Технологическая характеристика объекта автоматизации

СОДЕРЖАНИЕ

       

        Введение_________________________________________________

1       Технологическая характеристика объекта автоматизации________

2       Составление функциональной схемы системы 

         автоматического управления________________________________

3       Разработка принципиальной электрической схемы_____________

4       Расчет и выбор технических средств автоматизации___________

5       Разработка нестандартных элементов и технологических средств

6       Определение основных показателей надежности

         автоматических систем__________________________________

         Заключение _____________________________________________

         Литература______________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Планомерная и последовательная интенсификация сельского хозяйства, повышение его технической оснащённости, новейшее её достижение в науке и практике, общие успехи народного хозяйства создали необходимые условия для развития автоматизации сельскохозяйственного производства.

Автоматизации – это  одно из перспективных направлений  научно-технического прогресса, которое  приводит к облегчению труда и  способствует также улучшению труда.

В настоящее время  практически во всех сельскохозяйственных отраслях имеются автоматические устройства, начиная от сравнительно простых и заканчивая новейшими разработками в этой системе. Внедрение автоматических устройств не только в сельское хозяйство но и других отраслях практически освобождает человека от участия его в многих технологических процессах, приводит к улучшению качества продукции, увеличению его количества, повышения производительности труда и т.д. В частности автоматизация позволяет высвободить в сельском хозяйстве больше обслуживающего персонала на единицу установленной мощности, чем в промышленности, с одновременным повышением экономичности, надёжности и бесперебойности работы машин и агрегатов.

Для современных комплектов промышленного типа существуют три  основных направления развития: создание автоматических поточных линий с набором электрифицированных машин, выполнение всей совокупности технологических процессов, разработка методов и средств для обеспечения оптимального микроклимата: проектирование и внедрение автоматических систем способность вырабатывать и осуществлять оптимальные программы управления всем производственным процессом.

В данном курсовом проекте  мы рассматриваем автоматизацию процесса активного вентилирования с помощью вентилируемого бункера БВ-25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1   ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА         

           

              ОБЪЕКТА  АТОМАТИЗАЦИИ

 

Автоматизацию процесса активного вентилирования вентилируемым  бункером БВ-25

 

Рисунок 1 – Технологическая  схема бункера БВ-25

1.Вентилятор

2.Электрокалорифер

3.Бункер

4.Воздухораспределительная труба

5.Поршень-заглушка

6.Датчик положения

7.Тросс 

8.Электропривод регулирования  уровня

9.Заслонка

 

Таблица 1 – Технологическое  расположение электродвигателей на схеме

Обозначение	Рабочая машина	Номинальная мощность двигателя, Рн , кВт.
М1	Подающий транспортёр	4,0
М2	Вентилятор	7,5
М3	Поршень-заглушка, Датчик положения	1,5

 

Принцип действия комплекса: Автоматизация бункеров активного вентилирования зерна предусматривает автоматическое управление загрузкой бункеров, воздухораcпределением в бункере, температурой и влажностью зерна и продуваемого воздуха.

Нория загружает зерно  в бункер 3. в котором происходит вертикальное и радиальное воздухораспределение, В центре бункера установлена перфорированная воздухораспределительная труба 4, а внутри нее от электропривода 8 перемещается поршень-заглушка 5. Разгружается бункер самотеком через люк 9

Вентилятор 1 прогоняет воздух через злектрокалорифер 2 и подает его в массу зерна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 СОСТАВЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ  СХЕМЫ

  

     СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

 

Функциональная схема  является основным техническим документом, определяющим функциональную структуру и объем автоматизации технологических установок. Функциональная схема представляет собой чертеж, на котором схематически условными обозначениями изображены: технологическое оборудование, коммуникации, органы управления и средства автоматизации с указателем связи между технологическим оборудованием и элементами автоматики. Вспомогательные устройства(источники питания, реле, автоматические переключатели, предохранители) на функциональных схемах не указывают.

Технологические коммутации и трубопроводы жидкостей и газа на схемах указывают в соответствии с ГОСТ 3664-36 (условными цифровыми  обозначениями) на пример, вода транспортируемая трубопроводом обозначается (-1-1-)

Детали трубопроводов  арматуры, теплотехнические и санитарно-технические  устройства и аппаратуру указывают  условными обозначениями ГОСТ 2785-70

и ГОСТ 2.786-70.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства на функциональных схемах автоматизации показывают в соответствии с действующим ГОСТ 36-27-77. Для всех измерительных преобразователей а так же приборов устанавливаемых по месту, принято обозначение в виде окружности.

То же обозначение  разделенное горизонтальной чертой на две равные половины соответствуют приборам устанавливаемых на щите или пульте. Назначение, выполняемое функцией прибора обозначается соответствующими буквами и месторасположение.

Примеры условных обозначений  на функциональных схемах:

Магнитный пускатель – NS;

Реле времени – KS;

Концевой выключатель  – GS;

Аппаратура для ручного воздействия  – HA.

При разработке функциональной схемы на основании анализа условий  работы технологического оборудования необходимо решить следующие вопросы:

1)  Определить оптимальный объем автоматизации технологического процесса

2)  На функциональной схеме необходимо исходную систему автоматического управления разбить на локальные, замкнутые системы автоматического регулирования и прогарммно-логические системы.

Уточнить технологические параметры, подлежащие автоматическому регулирования и контролю, установить пределы их измерений и выбрать методы измерения этих параметров для последующего выбора технических средств для их реализации

1. Определить объемы автоматических защит и блокировок  технологических установок
2. Выбрать основные технологические средства автоматизации
3. Разместить аппаратуру на щитах и пультах

Функциональная схема  выполняется следующим образом: щит или пульт управления условно обозначают прямоугольником (в нижней части чертежа) в котором при помощи условных обозначений показывают устанавливаемые на щите или пульте приборы и средства автоматизации от них идут линии связи к элементам схемы с которыми они взаимодействуют. Приборы и средства автоматизации устанавливаемые вне щита и пульта и не связанные непосредственно с технологическим оборудованием и коммутациями, словно показывают в прямоугольнике с надписью “приборы по месту”. Такой прямоугольник располагают над прямоугольником щита и пульта. На рисунке 1 приводим пример изображения функциональной схемы.

 

 

      

Рисунок 2 – Функциональная электрическая схема управления бункером активного вентилирования  БВ-25.

 

 

 3       РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

                  

      ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

 

При проектировании логической части схем автоматики, цикл работы задается последовательностью включения и отключения механизмов. В ходе разработки системы управления определяют последовательность работы исполнительных органов технологической линии, порядок управления ими, число конечных выключателей, датчиков и других командных автоматов, управляющих процессом.

Для формулизации процесса  составления релейно-контактной схемы (РКС) необходимо от механизмов  и  рабочих органов перейти к исполнительным органам системы управления. В схемах управления исполнительные органы, которые мы обозначим буквой “х”, представляют пусковой аппаратурой (магнитный пускатель); реле времени обозначим буквой “z1”, а его контакты ”z^’1, z^’1.1 ”, датчики которые приводят в действие внешним воздействием от руки или от упоров механизмов буквой ”b1”, кнопочную станцию “a1”, датчики с электрическими или другими преобразователями “с1”.

Рассмотрим описание цикла работы технологической линии БВ-25.

Рисунок 3- Технологическая  схема БВ-25.

Составим таблицу, где приведем буквенное обозначение командных, исполнительных и промежуточных органов РКС.

 

Таблица 2 – Буквенное  обозначение командных, исполнительных и про

межуточных органов  БВ-25

 

Обозначение органов	Назначение элемента релейно-контактной схемы	Механизм управления элементом или механизм установки элемента
х1	Катушка магнитного пускателя  транспортёра загрузки	транспортёр загрузки
х2	Катушка магнитного пускателя  вентилятора	Вентилятор
х3	Катушка магнитного пускателя  для пуска заглушки вниз	Бункер
х4	Катушка магнитного пускателя  для пуска заглушки вверх	Бункер
b1	Датчик уровня разгрузки  бункера	Бункер
b2	Датчик уровня загрузки бункера	Бункер
b3	Датчик температуры  выше нормы	Бункер
b4	Датчик температуры  «норма»	Бункер
b5	Датчик влажности выше нормы	Бункер
b6	Датчик влажности «норма»	Бункер
b7	Датчик положения уровня «поднят»	Бункер
b8	Датчик положения по уровню зерна	Датчик положения

 

 

Следующий шаг в направлении  алгоритмизации технологического процесса, его описание при помощи символов. В таблице 2 приведены символы обозначающие определенные действия, позволяющая связать отдельные элементы РКС временной или иной зависимостью.

 

Таблица2 – Символизация действия

 

Используя словесное  описание технологического процесса, заменяя механизмы соответствующими элементами, составим символическое описание процесса БВ-25.

 

для процесса заполнения бункера зерном:

для процесса вентилирования (по температуре):

для процесса вентилирования (по влажности):

     

 

Дальнейшая формализация процесса разработки РКС связана с составлением таблиц включения для каждого исполнительного элемента.

В частную таблицу включения  для какого-либо исполнительного  элемента вносят данный исполнительный элемент, промежуточный элемент, от изменения которого определяется включением или выключением. Этот исполнительный элемент включается, и промежуточный элемент, от состояния которого этот исполнительный элемент отключается, а так же вспомогательные элементы, необходимые для реализации данной таблицы. Изменение исходного состояния (включения) элементы в частной таблице включения обозначаются знаком ”+”. Возращение в исходное состояние знаком “-”. При составлении частной таблицы включения необходимо обеспечить такое сочетание элементов, чтобы исключить ложные срабатывания, т.е. срабатывание исполнительного элемента в месте, не предусмотренном циклом. Для этого каждому элементу присваивают код, который определяют по формуле:

 

                                                    

                                                                  (1)

 

где N- код элемента;

      n- порядковый номер элемента в частной таблице включения.

 

Изменение исходного  состояния элемента в такте “+” равносильна сложению его кода с суммой кодов всех элементов, находящихся в включенном данном такте, а возвращение в исходное состояние “-” равносильна вычитанию его кода из суммы кодов предыдущего такта.

Сумму кодов включенных элементов в такте показывают тактовым кодом.

Тактовые коды тактов, предшествующих тактам включения и  отключения элемента, является характеристикой срабатывания элемента. Если в таблице появился еще один такт  с таким же тактовым кодом, то это значит, что в следующем за этим тактом так же произойдет ложное срабатывание данного элемента.