Автоматизированная система управления технологическим процессом и поточно-транспортной системой дробильного отделения АНОФ-3

АСУ ТП и ПТС ДО АНОФ-3 предназначена для автоматизации управления технологическими процессами и поточно-транспортной системой (в дальнейшем - ПТС) дробильного отделения АНОФ-3.

Общее описание технологического объекта.

Дробильное отделение АНОФ-3 состоит из трех корпусов – крупного, среднего и мелкого дробления.
Автоматизируемый технологический процесс дробления включал следующие операции:

• приемка и трехстадийное (крупное, среднее и мелкое) дробление руды с предварительным грохочением во второй и третьей стадиях, с замкнутым циклом в третьей стадии, поверочным грохочением после стадии мелкого дробления; что обеспечивает крупность готового продукта по классу -25+0 мм;
• доставка системой конвейеров дробленой руды в бункер главного корпуса.

Руда на АНОФ-3 подается по железнодорожной ветке нормальной колеи в 100-105-тонных саморазгружающихся вагонах-думпкарах с рудника Восточного (Коашвинское и Ньоркпахкское месторождения), а также с других рудников ОАО "Апатит".
Приемка руды производится в корпусе крупного дробления непосредственно в рабочие полости конусных дробилок типа ККД 1500/180 (2шт.) емкостью 500 тонн. Рабочая полость не является накопительной емкостью, и единовременная загрузка в нее не должна превышать двух думпкаров.
В корпусе крупного дробления установлены пластинчатые питатели 2-24-90 с шириной полотна 2400 мм.
В корпусе среднего дробления установлены пластинчатые питатели 2-15-120, двухситные грохота типа ГИСТ-72М с размером сит 2500*6200 мм и 3 конусные дробилки типа КСД-3000Т.
В корпусе мелкого дробления установлено 10 дробилок для мелкого дробления типа КМД-3000Т, а также питающие их рудой ленточные конвейера с шириной ленты 1200 мм. В ходе реконструкции перед четырьмя дробилками мелкого дробления (№ 1, 8, 9, 10) дополнительно установлены грохота ГИСТ-72.
Все технологическое оборудование связано системой конвейерных линий, обеспечивающих работу дробильного комплекса.
Из приемного бункера руда крупностью 1200+0 мм непосредственно поступает в конусные дробилки типа ККД 1500/180, где дробится до крупности -275+0 мм. Крупнодробленая руда из разгрузочных камер четырьмя пластинчатыми питателями распределяется на наклонные конвейера и транспортируется на конвейера корпуса среднего дробления, которыми распределяется по бункеру емкостью 3000 м3 (5000 тонн).
Из бункера двумя пластинчатыми питателями руда подается на двухситные грохоты типа ГИСТ-72М. Руда крупностью -275+70 мм (надрешетный продукт верхнего сита) поступает в конусные дробилки типа КСД-3000Т (3 шт.) Руда крупностью -70+25 мм (надрешетный продукт нижнего сита) объединяется с дробленым продуктом второй стадии дробления и поступает на передвижные конвейера. Далее наклонными конвейерами руда транспортируется на склад среднедробленой руды, имеющий емкость 75000 тонн. Распределение руды по складу осуществляется ленточными конвейерами, оборудованными разгрузочными тележками. Руда крупностью -25+0 мм (подрешетный продукт нижнего сита) системой конвейеров подается в бункера главного корпуса.
Среднедробленая руда крупностью -70+0 мм системой ленточных питателей и конвейеров направляется в корпус мелкого дробления на десять дробилок мелкого дробления типа КМД-3000Т. После третьей стадии дробления руда крупностью -40+0 мм конвейерами подается на приемный бункер корпуса грохочения. Распределение руды по бункеру, имеющему емкость 10000 тонн, производится ленточными конвейерами, оборудованными разгрузочными тележками. Из бункера корпуса грохочения руда подается через ленточные питатели с приводом от ЭКТ на грохоты типа ГИСТ-72М. Подрешетный продукт контрольного грохочения крупностью -25+0 мм конвейерами подается на бункера главного корпуса.
Крупность дробленой руды, поступающей в бункера главного корпуса, не должна превышать 3,5% класса +25 мм.

Целями создания системы являлись:

• автоматизация управления технологическими операциями, обеспечение рациональной загрузки технологического оборудования и персонала, избавление его от выполнения рутинных операций и вычислений;
• повышение оперативности сбора, обработки и представления достоверной и своевременной информации оперативному и диспетчерскому персоналу для контроля и принятия решений;
• выявление предаварийных и аварийных ситуаций в оперативном режиме;
• обеспечение надежной и безаварийной работы технологического оборудования и ПТС;
• снижение производственных потерь материально-технических и топливно-энергетических ресурсов, сокращение эксплуатационных расходов;
• обеспечение выполнения плановых заданий по объему и качеству переработки руды с минимально необходимой численностью эксплуатационного и обслуживающего персонала. Критериями оценки достижения поставленных целей являлись:
• увеличение объема контролируемой оперативной информации, повышение оперативности контроля и управления и выявления неисправностей технологического оборудования;
• увеличение длительности межремонтного периода технологического оборудования;
• безаварийность работы.

Структурная схема АСУТП МФО приведена на рис. 1
АСУ ТП И ПТС ДО АНОФ-3 представляет собой систему централизованного контроля и управления технологическими процессами, агрегатами и поточно-транспортной системой дробильного отделения и имеет трехуровневую, распределенную структуру контроля и управления.
Нижний уровень включает в себя совокупность дискретных и аналоговых датчиков для непосредственного измерения значений технологических параметров и контроля состояния технологического оборудования.
В состав среднего уровня входят программируемые логические контроллеры фирмы «SIEMENS», реализующие распределенную систему управления, и удаленные средства ввода-вывода к ним.

Верхний уровень включает в себя следующие блоки:

• автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора дробильной фабрики - 2 шт;
• сервер документирования и монитор реального времени;
• инженерная станция.

Система управления комплексом механизмов и устройств ДО и ПТС осуществляет:

• пуск и останов механизмов дробильного отделения (автоматизированный режим и режим дистанционного управления);
• стабилизацию режима работы механизмов в соответствии с вычисленными оптимальными заданиями и с возможностью изменения уставок, заданий и коэффициентов в алгоритмах управления системой оператором;
• автоматизированную диагностику технических и программных средств системы (каналов передачи данных, устройств ввода-вывода);
• разграничение прав доступа к функциям управления объектом.

Контроль состояния оборудования и основных параметров технологического процесса включает в себя:

• непрерывный сбор и предварительную обработку данных от датчиков;
• проверку на достоверность получаемой информации;
• контроль выхода параметров за установленные границы с соответствующей предупредительной и аварийной сигнализацией (звуковые, цветовые и текстовые сообщения); регистрация истории технологического процесса и аварийных событий;
• предоставление оперативному персоналу данных о текущем состоянии, тенденции и истории технологического процесса.
• автоматизированная диагностика технических и программных средств системы (измерительных каналов, каналов передачи данных, устройств ввода-вывода).

Формирование технико-экономических показателей работы дробильного отделения включает в себя:

• расчет и регистрацию технико-экономических показателей оборудования;
• автоматизированное ведение документации;
• автоматизированное протоколирование работы системы и действий оперативного персонала.

Основными формами представления информации являются динамические мнемосхемы, временные диаграммы, таблицы числовых значений параметров. Все виды сигнализации выполняются независимо от текущего режима работы системы и от текущих форм отображения информации на экранах АРМов. Все аварийные сообщения должны быть квитированы операторами АРМов.
Устройства удаленного ввода-вывода (RIO) размещены шкафах со степенью защиты IP54. Шкафы RIO установлены в существующих помещениях ПСУ ДФ.
Контроллеры и аппаратура верхнего уровня установлены в помещении оператора и серверной.
Ввод системы в эксплуатацию осуществляется в 3 очереди (крупное, среднее и мелкое дробление): 1 очередь системы введена в эксплуатацию в начале 2004 г. До конца 2004 г. планируется ввод в эксплуатацию остальных очередей системы.



Рис.1 Структурная схема АСУТП и поточно-транспортной системы дробильного отделения АНОФ-3