Автоматизация 1-го участка подготовительного отделения мельницы

 

ЗАДАНИЕ

              на расчетную записку по дисциплине «Механизация и автоматизация производственных процессов»

 

Студенту группы 9МАПП-81  Черникову Е.В

 

Тема расчетной записки: Автоматизация 1-го участка подготовительного отделения мельницы

 

В объем расчетного задания входит:

1. Составление задания на проектирование:

      1.1 Назначение аппарата (группы аппаратов), технологического процесса, подлежащих   автоматизации;

      1.2 Основные информационные параметры и параметры диагностики работы оборудования;

      1.3 Органы управления (привод, клапаны, задвижки и др.)

      2. Разработка структурной схемы автоматизации (схемы автоблокировок).

      3. Разработка функциональной схемы автоматизации машины (технологической линии).

      4. Составление схемы визуализации процесса.

      5. Разработка принципиальных электрических схем:

          а) цепей управления;

          б) силовых цепей.

      6. Расчет сечения и выбор силового кабеля.

      7. Расчет потребляемой мощности и выбор трансформатора.

      8. Выбор и обоснование выбора пускорегулирующей аппаратуры.

      9. Составление сводной спецификации на аппаратуру автоматики.

 

Список рекомендуемой литературы

1. Ключников В. В. Проектирование систем управления технологическими процессами и аппаратами пищевых производств( задачи и упражнения): учебное пособие [Текст]/В. В. Ключников.-Банаул : Изд-во АлтГТУ, 2010.-161 с.
2. Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием [Текст]/ В. В. Денисенко.-М.: Горячая линия – Телеком, 2009.- 608 с.

 

3. Ключников  В. В., Кравченко И. Д., Зябцев Ю. К. Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам ОПД 10 «Управление техническими системами, ОПД 08 «Системы управления технологическими процессами». Лабораторная работа №1 «Поверка средств измерений температуры» / Алт. Гос. Техн. ун-т им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2001.- 36 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение 4

1Разработка функциональной схемы автоматизации 5

2 Разработка принципиальных электрических схем автоматизации 6

2.1 Силовые цепи 6

2.2 Цепи управления и сигнализации 6

3  Расчет сечения и выбор силового кабеля 9

4  Выбор и обоснование выбора пускорегулирующей аппаратуры 12

Список использованных источников                                                                   14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Неуклонное техническое совершенствование  производства способствует созданию новых машин и прогрессивных технологических процессов. Во

многих случаях без дополнительных специальных устройств человек  не в состоянии осуществлять функции  контроля и управления машинами и  производственными процессами. Это, в свою очередь, вызывает необходимость  создания новых специальных средств  и систем управления, освобождающих  человека от контроля за машинами и облегчающих его труд.

При помощи автоматических устройств  в зависимости от их назначения можно  осуществить следующие функции:

• измерение параметров процесса для определения действительной их величины;
• сигнализацию, т.е. подачу световых и звуковых сигналов при определенных режимах работы оборудования и определенных значениях параметров производственных процессов;
• управление машинами и механизмами, обеспечивающее своевременное начало, заданную последовательность и прекращение определенных производственных операций в функции времени, пути и т.д.;
• защиту при возникновении аварийных режимов, заключающуюся в остановке процесса и прекращении работы машин;
• блокировку, предотвращающую неправильные, ведущие к аварии включения или другие срабатывания машин и механизмов;
• контроль, заключающийся в постоянном измерении определенных параметров процессов с выдачей соответствующих сигналов на устройстве регистрации, сигнализации, блокировки и управления;
• регулирование, т.е. поддержание величины параметров процесса на определенном уровне или изменение их по заданному закону.

 

 

1Разработка функциональной схемы автоматизации

Функциональная схема является основным техническим документом, определяющим структуру и функциональные связи  между технологическим процессом  и средствами контроля и управления процессом.

 

Функциональную схему выполняют  в виде конструкторского документа, на котором схематически условными изображениями показывают технологическое оборудование, коммуникации, органы управления, измерительные приборы и средства автоматизации, представляемые, как правило, функциональными блоками, функциональными группами и элементами с указанием связи между технологическим оборудованием, приборами и средствами автоматизации, а также связей между функциональными блоками, группами и элементами.

Линия начинает работу с пуска  двигателя нории М25, который осуществляется через кнопку на пульте HS25 или по месту и магнитный пускатель NS25. На прекращение её работы может повлиять недостаточный уровень зерна в башмаке нории, который фиксируется датчиком уровня LE24. Также может повлиять смещение ленты либо изменение скорости вращения вала, поэтому устанавливаются датчик перемещения GE23 и датчик движения GE22.

После пуска  нории №2 осуществляется пуск двигателя камнеотборника М21 с помощью кнопки на пульте HS21 или по месту и магнитного пускателя NS21. Устанавливается датчик движения SE20. Затем включается двигатель ситовейки М19 через кнопки по месту или на пульте HS19 и магнитный пускатель NS19.

Далее производится запуск нории №1. Запускается двигатель  нории M11 с помощью кнопки на пульте HS11 или по месту и магнитного пускателя NS11. Работа этой нории регулируется так же как и нории №2.

Запускается шнековый конвейер М10. Работа шнекового конвейера контролируется датчиком подпора  LE8, который, в случае срабатывания,

 

 

отключает привод шнекового конвейера, и датчиком движения SE9. В этом случае срабатывает сигнализация о нарушении работы шнекового конвейера.

Далее включается двигатель задвижки разгрузочного устройства М7, которое осуществляется так же через магнитный пускательNS7 и кнопки по месту и на пульте HS7. Изменение положения задвижки ругулируется датчиком перемещения GE6.

 

В последнюю  очередь запускается двигатель  шнекового конвейера М3 с помощью кнопки на пульте или по месту HS3 и магнитного пускателя NS3. Его работа контролируется датчиком подпора LE2 и датчиком верхнего уровня в бункере , который в случае завала, отключит двигатель шнекового конвейера М3.

Контроль  работы весодозирующего оборудования осуществляется через датчик массы WE16, вторичные приборы которого, расположенные на пульте, производят регистрацию данной величины.

2 Разработка принципиальных электрических схем автоматизации

2.1 Силовые цепи

Включение электродвигателей шнекового конвейера, сепаратора, разгрузочного устройства, норий, камнеотборника осуществляется через магнитные пускатели КМ. Контроль работы данных электродвигателей осуществляется тепловыми реле КК, которые, в случае повышения напряжения в цепи, размыкают ее. Реверс электродвигателей в данной схеме предусмотрен только на задвижку разгрузочного устройства.

2.2 Цепи управления и сигнализации

Работа  технологической линии начинается с включения звуковой предупредительной  сигнализации НА1, которая является приказом

 

 

обслуживающему  персоналу «Отойти от машин». После  окончания звукового сигнала  дается разрешение для пуска электродвигателей. Пуск возможен в течение времени, установленного на реле, по истечении  которого схема возвращается в исходное положение. При этом контакт, питающий звуковой сигнал, размыкается.

При нажатии  кнопки SB18 осуществляется пуск электродвигателя нории через магнитный пускатель КМ9, контакты которого позволяют осуществить пуск камнеотборника. Контакт КН1.3 выключает предупредительную звуковую сигнализацию.. Для прекращения работы нории в цепи управления предусмотрена кнопка «Стоп».

Датчики РКС и смещения ленты нории  SR6, SQ3 при срабатывании размыкают цепь, обеспечивающую работу нории, и включают соответствующие сигнализации.

Пуск  электродвигателя камнеотборника осуществляется при помощи кнопки SB16. Контакты, включающегося при этом, магнитного пускателя КМ8 замыкают цепь, ток подается на сигнализацию о его работе, что позволяет осуществить дальнейший пуск сепаратора. Он осуществляется при нажатии кнопки SB14. Контакты магнитного пускателя КМ7 замыкают цепи сигнализации и пуска сепаратора. В случае необходимости отключения камнеотборника и сепаратора пользуются кнопками SB15 и SB13 соответственно.

При нажатии  кнопки SB12 осуществляется пуск электродвигателя весов через магнитный пускатель КМ6, контакты которого позволяют осуществить пуск другой нории. Для прекращения работы весов в цепи управления предусмотрена кнопка «Стоп» SB11.

При нажатии  кнопки SB10 осуществляется пуск электродвигателя нории через магнитный пускатель КМ5, контакты которого позволяют осуществить пуск шнека. Датчики РКС и смещения ленты нории SR3, SQ2 при срабатывании размыкают цепь, обеспечивающую работу нории, и включают соответствующие сигнализации.

 

 

При нажатии  кнопки SB8 осуществляется пуск электродвигателя шнека через магнитный пускатель КМ4, контакты которого позволяют осуществить пуск УРЗ. Для прекращения работы шнека в цепи управления предусмотрена кнопка «Стоп» SB7. Датчики РКС, подпора шнека, уровня в надвесовом бункере и уровня в нориях №1 и №2 при срабатывании размыкают цепь, обеспечивающую работу шнека, и включают соответствующие сигнализации.

Работа  УРЗ предусматривает как открытие, так и закрытие задвижки. При нажатии  кнопки SB4, ток проходит через магнитный пускатель КМ2,

 

контакт которого замыкает цепь пуска. При срабатывании датчика положения SQ1.1, происходит размыкание цепи магнитного пускателя КМ2 и подается сигнал об открытии задвижки. По аналогии происходит закрытие задвижки. При нажатии кнопки SB5, осуществляется пуск двигателя на закрытие задвижки через магнитный пускатель КМ 3. При срабатывании датчика положения SQ1.2, происходит размыкание цепи магнитного пускателя КМ3 и подается сигнал о закрытии задвижки.

При нажатии  кнопки SB2 осуществляется пуск электродвигателя шнека через магнитный пускатель КМ1. Для прекращения работы шнека в цепи управления предусмотрена кнопка «Стоп» SB1. Датчики РКС, подпора шнека, уровня в бункере при срабатывании размыкают цепь, обеспечивающую работу шнека, и включают соответствующие сигнализации.

Автоматически работу всех технологических машин  контролируют при помощи сигнальных ламп, включенных в цепи управления параллельно катушкам магнитных  пускателей.

Контроль  работы всех электродвигателей осуществляется тепловыми реле, контакты которых  размыкаются при повышении напряжения в соответствующей цепи.

 

3 Расчет сечения и выбор силового кабеля    

Электродвигатели, установленные на линии подачи муки, сведены в таблицу 1:

Таблица 1 - Ведомость  установленных электродвигателей

 

Наименование	Электродвигатель
	тип	cosφ	мощность, кВт	ном. ток, А	пусковой ток, А	Количество, шт	общая мощность, кВт
1 Сепаратор	АИР90L6	0,72	1,5	1.3	8	1	1,5
2 Шнек	АИР71В6	0.7	0.55	1.8	10	2	1.1
3 Нория	АИР63В6	0.75	0.75	1.3	8	2	1,5
Итого							4,1

 

Определение расчетной нагрузки сводится к нахождению полной мощности токоприемников в соответствии с формулой

            

              (1)

Где -установленная мощность потребителя ,кВт;

-реактивная мощность потребителя рассчитывают по формуле

                

          (2)

Где -угол, соответствующий среднему значению коэффициента мощности потребителя, =0,8(определяется по таблице ).

Произведем  расчет для ряда двигателей

=0,75

 

 

 

 

 

 

Определение суммарной установленной полной мощности группы характерных потребителей производят по формуле:

                                 (3)