет
унификации оборудования.
Инвестиционные затраты: машины и оборудование (включая реновацию), прочие
работы и затраты, пусконаладочные работы – 1 624 870 руб.
Система на
основе
контроллера
Процессорн
ый модуль
Модуль
питания
AI (48 каналов)
AO (8
каналов)
Modicon M340
BMXP342020
BMXCPS3500
BMXAMI0800 (8*6)
BMXAM00802
Цена за шт, руб
Цена, руб
148 920,00
148 920,00
57 720,00
57 720,00
57 840,00
347 040,00
73 680,00
73 680,00
6ES75050RA
6ES75317KF (8*6)
6ES75325HF
DI (64 канала)
BMXDDI6402
DO (64 канала)
BMXDDO6402
59 640,00
59 640,00
86 760,00
86 760,00
6ES75211BL (32*2)
6ES75221BL (32*2)
Шасси
ИТОГО, руб
BMXXBP1
200
32 880,00
32 880,00
806 640,00
1 308 453,00
1 700 988,90
Siemens S71500
Цена за шт, руб
Цена, руб
6ES75111CK
221 616,00
221 616,00
85 195,00
85 195,00
102 089,00
612 534,00
124 250,00
124 250,00
53 043,00
106 086,00
75 386,00
150 772,00
6ES75901
AJ
8 000,00
8 000,00
REGUL R500
Цена за шт, руб
Цена, руб
CU 00 021
288 100,80
288 100,80
PP 00 021
110 753,50
110 753,50
AI 08 031 (8*6)
132 715,70
796 294,20
AO 08 011
161 525,00
161 525,00
DI 32 011 (32*2)
68 955,90
137 911,80
DO 32 011 (32*2)
98 001,80
196 003,60
CH 01 011
10 400,00
10 400,00
Слайд №
12

13.

Модернизация автоматизированной системы управления печи кипящего слоя
КС №4
Анализ приведенных затрат на смену ПЛК
Производитель системы
Капитальные вложения, руб
SE Modicon M340
Siemens S7-1500
REGUL R500
806 640,00
1 308 453,00
1 700 988,90
70 341,82
100034,85
130045,3
Нормативный коэффициент
эффективности
0,1075
0,1075
0,1075
Приведенные затраты, руб
157 055,61
240 693,54
312 901,60
Текущие годовые затраты
(обеспечение резерва для
надежности системы), руб
По результатам проведенных расчетов можно сделать вывод об экономической
целесообразности инвестиционного проекта
- Наиболее экономически эффективным выбором контроллера является
Modicon M340
Слайд №
13

14.

Спасибо за внимание!
Готов ответить на Ваши вопросы
Слайд №
14