ВВЕДЕНИЕ

Автоматизация – это внедрение технических средств, управляющих процессами без непосредственного участия человека. Разнообразие технических средств автоматизации, глубокое изучение процессов химической технологии, а также достаточно хорошо разработанная теория автоматического управления позволяют интенсивно проводить автоматизацию в химической промышленности.

В современной промышленности Республики Казахстан автоматизации уделяется очень большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво- и пожароопасностью перерабатываемых веществ. Внедрение автоматических устройств в Республике Казахстан обеспечивает высокое качество продукции, уменьшение затрат сырья и электроэнергии, а также численности основных рабочих, удлинение сроков межремонтного пробега оборудования, что в свою очередь способствует безаварийной работе оборудования, исключаются случаи травматизма и т.д. Одной из основных задач автоматизации технологических процессов является повышение экономической эффективности производства. В ряде случаев само производство не может быть реализовано без его автоматизации. Существует значительное число процессов, интенсификация которых возможна лишь при ведении их в предаварийных режимах, что вызывает необходимость в процессе автоматизации таких производств решать совместные задачи автоматического управления и автоматической защиты.

Автоматизация облегчает не только труд, но и управление им. При автоматизации резко возрастает скорость и точность выполнения операций, что приводит к повышению производительности труда. Автоматизация позволяет также управлять процессами, которыми человек непосредственно управлять не может ввиду их сложности и отдаленности, например управление химическими или ядерными процессами или беспилотными летательными аппаратами. Таким образом, получается, что использование перспективных систем автоматизации оказывает существенное влияние на темпы создания новейших технологий и оборудования, разработку научно исследовательской документации, изготовление, испытание, сертификация технических средств, а также на проведение ремонтных и восстановительных работ. В современной промышленности Республики Казахстан особое значение приобретает развитие автоматизированных систем управления в различные сферы хозяйственной деятельности, и в первую очередь в управление оборудованием и технологическими процессами, способствующими упрочнению научно технического процесса. В автоматизированном производстве человек переключается на творческую работу – анализ результатов управления, составления заданий и программ для автоматических систем. Механизация и автоматизация на современных промышленных предприятиях имеют решающее значение как одно из основных средств повышения производительности труда, выпуска продукции лучшего качества и с меньшими затратами. Механизация развивалась по линии замены тяжелого физического труда человека работой механизмов. Механизация подготовила путь для развития автоматизации, т.е. передачи функций по управлению механизмами и производственными процессами приборам и автоматическим регуляторам. Возникли автоматические системы регулирования непрерывно протекающих процессов. Осуществляется переход к автоматизированным системам управления технологическими процессами (АСУ ТП) с применением электронных вычислительных машин.

Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение окружающей среды.

Целью курсового проекта является анализ и разработка системы автоматического регулирования плотности пульпы в зумпфе.

1 Описание технологического процесса

измельчения

Измельче́ние — это процесс уменьшения размеров частиц твердого тела до требуемых размеров путем механического воздействия.

На обогатительных фабриках тонкое измельчение руды перед обогащением производят в шаровых мельницах или в мельницах бесшарового помола

Рабочее пространство шаровой мельницы почти наполовину заполнено стальными или чугунными шарами 5, которые при вращении барабана приводом через зубчатый венец 6 движутся в мельнице в каскадном или водопадном режиме. Кусочки руды, испытывая удары падающих шаров, раскалываются, раздавливаются и истираются. Производительность крупных шаровых мельниц 150-200 т/сут. Расход электроэнергии для измельчения 1 т руды до крупности <74 мкм близок к 14—15 кВт-ч. В последние годы распространение получил бесшаровой помол. Сущность процесса заключается в том, что в мельницу загружают только мелочь и крупные куски руды, которые в этом случае играют роль дробящих шаров. В мельнице типа «Аэрофол» крупные и мелкие куски руды вводят во вращающийся барабан 1 через питатель 2 вместе со сжатым воздухом. Образующийся в барабане измельченный продукт уносится воздухом через пустотелую цапфу в шахту выдачи 3, а затем скапливается в пылеулавливателях. Если используется горячий воздух, то наряду с дроблением осуществляется и подсушка материала

По размеру измельчённого продукта измельчение разделяют на два типа:

• Дробление: грубое (300-100 мм), среднее (100-25 мм) и мелкое (25-1 мм).

Цель дробления — получение кускового продукта необходимой крупности, а также подготовка к помолу.

• Помол: грубый (1000—500 мкм), средний (500—100 мкм), тонкий (100-40 мкм) и сверхтонкий (< 40 мкм).

Цель помола — увеличение дисперсности твёрдого материала, придание ему определённого гранулометрического состава и формы частиц, дезагрегирование.

Граница между измельчением (помолом) и дроблением условна.

Оборудование для измельчения также делится на дробилки и мельницы.

Измельчение применяется для:

1. Улучшению однородности смесей.

2. Ускорению и повышению глубины протекания химических реакций.

3. Повышению интенсивности сочетаемых с ним других технологических процессов (перемешивание, сушка, обжиг, химические реакции);

4. Снижению применяемых температур и давлений (например, при варке стекла);

5. Улучшению физико-механических свойств и структуры материалов и изделий (твёрдые сплавы, бетон, керамика, огнеупоры и т. п.);

6. Повышению красящей способности пигментов и красителей, активности адсорбентов и катализаторов;

7. Переработке полимерных композиций, включающих высокодисперсные наполнители (например: сажу, слюду, химические волокна и др.), отходов производства, бракованных и изношенных изделий (резиновые шины, термопласты и реактопластыи др.)

2 Мельница– как объект

автоматизации

ТОУ как объект автоматизации главной задачей при разработке системы управления является выбор параметров, которые должны участвовать в управлении и с изменением которых в объект будут поступать возмущающие воздействия. Правильный выбор параметров управления позволит также определить критерий оптимального управления для проектируемой системы.

Для того чтобы выяснить основные параметры контроля и управления необходимо разработать блок схему типовых воздействий.

В проектируемой системе автоматического проектирование САР основным объектом управления является мельница. Основной принцип регулирования на данном объекте по возмущению тоесть поддержание задонного значения - изменение регулируемого параметра не производится, а поддержание его заданного значения достигается путем воздействия на объект по результатам замера возмущений.

По разработанной блок схеме будут выбраны не только параметры, но и средства автоматизации.

Входные параметры:

Х₁ – Производительность исходной руды,т/ч

Х₂ – Объемный расход воды,м³

Выходные параметры:

У₁ – Плотность пульпы на выходе из мельницы,%

У₂ – Плотность пульпы на выходе из зумпфа,%

Возмущающие воздействия:

Z₁ – Изменение производительности исходной руды,т/ч

Z₂ – Изменение объемного расхода воды,м³

Z₃ – Изменение плотности пульпы на выходе из мельницы,%

Z₄ – Изменение плотности пульпы на выходе из зумпфа,%