Разработка автоматизированной системы управления установки термической переработки резины

Основной целью данной работы является разработка и внедрение систем позволяющих осуществлять управление технологическим процессом и мониторинг основных параметров. Для этого была разработана функциональная схема автоматизации, произведен выбор и монтаж
контрольно-измерительного оборудования, разработан стенд для исследования характеристик конечного продукта на котором был выполнен ряд экспериментов.

Реферат …………………………………………………………………………………………………………. 8
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 12
1 Анализ существующих решений …………………………………………………………. 15
1.1 Переработка резинотехнических отходов способом измельчения ………… 15
1.1.1 Области применения …………………………………………………………………………… 17
1.1.1.1 Производство бетона ………………………………………………………………………… 17
1.1.1.2 Дорожные материалы ……………………………………………………………………….. 19
1.1.1.3 Системы сейсмической изоляции………………………………………………………. 19
1.2 Регенерация отработанной резины ………………………………………………………….. 20
1.2.3 Физическая девулканизация ………………………………………………………………… 21
1.2.3 Химическая девулканизация ………………………………………………………………… 22
1.2.4 Биологическая девулканизация ……………………………………………………………. 23
1.3 Пиролиз …………………………………………………………………………………………………. 24
1.3.1 Виды пиролиза …………………………………………………………………………………… 25
1.3.1.1 Медленный пиролиз………………………………………………………………………… 25
1.3.1.2 Быстрый пиролиз …………………………………………………………………………… 26
1.3.1.3 Каталитический пиролиз ……………………………………………………………….. 26
1.3.2 Энергетическая эффективность пиролиза ……………………………………………. 27
1.3.3 Преимущества и недостатки пиролиза ………………………………………………… 28
1.4 Вывод по главе 1 ………………………………………………………………………………… 29
2 Разработка АСУ установки термической переработки ……………………………… 31
2.1 Описание технологического процесса …………………………………………………. 31
2.2 Разработка функциональной схемы …………………………………………………….. 32
2.3 Выбор средств реализации ………………………………………………………………….. 33
2.3.1 Выбор датчика температуры…………………………………………………………….. 33
2.3.2 Выбор датчика уровня ………………………………………………………………………… 36
2.3.3 Выбор исполнительного механизма ……………………………………………………. 36
2.4 Подбор и настройка программного обеспечения …………………………………. 37
2.5 Разработка SCADA системы ……………………………………………………………….. 39
2.5.1 Реализация OPC сервера …………………………………………………………………….. 39
2.5.2 Реализация экранных форм …………………………………………………………………. 40
2.5.3 Опрос датчиков температуры ……………………………………………………………… 41
3 Исследование горючих характеристик полученного жидкого топлива. … 44
3.1 Разработка схемы стенда …………………………………………………………………….. 44
3.2 Выбор средств реализации стенда ………………………………………………………. 45
3.2.1 Выбор камеры сгорания ……………………………………………………………………… 45
3.2.2 Выбор исполнительного механизма ……………………………………………………. 47
3.2.3 Выбор микроконтроллера …………………………………………………………………… 48
3.2.4 Выбор термопары ……………………………………………………………………………….. 48
3.3 Проведение исследования …………………………………………………………………… 49
3.3.1 Исходные данные для проведения эксперимента ………………………………… 49
3.3.2 Описание эксперимента ……………………………………………………………………… 50
3.4 Результаты проведенных экспериментов …………………………………………….. 51
3.4.1 Капельное зажигание и горение жидких углеводородов ………………………. 51
3.4.2 Анализ газофазных продуктов горения ……………………………………………….. 55
Вывод по главе 3 …………………………………………………………………………………………. 56
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 59
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 59
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………. 59
4.1.2 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………… 61
4.2 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………. 62
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………………. 62
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………………. 63
4.3 Бюджет научно-технического исследования ……………………………………….. 68
4.3.1 Расчет материальных затрат НТИ ……………………………………………………….. 68
4.3.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ ………….. 69
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………………….. 70
4.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы………………………… 71
4.3.5 Отчисление во внебюджетные фонды …………………………………………………. 72
4.3.6 Накладные расходы ……………………………………………………………………………. 72
4.3.7 Бюджетная стоимость НИР …………………………………………………………………. 73
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования …………………………. 74
4.4.1 Интегральный показатель финансовой эффективности ……………………….. 74
4.4.2 Интегральный показатель ресурсоэффективности эффективности ………. 75
4.4.3 Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения
разработки. ………………………………………………………………………………………………….. 75
4.5 Выводы по разделу …………………………………………………………………………….. 76
5 Социальная ответственность ………………………………………………………………. 78
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 78
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……… 78
5.1.1 Характерные правовые нормы трудового законодательства ……………….. 78
5.1.2 Основные эргономические требования к правильному расположению и
компоновке рабочей зоны исследователя ……………………………………………………… 79
5.2 Производственная безопасность …………………………………………………………. 79
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……………………. 80
5.2.2 Производственный шум …………………………………………………………………….. 80
5.2.3 Микроклимат …………………………………………………………………………………….. 82
5.2.4 Искусственное освещение ………………………………………………………………….. 83
5.2.5 Электробезопасность …………………………………………………………………………. 84
5.2.6 Электромагнитное излучение ………………………………………………………………. 85
5.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………. 85
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………………………. 86
5.5 Пожарная безопасность ……………………………………………………………………… 87
5.6 Выводы по разделу …………………………………………………………………………….. 88
Список используемых источников литературы …………………………………………….. 89
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 95