Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ задач технологического процесса выщелачивания 11
1.1 Общая схема получения цинка, описание типового технологического процесса выщелачивания и его особенности 11
1.1.1 Химическое описание процесса получения цинка 11
1.1.2 Типовой технологический процесс выщелачивания 19
1.2 Анализ исходного технологического процесса выщелачивания на ЧЦЗ, проблем при увеличении объемов производства, возникающих требовании к качеству цинка 23
1.2.1 Основные стадии технологического процесса выщелачивания 23
1.2.2 Классификация огарка и измельчение песков 27
1.2.3. Нейтральное выщелачивание и сгущение 31
1.2.4 Кислое выщелачивание, сгущение и противоточная отмывка цинковых кеков 33
1.2.5 Система контроля и регулирования ТП 34
1.2 Постановка цели и задач автоматизации исследований 38
Глава 2 Методы и алгоритмы управления качеством процесса , выщелачивания 41
2.1 Анализ факторов, определяющих качество процесса выщелачивания 41
2.2 Параметрическая модель технологического процесса выщелачивания... 50
2.3 Выбор метода повышения качества 56
2.4 Алгоритм повышения качества технологического процесса выщелачивания 61
Выводы к главе 2 66
Глава 3 Автоматизация технологического процесса выщелачивательного цеха 68 ,
3.1 . Состояние и перспективы развития систем автоматизации 68
3.2 Разработка структуры АСУТП выщелачивания при увеличении объемов рабочего продукта и его качества 73
3.3 Выбор элементной базы, конфигурации системы 79
3.3.1 Выбор первичных измерительных приборов для выщелачивательного цеха 79
3.3.2 Выбор промышленного контроллера (разработка полевого уровня).. 83
3.3.3 Описание программы 92
Выводы к главе 3 95
Глава 4 Внедрение и экспериментальная проверка АСУТП выщелачивания 97
4.1 Технические предложения и их реализация по АСУ ТП выщелачивания 97
4.1.1 Модернизация оборудования цеха и технологического процесса. Укомплектование полевого уровня (датчики и исполнительные устройства) 97
4.2. Внедрение нижнего уровня АСУТП выщелачивания 98
4.3 Исследование по повышению качества продукции 107
Выводы к главе 4 111
Основные выводы и результаты 112
Библиографический список использованной литературы 114
Приложение 1 124
- Химическое описание процесса получения цинка
- Система контроля и регулирования ТП
- Анализ факторов, определяющих качество процесса выщелачивания
- . Состояние и перспективы развития систем автоматизации
Введение к работе
Актуальность темы
Производство цинка - одно из основных направлений цветной металлургии страны. В 90-ых годах резко увеличилась конкуренция на рынке цинка. Для сохранения своих позиций перед заводами возникла проблема увеличения производства цинка с улучшением его качества и уменьшением затрат на производство, особенно электроэнергию. Это определило необходимость реконструкции заводов с ориентацией на внедрение современных информационных технологий.
Крупнейшим в РФ производителем цинка, кадмия, индия является ОАО «Челябинский цинковый завод». ОАО «ЧЦЗ» как и большинство заводов по производству цинка работает по классической гидрометаллургической схеме: обжиг цинковых концентратов, выщелачивание огарка с очисткой растворов и электролитическое осаждение цинка с последующим переплавом катодов. Выщелачивательный цех, который находится в центре технологического процесса завода и выпускает «светлую фракцию», определяющей качество производимого цинка. Процесс выщелачивания осуществляется по двухстадийной схеме, часть растворов, осажденных при фильтрации пульпы, вновь возвращается в производство, что обеспечивает увеличение производства цинка и уменьшение цинкового кека. Такая схема технологического процесса требует жесткого соблюдения технологических режимов выщелачивания, выдерживания временных промежутков перемешивания и отстаивания. Процесс производства цинка подробно исследован в работах М.Д. Кудимы, А.П. Смурникова, Г.Г. Михайлова, А.А. Лыкасова, Ю.М. Смирнова.
На качество процесса выщелачивания сильно влияют нестабильность основных параметров, отсутствие автоматизированного контроля и управления локальными и сквозными параметрами, неопределенность параметров рабочего
режима, обеспечивающих зону повышенного качества цинка. Все это сдерживает рост объемов производимого цехами выщелачивания продукта. Поэтому актуальной задачей повышения качества процесса выщелачивания является его автоматизация.
Автоматизация контроля и поддержания технологического процесса обеспечит более точную диагностику возникающих отклонений в процессе выщелачивания, своевременное оповещение о них оператору, автоматическую регулировку режимов. Это даст высокую устойчивость, и качество технологического процесса, снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций, возможность удержания параметров технологического режима в зоне повышенного качества выпускаемого продукта.
Необходимость создания автоматизированной системы управления технологическими процессами выщелачивания в цинковом производстве определила тему диссертации.
Цель диссертационной работы и задачи исследований
Целью диссертационной работы является повышение качества технологического процесса выщелачивания цинка с использованием средств автоматизации при увеличении объемов производства, повышении качества цинка.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи исследовательского и прикладного характера:
1. Разработка методов стабилизации параметров технологического
процесса выщелачивания в зоне повышенного качества ТП с учетом взаимного
влияния локальных и сквозных параметров.
2. Разработка системы автоматизации технологического процесса
выщелачивания.
3. Практическое подтверждение полученных теоретических
результатов на основе внедрения АСУ ТП выщелачивания:
-модернизация цеха для обеспечения стабилизации рН при больших объемах рабочего продукта.
-внедрение первого уровня системы автоматизации (полевой);
-реорганизация управленческого труда, уменьшение влияния «человеческого фактора».
4. Опытное исследование эффективности реализованной АСУ ТП
выщелачивания (обеспечение зоны рабочих режимов повышенного качества).
Предметом исследования являлась автоматизация контроля и управления технологического процесса выщелачивания на цинковых заводах.
Объектом исследования является технологический процесс выщелачивания в цинковом производстве при увеличении объемов рабочего продукта, повышении требований к качеству выходного продукта.
Методы исследования
Теоретической и методической основой исследований послужили труды отечественных и зарубежных ученых по контролю, управлению непрерывными технологическими процессами в производстве цветных металлов и смежных отраслях. В работе использовались методы теории автоматизированного управления, автоматического регулирования, автоматизированных информационных систем, математической статистики (регрессионного анализа), полунатурного моделирования. Источником экспериментальных данных являлись данные исследований в цехе выщелачивания ОАО «ЧЦЗ» (г. Челябинск).
Для цифрового моделирования использовались персональные компьютеры класса Pentium — III, IV, полунатурного моделирования - промышленные контроллеры фирмы «Schneider-Electric», для моделирования и обработки экспериментальных данных пакеты стандартных программ «MathCad», «MathLab».
Научная новизна диссертационной работы
В ходе исследований были получены следующие научные результаты:
1. Предложена оригинальная структурная схема технологических
процессов выщелачивания, как совокупности локальных процессов,
охваченных сквозными параметрами, учитывающая в отличие от аналогичных
моделей наличие обратных связей вторичной переработки рабочего продукта.
' 2. Разработана новая параметрическая модель ТП, представляющая
его совокупностью векторных диаграмм, локальных и сквозных параметров ТП; позволяющая разбить совокупность локальных параметров на зоны, обеспечивающие повышение качества ТП.
3. Создана новая эмпирическая модель ТП выщелачивания на основе
исследования процессов выщелачивания с использованием регрессионного анализа, позволяющая выявить взаимосвязь локальных и сквозных параметров, степень их корреляции, влияние инерционных процессов.
Практическое значение
Предложенные в ходе выполнения диссертационной работы методические, алгоритмические и аппаратные разработки были использованы при реконструкции цеха выщелачивания ОАО «ЧЦЗ».
В соответствии с рекомендациями, полученными в диссертации, были реконструированы и модернизированы типовая аппаратная схема выщелачивания, участка нейтрализации, установлены дополнительные датчики
контроля ТП, усовершенствованы технологические режимы (патенты [48-50]).
3. На основе исследований была разработана структура
(конфигурация) АСУТП, программное обеспечение, произведена
комплектация и наладка системы с последующим пуском в эксплуатацию,
обеспечившая автоматизацию:
- контроля основных параметров ТП выщелачивания с представлением
информации в виде мнемосхем, исторических трендов оператору;
- регулировки ряда параметров ТП с заданием требуемого режима на
, мнемосхемах управления;
- сигнализацию о предаварийных ситуациях и последующую защиту
отключений оборудования без нарушения ТП.
За счет модернизации цеха и внедрения АСУТП на основании данных ТП за большой период определена и поддерживается зона стабилизации ТП, обеспечивающая требуемые технологические режимы качества цинка.
Внедрение АСУТП обеспечило стабилизацию ТП и увеличение производства цинка с 130 тыс. тонн до 180 тыс. тонн в год, без значительных капитальных вложений в оборудование, с повышением качества цинка и срхранением удельных затрат на электроэнергию.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы были опубликованы на VIII, IX, X
международных научно-методических конференциях «Высокие
интеллектуальные технологии в образовании и науке» (Санкт Петербург, 2001, 2002, 2003г., 2005г.), VII Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт Петербург, 2003г.).
, Публикации
По теме диссертации публиковано 11 печатных работ.
На защиту выносятся:
Функциональная схема технологического процесса выщелачивания при электролитическом производстве цинка.
Параметрическая модель технологического процесса выщелачивания с учетом обратных связей вторичной обработки рабочего продукта.
Эмпирическая модель технологического процесса выщелачивания, учитывающая взаимное влияние контролируемых и регулируемых локальных и сквозных параметров, инерционности процессов.
Структура модернизированного цеха выщелачивания
Структурная и принципиальная схемы АСУТП выщелачивания, обеспечивающая увеличение производства цинка с повышением его качества.
' Глава 1 Анализ задач технологического процесса выщелачивания
1.1 Общая схема получения цинка, описание типового технологического процесса выщелачивания и его особенности
1.1.1 Химическое описание процесса получения цинка
Технологический процесс получения цинка описан в работах [2, 21, 24, 27, 36, 54, 63, 65, 74]. Большинство заводов работает по классической гидрометаллургической схеме производства цинка с применением трехстадийной очистки растворов для электролиза.
Первичным сырьем для производства цинка являются, почти исключительно сульфидные цинковые концентраты. Заводы перерабатывают цинковые концентраты Российских горно-обогатительных комбинатов: Учалинского, Сибайского, Гайского, Кировградского, Салаирского; а также импортное сырье стран ближнего зарубежья. Концентраты поступают на заводы в контейнерах или навалом в железнодорожных вагонах.
Цинк получают гидрометаллургическим способом: обжиг цинковых концентратов, выщелачивание огарка с очисткой растворов и электролитическое осаждение цинка с последующим переплавом катодов.
Основной целью обжига сульфидных цинковых концентратов при гидрометаллургическом методе переработки является окисление сульфидов и перевод цинка состояние, облегчающее его переход в раствор.
Главными задачами выщелачивательного передела являются обеспечение наиболее полного перевода цинка в раствор, отделение раствора от остатка и очистка цинкового раствора от примесей. Все указанные задачи решают, стремясь обеспечить комплексное использование сырья. Выщелачивание
!
производится в несколько стадий. Первая стадия нейтральное выщелачивание, вторая стадия кислое выщелачивание с целью доизвлечения цинка и уменьшения количества кека.
Выщелачивание обоженного цинкового концентрата производится обычно отработанным электролитом, получаемым в результате электроосаждения цинка из очищенного раствора.
і Растворы из выщелачивательного цеха попадают в электролитный цех, где в результате электролиза на катоде выделяется металлический цинк, а в электролите образуется эквивалентное количество серной кислоты, используемой дальше в производстве цинковых растворов.
Остаток от выщелачивания (цинковый кек) перерабатывают с целью -доизвлечения из него ценных цветных металлов. В отечественной практике принято его вельцевание. Целью вельцевания является возгонка цинка, свинца и кадмия в обогащенный продукт (вельц-окись). Благородные металлы и медь остаются в клинкере.
і Цинк в обожженном концентрате находится в соединениях: ZnS04, ZnO, ZnOFeqOq, 2ZnOSiOq и ZnS.
Сульфат цинка растворяется в воде и на его выщелачивание кислоты не расходуется. Высокое содержание сульфата цинка в обожженном концентрате вызывает повышение концентрации цинка в растворе, что приводит к нарушению баланса серной кислоты в замкнутом производстве. Окись цинка легко растворяется в серной кислоте по реакции:
ZnO + HgS04 = ZnS04 + Н20
Полнота выщелачивания окиси цинка зависит от содержания в растворе достаточного количества серной кислоты, свойств окиси цинка, крупности частиц и условий выщелачивания. Чем выше температура обжига концентрата, тем труднее растворяется полученная окись цинка.
Феррит цинка значительно труднее растворяется в разбавленной серной кислоте, чем окись цинка. Так, например, при температуре 40 С и концентрации серной кислоты 100 г/л в раствор переходит менее 4% цинка. Для перевода в раствор цинка из ферритных соединений необходима высокая концентрация серной кислоты, равная 200-300 г/л и высокая температура 80-90 С [70]. При этом в раствор одновременно с цинком переходит содержащееся в феррите цинка трехвалентное железо.
Ортосиликат цинка 2ZnOSi02, присутствующий в обожженном /
концентрате, легко растворяется в серной кислоте. Исследования Ф.М.
Лоскутова и Р.Я. Подольской показали, что окись цинка связанная в
ортосиликат цинка, растворяется так же, как свободная окись цинка. Сульфид
цинка практически нерастворим в слабом растворе серной кислоты и почти і целиком переходит в твердый остаток от выщелачивания. Кремнезем
содержится во всех цинковых концентратах. В свободном виде он не
взаимодействует с серной кислотой, но, будучи связан с окислами свинца и
цинка в ортосиликаты, легко растворяется. Присутствие ортосиликатов свинца
и цинка в обожженном концентрате нежелательно, так как они служат /
основным источником загрязнения раствора кремнекислотой.
В процессе нейтрального выщелачивания гидролитическая очистка растворов является существенной операцией в гидрометаллургии цинка. Нормальное протекание электролиза, качество катодного осадка цинка и вся экономика процесса определяется в основном содержанием примесей в электролите. Гидролитическим путем удаляются такие примеси как железо, мышьяк, сурьма, алюминий и медь.
Концентрация водородных ионов (рН) как показателя степени кислотности или щелочности среды имеет базовое значение для процесса * гидролитической очистки растворов сульфата цинка. Но поддержание рН на уровне нейтральной ветви еще не означает полного вывода этих примесей из
цикла выщелачивания. Нижний продукт нейтральных сгустителей, в котором концентрируются примеси при гидролитической очистке, поступает на впщелачивание в кислую ветвь. Здесь все осажденные ранее примеси в большей или меньшей степени снова переходят в раствор под действием серной кислоты.
Вследствие избирательного свойства серной кислоты растворять преимущественно окись цинка в стадии кислого выщелачивания, полного обратного растворения примесей не наблюдается. Этим обеспечивается вывод примесей из процесса с цинковыми кеками. Обратное растворение примесей зависит от кислотного режима, продолжительности выщелачивания и особенно от конечной кислотности пульпы, поступающей на сгущение.
Легче всего растворяются гидраты меди, затем соединения мышьяка, гидраты железа и кремнекислота. Следовательно, для того чтобы предупредить накопление этих примесей в процессе и обеспечить наиболее полный их вывод из цикла выщелачивания, необходимо иметь в кислой ветви минимальную кислотность. Эта кислотность должна быть достаточной для полного извлечения растворимого цинка в раствор. Такие примеси как: медь, кадмий, кобальт удаляются цементационной очисткой (Рис. 1.1).
Качество очищенного раствора напрямую связано с качеством электролиза, выходом по току и расходом электроэнергии (Табл. 1.1).
Вредными примесями на электролизе являются: медь, мышьяк, сурьма, железо, кобальт, никель, германий. Присутствие этих примесей в растворе электролита оказывает отрицательное влияние на процесс электролиза цинка.
?.*
0 0,5 /,/7 t,S 2,0 2,5 3,0 г/л
Зависимость выхода по току при
ал 0,2 3 was 060,7 us 0,9 і электролизе цинка от количества
и,, „,i ч* ъ-*^,-* u,v v,' у, «. примесей в растворе
.Влияние примесей на выход по току при электролитическом осаждении цинка из раствора (80 г/л Zn + 100 г/л H2S04^ при температуре 2СРС и плотности тока 2000 а/м : 1-Cd; 2- Fe; 3- Ag; 4- Co; 5-Cu; 6- Ni; 7- Sb/
Рисунок 1.1 - Влияние вредных примесей на качество цинка и расход
электроэнергии
Таблица 1.1 - Выход по току в зависимости от содержания As и Sb (24- часовое осаждение, температура 22-26 , плотности тока 250 а/м )
Вредность этих примесей позволяет объяснить ряд напряжений т.к. наличие в электролите ионов более электроположительных, чем цинк требуют меньшее значение напряжения источника постоянного тока и будут осаждаться на катоде совместно с цинком. Кроме того, при подаче ОЭ из электролизного цеха в растворе появляются катионы металлов получаемых при электролизе,
которые оказывают значительное влияние на процессы осаждения гидроокисей металлов (Рис 1.2).
Количество цинка, выделяемого 1 а х ч составляет 1,2193 г и называется электрохимическим эквивалентом. При электроосаждении получается меньшее количество цинка, причиной этого является протекание на катоде одновременно с основным процессом разряда ионов цинка побочных электрохимических процессов
2ЇҐ + 2еН2, Fe+3 + еТе+2 . (1.1)
и др. вторичных химических реакций.
Отношение теоретического количества электричества к фактически затраченному для выделения определенного вещества называется выходом по току. Выход по току зависит от концентрации ионов цинка и водорода (кислотности) в электролите, от катодной плотности тока, температуры электролита, наличия примесей присутствующих в электролите и от состояния катодной поверхности.
а)
Влияние концентрации катиона в растворе на рН осаждения гидроокисей металлов
%
e>
«A.
I too
—*-: _ Т*-р—Lo
5,0 5,5 6,0 S.S 7,0 7,S pH
Влияние концетрации цинка в растворе на рН выпадения
q\ гидроокиси цинка
Рисунок 1.2 - Зависимость состава пульпы от рН
Zn+ l/202 = ZnO.
(1.2)
(1.3)
ZnO + H2S04 = ZnS04 + н2о.
Практика электролиза показала, что влияние таких примесей как медь, железо, мышьяк, сурьма, кобальт, германий снижает выход по току. Выход по току на электролизе колеблется в пределах 85 - 92%.
Расход электроэнергии при прочих постоянных условиях обратно пропорционально выходу по току. Поэтому каждый процент снижения выхода по току означает увеличение расхода электроэнергии на один процент.
Примеси железа и марганца катодный цинк не загрязняют, однако наличие этих примесей снижает выход по току.
Сурьма - одна из самых вредных примесей в электролите. Присутствие в растворах даже небольшого количества сурьмы резко меняет технико-экономические показатели электролиза. Способностью сурьмы в растворах электролита является возможность образования соединения с водородом SbH3,
/
что резко снижает перенапряжение водорода. Незначительное увеличение сурьмы в растворах обнаруживается при электролизе в виде полос, царапин, неровных поверхностей, которые затем углубляются и осадок приобретает зернистый вид. Гранулы его легко отпадают от основной пластины.
Объясняется это тем, что на примесях очень малая плотность тока, сильное выделение водорода - перенапряжением водорода в условиях недостатка кислых растворов. Местное локальное объединение раствора в поверхностных слоях ионами водорода приводит к образованию щелочи, а это вызывает выделение окисленного цинка и возникновение губки.
Сурьма и мышьяк отлагаются на катоде вместе с цинком и значительно снижают выход по току.
' Также одним из наиболее вредных примесей по влиянию на выход по току является германий, который чрезвычайно резко понижает выход по току даже при очень малой концентрации (таблица 1.2.) [61].
Таблица 1.2 - Влияние примеси германия на выход по току
В современной практике установлен следующий состав нейтрального раствора таблица 1.3 [61 ].
Таблица 1.3 — Состав нейтрального раствора
1.1.2 Типовой технологический процесс выщелачивания
Решающим звеном в процессе гидрометаллургии цинка является процесс выщелачивания. От него в значительной мере зависят технико-экономические показатели всего завода, в первую очередь извлечение металла, расход электроэнергии и себестоимость цинка. Типовой технологический процесс выщелачивания описан в [61, 62].
В рассматриваемом цехе осуществляется выщелачивание продуктов обжига сульфидных цинковых концентратов в отработанном электролите Получаемый раствор, содержащий цинк, очищается от микропримесей и передается в электролитный цех, остаток от выщелачивания - цинковый кек -передается на дальнейшую переработку в вельц-цех.
Целью выщелачивания является, обеспечить как можно более полный перевод цинка в раствор, а также сопутствующих ему ценных компонентов (кадмий, индий и т.п.) при минимальном загрязнении раствора примесями,
/
вредными для последующих операций - отделения твердого от жидкого и электроосаждения цинка. Также для выщелачивания не менее важно получить пульпу с определенными физическими свойствами, обеспечивающими необходимую скорость ее отстаивания и фильтрации (рисунок 1.3), которая определяет по существу, производительность цеха выщелачивания, так как объем оборудования для этих целей превышает 90% от общего оборудования цеха.
Собственно выщелачиванием называют процесс избирательного растворения одного или нескольких составляющих огарка с целью отделения их от пустой породы.
Ъ 8 10 12 W 15 18 20 30 40 50 SO 70 80 SO 100110 Время от начала опьша, мин
1 — рН: 2 —Си; 3 — SlOt: 4 — Л$; І— Гсо0щг — $Ь; 7-скоросгь отстаїш.нши
Рисунок 1.3 Изменение химического состава и физических свойств кислой пульпы в процессе нейтрализации ее огарка.
Однако в гидрометаллургии под переделом «выщелачивание» понимают совокупность ряда таких операций, как растворение окисла цинка и других компонентов в серной кислоте, отстаивание, сгущение и фильтрация пульпы,
гидролитическая очистка растворов от примесей, а также другие производственные операции, обеспечивающие получения чистого раствора для элёктроосаждения цинка.
Процесс выщелачивания осуществляется по двустадийной схеме. При одностадийном выщелачивании снижается влияние вредных примесей на качество цинка, но процент выхода цинкового кека (отходов) достигает 50%. При двухстадийном выщелачивании 35-39% [70]. На кислой стадии часть примесей, осажденных при нейтрализации пульпы на первой стадии, вновь переходит в раствор и с течением времени накапливается в процессе. Рдвновесие устанавливается после того, как количество выводимых из процесса с влажным кеком примесей станет равным количеству примесей, поступающих в процесс из огарка и других материалов. Вследствие циркуляции примесей при двухстадиинои схеме на стадии нейтрального выщелачивания, получают растворы с большим содержанием примесей, чем при одностадийной схеме. Основная задача реконструкции цеха помимо увеличения объемов производства, предусматривает улучшение технико-экономических показателей за счет оптимизации процесса, т.е. уменьшения количества кека и максимального использования исходного сырья.
і Таким образом, можно отметить основные особенности типового процесса выщелачивания:
1. В процессе выщелачивания производится перевод цинка в растворимое состояние, причем для каждого соединения необходим свой режим (условия 1ІЇ, при которых происходит наибольший переход цинка данного соединения в растворимое состояние). Выбор суммарного технологического режима осложняется тем, что исходные сульфидные концентраты получаются из разных месторождений и могут иметь различный состав. Целесообразно проанализировать изменения состава сырья.
*
2. Качество очищенного раствора напрямую связано с качеством
электролиза, выходом по току и расходом электроэнергии. Незначительное
увеличение сурьмы, мышьяка проявляется при электролизе в виде полос,
царапин, неровных поверхностей, что определяет как потери цинка, так и
ухудшение его качества. Сурьма, мышьяк, германий (последний даже при
очень малых концентрациях) резко понижают выход по току (таблица 1.2.).
Для выщелачивания очень важно получить пульпу с определенными физическими свойствами, обеспечивать необходимую скорость ее отстаивания и фильтрации, задающую по существу производительность цеха выщелачивания, поэтому 90% оборудования решают эту задачу.
Процесс выщелачивания осуществляется по двустадийной схеме, что обеспечивает снижение выхода цинкового кека (отходов) с 50 до35-39%, но определяет увеличение количества примесей. Важно установить двустадийный режим, минимизирующий циркуляцию примесей.
Непрерывный способ выщелачивания позволяет с высокой степенью использовать гидрометаллургическое оборудование, так как, при этом исключаются простои на заполнение и опорожнение аппаратуры, можно осуществить полную автоматизацию управления технологическим режимом, максимально сохранить тепло экзотермических реакции для последующих производственных операции. Однако этот способ требует высокосортное сырье стабильного состава, переработка низкосортного сырья приводит к серьезным расстройствам ТП. Непрерывный процесс выщелачивания также требует большого объема циркулирующих растворов для транспортировки огарка.
/
1.2 Анализ исходного технологического процесса выщелачивания на
ЧЦЗ, проблем при увеличении объемов производства, возникающих
1 требовании к качеству цинка
Челябинский цинковый завод производит большую часть цинка России. Завод работает по классической гидрометаллургической схеме производства цинка с применением трехстадийной очистки растворов для электролиза. Технико-экономические показатели производства на уровне лучших зарубежных предприятий. В основу технологии заложена схема завода «Трейл» (Канада), которая откорректирована по опыту завода «Электроцинк» и на базе исследовании, производимых непосредственно на заводе [62].
1.2.1 Основные стадии технологического процесса выщелачивания
На 1995 год ТП классификации и выщелачивания обожженных цинковых концентратов и очистки растворов цинкового сульфата велся по соответствующей технологической схеме представленной на рисунке 1.4, и может быть разбит на этапы: 1 Классификация и измельчение песков.
, Пульпа - обожженный цинковый концентрат совместно с отработанным цинковым электролитом (ОЭ) поступает в классификационное отделение выщелачивательного цеха, гидравлическим транспортом, в котором в качестве несущей среды используют оборотный кислый раствор. Использование нейтрального раствора не практикуется ввиду сильного зарастания трубопроводов сульфатами. Система гидравлического транспорта по сути исключает возможность предварительной подготовки огарка и не позволяет осуществлять точный весовой расчет и порционную дозировку материала.
Преимуществом гидравлического транспорта является возможность использования физического тепла огарка для создания необходимой температуры растворов при выщелачивании.
Классификация огарка должна обеспечить разделение песковой и иловой твёрдой части пульпы обжигового цеха с последующим измельчением песков и максимальным извлечением цинка из песковой фракции. Далее верхний слив гидроциклонов (ВСГ) поступает на нейтральное выщелачивание, а нижний слив гидроциклонов (НСГ) на предварительное выщелачивание песков.
Нейтральное выщелачивание и сгущение.
В процесс нейтрального выщелачивания растворителем служит слабый раствор серной кислоты — ОЭ. В результате происходит гидролиз таких примесей, как железо, медь, мышьяк, сурьма, алюминий. Пульпа из нейтральных пачуков поступает в нейтральные сгустителя для осветления. Для улучшения отстаивания в нейтральную пульпу добавляется водный раствор полиакриламида. Затем верхний слив нейтрального сгущения (ВСНС) поступал на очистку от меди, кадмия, кобальта.
3. Кислое выщелачивание, сгущение и противоточная отмывка цинковых
кеков.
Нижний слив нейтральных сгустителей (НСНС) поступает на кислое выщелачивание. Сюда же подается отработанный электролит, зумпфовые растворы отделений выщелачивания и сгущения, часть нейтральных растворов ГМЦ после окисления в них железа. После кислого выщелачивания пульпа поступает в сгустители. Затем нижний слив откачивается в 1-2 промывочные сгустители, работающие последовательно, где осуществляется противоточная отмывка цинковых кеков.
4. Очистка верхнего слива нейтральных сгустителей от меди, кадмия,
кобальта.
/ -
Верхний слив нейтральных сгустителей поступает на очистку от меди, кадмия и кобальта. Очистка проводится по непрерывной трехстадийной схеме цинковой пылью собственного производства и беловской цинковой пылью. Способ очистки цинковой пылью основан на электрохимическом замещении в растворе одних металлов другими.
5. Производство цинковой пыли.
Цинковая пыль собственного производства, применяемая для очистки растворов, получается распылением расплавленного металлического цинка сжатым воздухом с помощью ультразвуковой вихревой форсунки. Для осуществления указанных процессов использовались пневматические агитаторы (пачуки), сгустители, реактора, фильтр-пресса, гидроциклоны, шаровые мельницы, песковые баки, кислый конус, установка переработки цинксодержащих отходов, связанные между собой системой желобов и трубопроводов. Аппаратная схема цепи выщелачивания на 1995 год представлена на рисунке 1.5.
В реконструированном выщелачивательном цехе предполагается выделить одну основную производственную линию (схема на рисунке 1.4). -Классификация огарка и измельчение песков (участки № 1,7). -Нейтральное выщелачивание и сгущение (участки №2,3). -Кислое выщелачивание, сгущение и противоточная отмывка цинковых кеков (участки №4,5,6).
С учетом этого основное внимание было обращено на анализ вышеуказанных участков цеха.
25 і
Zn- пульпа с параметрами
Участок №1 Классификации огарка
Участок №2 Нейтрального выщелачивания
Участок №7 Выщелачивания песков
Участок №3 Нейтрального сгущения
НСНС
-* ВСНС
В вельц. цех
Участок №4 Кислого выщелачивания
Участок №5 Кислого сгущения
ВСКС
Участок №6 Противоточной отмывки
Участок №8 Окисления железа
В вельц.цех
В обжиговый цех ОЭ
ВСГ - верхний слив гидроциклонов; НСГ - нижний слив гидроциклонов; ВСКС - верхний
слив кислого сгущения; НСНС - нижний слив нейтрального сгущения; ВСНС - верхний
слив нейтрального сгущения; ОЭ - отработанный электролит;
Рисунок 1.4 -Технологическая схема цепи выщелачивания на 1995 год
1.2.2 Классификация огарка и измельчение песков
Исходное сырье (пульпа) имеет различный состав по крупности, большой разброс характеристик, зависящих от поставщика. Классификация огарка должна обеспечить разделение песковой (+0,2 мм) и иловой (- 0,2 мм) твёрдой части пульпы обжигового цеха с последующим измельчением песков и максимальным извлечением цинка из песковой фракции. рН пульпы поддерживается на уровне 4.6 - 5.
Пульпа получается в обжиговом цехе, где огарок смешивается с отработанным электролитом, поступающим из выщелачивательного цеха и распределительного бака. Затем пульпа поступает самотеком в классификационное отделение выщелачивательного цеха. Перед подачей пульпы насосами в гидроциклоны, происходит ее перемешивание в 1-м из 2-х реакторов поочередно, где рН пульпы должен поддерживается на уровне 4.6 -5? один реакторов резервный для обеспечения непрерывности процесса в аварийных условиях. Важен контроль давления в гидроциклонах для более кгчественного отделения фаз жидкого и твердого в пульпе, путем контроля производительности насосов.
/
Гидроциклоны (6x2 шт)
Zn пульпа I ^-
из I ffl
обжигового ! «у
цеха
о. о
я ф а.
Сжатый воздух
ОЭ,
растворы ГМЦ
Насосы
гидроциклонов
6x2 шт.
Шаровые
мельницы
(2x2 шт)
Песковые баки №1, 2
Насосы (3x2 шт)
Песковый пачук №3
Кислый конус
нскк
Песковый бак№3
Окислительный пачук №2
Вельц-цех
Рисунок 1.5 - Аппаратная схема цепи выщелачивания на 1995 год
Процесс классификации огарка производится в гидроциклонах. С целью поддержания Ж: Т нижнего слива гидроциклонов 0,5 - (2:1) и получения раствора верхнего слива гидроциклонов с содержанием песковой фракции +0,2 не более 0,5 г/л, размер насадок нижнего слива гидроциклонов колеблется от 18
до 28 мм в зависимости от количества твердого в поступающей пульпе,
Химическое описание процесса получения цинка
Технологический процесс получения цинка описан в работах [2, 21, 24, 27, 36, 54, 63, 65, 74]. Большинство заводов работает по классической гидрометаллургической схеме производства цинка с применением трехстадийной очистки растворов для электролиза. Первичным сырьем для производства цинка являются, почти исключительно сульфидные цинковые концентраты. Заводы перерабатывают цинковые концентраты Российских горно-обогатительных комбинатов: Учалинского, Сибайского, Гайского, Кировградского, Салаирского; а также импортное сырье стран ближнего зарубежья. Концентраты поступают на заводы в контейнерах или навалом в железнодорожных вагонах. Цинк получают гидрометаллургическим способом: обжиг цинковых концентратов, выщелачивание огарка с очисткой растворов и электролитическое осаждение цинка с последующим переплавом катодов. Основной целью обжига сульфидных цинковых концентратов при гидрометаллургическом методе переработки является окисление сульфидов и перевод цинка состояние, облегчающее его переход в раствор. Главными задачами выщелачивательного передела являются обеспечение наиболее полного перевода цинка в раствор, отделение раствора от остатка и очистка цинкового раствора от примесей. Все указанные задачи решают, стремясь обеспечить комплексное использование сырья. Выщелачивание 11 производится в несколько стадий. Первая стадия нейтральное выщелачивание, вторая стадия кислое выщелачивание с целью доизвлечения цинка и уменьшения количества кека. Выщелачивание обоженного цинкового концентрата производится обычно отработанным электролитом, получаемым в результате электроосаждения цинка из очищенного раствора. і Растворы из выщелачивательного цеха попадают в электролитный цех, где в результате электролиза на катоде выделяется металлический цинк, а в электролите образуется эквивалентное количество серной кислоты, используемой дальше в производстве цинковых растворов. Остаток от выщелачивания (цинковый кек) перерабатывают с целью -доизвлечения из него ценных цветных металлов. В отечественной практике принято его вельцевание. Целью вельцевания является возгонка цинка, свинца и кадмия в обогащенный продукт (вельц-окись). Благородные металлы и медь остаются в клинкере. і Цинк в обожженном концентрате находится в соединениях: ZnS04, ZnO, ZnOFeqOq, 2ZnOSiOq и ZnS. Сульфат цинка растворяется в воде и на его выщелачивание кислоты не расходуется. Высокое содержание сульфата цинка в обожженном концентрате вызывает повышение концентрации цинка в растворе, что приводит к нарушению баланса серной кислоты в замкнутом производстве. Окись цинка легко растворяется в серной кислоте по реакции: ZnO + HgS04 = ZnS04 + Н20 Полнота выщелачивания окиси цинка зависит от содержания в растворе достаточного количества серной кислоты, свойств окиси цинка, крупности частиц и условий выщелачивания. Чем выше температура обжига концентрата, тем труднее растворяется полученная окись цинка. і Феррит цинка значительно труднее растворяется в разбавленной серной кислоте, чем окись цинка. Так, например, при температуре 40 С и концентрации серной кислоты 100 г/л в раствор переходит менее 4% цинка. Для перевода в раствор цинка из ферритных соединений необходима высокая концентрация серной кислоты, равная 200-300 г/л и высокая температура 80-90 С [70]. При этом в раствор одновременно с цинком переходит содержащееся в феррите цинка трехвалентное железо. Ортосиликат цинка 2ZnOSi02, присутствующий в обожженном / концентрате, легко растворяется в серной кислоте. Исследования Ф.М. Лоскутова и Р.Я. Подольской показали, что окись цинка связанная в ортосиликат цинка, растворяется так же, как свободная окись цинка. Сульфид цинка практически нерастворим в слабом растворе серной кислоты и почти і целиком переходит в твердый остаток от выщелачивания. Кремнезем содержится во всех цинковых концентратах. В свободном виде он не взаимодействует с серной кислотой, но, будучи связан с окислами свинца и цинка в ортосиликаты, легко растворяется. Присутствие ортосиликатов свинца и цинка в обожженном концентрате нежелательно, так как они служат / основным источником загрязнения раствора кремнекислотой. В процессе нейтрального выщелачивания гидролитическая очистка растворов является существенной операцией в гидрометаллургии цинка. Нормальное протекание электролиза, качество катодного осадка цинка и вся экономика процесса определяется в основном содержанием примесей в электролите. Гидролитическим путем удаляются такие примеси как железо, мышьяк, сурьма, алюминий и медь.
Система контроля и регулирования ТП
На исходный момент весь контроль и регулирование ТП осуществлялись вручную. До 1995 года в выщелачивательном цехе метрологический контроль, за исключением двух датчиков рН-метрии на входе пульпы в цех из обжигового цеха и на смыв огарка в обжиговый цех, проводился в цеховой лаборатории обходами раз в час, с получением результатов через полчаса. Но наличие большого количества крупной фракции(абразива) в пульпе из обжигового цеха, приводило к быстрому износу рН-метров на входе в цех. В случае аварий цеховая лаборатория может осуществлять экспресс анализ раз в 5 минут. Основные измеряемые параметры даны в таблице 1.4. Таблица 1.4 - Параметры метрологического контроля. Продолжение таблицы 1.4 ) Продолжение таблицы 1. Кроме этого данные технологического процесса фиксировались в лабораторный журнал (Таблица 1.5). Таблица 1.5 - Перечень параметров лабораторного журнала и их влияние на качество цинка 1.2 Постановка цели и задач автоматизации исследований Суммируя результаты анализа типового процесса выщелачивания и конкретного технологического процесса в цехе выщелачивания ЧЦЗ можно выделить следующие основные проблемы возникшие при увеличении объемов рабочего продукта, повышении требований к качеству цинка: , 1. Исходное сырье (пульпа) имеет различный состав по крупности, большой разброс характеристик, зависящих от поставщика. Классификация огарка должна обеспечить разделение песковой (+0,2 мм) и иловой (- 0,2 мм) твёрдой части пульпы обжигового цеха с последующим измельчением песков и максимальным извлечением цинка из песковой фракции. Все это делает трудно определимой зону рабочих режимов ТП. 2. Несовершенное технологическое оборудование, не могло обеспечить стабильности рН (показатель количества водородных ионов) на всех стадиях ТП, причем скачки рН на различных участках взаимосвязаны. Необходимо / выдерживать рН в пределах 4.8-5.0, потому что при увеличении рН начинает выпадать в осадок гидроокись цинка, при уменьшении же рН начинают переходить в растворимое состояние ряд вредных примесей (медь, железо и т.д.). Кроме того, при подаче ОЭ из электролизного цеха в растворе появляются катионы металлов получаемых при электролизе, которые оказывают значительное влияние на процессы осаждения гидроокисей металлов. 3. Процесс выщелачивания осуществляется по двустадийной схеме, что обеспечивает снижение выхода цинкового кека (отходов) с 50 до35-39%, но определяет увеличение количества примесей. Важно установить двустадийный / режим, минимизирующий циркуляцию примесей.
Даже незначительное влияние таких примесей как медь, железо, кобальт, мышьяк, сурьма, германий резко снижают выход по току. Наличие примесей сурьмы, резко снижает и качество цинка (полосы, царапины, зернистость). і 4 Увеличение объемов производства требовало увеличение объемов рабочего продукта, а существовавшая аппаратная схема с трудом обеспечивала имеющиеся потоки (отделение нейтрализации). Для выщелачивания очень важно получить пульпу с определенными физическими свойствами, обеспечивать необходимую скорость ее отстаивания и фильтрации, задающую по существу производительность цеха выщелачивания, поэтому 90% оборудования решают эту задачу. 5 Существовавшая несихронность, несогласованность операций ТП с учетом больших неконтролируемых отклонений параметров ТП, не обеспечивала согласованности ТП по двухстадийной схеме работы, определяла возможность возникновения аварийных ситуаций. 6. Низкий уровень автоматизации, всего два автоматизированных прибора, контроль вручную, не позволяющие держать ТП в требуемых технологических режимах, обеспечить сигнализацию и аварийную защиту, давал большое влияние «человеческого фактора», особенно в ночную смену. » 7 Непрерывный способ выщелачивания позволяет с высокой степенью использовать гидрометаллургическое оборудование, так как, при этом исключаются простои на заполнение и опорожнение аппаратуры, можно осуществить полную автоматизацию управления технологическим режимом, максимально сохранить тепло экзотермических реакции для последующих производственных операции. Однако этот способ требует высокосортное сырье стабильного состава, переработка низкосортного сырья приводит к серьезным расстройствам ТП. Непрерывный процесс выщелачивания также требует большого объема циркулирующих растворов для транспортировки огарка.
Анализ факторов, определяющих качество процесса выщелачивания
Одним из основных технологических процессов гидрометаллургии, представляющим наибольший интерес с точки зрения математического описания, является выщелачивание металла из руд и рудных концентратов [26, 27]. Хотя физико-химические закономерности, описывающие этот процесс, в основном известны, количественное описание выщелачивания в реальных производственных условиях обычно вызывает серьезные затруднения, так как трудно учесть все факторы, характеризующие сырье, аппаратурное оформление процесса и режимы при значительных объемах перерабатываемых материалов и большой длительности этого процесса. Рассмотренный непрерывный технологический процесс выщелачивания представляет собой сложную систему с непрерывно изменяющимися входными и выходными параметрами. С учетом исследований целесообразно на первом этапе использовать эмпирические модели, позволяющие оценить влияние однофакторных переменных на технологический процесс и взаимосвязь между ними.
В ходе исследований рассматривалось изменение параметров как во времени, так и пространстве и по составу. По данным за год по составу сырья были проанализированы состав и разброс сырья (таблица 2.1 и рисунок 2.1). Анализ материалов, особенно графика, подтвердил большой разброс параметров сырья, что определяло невозможность выбора какой-либо одной точки рабочего режима, а необходимость поиска зоны рабочих режимов, обеспечивающих повышенное качество и максимальный выход цинка. С учетом представлялось целесообразным попытаться выявить количественные закономерности, обработав статистическими методами экспериментальный материал, накопленный за некоторый промежуток времени, используя эмпирическую модель [9]. , Таблица 2.1 - Анализ состава сырья (1998г.) Корреляция факторов Март ср. Со ср. Си -ср. Cd -ср. As -ср Ye . Ni -ср Sb н/ф Si02 н/ф ТВ ср. Zn 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Рисунок 2.1 - Анализ состава сырья (1998г.)
Данные, представленные в лабораторном журнале цеха выщелачивания за 98-99 годы, были переведены в таблицы, пример которых дан в приложении 1. На основе полученных таблиц были построены временные характеристики технологического процесса , представленные на рисунке 2.2. В частности эти кривые показали четкую связь между количеством выпускаемой продукции и смещением рН в зоне заданных режимов (отсутствие провалов). Таким образом, одним из достоинств имитационных моделей является визуальное представление особенностей технологического процесса выщелачивания. Анализ данных лабораторного журнала также подтвердил, что уже при имеющихся объемах рабочего продукта возникало частое засорение пачуков на участке нейтрализации. т Повышенного значения рН Время, ч —— ph пульпы —— ph ВСНС —— ph 2 пачук —п— ph н/п Уменьшение суточного продукта Пониженного значения рН Время, ч -- ph пульпы -- ph ВСНС -- ph 2 пачук -о— ph н/п Увеличение примесей, уменьшение суточного продукта Среднее значение рН Время, ч -я— ph пульпы -в—ph ВСНС —— ph2 пачук -о—ph н/п , Нормативные показатели Рисунок 2.2 - Основные факторы, влияющие на ТП При исследованиях для построения эмпирических моделей использовались 2 варианта уравнений регрессии: без учета (2.1) и с учетом инерционных процессов (2.2). і , (2.1) xt - входные переменные, число п, Yi - выходные переменные, характеризующие ТП, а,у- стандартизированные коэффициенты связи:
. Состояние и перспективы развития систем автоматизации
Разработке средств автоматизации непрерывных производственных процессов посвящено большое количество литературы. Проектирование сложных автоматизированных комплексов, является достаточно тяжелой задачей, выполняемой при определенных ограничениях, обусловленных техническими требованиями, условиями эксплуатации объекта, выбранным методом проектирования, уровнем технологии, организации производства, экономическими возможностями. Ограничения, вытекающие из общих технических требований, предъявляемых к проектируемому объекту, формируются на основе назначения объекта; критериев эффективности функционирования; установленного перечня решаемых задач и уровней их приоритета; характера взаимодействия и развитости связей комплекса с объектом контроля (число каналов, тип, характер сигналов, пропускная способность, помехозащищенность); возможностей комплектующих изделий и аппаратуры. Эксплуатационные ограничения диктуются особенностями АК применения (стационарный, подвижный); характером механических внешних воздействий; режимом работы (облегченный, нормальный, с перегрузкой); характером воздействия окружающей среды; условиями обслуживания.
Ограничения, обусловленные методом проектирования и уровнем технологии, организации производства, являются менее определяющими, чем первые две группы ограничений, однако они существенно влияют на процесс проектирования, так как требуют учета существующего уровня знаний в областях проектируемого изделия (прототипы), технологии его производства, возможностей применения современных технических средств, уровня подготовки разработчика, технического уровня оборудования, сроков проектирования, возможностей лабораторного оборудования и уровня использования вычислительных средств в проектировании. Все это определяет необходимость предварительной проработки проекта с точки зрения современных информационных технологий (инжиниринг). Проектирование следует проводить сверху вниз, т.е. от комплекса в целом к его подсистемам более низкого уровня. Процесс проектирования на каждом уровне делится на этапы внешнего и внутреннего проектирования. При внешнем проектировании формируются требования к комплексу, определяющие общие принципы контроля, стимулирующие и контролируемые сигналы, обосновываются значения основных критериев эффективности, функциональные, параметрические ограничения. На этапе внутреннего проектирования определяются внутренние характеристики подсистем. Эти этапы повторяются при переходе с одного уровня проектирования на другой.
Современный этап развития средств автоматизации и систем управления в мире характерен следующими особенностями [32, 41, 64, 78]: 1. Основные принципы организации и проектирования: - системный подход, максимальная эффективность функционирования; -совместимость подсистем (безналадочная сопрягаемость), типовость решений (унификация средств и методов); - поэтапность внедрения и возможность развития при устойчивости основной структуры; сетевая иерархическая структура, объединяющая несколько подсистем, гибкая, надежная, позволяющая регулировать произвольный закон управления, собирать и обрабатывать любой требуемый объем информации, синтезировать и проверять математические модели работы исследуемых узлов объекта, обеспечивающая воспроизводимость, повышение точности и достоверности результатов; системность оценки; ! I агрегатно-блочный принцип построения автоматизированных комплексов, базирующихся по возможности на серийных модулях и устройствах, при этом изменение или замена функционального модуля ведет к минимальным преобразованиям схем соединений без внесений изменений в другие модули (блоки). - "неуничтожаемость" и максимум информации; "психологический комфорт" исследователя. , 2. Интеллектуализацией полевого оборудования, что включает в себя: - переход на микропроцессорный базис при обработке сигналов сенсора. Широкое применение цифровой обработки встроенными микропроцессорными углами для решения задач линеаризации выходного сигнала, компенсации влияния окружающей среды, температурных и механических воздействий, временной нестабильности; - принятие цифровых протоколов обмена по линиям связи на уровне датчиков. Применение комбинированных протоколов обмена (например HART), при которых цифровые пакеты данных накладываются на аналоговый сигнал и передаются в систему управления по традиционным линиям связи (витой паре); - комбинирование нескольких физических сенсоров в одном приборе для получения нового устройства с качественно новыми свойствами. Например, в многофункциональном расходомере модели 3095 Fisher -Rosemount возможно получение данных о давлении (абсолютном и перепаде), температуре и вычисленном расходе среды в процессе [84]; - двунаправленный характер обмена данными с датчиком, позволяющий производить дистанционные операции - диагностирование, калибровку и подстройку, а также опрашивать текущее состояние оборудования датчиков; / - использование разнообразных конфигураторов - устройств, позволяющих производить обслуживание, диагностику и конфигурирование (задание опций, режимов и параметров функционирования) полевого оборудования; - стремление сократить стоимость подключения посредством уменьшения длины магистралей обмена, количества монтажного и соединительного оборудования путем перехода к размещению датчиков на одной шине обмена (много-абонентское размещение на моноканале); - переход к комплексному характеру обслуживания датчиков со стороны шины обмена с решением вопросов электропитания, помехозащищенности и безопасности подключения, а также простоты решения вопросов расширения и переконфигурации; - поддержка открытых стандартов с полной взаимозаменяемостью между различными поставщиками. Например, вышеупомянутый стандарт HART поддерживается консорциумом из более чем 80 ведущих мировых производителей, благодаря чему обеспечивается полная взаимозаменяемость датчиков, исполнительных устройств и коммуникационно-связного оборудования. 3. Переходом к интегрированным информационным решениям в масштабе предприятия - "снизу доверху", а именно: - способность к объединению в составе локальных сетей предприятия. Приборные магистрали, локальные сети контроллеров и операторских станций должны обладать возможностью выхода на сети предприятия разнообразного назначения и с различными протоколами обмена путем подключения к шлюзам, мостам и согласователям протоколов, причем должна быть обеспечена "прозрачность" обмена как со стороны сетей офисного уровня, так и со стороны полевых сетевых структур; - интегрируемость с офисными приложениями в информационных средах, ставших стандартами "де-факто" - Windows (З.хх/95/NT), UNIX с прозрачным двусторонним обменом данными с каждого рабочего места. Это означает, что к данным процесса должен быть обеспечен доступ со стороны стандартных механизмов этих сред - DDE, OLE. При этом данные должны как экспортироваться из производственных процессов в офисные приложения с целью применения развитых средств последних, так и наоборот, управление производственными процессами должно осуществляться на основе традиционной техники работы с офисными приложениями; - интегрируемость с АСУП - приложениями, что подразумевает работу в формате наиболее распространенных систем управления баз данных (СУБД), при этом на уровне оборудования должно обеспечиваться управление в реальном времени, на уровне обслуживающего персонала-оперативная информация о состоянии парка оборудования и статистика его работы, на уровне управления предприятием - полные данные об экономическом состоянии производства; - поддержка работы в составе территориально распределенных сетей передачи данных, особенно в среде Internet. Использование протяженных линий передачи данных, особенно в малодоступных местах. Широкое использование спутниковых каналов связи. Возможность сбора и анализа денных о работе предприятия из отдаленных офисов, находящихся, возможно, на другом континенте; - обеспечение возможности много-платформенных конфигураций, т.е. реализации одних и тех же функций на базе оборудования и программного обеспечения разнообразных производителей с возможностью масштабирования, т.е. перехода по мере необходимости на более производительные модели вычислительных средств.
Похожие диссертации на Автоматизация технологического процесса выщелачивания в электролитном производстве цинка
