Вступ
Моєю темою дипломного проекта є опис та удосконалення маршрутупотрапляння зерна до Зерносушарки ДСП-32 на Заводі елеваторного обладнання дляВАТ «Відродженння». В моєму проекті буде описана характеристика об'єктуавтоматизації, короткий опис технологічного процесу маршруту руху зерна,попадання його в зерносушарку ДСП-32, його сушка і охолоджування і подальшийшлях на безтарне зберігання. Опис типу технологічного устаткуваннявикористовуваний в технологічному маршруті моєї теми, його основніхарактеристики, опис вимоги технологій до автоматизації об'єкту, а такожохорона праці на підприємстві та в зерносушарках.
1. Характеристика об'єкту автоматизації
Сучасні елеваторні підприємства, як об'єкт автоматизаціїпредставляють собою складне підприємство з великим обсягом технологічногоустаткування.
Технологічнийпроцес на елеваторному підприємстві можна підрозділити на наступні основніоперації:
· Прийом і зберігання зерна;
· Очищення його від домішок ітак далі.
Рівень автоматизації будь-якої ділянки залежить від складностітехнологічного процесу.
Темою дипломного проекту є розробка і опис автоматизаціїнадходження зерна з автомобільного транспорту в зерносушарку ДСП-32 і подальшиййого шлях до бункера підлогового зберігання зерна.
Машини, що діють, на зерносушарці ДСП-32 для транспортування зернаі продуктів його переробки від низу до верху застосовують ковшеві норії; для горизонтальногоі похилого переміщення – стрічкові конвеєри; як гравітаційний транспортвикористовують перекидні клапани (для насипних грузів).
Головною метою дипломного проекту є опис автоматизації маршрутуприйому зерна з автотранспорту з наступним очищенням і надходження його дозерносушарки ДСП-32.
1.1 Короткий опис технологічного процесу
Технологічний процес харчового виготовлення ділиться до головнихфізичних, хімічних і фізико-хімічних законів.
Зерно поступає з автомобільного транспорту в бункер (Б-1) і череззасувку потрапляє на стрічковий конвеєр (КС-1). З конвеєра, поступає на норію(Н1), піднявшись з норії поступає на перекидний клапан (ПК-1), де розділяєтьсяі висипається у верхній оперативний бункер (Б-2). З бункера через засувку зернопоступає на стрічковий конвеєр (КС-2), а далі поступає на норію (Н2). Зернопіднявшись по норії поступає в сушарку зерна (СЗ1), де відбувається сушка зернатопковими газами. У зерносушарці зерно проходить три зони в яких визначаєтьсятемпература і вологість зерна. Після просушування зерно вивантажується з двохпатрубків на стрічковий конвеєр (КС-3), який доставляє зерно до перекидногоклапана (ПК-2). Далі частина зерна вертається на норію (Н2), і піднімаєтьсядосушиваться в зерносушарку. А інша частина поступає в норію (Н3), звідкивисипається на перекидний клапан (ПК-3) – одна частина доставляється наавтотранспорт, а інша частина в надвесовой бункер для підлогового зберіганнязерна (Б-3).
1.2 Опис типа технологічного обладнання і його основниххарактеристик
Вмоєму технологічному маршруті дипломного проекту автоматизації зерносушарки ДСП-32на Заводі елеваторного обладнання для ВАТ «Відродження», використовується такетехнологічне устаткування як норії (Н1, Н2, Н3), стрічкові конвеєри (КС1, КС2,КС3), зерносушарка ДСП-32 (СЗ1), перекидні клапани (ПК1, ПК2, ПК3), топка. Описта розгляд яких піде далі.
Норія
Стрічкові норії призначені для транспортування сипких вантажів повертикалі від низу до верху. Тяговим органом норії служить гумовотканиннаплоска стрічка (ремінь), а робочим – ковши.
Схема пристрою норії:
1 – приводний барабан; 2 – розвантажувальний патрубок; 3 – стрічка;4 – ківш; 5 – труби; 6 – натяжний барабан; 7, 8 – приємні патрубки.
Норія має два барабани: верхній приводний 1 і нижній натяжний 6.На барабани натягається нескінченна стрічка 3, на якій болтами закріплюютьковши 4. Цей барабан приводиться в рух електродвигуном, як правило черезредуктор. Завдяки тертю між приводним барабаном і стрічкою вона приходить врух, а з нею переміщуються ковши з продуктом. Нижній барабан також обертаєтьсяіз-за тертя між стрічкою і цим барабаном. Силу тертя регулюють шляхомнатягнення стрічки спеціальним пристроєм (вантажним або гвинтовим).
У приймальні патрубки 7 або 8 завантажують продукт, що підлягаєпереміщенню, ковшами він піднімається вгору, де під дією сили тяжіння івідцентрової сили висипається через розвантажувальний патрубок 2 норії всамотечную трубу.
Безпосереднєтранспортування проводиться норійнимі ковшами (корцамі), закріпленими набезперервній норійній стрічці, що проходить по норійним трубам.
Під час вступу продукту через приймальний патрубок 7 ковші тількизачерпують його. Якщо продукт подається через приймальний патрубок 8, то окрімзачерпування, відбувається досипання ковшів продуктом, що збільшує коефіцієнтйого заповнення. Тому патрубок 8 розміщений декілька вище за патрубок 7. Приустановці норії прагнуть подавати продукт через патрубок 8, а якщо ценеможливо, продукт направляють на патрубок 7.
Верхню частину норії називають головкою, а нижню – черевиком.Головка і черевик сполучені вертикальними трубами 5, в яких рухається стрічка зковшами.
Норійний ківш (4).
Характеристика норії
· За призначенням – зернові,мучні, кукурудзяні;
· По характеру завантаженняковшів – з відцентровим завантаженням типу Нц-i (v=2.2/3.6 м/сек) і типуНц-ii (v=3/9/4 м/сек), і відцентрово-гравітаційні (НЦГ);
· За типом конструкції – одинарніі подвійні;
· За типом тягового органу – стрічкові,ланцюгові.
· Норія типу Нц-i застосовуютьдля транспортування зерна вологістю понад 17%, Нц-ii для зерна вологістю до 17%.
Прироботі на неодруженому ходу стежать за тим, щоб стрічка норії не збігала збарабанів і відвідного ролика, а також за нагрівом підшипників і редуктора (їхтемпература не повинна перевищувати 60 °С). Ущільнення підшипників гальмаі – редуктора не повинні пропускати мастило. Після обкатки перевіряютькріплення ковшів на стрічці і підтягають ті, що ослабіли.
Норію стрічкову під навантаження включають на 4 ч,перевіряючи відповідність фактичній продуктивності проектною, роботу редуктора,дію гальма, чи не збігає стрічка з барабанів. Перед пуском відкривають засувкуприймального патрубка і обережно, поступово збільшуючи висип зерна,завантажують норію. Це дозволить запобігти завалу черевика норії. Щоб недопустити перевантаження, встановлюють обмежувач, вище за яке засувка непіднімається. Крім того, на засувку наносять відмітки, вказуючі величинупродуктивності норії.
Під час роботи стежать, щоб: зерно поступало в черевик рівномірно,в достатній кількості і не перенавантажувало його; ковші не зачіпали за стінкиголовки, черевика і труб норії; не перегрівалися підшипники; справно працювалааспірація.
Датчик контролю швидкості серії ДКС призначений в першу чергу дляконтролю зупинки або зниження швидкості обертання (рухи) різних пристроїв,таких, як конвеєри, норії, барабани, і застосовується на всіх норія і конвеєрахтехнологічного процесу. Може застосовуватися для виявлення аварійногопрослизання стрічки на транспортері.
Датчикомконтролю швидкості є індуктивний датчик з схемою контролю частоти імпульсів діїі бінарним виходом. Контрольований об'єкт, що обертається, безпосередньо або задопомогою сполученого з ним металевого об'єкту впливає на чутливий елементдатчика з частотою пропорційній частоті обертання. При нормальній частотіобертання на виході датчика швидкості і на навантаженні є напруга. Необхіднезначення контрольованої мінімальної частоти встановлюється за допомогоюпотенціометра.
Зручніше проводити настройку і перевірку працездатності датчикаконтролю швидкості з використанням тест-блока ПВ-ПС-100 або ПВ-ПС-200.
Для контролю верхнього рівня сипких матеріалів в бункерах ісилосах поставляється модифікація датчика Tse-04du з можливістю дистанційногорегулювання зони спрацьовування. Датчики Tse-04du поміщені в захисний сталевийстакан, укріплений на штанзі завдовжки до 2 м. Штанга з датчиком кріпитьсядо верхньої поверхні бункера або силосу за допомогою монтажного куточка. ДатчикTse-04du комплектується вторинним приладом, за допомогою якого можнаконтролювати і регулювати момент спрацьовування чутливого елементу і затримкуспрацьовування вихідного реле.
Датчик підпору.
Сигналізатор доплеровський ДС-2–2 призначений для контролюзбігання стрічки з приводного або натяжного барабанів одиночної або здвоєноїнорії, встановлений на норіях Н1, Н2, Н3 в дипломному проекті. На норіях зметалевими ковшами сигналізатор також виконує функцію датчика підпору вихідноїгілки. ДС-2–2 (далі іменований «датчик») може використовуватися для контролювідстані до інших рухомих промислових установок.
Широко використовуються для переміщення зерна і продуктів йогопереробки в горизонтальному і похилому напрямах. Залежно від призначення імісця установки застосовують різноманітні схеми стрічкових ланцюговихконвеєрів. Вони відрізняються тим, що продукція завантажується зерном вбудь-якому місці конвеєра, а відвантажується тільки в одному місці.
Стрічковийконвеєр. Призначений для переміщення в горизонтальній площині або з нахиломштучних вантажів. Розрізняють транспортер загального призначення і спеціальний.До останніх відносяться транспортери з просторовою трасою, розливні машини дляметалу, пасажирські ескалатори, лінії розливу і упаковки, транспортери іконвеєри для суші барів.
Транспортер складається із стрічки 4, на якій поміщається продукт,з приводного 9 і натяжного барабана 1. Стрічкові конвеєри бувають: надсилосниміі підсилосними.
Засувки служать для подачі і припинення надходження продукту намеханізми з силосу (бункеру). На автоматичній ділянці застосовуютьелектрифіковані засувки з виконавчими механізмами. У шиберной засувці відсутнязубчата передача, а впливає на шибер робочий орган приводу. Засувка з приводомдозволяє дистанційно встановлювати будь-який ступінь відкриття або закриттяшибера. Це забезпечується введенням реостати зворотного зв'язку,встановлюваного в самому Ім. Відкривають і закривають засувки задопомогою штурвалу, поставленого комплексно з електроприводом.
У стрічкових конвеєрах продукт безперервно падає на стрічку 4через завантажувальний пристрій 2. Стрічка отримує рух від приводного барабана9. Продукт, що знаходиться на стрічці, скидається в будь-якому місці конвеєраза допомогою розвантажувального пристрою 6. Для натягнення стрічкивикористовують барабан 1. Неробоча гілка стрічки рухається по прямих роликових опарах7. Щоб збільшити кут обхвату стрічки приводного барабана, на конвеєрівстановлюють відвідний барабан 8. Всі вузли конвеєра вмонтовуються назалізобетонній або металевій станині 3.
Кінцевий вимикач ВП-16 призначений для реєстрації електропровіднихі не електропровідних матеріалів, що знаходяться в твердому, порошкоподібномуабо рідкому стані.
Принцип роботи заснований на зміні ємкості коливального контурагенератора при наближенні об'єкту до активної поверхні вимикача. Ця змінаперетвориться спеціальною схемою, в сигнал, що управляє, на комутаціюнавантаження.
Вимикачірозраховані на тривалу безперервну роботу. Вимикачі мають захист від короткогозамикання в навантаженні, від подачі напруги живлення зворотної полярності, відЕДС самоіндукції індуктивного навантаження.
Вимикачімають світлодіодні індикатори для оперативного контролю комутаційного стану іпрацездатності, а також регулятор для корекції чутливості.
Стаціонарна зерносушарка ДСП-32 відкритого типу з продуктивністю32 т/г призначена для зниження вологості зерна до величини, що забезпечуєтривале зберігання зерна. Застосовують на підприємствах зерноочищення івстановлюють на потокових лініях прийому, очищення і відвантаження зерна, атакож біля елеваторів і складів. Відноситься до зерносушарок шахтного типу,тобто сушка зерна, що розсипається через секції, відбувається завдяки подачіпотоків гарячого повітря через короби секцій. Зерносушарка найбільш поширена вУкраїні завдяки компактності, надійності, низькій вартості, можливості сушкивсіх зернових культур.
Зерносушарка є установкою відкритого типу з двухступенчатимрежимом сушки і складається з двох паралельно працюючих сушильних шахт іззбірних металевих конструкцій. Кожна шахта має 7 секцій, і по висотірозділяється на 3 зони. Перша зона (сушки) розташована у верхній частині шахти,друга зона – в середній, а третя (охолоджування) – в нижній частині шахти.Агент сушки в камеру нагріву нагнітається двома вентиляторами (В4, В5), для 1зони і для другої зони. Для захисту шахт від попадання атмосферних опадів надвідкритими торцями відвідних коробів встановлюються запобіжні козирки,виготовлені з оцинкованої сталі. Під охолоджувальними камерами встановленізатвори періодичної дії і підсушильний бункер, з якого зерно попадає на конвеєр(Н3), і далі на перекидний клапан (ПК2), норію (Н3). Піднявшись висипається вперекидний клапан (ПК3), а звідти одна частина зерна на автотранспортбезтарного перевезення, а інша в бункер безтарного зберігання зерна (Б3).
Зерносушарка ДСП-32 встановлюється в окремо розміщених будовах,яке пов'язане з баштами елеваторів.
Короби, що підводять і відвідні, розташовані горизонтальнимирядами через один в шаховому порядку. Напівкороби розміщені в рядах коробів,подводящих агент сушки в шахту. Тому зерно, рухоме біля залізобетонних стінокшахти сповільнено, може перегріватися, знаходячись під гарячими напівкоробами.
Ушахтах зерносушарки встановлені затвори під сушильною і охолоджувальнимикамерами. Затвор, що знаходиться під сушильною камерою, відкривається ізакривається штурвалом вручну. Цей затвор закривають перед заповненням сушаркисирим зерном щоб уникнути попадання його в охолоджувальну камеру. Післяпросушування зерна затвор відкривають і зерно пересипається в охолоджувальнукамеру. В процесі сушки цей затвор залишається весь час відкритим для проходузерна з сушильної камери в охолоджувальну.
Нижнійзатвор служить для періодичного випуску просушеного і охолодженого зерна. Цейзатвор періодично відкривається тягою від редуктора. Над затворами влаштованілюки для ремонту і очищення затворів після звільнення шахти від зерна.
У розподільних камерах зерносушарки встановлені горизонтальнізалізобетонні перегородки, одна з яких розташована на висоті між першою ідругою зоною сушки, а друга – на висоті охолоджувальної камери.
Призначення верхньої перегородки – не допустити змішування міжсобою двох потоків агента сушки, що подається в першу і другу зони сушки зрізними температурами. Нижня перегородка перешкоджає змішуванню агента сушки затмосферним повітрям. У першу зону агент сушки подає вентилятор (В4) середньоготиску через отвір, другу – вентилятор (В5) через отвір. Атмосферне повітря дляохолоджування зерна нагнітають в розподільну камеру вентилятором (В3) черезотвір.
Відпрацьований агент сушки і повітря при виході з відвіднихкоробів поступають в загальну камеру з дверима, що щільно закриваються, звідкичерез жалюзійні отвори в стінці виходять назовні. У передньої стінки камери піддифузорами розташовані люки з кришками для доступу всередину камери.
В удосконалення входитиме ТРМ-138 к якому приэднуватимуться вісімдатчиків вимірювання температури типу ТСП-100, многокональний блок живленняБЖ14, перетворювач интерфейсу БПІ-52 та ПК за допомогою якого можнабудеуправляти регулятором ТРП-138 в робочому приміщенні яке знаходиться втопці.
Вимірник-регуляторОВЕН ТРМ-138 призначений для вимірювання, реєстрації і регулювання температури,тиску або іншого фізичного параметра, одночасного управління декількома (до 8-ми)виконавчими механізмами, а також для реєстрації зміряних параметрів на ЕОМ.Прилад випускається в щитовому корпусі типу Щ4.
Функціональні можливості регулятора ОВЕН ТРМ-138:
1. Вісім універсальних входів для підключення від 1 до 8датчиків різного типу в будь-яких комбінаціях, що дозволяє одночасно вимірюватиі контролювати декілька різних фізичних величин (температуру, вологість, тиск іін.)
2. Обчислення додаткових величин:
– середніх значень від 2 до 8 зміряних величин;
– різниць зміряних величин;
– швидкості зміни вимірюваної величини
3. До восьми каналів регулювання або реєстрації температури, тискуабо інших зміряних або обчислених величин:
– регулювання по двохпозиційному закону;
– реєстрація на аналоговому виході (струм 4…20 ма)
4. Від 1 до 8 вбудованих вихідних пристроїв різних типів увибраній користувачем комбінації
5. Режим ручного управління вихідними пристроями
6. Конфігурація функціональної схеми і установка параметрів:
– кнопками на лицьовій панелі приладу;
– на ПК за допомогою програми-конфігурувати
7. Стандартна конфігурація – зручний вибір з чотирьох можливих
8. Вбудований інтерфейс Rs-485
ТРМ-138включає наступні основні функціональні елементи:
· 8 універсальних входів;
· блоки цифрової фільтрації,корекції і масштабування для кожного вхідного сигналу;
· 8 логічних пристроїв (ЛУ);
· 8 вихідних пристроїв (ВУ);
· модуль інтерфейсу Rs-485.
Універсальні входи приладу ОВЕН ТРМ-138
До восьми універсальних входів ТРМ-138 можуть бути підключенідатчики різного типу в будь-якій комбінації, що дозволяє одночасно вимірювати іконтролювати декілька різних фізичних величин.
Логічні пристрої (ЛП)
Зміряні значення подаються на логічні пристрої (ЛП). ЛП можутьобробляти вхідні величини, обчислюючи різницю, середнє арифметичне значення абошвидкість зміни вимірюваної величини.
На сьогоднішній день користувач може задати наступні режими роботилогічних пристроїв:
· двохпозиційний регулятор – ЛПпорівнює зміряне значення і видає релейний сигнал, що управляє, відповідно дозаданої логіки;
· реєстратор – ЛП видаєаналоговий сигнал в діапазоні 4…20 мА, пропорційний значенню вимірюваногопараметра.
Для роботи в режимі реєстратора для відповідного ЛП програмнимшляхом повинен бути заданий цей режим і на виході встановлений ЦАП«параметр-струм 4…20 мА».
Докожного ЛУ може бути підключено один з восьми вихідних пристроїв, порядковий номерякого задається при програмуванні.
Вихідні пристрої (ВП)
У приладі залежно від замовлення можуть бути встановлені в різнихкомбінаціях наступні вихідні пристрої:
· реле 4 А 220 В;
· транзисторні оптопари n-p-nтипу 200 мА 40 В;
· симісторні оптопари 50 мА300 В (0,5 А в імпульсному режимі);
· логічний вихід 4…6 В 100 мАдля управління твердотільним реле;
· ЦАП «параметр-струм 4…20мА».
Інтерфейс зв'язку з ЕОМ
Прилад має вбудований двонаправлений інтерфейс Rs-485 для передачіданих і прийому інформації від комп'ютера і інших приладів, оснащених таким жеінтерфейсним зв'язком.
Через цей інтерфейс прилад може передавати поточне значеннязміряних величин і приймати команди на зміну уставок. Крім того, за допомогоюспеціального програмного забезпечення ОВЕН може бути змінена конфігураціяприладу.
В даний час створені і випускаються конфігурації приладу,аналогічні по своїх функціях приладам ОВЕН Укт38, Трм34 і Трм38. Крім того,створена нова конфігурація, що забезпечує контроль одного датчика і підтримкупо двохпозиційному (вкл./выкл.) закону восьми незалежних уставок. Гнучка зміннаструктура приладу дозволяє в найкоротші терміни створювати будь-якіконфігурації для вирішення широкого спектру завдань автоматизації.
Блок живлення БЖ-14
Багатоканальний блок живлення БЖ-14 призначений для живленнястабілізованою напругою 24 В або 36 В датчиків з уніфікованим вихіднимструмовим сигналом.
Блок живлення БЖ-14 випускається в корпусі з кріпленням на DIN-рейкутипу Д4.
Схема підключення
/>
Основні функції
1) ПЕРЕТВОРЕННЯ ЗМІННОЇ (ПОСТІЙНОГО) НАПРУГИ в постійнестабілізоване в двох або чотирьох незалежних каналах;
2) ОБМЕЖЕННЯ ПУСКОВОГО СТРУМУ;
3) ЗАХИСТ ВІД ПЕРЕНАПРУЖЕННЯ І ІМПУЛЬСНИХ ПЕРЕШКОД на вході;
4) ЗАХИСТ ВІД ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ, короткого замикання іперегріву;
5) ІНДИКАЦІЯ про наявність напруги на виході кожного каналу.
При вимірюванні температури об'єктів широко використовуютьсядатчики температури – термометри опору і термоелектричні перетворювачітемператури (термопари).
Ці типи датчиків самостійно не можуть вимірювати температуруоб'єктів, а працюють для цих цілей тільки із спеціальною групою вимірювальнихприладів.
Термометри опору типу ТСП-100– датчик для вимірювання температури конструктивно виконуєтьсянамотуванням мідного або платинового дроту на ізоляційний каркас. Для захистувід механічних пошкоджень і зручності монтажу термометри опору укладають взахисну арматуру різних модифікацій.
Принцип дії таких датчиків заснований на зміні їх електричногоопору від температури об'єкту. У загальному вигляді залежність має вид
Rt = R0 (1+at),
де Rt – опір датчика при його нагріванні на t°c; R0 – опір датчикапри 0°с; а – температурний коефіцієнт.
Зміна електричного опору термометра опору – датчика із зміноютеплового коливання кристалічної решітки металу: чим вище температура датчика,тим вище за коливання грат і ступінь рухливості вільних електронів, а отже,більше електричний опір.
Ремонт термометрів опору. До основних несправностей таких датчиків відносяться:замикання обмотки датчика на корпус, межвітковє замикання обмотки термометраопору, знижений опір ізоляції, обрив обмотки, пошкодження захисної гільзи.
Цілісність опору обмотки термометрів опору перевіряється задопомогою моста типу МО-62. Для перевірки градуювання датчика необхідно йогопомістити в термостат і при декількох температурах заміряти мостом МО-62 абоМВУ-49 значення опору. Несправні датчики підлягають розбиранню і ремонту. Якщодатчик відвологий при використанні в сирих і вологих приміщеннях або низькійтемпературі вимірюваного середовища, необхідно його висушити в потоці сухогоповітря в муфельній печі при температурі 50–70 °С або під напругоюпостійного струму 4 В, імітуючи режим вимірювання.
Нові типи датчиків системи ДСП (Державної системи приладів)практично не розбираються: дві або чотири послідовні спіралі з міді або платинипоміщають в канальний керамічний каркас з подальшим набиванням вільногопростору керамічним порошком тонкого помелу з сіллю баратов лужних металів.
Старі типи датчиків ремонтують при виникненні провисання ічасткового замикання обмотки. Після вилучення обмотки датчика звільняютьбандаж, розбирають пакет і за допомогою збільшувальної годинної лупи і пінцетаволоски обмотки укладають на відповідні насічки, нанесені на каркасі.
Намотування мідних чутливих елементів виконують мідним дротоммазкі ПЕШО, ПЕС діаметром 0,1 мм відповідно до градуїровочниххарактеристик. Після виконання намотування електричний опір датчика притемпературі 20°С повинно відповідати градуюванню «50 М» або «100 М».
Безпосередньо намотування проводиться на старий або зноввиготовлений каркас рівномірним кроком по всій довжині; після кожного шаруобмотки поверхня покривається бакелітовим або гліфталієвим лаком. Післязавершення намотування заздалегідь проводиться вимір електричного опору обмоткипри температурі 20°с за допомогою зразкового або лабораторного моста МО-62, МВУ-49.
Беcпроводниковий перетворювач інтерфейсів БПІ-52 призначений дляорганізації обміну інформацією між видаленими пристроями (ПК, приладами і їхпоєднаннями). Пристрій дозволяє передавати і приймати дані в напівдуплексномурежимі. Оптимально підходить для роботи по протоколу ModbusRTU.
Доступні наступні інтерфейси електричних сигналів: USB (сумісністьз USB 1.1 і USB 2.0), Rs-485/v. 11 (Eia-485) або Rs-232c (Eia-232c/v. 28,/v. 24).
Основні характеристики БПІ-52:
– Частотний діапазон 433 МГц.
– Кількість доступних каналів до 90.
– Потужність передавача до 10 мВт (дозвіл «Укрчастотнадзор»не потрібний).
– Дальність зв'язку до 200 м (пряма видимість) і до 50 мв закритому приміщенні.
– При підключенні до USB-интерфейсу, БПІ не вимагаютьдодаткового зовнішнього джерела живлення.
Принцип роботи і пристрій блоку
Принцип роботи блоку полягає в гальванічному розділенні іперетворення сигналів інтерфейсу USB 2.0 в сигнали інтерфейсу Rs-485.
Блок складається з наступних основних частин:
· Пріємопередаючого вузлавхідного інтерфейсу;
· Пріємопередаючого вузлавихідного інтерфейсу;
· Вузла індикації напрямупередачі даних;
· Вузла гальванічної розв'язкивхідних і вихідних інтерфейсів;
· Вузла живлення, забезпечуючогогальванічне розділення вихідних інтерфейсів.
Технічні характеристики інтерфейсу USB 2.0 для БПІ-52.
· Підтримка Plug and play;
· Підтримка гарячогопідключення і відключення пристроїв до включеному комп'ютера;
· Світлодіодні індикатори:живлення, прийому і передачі даних;
· Швидкість каналу USB – до 12М біт/с;
· Приймальний буфер 384 байт.Передаючий буфер 128 байт.
Режими управління інтерфейсом Rs-485
· Режим роботи – синхроннийабо з самосинхронізацією;
· Метод доступу – з передачеюправ доступу;
· Режим управлінняприйомом-передачею:
1) З автоматичним дозволом попочатку передачі і з цифровим фільтром на вході передавача, а також з автоматичнимвизначенням напряму передачі.
2) З дозволом по модемномусигналу RTS (по окремому замовленню).
За допомогою удосконалення зерносушарки ДСП-32 цієюконструкцією в яку входить РС сумісний регулятор ОВЕН ТРП-138, підключення донього вісім датчиків вимірювання температури типу ТСП-100, блоку живлення БП-14підвищилася точність вимірювання температури в першій і другій зоні сушки зернав зерносушарці ДСП-32.
Топка
Топка зерносушарки ДСП-32 працює на рідкому паливі. Подача паливаздійснюється через форсунку з автоматичним регулюванням. Автоматика контролюєпроцес горіння палива в топці, що забезпечують стабільний і економічний режимсушки зерна. Напорно-роздільне і облогові камери шахти поділені перегородкамипо висоті відповідно до розмірів сушильних і охолоджувальних зон.
Для сушки зерна використовують суміш топкових газів з повітрямтакими, що утворюються при спалюванні в топці зерносушарці ДСП-32 того абоіншого виду палива. В основному використовують дизельне паливо, солярне масло,тракторний гас і природний горючий газ. Вентилятори (В4, В5) направляють агентасушки в напорно-роздільні камери. Далі він через підводні короби підходить всушильну шахту, пронизує зернову масу і через відвідні короби викидається восадковій камері, а потім через жалюзійні вікна – в атмосферу.
Охолоджування зерна здійснюється аналогічно сушці, тільки місцеагента сушки подається атмосферне повітря. Зерно подається в сушильну камерузверху, і проходячи між коробами в зонах нагрівання, сушиться і нагріваєтьсяагентом сушки, а потім в зоні охолоджування продувається атмосферним повітрям.Механізм періодичної дії регулює випуск зерна з зерносушарки ДСП-32.
Клапан перекидний подвійний КДР
/>/>
Основніхарактеристики клапанів:
Клапани перекидні КДР призначені для зміни напряму руху продуктупо одному з двох можливих маршрутів. Дільник потоку призначений для розділенняпродукту, що поступає, на два потоки шляхом проміжної установки і фіксації люкадільника в корпусі гвинтовим стопорним пристроєм.
1.3 Вимога технології до автоматизації об'єкту
Автоматизація – найважливішийзасіб підвищення продуктивності праці, скорочення витрат матеріалу і енергії,поліпшення якості продукції, впровадження прогресивних методів управліннямвиробництвом.
На промислових підприємствах в процесі виробництва доводитьсяпереміщати масу вантажів – сировину, напівфабрикати, готову продукцію,матеріали.
Вимоги технології до автоматизації.
Основні вимоги до автоматизації переробки і сушки зерна вдипломному проекті автоматизації зерносушарки ДСП-32 на Заводі елеваторногообладнання для ВАТ «Відродження».
· Забезпечити захистелектропроводів від коротких замикань і від перевантажень;
· Дійсний пуск електроприводівтільки після подачі попереджувальної звукової сигналізації в перебігу заданогопроміжку часу;
· Дистанційний пускелектроприводів тільки за наявності необхідного тиску 6 кг/см3стислого повітря для пристроїв;
· Виконання блокованихзв'язків між електроприводами в напрямі зворотному руху продукту;
· Можливість роботи вдистанційному і місцевому режимах;
· Відключення пристроїв (УРЗ),що подають зерно, при заповненні бункерів (Б1, Б2, Б3) і при зупинці стрічковихконвеєрів (КС1, КС2, КС3), встановлених після УРЗ;
· Контроль верхньою рівня вбункерах (Б1, Б2, Б3). Забезпечення захисту від переповнення бункерів;
· Контроль нижнього рівня вбункерах (Б2, Б3);
· Виконання звуковоїпреривистої сигналізації при аварійних ситуаціях;
· Виконання світловоїсигналізації про роботу електроприводів, перевантаження (електротепловий (Б1,Б2, Б3).
2. Основні рішення по автоматизації технологічних процесів
2.1 Розробка і опис функціональної схеми автоматизації
Функціональна схема автоматизації дипломного проекту є основнимтехнологічним документом, що визначає функціонально-блокувальну структуруокремих вузлів автоматичного контролю, управління і регулювання технологічногопроцесу.
Прилади і засоби автоматизації на ФСА позначаються по Госту: ГОСТ-21.404. –86 «Автоматизація технологічних процесів».
Мій варіант автоматизації розроблений на підставі існуючих рішеньі забезпечує виконання всіх необхідних функцій по управлінню технологічнимпроцесом маршруту потрапляння зерна в зерносушарку ДСП-32. Засобиавтоматизації, що встановлюються, по місцю на устаткуванні зображені по місцюустановки. Внизу в спеціальній таблиці зображені засоби, що встановлюються напульті управління і в розподільному приміщенні.
2.2 Розробка і опис скелетної схеми блокувань
Розроблена схема блокування маршруту автоматизації зерносушаркиДСП-32 на Заводі елеваторного обладнання для ВАТ «Відродження» забезпечує:
· Контроль і сигналізаціюрівнів в бункерах (Б1, Б2, Б3);
· Контроль підпорів головок ічеревиків норій (Н1, Н2, Н3);
· Контроль і сигналізаціюположення перекидних клапанів (ПК1, ПК2, ПК3) і засувок (ЗЕ1, ЗЕ2, ЗЕ3, ЗЕ4);
· Контроль швидкості стрічокнорії (Н1, Н2, Н3) і стрічкових транспортерів (КЛ1, КЛ2, КЛ3);
· Дистанційне, за допомогоющита управління шкафного типу, включення і зміна стану механізмів – засувок(ЗЕ1, ЗЕ2, ЗЕ3, ЗЕ4), перекидних клапанів (ПК1, ПК2, ПК3);
· Дистанційний автоматизованийзапуск устаткування маршруту, контроль їх стану, аварійне відключення привиході машин з ладу;
· Сигналізацію стану машин принормальній роботі і у разі аварії.
2.3 Розробка і опис принципової електричної схеми ділянки СДАУ
Будь-яка принципово-електрична схема є поєднанням окремих,достатньо простих електричних ланцюгів, які в заданій послідовності виконуютьряд типових операцій: передачу командних сигналів від органів управліннявимірювання до виконавських органів, посилення або розмноження команднихсигналів або порівняння, блокування сигналів.
Умовно-графічне позначення базується з простих геометричних фігур(квадратів, прямокутників, кіл), а також з суцільних і пунктирних ліній ікрапок.
При використанні позначень слід пам'ятати: положення контактів іреле пускачів, кнопок, рубильників і інших комутаційних елементів, зображаютьна схемах при знеструмленій ділянці ланцюга або за відсутності дії зовнішніхсил. У ПЕС дипломного проекту важливе значення має правильне позиційнепозначення елементів і маркувальних ланцюгів і їх ділянок.
Схема пуску технологічного маршруту в дипломному проекті працюєтаким чином:
Натискаємо кнопку SB (пуску), спрацьовує реле Кс1 і Кт1,включається ланцюг звукової сигналізації по всіх поверхах елеватора, вонатриває 10 сек. Потім слідує пауза 5 сек. Після якої контакт Кт1 даєдозвіл на включення маршруту.
Натискаючи Sb3 включаємо реле Кс3 і Кс2 проводячи управління івибір маршруту. Положення клапанів (ПК1, ПК2, ПК3) встановлюється автоматично.
Пускустаткування починається з включення аспірації (АС1, АС2). З початкувідкриваються засувки прийому зерна з бункерів, а потім сама вентиляція. Післячого включається надсилосний перекидний клапан (ПК3), що дає дозвіл навключення норії (Н3). Після норії по черзі включаються всі машини маршруту.Останнім механізмом є випускна засувка (ЗЕ1) бункера (Б1), яку відкриваєоператор, дистанційно з щита шкафного типу. Якщо маршрут не запустився,процедуру пуску повторюють.
3. Специфікація на матеріально-технічні прилади і засобиавтоматизаціїНайменування і технічна характеристика Тип, марка, позначення документа, опросного листа. Завод-виготовлювач Од. вим. Кіл. Ціна Вартість 2 3 4 5 6 7 8 Автоматичний вимикач ВА66–29 ИЕК шт. 5 Автоматичний вимикач АП-50 ИЕК шт. 1 Автоматичний вимикач АЗ-124 ИЕК шт. 3 Магнітний пускач ПМЕ ИЕК шт. 3 Теплове реле ТРП ИЕК шт. 3 Шафа керування STL 2000х800х600 STL200606 м. Одеса, «Юмис-Н» шт. 1 Кнопка щитова зелена КЕА-2000 ИЕК шт. 8 Кнопка щитова червона КЕА-2000 ИЕК шт. 3 Перемикач на три положення КЕА-5000 ИЕК шт. 2 Перемикач на три положення ПП-61 ИЕК шт. 2 Дзвоник СС-1 ИЕК шт. 3 Блок живлення БЖ-14 ИЕК шт. 1 Світлові індикатори ИЕК шт. 33 Датчики руху зерна МДУ-3 Завод шахтной автоматики м. Днепро-петровск шт. 6 Датчики рівня зерна СУС-11 Завод шахтной автоматики м. Днепро-петровск шт. 7 Кінцевий вимикач ВК-200 ИЕК шт. 6 Термометр опору ТОП-100 ИЕК шт. 4 Вологомір ИЕК шт. 3 Датчик підпору норії Завод шахтной автоматики м. Днепро-петровск шт. 3 Датчик підпору скребкового конв. шт. 3 Датчик обрыва цепи шт. 6 Датчик контроля швидкості шт. 6 Клемна коробка У-614 «Електроград» м. Одеса шт. 5
4. Розрахункова частина
4.1 Розрахунок потужності електроприводів і вибір електродвигунів
Правильний вибір електродвигунів має не мале значення. Напідприємствах зберігання і переробки зерна може викликати ряд небажанихчинників. Так наприклад, при виборі менш потужного двигуна може бути порушенийтехнологічний процес, може викликати прискорений вихід з ладу двигунів іустановки в цілому. Тому одним з основних завдань для обслуговуючого персоналує правильний розрахунок і вибір електродвигунів.
1. Розраховуємо необхідну потужність електродвигуна дляприводу норії:
Дано: Q=50 (т/час); H=22 (м).
Знайдемо формулу:
Nдв=0,0034* Q*н/н
Проаналізуємо дані:
Де, Q – продуктивність (т/час);
Н – висота підйому продукту (м);
н – ККД передачі, приймаємо по таблиці н=0.94.
Підставимо дані у формулу Nдв і обчислимо:
Nдв=0,0034*50*22/0,94=3,97 (кВт).
Відповідь: По довіднику вибираємо найближчу велику потужністьелектродвигуна 4 (кВт), серії 4А100L4, з частотою обертання ротора п=1430(об/мін).
2. Розраховуємо потужність електродвигуна для приводу норії:
Дано: Q=125 (т/час); Н=25 (м).
Знайдемо формулу:
Nдв=0,0034* Q*н/н
Проаналізуємо дані:
Де, Q – продуктивність (т/час);
Н – висота підйому продукту (м);
н – ККД передачі, приймаємо по таблиці н=9. Отримані даніпідставляємо у формулу і обчислимо.
Nдв=0,0034*125*25/0,94=11,3 (кВт).
Відповідь: Вибираємо двигун серії 4А160S4, потужністю 15 (кВт) зчастотою обертанні ротора п=1465 (об/мін).
3. Розраховуємо потужність електродвигуна для приводустрічкового конвеєра:
Дано: Q=100 (т/час); L=30 (м);
Знайдемо формулу:
Nдв=q*k (K*l+h) 367*к
Проаналізуємо дані:
Де, Q – продуктивність норії (т/час);
н – ККД передачі, приймаємо по таблиці =0.94;
К – коефіцієнт, що враховує збільшення опір при зерні (К=1.1…1.5),приймаємо 1.2;
Кс – коефіцієнт опору матеріалу, Кс=2;
L – довжина переміщення вантажу (м);
Отримані дані підставляємо у формулу і обчислимо.
Nдв =100*1,2*(2*30)/367*0,94=18,4 (кВт).
Відповідь: Вибираємо двигун серії 4А160М4, потужністю 18.5 (кВт),з частотою обертання п=1465 (об/мін).
Після вибору електродвигуна для їх надійної роботи ібезпекинеобхідно зробити правильний вибір пускозахисной апаратури.
Знайдені розрахункові данні занесемо до таблиці.№ п/п Серія марки двигуна Потужність, кВт Частота обертання, об/хв. Струм, А 1 4А100L4 4 1430 8,6 2 4A160S4 15 1465 29,3 3 4A160M4 18,5 1465 38,5
4.2 Розрахунок і вибір пускозахисної апаратури
Вибір плавких запобіжників.
Плавкі запобіжники призначені для захисту мереж від струмівкоротких замикань. Оскільки вони порівняно дешеві, їх застосовують для захистуневідповідних споживачів і групових ліній РП спільно з рубильниками.Запобіжники вибирають за двома умовами:
1) Iн.встiн.дв;
2) Iн.всткн Iн.дв/к
1. Вибираємо плавкий запобіжник для електродвигуна норіїсерії 4А100L4:
Дано: Iн=8.60 (А); Кп=6; К=3
Знайдемо формулу:
Iн.вст= Кп*iн.дв/к
Проаналізуємо дані:
де, Iн – номінальний струм електродвигуна;
Кп – стислість пускового струму електродвигуна;
До – коефіцієнт, залежний від умов пуску електродвигуна, К=2.3,вибираємо К=3.
Підставимо значення у формулу і розрахуємо:
Iн.вст=6*8.60/3=17.2 (А).
Номінальний струм двигуна, за довідковими даними вибираємо Iн.вст=17.2(А).
2. Вибираємо плавкийзапобіжник для електродвигуна норії серії 4А160S4:
Дано: Iн=29.3 (А); Кп=6; К=3.
Iн.всткн* Iн.дв/к
Знайдемо формулу:
Iн.вст=кп*iн.дв/к
Проаналізуємо дані:
Де, Iн – номінальний струм електродвигуна;
Кп – стислість пускового струму електродвигуна;
До – коефіцієнт, залежний від умов пуску електродвигуна, К=2.3,вибираємо К=3.
Підставимо значення у формулу і розрахуємо:
Iн.вст=6*29.3/3=58.6 (А).
3. Вибираємо плавкий запобіжник для двигуна конвеєра серії4А160М4:
Дано: Iн=35.8 (А); Кп=6; К=3.
Знайдемо формулу:
Iн.вст=кн*iн.дв/к
Проаналізуємо дані:
Де, Iн – номінальний струм електродвигуна;
Кп – стислість пускового струму електродвигуна;
До – коефіцієнт, залежний від умов пуску електродвигуна, К=2.3,вибираємо К=3.
Підставимо значення у формулу і розрахуємо:
Iн.вст=6*35.8/3=71.6 (А).
Вибір автоматичних вимикачів.
1. Вибираємо автоматичний вимикач для двигуна норії серії4А100L4:
Дано: Iп /iн=6.5 (А); Рн=4 (квт); Iн=8.6 (А).
За довідковими даними вибираємо автомат типу А3124 з комбінованимрасщеплювачем на струм Iн.р=25 (А), що більше Iн=8.6 (А). Установка струмуспрацьовування електромагнітного расцеплювачаем =430 (А): пусковий струмелектродвигуна:
Iп=6.5* Iн=6.5*8.6=55.9 (А).
2. Вибираємо автоматичний вимикач для двигуна норії серії4А160S4:
Дано: Рн=15 (квт); Iп /iн=7 (А); Iн=29.3 (А).
За довідковими даними вибираємо вибираємо автомат типу А3124 зкомбінованим расцеплювачем на струм Iн.р=30 (А), що більше Iн=29.3 (А).Установка струму спрацьовування електромагнітного расцеплювачаем =430 (А):пусковий струм електродвигуна: Iп=7* Iн=7*29.3=205а.
3. Вибираємо автоматичний вимикач для двигуна конвеєра серії4А160М4:
Дано: Рн=18.5 (квт); Iн=35.8 (А); Iп /iн=7 (А).
За довідковими даними вибираємо вибираємо автомат типу А3124 зкомбінованим расцеплювачем на струм Iн.р=40 (А), що більше Iн=35.8 (А).Установка струму спрацьовування електромагнітного расцеплювачаем =600 (А):пусковий струм електродвигуна: Iп=7* Iн=7*35.8=250.6 (А).
Вибір магнітних пускачів.
Магнітні пускачі вибирають по виконанню і номінальному струму абограничної потужності електродвигуна, що відключається.
При цьому повинна дотримуватися умова:
Iн.м.п.iн.д або Рн.м.п Рн.д.
Iн.м.п і Iн.м.п – номінальний струм і потужність магнітногопускача; Рн.д – номінальний струм і потужність електродвігателя.
1. Вибираємо магнітний пускач для двигуна норії серії4А100L4.
Дано: Рн=4 (квт); Iн=8.6 (А);
За довідковими даними вибираємо пускач ПМЕ-200 з тепловим реле ТРН-25.Гранична потужність керованого електродвигуна при напрузі 380 (В) рівна 4(кВт). Номінальний струм нагревателя теплового реле Iн.е=10 (А), максимальнийструм Iм.тр=11 (А) за довідковими даними.
2. Вибираємо магнітний пускач для двигуна норії 4А160S4.
Дано: Рн=15 (квт), Iн=29.3 (А).
За довідковими даними вибираємо пускач ПАЇ-300 з тепловим реле ТРН-40.Гранична потужність керованого електродвигуна при напрузі 380 В рівна 15 кВт.Номінальний струм нагревателя теплового реле Iн.е=32 (А), максимальний струмIм.тр=35.20 (А).
3. Вибираємо магнітний пускач для двигуна конвеєра серії4А160М4.
Дано: Рн=18.5 (квт); Iн=35.8 (А).
За довідковими даними вибираємо пускач ПАЇ-400 з тепловим реле ТРП-60.Гранична потужність керованого електродвигуна при напрузі 380 В рівна 18.5(кВт). Номінальний струм нагревателя теплового реле Iн.е=40 (А), максимальнийструм Iм.тр=45 (А).
Знайдене комплектне обладнання до двигунів занесемо до таблиці№ п/п Серія марки двигуна Автоматичний вимикач Магнітний пускач Теплове реле 1 4А100L4 АЗ124 ПМЕ-200 ТРН-25 2 4A160S4 АЗ124 ПАЇ-300 ТРН-40 3 4A160M4 АЗ124 ПАЇ-400 ТРП-60
4.3 Розрахунок електропроводів і кабелів
Силові ланцюги виконують в основному кабелями АПВГ, АВВГ, АВРГ,ВРГ, АНРГ, ВРБ, АВРБ, Апсвг або проводами АПВ, АПВР, АПРТО.
Мережі управління виконують контрольними кабелями АКНРГ, АКСРГ,Акпсвг, проводами АПВ, АПРВ, АПРТО. Для ланцюгів вимірювання використовуютькабелі і дроти аналогічних марок, але з мідними жилами.
Кабельний журнал до схеми зовнішніх підключеньКабель дроту Траса Призначення ланцюгів Початок Кінець По проекту
Обозначення, dу Діаметр по стандарту, мм Довжина, м Марка Кіл-ть, число і перетин жил SL1 Клемна коробка КК1/1 Датчик рівня Sl1 L2 21.3х2.8 КВВГ SL1 Клемна коробка КК1/2 Датчик рівня Sl1 N 21.3х2.9 КВВГ SL1 Клемна коробка КК1/3 Датчик рівня Sl1 20 21.3х2.10 КВВГ SL2 Клемна коробка КК1/4 Датчик рівня Sl2 L2 21.3х2.11 КВВГ SL2 Клемна коробка КК1/5 Датчик рівня Sl2 N 21.3х2.12 КВВГ SL2 Клемна коробка КК1/6 Датчик рівня Sl2 21 21.3х2.13 КВВГ SL3 Клемна коробка КК1/7 Датчик рівня Sl3 L2 21.3х2.14 КВВГ SL3 Клемна коробка КК1/8 Датчик рівня Sl3 N 21.3х2.15 КВВГ SL3 Клемна коробка КК1/9 Датчик рівня Sl3 22 21.3х2.16 КВВГ SL4 Клемна коробка КК1/10 Датчик рівня Sl4 L2 21.3х2.17 КВВГ SL4 Клемна коробка КК1/11 Датчик рівня Sl4 N 21.3х2.18 КВВГ SL4 Клемна коробка КК1/12 Датчик рівня Sl4 23 21.3х2.19 КВВГ SL5 Клемна коробка КК1/13 Датчик рівня Sl5 L2 21.3х2.20 КВВГ SL5 Клемна коробка КК1/14 Датчик рівня Sl5 N 21.3х2.21 КВВГ SL5 Клемна коробка КК1/15 Датчик рівня Sl5 24 21.3х2.22 КВВГ SL6 Клемна коробка КК1/16 Датчик рівня Sl6 L2 21.3х2.23 КВВГ SL6 Клемна коробка КК1/17 Датчик рівня Sl6 N 21.3х2.24 КВВГ SL6 Клемна коробка КК1/18 Датчик рівня Sl6 25 21.3х2.25 КВВГ SL7 Клемна коробка КК1/19 Датчик рівня Sl7 L2 21.3х2.26 КВВГ SL7 Клемна коробка КК1/20 Датчик рівня Sl7 N 21.3х2.27 КВВГ SL7 Клемна коробка КК1/21 Датчик рівня Sl7 26 21.3х2.28 КВВГ SQ1 Клемна коробка КК2/1 Датчик руху зерна SQ1 L2 21.3х2.9 КВВГ SQ1 Клемна коробка КК2/2 Датчик руху зерна SQ1 N 21.3х2.10 КВВГ SQ1 Клемна коробка КК2/3 Датчик руху зерна SQ1 27 21.3х2.11 КВВГ SQ2 Клемна коробка КК2/4 Датчик руху зерна SQ2 L2 21.3х2.11 КВВГ SQ2 Клемна коробка КК2/5 Датчик руху зерна SQ2 N 21.3х2.13 КВВГ SQ2 Клемна коробка КК2/6 Датчик руху зерна SQ2 28 21.3х2.14 КВВГ SQ3 Клемна коробка КК2/7 Датчик руху зерна SQ3 L2 21.3х2.15 КВВГ SQ3 Клемна коробка КК2/8 Датчик руху зерна SQ3 N 21.3х2.16 КВВГ SQ3 Клемна коробка КК2/9 Датчик руху зерна SQ3 29 21.3х2.17 КВВГ SQ4 Клемна коробка КК2/10 Датчик руху зерна SQ4 L2 21.3х2.18 КВВГ SQ4 Клемна коробка КК2/11 Датчик руху зерна SQ4 N 21.3х2.19 КВВГ SQ4 Клемна коробка КК2/12 Датчик руху зерна SQ4 30 21.3х2.20 КВВГ SQ5 Клемна коробка КК2/13 Датчик руху зерна SQ5 L2 21.3х2.21 КВВГ SQ5 Клемна коробка КК2/14 Датчик руху зерна SQ5 N 21.3х2.22 КВВГ SQ5 Клемна коробка КК2/15 Датчик руху зерна SQ5 31 21.3х2.23 КВВГ SQ6 Клемна коробка КК2/16 Датчик руху зерна SQ6 L2 21.3х2.24 КВВГ SQ6 Клемна коробка КК2/17 Датчик руху зерна SQ6 N 21.3х2.25 КВВГ SQ6 Клемна коробка КК2/18 Датчик руху зерна SQ6 32 21.3х2.28 КВВГ /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
У мережах напругою до 1000 В перетини провідників вибирають:
a) По нагріванню розрахунковим струмом, що допускається,користуючись рівнянням
k1ktiд-iр
де: к1 – поправочний коефіцієнт на число кабелів, лежачих поряд,к1=1.0;
kt – поправочний коефіцієнт на фактичну температуру середовища, kt= 1.0;
Iд – струм, що тривало допускається, на провідник;
Р – розрахунковий струм в провіднику (Iр = 1.25н при прокладці увибухонебезпечних приміщеннях класу В – Iiа, в решті випадків Iр = Iн).
b) За умовами захисту перетину апаратом захисту, користуючисьрівнянням:
k1ktiд-kзiз
де: kз – коефіцієнт захисту (kз = 1.0 при захисті
автоматами з тепловим або комбінованим расцепітелем; kз = 1.25 призахисті автоматами з електромагнітним расцепітелем);
Iз – номінальний струм або струм захисного апарату. Для автоматівз тепловим або комбінованим расцеплювачем за величину Iз слід прийматиномінальний струм расцеплювача; за наявності тільки електромагнітногорасцеплювача струм Iз рівний струму спрацьовування електромагнітногорасцеплювача.
По втраті напруги. Для мережі, що живить одиночний двигун втратунапруги (В) знаходять по формулі:
– Uотв = (Рн*r0*1*1000)/(Uн*знн)
Де: Рн – номінальна потужність електродвигуна, квт;
R0 – опір одного кілометра лінії, Ом/км.;
1 – довжина лінії від РП до електродвигуна, км.; визначаємо запланом приміщення з обліком висотою поверхів;
Uн = 380 В;
зн – ККД електродвигуна.
1. Відповідно до приведеноговище розрахунку розрахуємо лінію від РП до електродвигуна норії серії 4А100L4 зномінальною потужністю 3.97 кВт, з номінальним струмом – 8.60 А, кратністюпускового струму -6.
Ip = 1,0*1,0*8,60 = 8,60
Слід вибрати кабель із струмом, що тривало допускається, напровідник Iд-а.
По таблиці вибираємо кабель марки АПВГ з перетином струмопровідноїалюмінієвої жили 1,5 мм2 і струмом Iд =19 А в повітрі.
Відповідно до першого розрахунку, розрахуємо другі два двигуна,данні занесемо в таблицю.№ п/п Марка двигуна Потужність, кВт Струм, А Кабель марки Перетин жил, мм Прохід через 1 4A100L4 3,97 8,60 АПВГ 1,5 Повітря 2 4A160S4 15 29,3 АПВГ 2,5 Повітря 3 4A160M4 18,5 35,8 АПВГ 4 Повітря
4.4 Розрахунок блоку живлення
Визначимо струм вторинної обмотки. Для цього обчислюємо сумарнийструм споживачів всіма елементами ланцюгів сигналізації в дипломному проектірозробки зерносушарки ДСП-32 на Одеському Заводі Елеваторного Обладнання дляООО «Відродження».
I=п1*iн1+п2*iн2
Де: п1 – кількість ламп сигналізації; п2 – кількістьреле; Iн1 – 0.015 (А);
Iн2 – 0.40 (А);
I=33*0.015+33*0.40=0,495+13,2=13,6 (А).
Враховуючи наявність необхідного резерву потужності в межах 20%,приймаємо як початкове значення струм рівний:
I=2.18*кз;
I=13,6*1.2=16,32=16 (А).
Згідно початковій умові визначуваний струм первинної обмотки:
I=u/u*i
Де: U – напруга вторинної обмотки;
U – напруга первинної обмотки.
I=48/220*16=3,4 (А).
Вибираємо розрахункову потужність трансформатора:
Sтр=u*i
Sтр=48*16=768.
5. Розробка монтажної схеми
5.1 Розробка загального виду щита управління шкафного типу
Щитом управління є площина з листового метала в якій прорізаютьсяотвори для установки кнопок і перемикачів управління. Кількість і призначенняелементів управління визначена по принциповій електричній схемі ділянки. Послідовністьорганів управління звітує логіці управляючих дій оператора: вибір маршруту,пуск і стоп сигналізації, пуск і стоп маршруту, вибір і управління засувкою,перевірка ламп сигналізації і так далі.
За моїм завданням розробки Зерносушарки ДСП-32, панель управліннямає шафовий тип який розроблений в одному документі – загальному виді щита.
Перелік застосованих на панелі управління елементів в специфікації.Поряд з кожним елементом розташована пояснювальна таблична.
5.2 Розробка монтажної схеми щита управління
Монтажна схема щита управління складена керуючись принциповійелектричній схемі ділянки і загальним видом панелі управління дипломного проектурозробки зерносушарки ДСП-32 на Одеському Заводі Елеваторного Обладнання дляООО «Відродження».
Кожен елемент схеми, зображений з його схемою підключення,враховуючи кількість використовуваних контактів і указаних номерів клем. Далізображені ті, що підключаються до клемам дроти. Напроти дроту вказана адреса – букваі цифра яка позначає клемник, на який дріт приходить, номер після розділовогознаку – номер клеми указаного клемника (аналогічно панелі сигналізації).
Дроти від клемника об'єднуються в загальний кабель і направляютьсяв робоче приміщення (РП).
До монтажної схеми щита шкафного типу (панелі сигналізації іпанелі управління) додається таблиця з'єднання проводок і таблиця підключенняпроводок. У таблиці з'єднання проводок відображені з'єднання між елементамипульта управління, а в таблиці підключення проводок відображено підключенняпроводів до клемам кожного з елементів пульта.
5.3 Розробка схеми зовнішніх з'єднань ділянки СДАУ
Схема зовнішніх підключень відображає електричні з'єднання міжпультом і засобами автоматизації, встановленими по місцю (на об'єкті).
На схемі зовнішніх підключень (зовнішніх проводок) згідно з темоюдипломного проекту розробки зерносушарки ДСП-32 на Одеському ЗаводіЕлеваторного Обладнання для ООО «Відродження», в узагальненому виглядізображені окремі ділянки електричних схем.
Схема зовнішніх проводок містить: щити (Щ) і пульти управління(ПУ), місцеві пункти контролю і встановлені в них щитові прилади і засобиавтоматизації, приєднання проводок до щитів, пультів, приладів і т.д., а такожтехнічні вказівки і умовні графічні зображення (УГО).
Схема зовнішніх проводок узгоджуються з кресленнями монтажних схемщитів, пультів, а також з планами розташування устаткування і засобівавтоматизації.
Схема виконана без дотримання масштабу. На схемі над або під УГОдатчиків, приладів, виконавчих механізмів і так далі розміщені написи пояснень.
Для кожної електричної проводки приводиться її технічнахарактеристика, куди входить: тип (марка) проводки або кабелю, число жив, їхперетин, для кабелю вказано число використовуваних жил (у прямокутнику).
Для трубних проводок вказані тип, довжина і діаметр труби. Занаявності в схемі кабелів або труб однієї марки, їх параметри допускаєтьсяуказувати на одній виносній лінії.
Всі кабелі мають послідовну нумерацію, відповідно до якої, занаявності великої кількості кабелів, складаний кабельний журнал.
Внещитові вторинні прилади і сполучні коробки розміщують накресленні між таблицею і зображенням щитів. Для клемних кородок указують їхпорядковий номер. Для приладів вказаних в схемі внутрішніх з'єднань за виняткомдзвінків, сигнальних ламп і інших засобів, що мають однозначне підключення.
Для зменшення кількості проводів і економії кабельної продукціїгрупи датчиків розташовані в безпосередній близькості підключаються роздільнимикабелями до виділеного клемного ящика, а потім одним кабелем прямують в робочеприміщення.
Для ув'язки схеми зовнішніх підключень з монтажними схемамирелейного приміщення на кінці кабелю відповідному РП вказаний номер до якої вінпідключається.
6. Рекомендації по монтажу і наладці
Монтаж систем автоматизації є складний комплекс робот, щовиконується спеціалізованими монтажними організаціями в зв’язку з проектом ітехнічними умовами, що діють.
Для настройки і перевірки вимикачів застосовується об'єкт дії увигляді заземленої пластини, виготовленої із сталі Ст. 40, завтовшки 1 мм,із стороною квадрата 60 мм.
Монтаж і демонтаж вимикачів повинен проводиться за допомогоюінструменту, що виключає деформацію корпусу. Момент, що крутить, призатягуванні гайок не більше 5.0.
Виробництво монтажних робіт можна розділити на наступні групи:монтаж первинних вимірювальних перетворювачів; монтаж приладів, регуляторів;монтаж пультів і щитів; монтаж трубних проводок; монтаж електропроводок.
У тих випадках, коли об'єм монтажних робіт невеликий, їх можутьвиконувати монтажні підрозділи підприємств. Виконанню монтажних робіт повиннапередувати спеціальна підготовка, під час якої готується документація навиконання монтажних робіт, забезпечення необхідними матеріалами, конструкціями,устаткуванням.
Безпосередньо монтаж виконується в два етапи відповідно до проектуТУ і інструкціями заводів – виготовників. На першому етапі виконують заготовкумонтажних конструкцій, вузлів і блоків, елементів електропроводок і їхукрупнену збірку поза зоною монтажу; перевіряють наявність закладенихконструкцій, отворів, кріплень, добірних пристроїв, наявність заземлюючоїмережі; закладають короби, розмічають траси для електричних і трубних дротів.
На другому етапі прокладають проводки, розміщують щити, прилади ізасоби автоматизації, підключають до них трубні і електричні проводки.
Монтажні роботи на об'єкті виконують монтажні бригади. Прийманнязмонтованих систем автоматизації здійснюється спеціально створюваною комісією,про результати приймання створюється відповідний акт, після чого об'єктпередається під пусконалагоджувальні роботи.
Необхідно відзначити, що монтаж засобів автоматики проводиться напідставі схем розташування устаткування на поверхах, монтажних таблиць,електромонтажних схем, монтажно-настановних креслень, кабельного журналу.
Кнопки місцевого управління, пульти місцевого управління, клемніящики і сполучні короба кріпляться на колонах або стінах відповідно до типовихмонтажних креслень. Їх підключення проводиться з використанням кабелів ітрубних проводок згідно з схемою зовнішніх з'єднань і розташування елементів наповерхах. Засоби автоматизації розташовані на технологічному устаткуванні,машинах або механізмах кріпляться відповідно до монтажних креслень даногоустаткування або відповідно до типових монтажних креслень.
Для забезпечення безпеки виробництва монтажних праць до початку монтажув проектах виробництва робіт розробляють заходи щодо техніки безпеки. Будівельно-монтажніроботи на елеваторах потрібно виконувати за проектом і з дотриманням технічнихумов. Відступ від проекту і встановлених технічних умов, як, наприклад,зменшення розмірів шахти, неправильне виготовлення або установка коробів іінше, може надалі при експлуатації сушарки привести до зменшення їїпродуктивності і погіршення якості просушуваного зерна.
Перед початком монтажу устаткування перевіряють правильність виконаннябудівельних робіт.
Панелі сполучають між собою електрозварюванням. Місця нещільногоприлягання панелей заливають бетоном.
Установку і одночасно закладення в підлозі коробів в стінці шахтипочинають з верхнього ряду, щоб цементний розчин не міг потрапити на короби, щознаходяться нижче. Короби потрібно встановлювати в п'ятигранні отвори шахти безперекосу. Короби і напівкороби встановлюють так, щоб їх денця знаходилися водній площині з внутрішньою стінкою шахти, інакше пил і сміття будутьнакопичуваться в западині гнізда. Після установки кожного ряду коробів стінкишахти гладко затирають цементним розчином, не залишаючи щілин. Гнізда зовніденець закладають глиняними або слабким цементним розчином, що дозволяє у разізаміни короба легко вийняти його з шахти після видалення закладення.
Електродвигуни, електроапаратура, світильники, електромережі,укладені в трубах, повинні бути ретельно заземлені. В цілях протипожежноїбезпеки зерносушарки виготовляють із залізобетону і сталі, а приміщення їх зцеглини і бетону.
При сильному перегріві зерна в сушильній камері, а також припопаданні в нього іскор з топки, можливо, гніздове загоряння зерна, яке потімможе захопити решту зернового об'єму шахти.
Небезпека загоряння зерна в сушильній камері збільшується, коли вній накопичується легко займисте сміття. Тому правилами протипожежної безпекипередбачається очищення зерна, що просушується в шахтних зерносушарках,дотримання встановлених температурних режимів і усунення затримки при русізерна в шахті.
Необхідно також дотримувати правила обслуговування топки,підтримувати в справному стані всі іскроулавлівающие пристрої і періодичноочищати їх від золи і сажі.
Причинами виникнення вогнища загоряння в приміщенні зерносушаркиабо біля неї можуть бути викидання іскор з вихлопної труби, загорання сажі втопковій трубі або в димарях, підшипників, коротке замикання електропроводів іін., тому обслуговуючий персонал повинен ретельно стежити за станом газоходів ірозпалювальних труб топки, вихлопних труб, перевіряти стан підшипників.
Електропроводка, пускові прилади і запобіжники, а такожелектродвигуни повинні знаходитися завжди в повній справності і неперегріватися. Для гасіння пожежі в приміщенні зерносушарки на всіх поверхахвстановлюють на видних місцях вогнегасники і ящики з піском, весь протипожежнийінвентар необхідно зберігати в призначеному для нього місці і в справномустані.
7. Техніко-економічне обґрунтування проекту і кошторисна вартістькапітальних витрат
В результаті удосконалення схеми управління зерносушарки ДСП-32 наОдеському Заводі Елеваторного Обладнання для ТОВ «Відродження» були реалізованінаступні функції:
1) Виконується попереджувальнасигналізація про запуск технологічного устаткування;
2) Здійснення дистанційногопуску і зупинки технологічного устаткування з щита диспечерського управління;
3) В результаті удосконаленнязерносушарки ДСП-32 термометрами опору типу ТСП-100 підвищилася точністьвимірювання температури в першій і другій зоні сушки зерна.
Після реалізації і удосконалення маршруту дипломного проекту булавиявлена економія витрат на електроенергію (/>Ре =6841300 кВт*год).Потужність двигуна зерносушарки ДСП-32 за одну годину роботи рівна 18,5 квт.
З’явилась економія заробітної плати (26954 грн.)обслуговуючого персоналу – на одного робочого четвертого розряду з оплатою10,20 грн/година.
Коштовно-фінансовий розрахунокзасобів автоматизаціїНазва засобів автоматизації Кількість, шт. Вартість одиниці Вартість всього Транспортні витрати Складські витрати Балансова вартість Пр М Н Пр М Н
Пускачі:
ПМЕ 3 96 9,6 4,8 288 28,8 14,4 7,68 1,92 120
Автоматичні вимикачі:
АЗ-124 3 111 11,1 5,6 333 33,3 16,7 8,88 2,22 139
ДУ:
СУС-11 7 386 38,6 19,3 2702 270,2 135,1 30,88 7,72 483
Всього: 13 - 59,3 29,7 3323 332,3 166,2 47,44 11,86 742
ПрАЗ-124 всього = 3*111 = 333 грн.;
М АЗ-124всього = 10*333/100 = 33,3 грн.;
Н АЗ-124всього = 5*333/100 = 16,65 грн.;
ПрСУС-11 всього =7*386 = 2702 грн.;
М СУС-11всього = 10*2702/100 =270,2 грн.;
НСУС-11 всього = 5*2702/100 = 135,1 грн.;
Трвсього = 8*96/100 =7,68 грн.;
Сквсього = 2*96/100 =1,92 грн.;
Бапме =96+7,68+1,92+9,6+4,8=120 грн.;
2. Робочий період
Робочий період – це часроботи технологічного обладнання.
Тривалістькапітального ремонту залежить від:
· Добової продуктивностіпідприємства;
· Технічного стану обладнання;
· Якості виконання усіх видівремонту;
· Фінансування ремонтнихробіт.
Капітальнийремонт – діб за рік;
· Газація – діб за рік;
· Поточний ремонт – доби замісяць;
· Інші зупинки – доби за рік.
Робочийперіод складається:
Рп =Кфм – Пз
Де:Рп – робочий період (діб);
Кфм– календарний фонд часу (діб);
Пз –планові зупинки (діб).
Рп =365 – 150 = 215 діб.
Коефіцієнтвикористання робочого часу:
Кв =Рп / Кфм
Де:Кв – коефіцієнт використання робочого часу.
Кв =215/365 = 0.58.
Вихіднідні – два дня на тиждень:
Iквартал – 26 діб;
IIквартал – 26 діб;
IIIквартал – 26 діб;
IVквартал – 26 діб.
3.Вартість електроенергії
Длявизначення вартості електроенергії треба знайти заявлену потужність:
N =Ре*1/100
Ce =Pe/>a
Де:N – заявлена потужність, кВт;
Ре –витрати електроенергії на технологічні цілі кВт/>год;
Wyд –норматив витрат електроенергії на одну тону борошна, кВт/>г;
Се –вартість електроенергії, грн.;
а –тариф за 1 кВт/>ч, грн.;
в-тарифза 1 кВт/>ч, грн.
Розрахунковідані до таблиці
N =31820*1/100= 318кВт;
Ce =31820*0,416=13237 грн.
ВартістьелектроенергіїПоказники Позначення Одиниці вимірювання Величина Витрати електроенергії на технічні цілі Ре
кВт/>год 31820
Тариф за 1 кВт/>г а грн. 0,416 Заявлена потужність N кВт 318 Загальна вартість електроенергії Се грн. 13237
Визначаємоекономію витрат електроенергії після автоматизації:
/>Ре=Ре*Рп
Де: />Ре – економія витрати електроенергії, кВт*год;
Ре –витрати електроенергії на технічні цілі, кВт*год;
Рп –робочий період підприємства, діб.
Розрахунок:
/>Ре = 31820*215 = 6841300 кВт*год
Визначаємоекономію вартості електроенергії після автоматизації:
Се2= />Ре * а
/>Се = Се – Се2
Де: />Се – економія вартості електроенергії, грн..;
а – тарифза 1 кВт*г, грн., (а = 0,416);
Розрахунок:
Се2=6841300 *0,416 = 2845981 грн.
/>Се=13237–2845981= -2832744 грн.
4.Фонд заробітної плати.
Чисельністьперсоналу підприємстваПрофесія Чисельність, чол. Відсотки від загальної чисельності Допоміжні робочі 1 20
ФЗПо= ГТС/>Т/>Кр
Де:ФЗПо – фонд заробітної плати, грн.;
ГТС– годинно-тарифна ставка, грн.;
Т –річний фонд робочого часу, год. Т = 2002;
Кр –кількість робочих даного розряду, чол.
Д =%д/>ФЗП/>100
Пр =%пр/>ФЗП/>100
Де:Д – доплата, грн.;
Пр –премія, грн.;
%д –відсотки доплати, %;
%пр– відсотки премії, %.
Доплатадля допоміжних робітників % д = 12 грн.
Преміядля допоміжних робітників% пр = 20 грн.
ФЗПзаг = ФЗП о + Д + Пр
Де:ФЗП заг – загальний фонд заробітної плати, грн.
Розрахуємозаробітну плату:
ФЗПдоп. роб =10,20*2002*1 =20420,4 грн.;
Ддоп. роб =20420,4*12/100 = 2450 грн.;
Прдп. роб =20420,4*20/100 = 4084 грн.;
ФЗПзаг ап. роб =20420,4+2450+4084 =26954 грн.;
Фондзаробітної платиНазва професії Кількість, чол. Розряд ГТС, ставка, грн. Річний фонд, грн. Доплата, грн. Премія, грн. Загальна, грн. Допоміжні робітники 1 4 10,20 20420 2450 4084 26954
Обчислимо економію заробітної плати:
ФЗПдоп. роб =10,20*2002*1 =20420,4 грн.;
Ддоп. роб =20420,4 *12/100 = 2450 грн.;
ФЗПзаг ап. роб =20420,4 +2450+4084 =26954 грн.;
Визначимопоказник економічної діяльності:
Т=Ба2/Э
Де: Т – час окупності, рік;
Баз.а. – балансова вартість засобів автоматизації, грн.;
Э –економія коштів у зв’язку з автоматизацією, грн.
Т=1335,6 /-2805790= -4,7 рік.
Ба2 = Ба*1.8
Ба2= 742*1,8 = 1335,6 грн.
Э=/>Се+/>ФЗП
Э=-2832744+26954=-2805790
Переведемороки у дні:
Т =-4,7*300/28 = -50,35 ≈ -50
Т =-50 днів.
Коефіцієнтекономічної ефективності
Е =1 / Т
Е =1/-50 = -0,02.
Врисновок
Дипломна робота була розроблена для удосконалення процесу розробкиЗерносушарки ДСП-32 на Одеському Заводі Елеваторного Обладнання для ТО«³дродження».
В ході роботи були виконані наступні дії:
· Виконана схема автоматизаціїфункціональна;
· Виконана схема електрична принципіальна(управління, сигналізації, захисту і блокіровок);
· Креслення загального видущита управління;
· Монтажна схема щитауправління;
· Виконана схема зовнішніхелектричних проводок.
Основна частина дипломного проекту необхідна була для короткоїхарактеристики об'єкту, його основні рішення по автоматизації технологічнихпроцесів, а також обґрунтування матеріально технічних засобів автоматизації.
Розрахункова частина необхідна була для вибору електродвигунів доданого устаткування, а також вибір електропроводів, кабелів і розрахунок блокуживлення.
Розділ розробки монтажних схем необхідний був для пояснення ірозробки загального виду щита управління, монтажної схеми і схеми зовнішніхз'єднань.
Завершальна частина проекту необхідна була для рекомендації помонтажу і наладці, а також проведення правив по техніці безпеки.
Список літератури
1. О.А.Новицький «Курсове і дипломне проектування по автоматизації підприємства»: – М.:Колос, 1992.
2. В.Г. Ладанюкі ін. «Проектування, монтаж і експлуатація систем автоматизації в харчовійпромисловості. – М.: Агропроміздат, 1991.
3. Сегеда Д.Р.і ін. «Довідник електрика підприємства по зберіганню і переробці зерна» – М.:Колос, 1978.
4. Сорочинський А.В. Войтов П.П.«Курсове і дипломне проектування електроустаткування підприємств по зберіганнюі переробці зерна» – М.: Агропроміздат, 1986.