Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям
Описаны системы сбора информации, которые предназначены для осуществления мониторинга и диспетчерского контроля удалённых объектов плавильного и формовочно-заливочного участков. Показаны точки съёма, контролируемые параметры и типы установленных датчиков контроля. Предложено использовать данные сист...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Металл и литье Украины |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160492 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям / И.А. Шалевская, А.В. Богдан, В.О. Шинский // Металл и литье Украины. — 2015. — № 2. — С. 25-28. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-160492 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1604922019-11-08T01:26:08Z Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. Описаны системы сбора информации, которые предназначены для осуществления мониторинга и диспетчерского контроля удалённых объектов плавильного и формовочно-заливочного участков. Показаны точки съёма, контролируемые параметры и типы установленных датчиков контроля. Предложено использовать данные системы для экологического мониторинга и контроля технологических параметров оборудования. Описано системи збору інформації, які призначені для здійснення моніторингу та диспетчерського контролю віддалених об’єктів плавильного та формувально-заливальних ділянок. Показані точки знімання, контрольовані параметри і типи встановлених датчиків контролю. Запропоновано використовувати дані системи для екологічного моніторингу і контролю технологічних параметрів обладнання This article describes the information collection system that is designed for monitoring and Supervisory control of remote objects melting and moulding and casting areas. Shows the point of removal, control parameters and types of installed sensors. It is proposed to use these systems for environmental monitoring and control of technological parameters of the equipment. 2015 Article Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям / И.А. Шалевская, А.В. Богдан, В.О. Шинский // Металл и литье Украины. — 2015. — № 2. — С. 25-28. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160492 504.064.3: 621.745.57 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Описаны системы сбора информации, которые предназначены для осуществления мониторинга и диспетчерского контроля удалённых объектов плавильного и формовочно-заливочного участков. Показаны точки съёма, контролируемые параметры и типы установленных датчиков контроля. Предложено использовать данные системы для экологического мониторинга и контроля технологических параметров оборудования. |
| format |
Article |
| author |
Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. |
| spellingShingle |
Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям Металл и литье Украины |
| author_facet |
Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. |
| author_sort |
Шалевская, И.А. |
| title |
Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям |
| title_short |
Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям |
| title_full |
Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям |
| title_fullStr |
Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям |
| title_full_unstemmed |
Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям |
| title_sort |
экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160492 |
| citation_txt |
Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья по газифицируемым моделям / И.А. Шалевская, А.В. Богдан, В.О. Шинский // Металл и литье Украины. — 2015. — № 2. — С. 25-28. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT šalevskaâia ékologičeskijmonitoringobrazovaniâvrednyhvybrosovvcehelitʹâpogazificiruemymmodelâm AT bogdanav ékologičeskijmonitoringobrazovaniâvrednyhvybrosovvcehelitʹâpogazificiruemymmodelâm AT šinskijvo ékologičeskijmonitoringobrazovaniâvrednyhvybrosovvcehelitʹâpogazificiruemymmodelâm |
| first_indexed |
2025-07-14T13:07:13Z |
| last_indexed |
2025-07-14T13:07:13Z |
| _version_ |
1837627797798912000 |
| fulltext |
25МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 2 (261) ’2015
экомониторинга (запылённость воздуха, концентра-
ция СО, СО2, стирол, бензол и др.).
Разработанные во ФТИМС НАНУ системы сбора ин-
формации (рис. 1) предназначены для осуществления
мониторинга и диспетчерского контроля удалённых
объектов (оборудования) плавильного и формовочно-
заливочного участков. Сбор информации осуществля-
ется через обмен данными с УСО (промышленными
контроллёрами и платами ввода/вывода) в реальном
времени через драйверы. Дополнительно системы
обеспечивают обработку информации в реальном
времени, отображение информации на экране мони-
тора, отображение базы данных в реальном времени
с технологической информацией, отображают аварий-
ную информацию и сигнализацию, подготовку и гене-
рирование отчётов о ходе технологического процесса,
связи с внешними приложениями (СУБД, электронные
таблицы, текстовые процессоры и т. д.) [3].
В данной реализации предполагается внедрение
Центральной диспетчерской системы сбора данных,
которая ведёт опрос и получает информацию по
радиоканалу от двух локальных систем модельного
участка, а также плавильного и формовочно-зали-
вочного участков. В таблице приведены основные
объекты, участвующие при выполнении формовоч-
ных операций, плавки, заливки жидких сплавов, ох-
лаждении и удалении отливок, и точки контроля, еди-
ницы и диапазоны измерений каждого оборудования.
Локальные системы сбора данных представляют
собой совокупность датчиков и измерительных пре-
образователей, объединённых последовательной се-
тью опроса с компьютером [4]. Опрос точек контроля
происходит циклически с минимальной величиной
интервала 30 с. Значения параметров записывают-
ся в соответствующую таблицу локальной СУБД,
установленной на компьютере, а также передаются
на верхний уровень (в Центральную систему сбора
данных) по радиоканалу, либо дублирующему прово-
дному интерфейсу. На верхнем уровне данные также
вносятся в таблицу центральной СУБД, могут быть
В основе литья по газифицируемым моделям ле-
жит процесс получения отливок путём заполне-
ния формы жидким металлом в вакуумируемые
формы с пенополистироловой моделью, кото-
рая под действием теплоты жидкого металла гази-
фицируется. При этом модель замещается жидким
металлом, который впоследствии кристаллизуется и
затвердевает в вакуумируемой форме из несвязан-
ного кварцевого песка. Вакуумирование кварцевого
песка перед заливкой, в период заливки и кристал-
лизации металла обеспечивает прочность формы
за счёт перепада давления между атмосферным и
в форме, которое равно 0,05÷0,09 МПа. Кроме того,
вакуумирование формы обеспечивает эвакуацию
образовавшихся газов за пределы формы (контей-
нера) через вакуумпровод. Такое удаление газов
из сухого песка формы согласно проведённым из-
мерениям концентраций примесей в воздухе цеха
в 10-12 раз снижает показатели загрязнений атмос-
феры рабочей зоны по сравнению с литьём в тради-
ционные песчаные формы [1]. Несмотря на то, что
использование способа литья по газифицируемым
моделям (ЛГМ) способствует существенному сокра-
щению выбросов пыли и газов в атмосферу цеха и
окружающую среду и, как правило, показатели вы-
бросов вредных веществ не превышают предельно
допустимые, существует реальная необходимость
постоянного экологического мониторинга.
Цель работы – предупреждение выброса вредных
веществ в окружающую среду путём применения пер-
спективных литейных технологий и создания системы
экологического мониторинга литейных объектов.
В данном случае компьютерная сеть сбора и об-
работки данных, создаваемая в рамках этой работы,
обеспечит мониторинг оперативного дистанционного
контроля и защищённой передачи на центральный
сервер предприятия информации о состоянии эколо-
гической обстановки в рабочей зоне цеха ЛГМ, соб-
ственно всей его территории и окружающей среде[2].
Контролю подлежат выходные сигналы параметров
УДК 504.064.3: 621.745.57
И. А. Шалевская, А. В. Богдан*, В. О. Шинский*
Восточно-украинский национальный университет им. В. Даля, Северодонецк
*Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
Экологический мониторинг образования вредных выбросов
в цехе литья по газифицируемым моделям**
Описаны системы сбора информации, которые предназначены для осуществления мониторинга и
диспетчерского контроля удалённых объектов плавильного и формовочно-заливочного участков. Показаны
точки съёма, контролируемые параметры и типы установленных датчиков контроля. Предложено использовать
данные системы для экологического мониторинга и контроля технологических параметров оборудования.
Ключевые слова: контроль, выбросы вредных веществ, система сбора информации, литьё по
газифицируемым моделям, экологический мониторинг
**Работа выполнена под руководством д-ра техн. наук, проф. О. И. Шинского
26 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 2 (261) ’2015
Точки съёма информации мониторинга экологического состояния окружающей среды при выполне-
нии технологических операций в плавильном и формовочно-заливочном отделении участка литья
по газифицируемым моделям
Наименование
оборудования Контролируемые параметры Тип датчика Диапазон
измерений
Установка
регенерации песка
(электрическая)
температура формовочного материала
на входе в агрегат, Тс, °С;
температура формовочного материала на выходе
из агрегата, Тс, °С;
температура среды в агрегате, Тс, °С;
время работы агрегата, t, ч;
термопара ТХК
термопара ТХК
термопара ТХК
-
50-250
100-500
20-500
1-8-16
Электрическая
индукционная
тигельная
плавильная печь
с системой
подготовки и
охлаждения воды
температура металла (нагрев шихты,
расплавление и подогрев), Тм, °С;
температура металла при выпуске в ковш
заливочный Тм, °С;
содержание углерода в стали, %;
содержание углерода и кремния в чугуне, %;
содержание легирующих, %;
содержание серы, %;
температура охлаждающей воды
индуктора, °С;
температура охлаждающей воды
тиристоров ТПЧ, °С;
содержание СО в рабочей зоне агрегата, мг/м3;
содержание пыли в рабочей зоне агрегата, мг/м3;
термопара ТВР, ТПР
термопара ТВР, ТПР
спектральный анализ,
термический экспресс-
анализ
ТСМ-1088
ТСМ-1088
DEX-P2E/N
YokogamaDT450G
20-1800
1200-1800
0,1-1,0
3-5/1-5
0,2-20,0
0,02-0,3
20-80
20-80
0-100
0-100
Система
пылеулавливания
содержание СО на выходе из агрегата, мг/м3;
содержание пыли на выходе из агрегата, мг/м3;
время работы агрегата, t, ч
DEX-P2E/N
Yokogama DT450G
-
0-100
0-100
1-8-16
Системные связи и точки съёма параметров от оборудования формовочно-заливочного и плавильного отделений:
АРМ – автоматизированное рабочее место; САУ – система автоматического управления; УСО – устройство связи с объ-
ектом (измерительный преобразователь); ИМ – исполнительный механизм
27МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 2 (261) ’2015
в любой момент вызваны на экран оператором
АРМ (диспетчером) и представлены в виде табли-
цы либо графически. Диспетчер может отслежи-
вать информацию в режиме реального времени, а
также формировать отчёты за прошедший период
(смена, сутки, неделя).
Сами по себе локальная и центральная системы
сбора данных не участвуют в управлении технологи-
ческими процессами, а лишь осуществляют суперви-
зорный контроль и сигнализацию нарушения техно-
логических режимов. Отказ либо отключение любой
из этих систем не приводит к остановке или наруше-
нию технологических процессов.
На рисунке показаны системные связи и точки
съёма параметров от оборудования формовочно-за-
ливочного и плавильного отделений.
На этих схемах объектов показаны места уста-
новки первичных измерительных преобразователей,
сигналы с которых передаются для оцифровки на со-
ответствующие контроллёры и модули ввода инфор-
мации. Часть регистрируемых параметров, таких как
время работы оборудования, определяется косвенно
по продолжительности активного энергопотребления
в течение суток либо действия других параметров
(температуры, разряжения и др.). Время продолжи-
тельности технологических циклов, уставки регуля-
торов считываются в процессе опроса по последо-
вательному интерфейсу с задатчиков управляющих
контроллёров. Идентификация моделей на позиции
формовки осуществляется оператором через панель
управления. Система опроса считывает код изделия
с панели и после этого разблокирует движение ли-
нии. Таким образом, при каждой формовке оператор
должен произвести ввод либо подтверждение иден-
тификационного кода формуемого изделия.
Сеть разворачивается на территории литейного
цеха. Контролируемая информация от ОС, распре-
делённых по точкам съёма информации, передаётся
в пределах ближней зоны радиосвязи (десятки-сот-
ни метров), то есть в пределах ячейки сенсорной
сети, которую образуют соседние ОС. Передача
информации в ячейке осуществляется в режиме
передачи коротких сообщений (пакетов информации)
“от соседа к соседу”, при этом каждое портативное
устройство (то есть ОС) ячейковой сети имеет связь
с соответствующим количеством соседних ОС. Таким
образом в ячейковых сетях обеспечиваются условия
для формирования альтернативных путей передачи
пакетов информации и различные пути доставки
контролируемых данных в удалённый сервер, что
повышает надежность работы мониторинговой сети.
Поэтому создание информационной компьютер-
ной системы необходимо с целью оперативного обе-
спечения контроля литейных объектов, технологи-
ческих параметров процессов получения отливок по
газифицируемым моделям и экологического состоя-
ния биологических объектов в рабочей зоне, а также
постоянного мониторинга текущего состояния окру-
жающей среды вокруг литейного участка стального и
чугунного литья по газифицируемым моделям.
1. Дорошенко В. С. Современная технология производства металлических отливок / В. С. Дорошенко // ЛГМ. – С. 14-16.
(http://top.dn.ua/text/press/lgm1.html)
2. Шалевская И. А. Снижение вредного воздействия литейного производства на окружающую среду путем применения
прогрессивных технологий / И. А. Шалевская // Литейщик России. – 2015. – № 1 – С. 37-39.
3. Шинский О. И. Построение интегрированной компьютерной сети дистанционного мониторинга параметров техноло-
гических процессов в литейном производстве / О. И. Шинский, Н. Д. Круцкевич, Б. М. Шевчук // Металл и литьё Украи-
ны. – 2010. – № 4. – С. 24-31.
4. Шалевская И. А. Принципы построения компьютерных сетей для осуществления дистанционного экологического мо-
ниторинга литейного производства / И. А. Шалевская // Литейщик России. – 2014. – № 7. – Москва. – С. 34-36.
ЛИТЕРАТУРА
Описано системи збору інформації, які призначені для здійснення моніторингу та диспетчерського контролю
віддалених об’єктів плавильного та формувально-заливальних ділянок. Показані точки знімання, контрольовані
параметри і типи встановлених датчиків контролю. Запропоновано використовувати дані системи для екологічного
моніторингу і контролю технологічних параметрів обладнання.
Шалевська І. А., Богдан О. В., Шинський В. О
Екологічний моніторинг утворення шкідливих викидів в цеху лиття по
моделях, що газифікуються
Анотація
Ключові слова
контроль, викиди шкідливих речовин, система збору інформації, лиття за газифікованими
моделями, екологічний моніторинг
28 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 2 (261) ’2015
Shalevskaya I., Bogdan A., Shinskiy V.
Ecological monitoring of harmful emissions in the foundry
on gasified models
Summary
This article describes the information collection system that is designed for monitoring and Supervisory control of remote
objects melting and moulding and casting areas. Shows the point of removal, control parameters and types of installed
sensors. It is proposed to use these systems for environmental monitoring and control of technological parameters of the
equipment.
control, emissions of harmful substances, system information collection, casting on gasified
models, environmental monitoringKeywords
Поступила 12.02.2015
Оформление рукописи для опубликования
в журнале "Металл и литьё Украины":
Материалы для публикации необходимо
подавать в формате, поддерживаемом Microsoft Word,
размер страницы А4, книжная ориентация,
шрифт – Arial, 10, междустрочный интервал – 1,5.
Объём статьи – не более 10 стр., рисунков – не более 5.
Рукопись должна содержать:
– УДК;
– фамилии и инициалы всех авторов (на русском, украинском и английском языках);
– название статьи (на русском, украинском и английском языках);
– название учреждения(й), в котором(ых) работает(ют) автор(ы);
– аннотации (на русском, украинском и английском языках);
– ключевые слова (не менее шести) – на русском, украинском и английском языках;
– предлагаемая структура текста (Arial 10, прямой) научной статьи:
«Введение», «Материалы и методы», «Результаты и обсуждение», «Выводы».
– таблицы должны иметь порядковый номер (Arial 10, курсив) и заголовок (Arial 10, п/ж),
текст в таблице (Arial 9, прямой), примечания к таблицам размещаются непосредственно
под таблицей (Arial 8, курсивом).
– формулы (Arial 11, русские символы – прямым, английские – курсивом, греческие –
Symbol 12, прямым) должны иметь порядковый номер (Arial 10, прямой);
– рисунки, схемы, диаграммы и другие графические материалы должны быть чёрно-
белыми, чёткими, контрастными, обязательно иметь номер и подрисуночную подпись
(Arial 9, прямой); все громоздкие надписи на рисунке следует заменять цифровыми или
буквенными обозначениями, объяснение которых необходимо выносить в подрисуночную
подпись;
– список литературы (Arial 9);
– ссылки нумеруются в порядке их упоминания в тексте, где они обозначаются
порядковой цифрой в квадратных скобках (например - [1]).
|