Разработка транспортной системы установки гамма-активационного анализа - Дипломная работа

Автоматизация управления технологическим процессом в наше время получила широкое развитие. На сегодняшний день АСУ ТП нельзя назвать новинкой. Развитие теории управления и успешное создание технологических средств сбора, передачи, обработки и хранения информации, средств автоматического управления обеспечили возможность успешного создания АСУ ТП.Технологический процесс гамма-активационного анализа, осуществляется на установке АУРА, служит для определения массовой доли добываемых полезных ископаемых в руде. Процесс является экспрессным и состоит из нескольких этапов, часть из которых является подготовкой к анализу. Сам же анализ автоматизирован и происходит в следующей последовательности: 1. 4.Измерение количества вторичных гамма-квантов, излучаемых уже анализируемым материалом, обработка сигнала в АЦП и передача данных в ЭВМ. Все вышеуказанные этапы происходят в трех помещениях, расположенных в пространстве вертикально друг над другом, так что движение кюветы от этапа к этапу происходит под действием силы тяжести.Управление технологическим процессом гамма-активационного анализа осуществляется комплектом аппаратуры, разработанной частично в 80-х, частично в 90-х годах, что уже может говорить о физическом и моральном старении комплекта. Комплект расположен в помещении Пультовой около места расположения оператора и содержит порядка пятнадцати оригинальных блоков, занимающих два 19-ти дюймовых стандартных крейта. Комплект обеспечивает управление исполнительными устройствами, контроль за состоянием фотодатчиков (ФД) и связь с ЭВМ. Так как Центральная лаборатория гамма-активационного анализа (ЦЛГАА) является уникальной и не имеет аналогов, то и оборудование в ее составе уникально, что не позволяет использовать эффективно существующие стандартные комплекты АСУ ТП. Длинный путь прохождения сигнала от ЭВМ к устройству и от датчика к ЭВМ, включающий в себя несколько промежуточных блоков, что сказывается на надежности и помехозащищенности прохождения сигналов;При разработке новой системы управления должны быть учтены следующие особенности: Структурная схема должна обеспечивать минимальное использование силовых и сигнальных кабелей; Использование существующих кабелей нежелательно изза их физического старения, а прокладка новых затруднительна по причине сложной конфигурации и довольно большой длины кабельных каналов, расположенных большей частью в стенах и перекрытиях; Конструкторские решения должны обеспечивать визуальный контроль исполнения команд; возможность контролировать работоспособность блоков и устройств с помощью переносного пульта управления (ПУ); быструю замену вышедших из строя блоков для минимального простоя установки. Система должна обеспечивать управление всеми исполнительными устройствами и передачу данных о состоянии ФД в ЭВМ. Данная структура должна учитывать то, что хотя вероятность помехи в линии между ЭВМ и установкой мала, и ее можно не учитывать, но по причине довольно частых посадок в сети электропитания и сбоев в работе ЭВМ возможны несанкционированные срабатывания исполнительных устройств, что недопустимо.Отказаться от применения LTP - порта, обеспечивающего связь ПК с блоком управления АУРА, по 17-жильной шлейфовой связи. Блок представляет собой самостоятельное устройство, включающее в себя узлы связи с ЭВМ, передачи команд к ИУ и приема данных о состоянии ФД. Система, воплотившая в себе все вышеперечисленные решения, будет состоять всего из четырех основных устройств: 1.ЭВМ, которая управляет всей работой системы посредством связи через последовательный интерфейс RS-232. 3.Микроконтроллера PIC 16F 873, формирующий команду управления, принимающего сигналы ФД и осуществляющий преобразование параллельных данных в последовательный, с помощью модуля USART. Для управления данной системы, можно использовать Микроконтроллер (МК) любой фирмы.Составные части разрабатываемой СУ расположены в четырех помещениях: помещение загрузки, камера, пультовая, помещение разгрузки.БУ изготовлен в виде моноблока смонтированного специальным шкафом.На лицевой панели находятся светодиодные индикаторы состояния исполнительных устройств, фотодатчиков и команд ПК. На задней панели, находятся силовой и управленческий разъемы БУ Лицевая панель выполнена навесным монтажом и соединена с рабочей платой с помощью разъемов. При монтаже системы и прокладке кабелей необходимо следить за тем, чтобы кабеля находились в свободном (ненатянутом) состоянии.В этом разделе дипломной работы проведен анализ условий труда инженера-схемотехника, проведен сравнительный анализ нормативных данных с реальными условиями труда, которых проводилась дипломная работа.На производительность его работы существенно влияет организация рабочего места, установление режима работы, при формировании которых учитываются действующие нормы, а также требования физиологии и эстетики труда. Разработка описываемой системы производится в помещении Пультовой в здании Центральной Лаборатории Гамма Активационного Анализа Рудника «Мурунтау». Микроклимат в помещении: Темпе

Содержание

Введение

1. Предпроектный анализ

1.1 Описание технологического процесса гамма - активационного анализа

1.2 Анализ существующей системы управления

1.3 Требования к проектируемой системе

2. Разработка структурной схемы системы в целом

3. Разработка структурных схем блоков, входящих в СУ

3.1 Выбор элементов базы

4. Разработка схемы соединений системы в целом

5. Конструктивное исполнение

6. Эргономическое проектирование

6.1 Безопасность проекта

6.2 Эргономические требования

6.3 Экологическая безопасность

7. Экономическое обоснование

7.1 Постановка проблемы

7.2 Планирование работ

7.3 расчет сметы затрат на проектирование

7.4 Затраты на оплату труда сотрудников

7.4.1 Затраты на социальный налог

7.5 Расчет затрат на материалы

7.6 Расчет затрат на оборудование

7.7 Расчет на прочие прямые затраты

7.8 Расчет накладных расходов

7.9 Расчет единовременных затрат на создание АСУ ТП

7.10 Уровень научно-технического эффекта

8. Оценивания и выражения неопределенности

8.1 Процедура оценивания и выражения неопределенности

Заключение

Список литературы

Автоматизация управления технологическим процессом в наше время получила широкое развитие. На сегодняшний день АСУ ТП нельзя назвать новинкой. Однако имеются веские причины для привлечения внимания к АСУ ТП. К ним относятся, в первую очередь, большие возможности АСУ ТП, их гибкость при создании различного вида СУ.

Развитие теории управления и успешное создание технологических средств сбора, передачи, обработки и хранения информации, средств автоматического управления обеспечили возможность успешного создания АСУ ТП.

Благодаря этому современные АСУ ТП способны выполнять большое количество функций: преобразование входных данных и их фиксация, измерение и расчет, контроль технологического состояния оборудования, защита от аварий и др.

Однако на сегодняшний день некоторые ТП автоматизированы с использованием аппаратуры и методов вчерашнего дня. В связи с этим, возникает вопрос перевода систем управления на новый технический уровень.

В работе проектируется АСУ ТП гамма-активационного анализа, аппаратура управления которым морально и физически устарела.

В работе предлагается несколько новых технических решений, ранее не использующихся в вышеобозначенном ТП.