Ciula-mgr.pdf

(5302 KB) Pobierz
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
POLITECHNIKA ŚLĄSKA
WYDZIAŁ AUTOMATYKI, ELEKTRONIKI I INFORMATYKI
Instytut Automatyki
Zakład Pomiarów i Systemów Sterowania
Kierunek: Automatyka i Robotyka
Specjalność: Automatyka
PRACA DYPLOMOWA
MAGISTERSKA
Paweł Ciuła
PROJEKT MODERNIZACYJNY NAPĘDU URZĄDZENIA
DO TRANSPORTU KOKSU ODPADOWEGO
Nr albumu:
Promotor:
130939
Dr inŜ. Józef Wiora
Gliwice, Listopad 2008
1
SPIS TREŚCI
1. WSTĘP ………………………………………….………………………………………… 6
1.1. Pojęcie koksu i jego zastosowanie ….………………………………………..... 6
1.2. Bateria koksownicza ….…………………………………………………………... 8
1.3. Elewator .……………….…………………………………………………………... 10
1.4. Przepad .……………….………………………………………………………….... 12
2. CEL I ZAKRES PRACY .….…………………………………………………………... 13
2.1 Cel pracy ……………………………………………………………………………. 13
2.2 Zakres ……………………………………………………………………………….. 13
3. BUDOWA I OPIS DZIAŁANIA ELEWATORA ………………………….…………… 15
3.1. Budowa …………………………………………….………………….…………… 15
3.2. Opis działania ….………………………………….………………….…………… 16
4. ZAOBSERWOWANE PROBLEMY ………………………………………………….. 18
4.1. Rozpoznane problemy natury systemowe …………………………………... 18
4.2. Rozpoznane problemy natury obiektowej …………………………………… 19
5. PROPOZYCJE ROZWIĄZAŃ ………………………………………………………… 21
5.1. Rozwiązania systemowe ………………………………………………………… 21
5.2. Rozwiązania obiektowe …………………………………………………………. 24
6. DOBÓR ELEMENTÓW ……………………………………………………………….. 30
6.1. Kryteria doboru elementów systemu …………………………………………. 30
6.2. Proponowane modele …………………………………………………………… 40
7. PROJEKT WYKONAWCZY …………………………………………………………... 43
7.1. Zasilanie oraz zabezpieczenia sieci elektrycznej …………………………… 43
7.2. Obwody sterownicze …………………………………………………………….. 45
7.3. Komunikacja ………………………………………………………………………. 51
7.4. Program sterownika PLC ……………………………………………………….. 53
7.5. Wizualizacja ……………………………………………………………………….. 55
7.6. Zabezpieczenia i sygnalizacje ………………………………………………….. 61
7.7. Alarmy i diagnostyka ………………………………………………………………. 65
7.8. Szafy montaŜowe …………………………………………………………………. 69
8. TESTY ………………………………………………………………………………….. 72
8.1. Uruchomienie – rozruchowe testy weryfikacyjne ………………………….. 72
8.2. Testy skuteczności rozwiązań obiektowych ………………………………… 75
2
9. WNIOSKI ………………………………………………………………………………... 76
9.1. SpostrzeŜenia i wnioski cząstkowe …………………………………………… 76
9.2. Podsumowanie ……………………………………………………………………. 77
10. LITERATURA …………………………………………………………………………. 78
11. ZAŁĄCZNIKI ………………………………………………………………………….. 79
11.1. Załącznik 1 ……………………………………………………………………….. 79
11.2. Załącznik 2 ……………………………………………………………………….. 79
11.3. Załącznik 3 ……………………………………………………………………….. 80
11.4. Załącznik 4 ……………………………………………………………………….. 81
3
SPIS RYSUNKÓW, SCHEMATÓW, WYKRESÓW I TABEL
Rysunek 1: Gotowy koks ……………………………………...…………………………….. 7
(źródło: pl.wikipedia.org )
Rysunek 2: Koks po wypchnięciu z komory ……………………………………………….. 7
(fotografia autora wykonana za zgodą przedstawiciela zakładu)
Rysunek 3: Otwarte drzwi komory i wypycharka ………………………………………… 9
(źródło: pl.wikipedia.org )
Rysunek 4: Strop baterii i wóz zasypowy ….……………………………………………….. 9
(fotografia autora wykonana za zgodą przedstawiciela zakładu)
Rysunek 5: Dolny zbiornik elewatora i skip (po lewej) ………………………………….. 10
(fotografia autora wykonana za zgodą przedstawiciela zakładu)
Rysunek 6: Szyb elewatora – widok z góry. Po lewej skip, po prawej górny zbiornik 11
(fotografia autora wykonana za zgodą przedstawiciela zakładu)
Rysunek 7: Napęd elewatora na wieŜy węgla (a - silnik, b - hamulec, c - przekładnia) .. 11
(fotografia autora wykonana za zgodą przedstawiciela zakładu)
Rysunek 8: Krata na ganku mistrzowskim (wlot dolnego zbiornika) …………………... 12
(fotografia autora wykonana za zgodą przedstawiciela zakładu)
Rysunek 9: Elementy budowy i uwarunkowania technologiczne elewatora …………… 17
Rysunek 10: Dolny zbiornik i urządzenia poprawiające jego droŜność ………………... 26
Rysunek 11: Detekcja napełnienia przy pomocy sondy skipu …………………………... 27
Rysunek 12: Pomiar drogi za pomocą czujników zbliŜeniowych na bębnie …………… 28
Rysunek 13: Pomiar drogi za pomocą enkodera i dwóch czujników zbliŜeniowych …... 29
Rysunek 14: Sterownik programowalny OCS100 ………………………………………... 40
(źródło: www.horner-apg.net )
Rysunek 15: Napęd Unidrive SP ...………………………………………………………… 41
(źródło: www.apator-control.katowice.pl )
Rysunek 16: Enkoder inkrementalny GI332 ……………………………………………... 41
(źródło: www.casp.pl )
Rysunek 17: Czujnik indukcyjny IT30NBMPSL4 ……………………………………….. 41
(źródło: www.casp.pl )
Rysunek 18: Komputer przemysłowy Primergy RX200 ………………………………… 42
(źródło: www.fujitsu-siemens.com.pl )
Rysunek 19: Okna narzędziowe wizualizacji …...……………………..…………………. 55
Rysunek 20: Okno logowania ……………………………………………………………… 56
4
842783536.002.png 842783536.003.png 842783536.004.png 842783536.005.png 842783536.001.png
 
Rysunek 21: Okno główne "PRACA" …………………………………………………..… 58
Rysunek 22: Panel operatorski OCS100 ………………………………………..………… 59
Rysunek 23: Przykład ekranu wyświetlanego na panelu podczas pracy ……………….. 59
Rysunek 24: Rozmieszczenie elementów skrzynki sterowania lokalnego ………………. 61
Rysunek 25: Zabezpieczenia ……………………………………………………………..... 65
Rysunek 26: Ekran alarmowy panelu sterownika ……………………………………….. 66
Rysunek 27: Okno główne „ALARMY” ………………………………………………….. 67
Rysunek 28: Okno główne „DIAGNOSTYKA” ………………………………………….. 69
Rysunek 29: Szafa sterownicza …………………………………………………………..... 70
Rysunek 30: Szafa komputerowa ………………………………………………………….. 71
Schemat 1: Zasilanie i zabezpieczenia sieci elektrycznej ………………………………... 44
Schemat 2: Kontrola faz zasilających obwód siłowy …………………………………….. 45
Schemat 3: Wejściowy obwód sterowniczy ……………………………………………….. 46
Schemat 4: Połączenia modułu wejść dyskretnych sterownika …………………………. 47
Schemat 5: Połączenia modułu wyjść dyskretnych sterownika …………………………. 48
Schemat 6: Wyjściowy obwód sterowniczy ……………………………………………….. 49
Schemat 7: Połączenia listwy zaciskowej napędu ………………………………………... 50
Schemat 8: Uproszczony schemat zasilania i połączeń elementów systemu ……………. 52
Schemat 9: Schemat blokowy programu sterującego ……………………………………. 53
Wykres 1: Sekwencja sterująca wibratorem (zielony), odbijakiem (niebieski)
i pulsatorem (czerwony) …...……………………………………………………….……… 62
Tabela 1: Lista alarmów …………………………………………………………………… 68
Tabela 2: Pomiar maksimum i minimum zakresu drogi …………………………..…….. 73
Tabela 3: Pomiar czasu jazdy w jednym cyklu …………………………………………… 74
Tabela 4: Rejestry MCB tworzące polecenie Modbus …………………………………… 80
Tabela 5: Komendy Modbus (MCB2) …………………………………………………..… 80
Tabela 6: Typy pamięci w sterowniku (MCB5) …………………………………...……… 80
5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin