МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

ОДЕССКОЙ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Дисциплина: «Монтаж налаживания и эксплуатация технических средств автоматизированных систем».

Тема проекта: «Автоматизация участка приема зерна с автотранспорта со следующей очисткой на элеваторе ЛВ 4*175»

ВВЕДЕНИЕ

Исходя из документации предыдущего проекта, в данном разделе будет продолжена разработка проектной документации СДАУ автоматизации приема зерна с автотранспорта с следующей очисткой на элеваторе: разработка общего вида, монтажной схемы пульта управления и схема внешних соединений проектируемого участка СДАУ. Исходными данными для проектирования являются функциональная и принципиальная электрические схемы.

Уровень автоматизации любого участка зависит от сложности технологического процесса.

Автоматизация – важнейшее средство повышения производительности труда, сокращения расходов материала и энергии, улучшения качества продукции, внедрение прогрессивных методов управлением производством.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

РАЗРАБОТКА ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ

В данном разделе будет проанализирована функциональная схема участка автоматизации приема зерна с автотранспорта и следующей очисткой.

Функциональная схема автоматизации является основным технологическим документом, определяющим функционально-блокировочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса для разработки эскиза мнемосхемы панели сигнализации.

Мой вариант автоматизации приема зерна с автотранспорта и следующей очисткой разработан на основании существующих решений и обеспечивает выполнение всех необходимых функций по управлению технологическим процессом приема и очистки зерна. Сигнальная аппаратура, кнопки управления, переключатели устанавливаемые, на пульте управления определяют проанализировав ПЭС участка.

Оборудование маршрута изображено упрощенно в виде квадратов и прямоугольников. Вместе с изображениями потоков продукта они представляют собой мнемосхему маршрута. Сигнальная аппаратура расположена в центре элемента составляющего контур машины и предназначена для отображения состояния машины (механизма) или заполнения, опорожнения бункеров.

РАЗРАБОТКА МНЕМОСХЕМЫ ПАНЕЛИ СИГНАЛИЗАЦИИ

Приборы и средства автоматизации на эскизе мнемосхемы обозначаются по ГОСТу: ГОСТ-21.404.-86 «Автоматизация технологических процессов».

Мнемосхема изображаемая на панели сигнализации пульта достаточно информативна и близка к реальной технологической схеме участка приема с автотранспорта и очистки зерна.

Направление движения продукта показано желтой лентой шириной 5 мм с указанием направления в виде стрелок.

На изображениях оборудования и емкостей установлена сигнальная аппаратура, укомплектованная для оборудования – линзами белого цвета (прозрачная), для механизмов распределения подачи зерна – зеленого цвета, контроля заполнения емкостей – желтого, подпоров и контроля скорости – красного цвета.

В пределах контуров машин и рядом сигнальной аппаратурой располагаются пояснительные надписи. Надписи на чертеже мнемосхемы пронумерованы. В соответствии с номерами в специальную таблицу вносятся поясняющиеся надписи.

Разработанная мнемосхема обеспечивает:

Выбор маршрута;

Пуск и стоп сигнализации;

Пуск и стоп маршрута;

Технологический останов;

Выбор и управление затворами;

Контроль и сигнализацию уровней в бункерах;

Контроль подпоров головок и башмаков нории;

Контроль и сигнализацию положения перекидных клапанов и задвижек;

Контроль скорости лент нории и ленточных транспортеров;

Дистанционное, при помощи пульта управления, включение и изменение состояния механизмов – задвижек, перекидных клапанов.

Дистанционный автоматизированный запуск оборудования маршрута, контроль их состояния, аварийное отключение при выходе машин из строя;

Сигнализацию состояния машин при нормальной работе и в случае аварии.

Блокировочные зависимости, возникающие при включении, работе и остановке маршрута показаны в таблице в виде стрелок между отдельными функциональными группами приборов.

Всем средствам автоматизации, изображенным на схеме присвоены позиционные обозначения. Эти обозначения образуются из двух частей: арабская цифра – номер функциональной группы, и буква русского алфавита – место прибора или другого средства автоматизации в своей группе.

РАЗРАБОТКА МОНТАЖНОЙ СХЕМЫ ПАНЕЛИ СИГНАЛИЗАЦИИ

Монтажная схема пульта управления составлена на основании принципиальной электрической схемы и отображает электрические соединения внутри пульта управления. На панели сигнализации расположены, в основном сигнальные лампы низковольтных цепей сигнализации.

Монтажная схема панели сигнализации выполнена в виде чертежа внутренней плоскости панели. На чертеже изображены все элементы с учетом их взаимного расположения (в соответствии с мнемосхемой и общин видом).

Рядом с панелью размещен клемник для подключения цепей сигнализации к кабелю соединяющему пульт с РП. Соединения между элементами показаны адресным способом. Номер провода указывается над проводником или слева от него.

Указанные в монтажных схемах клемники не являются частью панели управления так как располагаются внутри обьема пульта на специальных креплениях и изображаются рядом с панелями.

Условно-графическое обозначение базируются из простейших геометрических фигур (квадратов, прямоугольников, окружностей), а также из сплошных и пунктирных линий и точек.

При использовании обозначений следует помнить: положение контактов и реле пускателей, кнопок, рубильников и других коммутационных элементов, изображают на схемах при обесточенном участке цепи или при отсутствии воздействия внешних сил. Важное значение имеет правильное позиционное обозначение элементов и маркировочных цепей и их участков.

В соотвествием с заданим на монтажной схеме также изображены цепи подключения всех измерительных и регулирующих приборов.

РАЗРАБОТКА ОБЩЕГО ВИДА ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

Панель управления пульта представляет собой наклонную плоскость из листового метала в которой прорезаются отверстия для установки кнопок и переключателей управления. Количество и назначение элементов управления определено по принципиальной электрической схеме участка.

Последовательность органов управления соответствует логике управляющих действий оператора: выбор маршрута, пуск и стоп сигнализации, пуск и стоп маршрута, технологический останов, выбор и управление задвижкой, проверка ламп сигнализации и т. д.

По моему заданию панель управления имеет шкафной тип который разработан в одном документе – общем виде щита.

Перечень использованных на панели управления элементов переведены в спецификации.

Рядом с каждым элементом располагается пояснительная надпись.

РАЗРАБОТКА МОНТАЖНОЙ СХЕМЫ ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

Монтажная схема панели управления составлена руководясь принципиальной электрической схеме участка и общин видом панели управления.

Каждый элемент схемы, изображен в соответствии с его схемой подключения, учитывая количество используемых контактов и указанных номеров клемм. Далее изображены подключаемые к клеммам провода. Напротив провода указан адрес – буква и цифра обозначает клеммник, на который провод приходит, номер после разделительного знака – номер клеммы указанного клеммника (аналогично панели сигнализации).

Провода от клеммника объединяются в общий кабель и направляются в релейное помещение для подключения к релейным панелям.

К монтажной схеме пульта (панели сигнализации и панели управления) прилагается таблица соединения проводок и таблица подключения проводок.

В таблице соединения проводок отображены соединения между элементами пульта управления, а в таблице подключения проводок отображено подключение проводов к клеммам каждого из элементов пульта.

Таблица соединения проводок
Проводник	Откуда идет	Куда поступает	Данные провода	Прим.
L2	KK1/1	SL1/3	ПВ-1
N	KK1/2	SL1/4	ПВ-1
20	KK1/3	SL1/2	ПВ-1
L2	KK1/4	SL2/3	ПВ-1
N	KK1/6	SL2/4	ПВ-1
21	KK1/5	SL2/2	ПВ-1
L2	KK1/7	SL3/3	ПВ-1
N	KK1/9	SL3/4	ПВ-1
22	KK1/8	SL3/2	ПВ-1
L2	KK1/10	SL4/3	ПВ-1
N	KK1/12	SL4/4	ПВ-1
23	KK1/11	SL4/2	ПВ-1
L2	KK1/13	SL5/3	ПВ-1
N	KK1/15	SL5/4	ПВ-1
24	KK1/14	SL5/2	ПВ-1
L2	KK1/16	SL6/3	ПВ-1
L2	KK1/19	SL7/3	ПВ-1
N	KK1/21	SL7/4	ПВ-1
26	KK1/20	SL7/2	ПВ-1
L2	KK1/22	SL8/3	ПВ-1
N	KK1/24	SL8/4	ПВ-1
27	KK1/23	SL8/2	ПВ-1
L2	KK1/25	SL9/3	ПВ-1
N	KK1/27	SL9/4	ПВ-1
28	KK1/26	SL9/2	ПВ-1
L2	KK2/1	SQ1/3	ПВ-1
N	KK2/3	SQ1/4	ПВ-1
29	KK2/2	SQ1/2	ПВ-1
L2	KK2/4	SQ2/3	ПВ-1
N	KK2/6	SQ2/4	ПВ-1
30	KK2/5	SQ2/2	ПВ-1
L2	KK2/7	SQ3/3	ПВ-1
N	KK2/9	SQ3/4	ПВ-1
31	KK2/8	SQ3/2	ПВ-1
L2	KK2/10	SQ4/3	ПВ-1
N	KK2/12	SQ4/4	ПВ-1
32	KK2/11	SQ4/2	ПВ-1
L2	KK2/13	SQ5/3	ПВ-1
N	KK2/15	SQ5/4	ПВ-1
33	KK2/14	SQ5/2	ПВ-1
L2	KK2/16	SQ6/3	ПВ-1
N	KK2/18	SQ6/4	ПВ-1
34	KK2/17	SQ6/2	ПВ-1
L2	KK2/19	SQ7/3	ПВ-1
N	KK2/21	SQ7/4	ПВ-1
35	KK2/20	SQ7/2	ПВ-1
L2	KK2/22	SQ8/3	ПВ-1
N	KK2/24	SQ8/4	ПВ-1
36	KK2/23	SQ8/2	ПВ-1
L2	KK2/25	SQ9/3	ПВ-1
N	KK2/27	SQ9/4	ПВ-1
37	KK2/26	SQ9/2	ПВ-1

РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ

Схема внешних подключений отображает электрические соединения между пультом (релейным помещением) и средствами автоматизации, установленными по месту (на объекте).

На схеме внешних подключений (внешних проводок) в обобщённом виде изображены отдельные участки электрических схем.

Схемы внешних проводок содержат: щиты (Щ) и пульты управления (ПУ), местные пункты контроля и установленные в них щитовые приборы и средства автоматизации, присоединения проводок к щитам, пультам, приборам и т. д., а также технические указания и условные графические изображения (УГО).

Схемы внешних проводок согласовываются с чертежами монтажных схем щитов, пультов, а также с планами расположения оборудования и средств автоматизации.

Схемы выполняют без соблюдения масштаба. На схеме над или под УГО датчиков, приборов, исполнительных механизмов и т. д. размещены пояснительные надписи.

Для каждой электрической проводки приводится ее техническая характеристика, куда входит: тип (марка) проводки или кабеля, число жил, их сечение, для кабеля указано число используемых жил (в прямоугольнике).

Для трубных проводок указаны тип, длина и диаметр трубы. При наличии в схеме кабелей или труб одной марки, их параметры допускается указывать на одной выносной линии.

Все кабели имеют последовательную нумерацию, в соответствии с которой, при наличии большого количества кабелей, составляют кабельный журнал.

Внещитовые вторичные приборы и соединительные коробки размещают на чертеже между таблицей и изображением щитов. Для клеммных колодок указывают их порядковый номер.

Для приборов необходимо указывать схемы внутренних соединений за исключением звонков, сигнальных ламп и других средств, имеющих однозначное подключение.

Для уменьшения количества проводов и экономии кабельной продукции группы датчиков расположенные в непосредственной близости подключаются раздельными кабелями к выделенному клеммному ящику, а затем одним кабелем направляются в релейное помещение.

Для увязки схемы внешних подключений с монтажными схемами релейного помещения на конце кабеля соответствующем РП указан номер к которой он подключается.

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И КОМПЛЕКТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НИМИ

Комплектное оборудование представляет собой комплект из автоматического выключателя, магнитного пускателя, теплового реле, предохранителя цепи управления, клеммника и переключателя режима работы собранных на металлическом основании со стандартными монтажными размерами. Предназначены для распределения энергии трехфазного переменного тока, защиты от перегрузок и токов короткого замыкания дистанционного управления электродвигателями.

Панель управления состоит обычно из двух блоков управления. Выбирают типовые ПУ по справочным данным в зависимости от числа пускателей каждой величины. Выбранными панелями необходимо укомплектовать РП.

При выборе панелей следует учитывать, что в случае необходимости возможны замены нагревателей теплового реле в соответствии с номинальными токами электродвигателей.

Выбор электродвигателей

Правильный выбор электрических двигателей имеет не малое значение. На предприятиях хранения и переработки зерна может вызвать ряд нежелательных факторов. Так например, при выборе менее мощного двигателя может быть нарушен технологический процесс, может вызвать ускоренный выход из строя двигателей и установки в целом. Поэтому одной из основных задач для обслуживающего персонала является правильный расчет и выбор электродвигателей.

Рассчитываем необходимую мощность электродвигателя для привода нории:

Дано: Q=50 (т/час); H=22 (м).

Найдем формулу:

Nдв=0,0034* Q*Н/

Проанализируем данные:

Где, Q – производительность (т/час);

Н – высота подъема продукта (м);

н – КПД передачи,принимаем по таблице н=0.94.

Подставим данные в формулу Nдв и вычислим:

Nдв=0,0034*50*22/0,94=3,97 (кВт).

Ответ: По справочнику выбираем ближайшую большую мощность электродвигателя 4 (кВт), серии 4А100L4, с частотой вращения ротора п=1430 (об/мин).

Рассчитываем мощность электродвигателя для привода нории:

Дано: Q=125 (т/час); Н=25 (м).

Найдем формулу:

Nдв=0,0034* Q*Н/н,

Проанализируем данные:

Где, Q – производительность (т/час);

Н – высота подъема продукта (м);

н – КПД передачи, принимаем по таблице н=9. Полученные данные подставляем в формулу и вычислим.

Nдв=0,0034*125*25/0,94=11,3 (кВт).

Ответ: Выбираем двигатель серии 4А160S4, мощностью 15 (кВт) с частотой вращении ротора п=1465(об/мин).

Рассчитываем мощность электродвигателя для привода скрепкового ленточного конвейера:

Дано: Q=100 (т/час); L=30 (м);

Найдем формулу:

Nдв=Q*K(K*L+H)367*к

Проанализируем данные:

Где, Q – производительность нории (т/час);

н – КПД передачи,принимаем по таблице =0.94;

К- коэффициент, учитывающий увеличение сопротивление при зерне ( К=1.1...1.5), принимаем 1.2;

Кс – коэффициент сопротивления материала, Кс=2;

L – длина перемещения груза, (м);

Полученные данные подставляем в формулу и вычислим.

Nдв =100*1,2*(2*30)/367*0,94=18,4 (кВт).

Ответ: Выбираем двигатель серии 4А160М4, мощностью 18.5 (кВт), с частотой вращения п=1465 об/мин.

После выбора электродвигателя для их надежной работы ибезопасности необходимо сделать правильный выбор пускозащитной аппаратуры.

Выбор плавких предохранителей.

Плавкие предохранители предназначены для защиты токоприемников и сетей от токов коротких замыканий. Поскольку они сравнительно дешевы, их применяют для защиты несоответственных потребителей и групповых линий и РП совместно с рубильниками. Предохранители выбирают по двум условиям:

1) Iн.встIн.дв;

2) Iн.встКнIн.дв/К,

Выбираем плавкий предохранитель для электродвигателя нории серии 4А100L4:

Дано: Iн=8.60 (А); Кп=6; К=3

Найдем формулу:

Iн.вст= Кп*Iн.дв/К

Проанализируем данные:

где, Iн – номинальный ток электродвигателя;

Кп – краткость пускового тока электродвигателя;

К – коэффициент, зависящий от условий пуска электродвигателя, К=2…3, выбираем К=3.

Подставим значения в формулу и рассчитаем:

Iн.вст=6*8.60/3=17.2 (А).

Номинальный токтока двигателя, по справочным данным выбираемIн.вст=17.2 (А).

Выбираем плавкий предохранитель для электродвигателя нории серии 4А160S4:

Дано: Iн=29.3 (А); Кп=6; К=3.

Iн.встКн*Iн.дв/К,

Найдем формулу:

Iн.вст=Кп*Iн.дв/К

Проанализируем данные:

где, Iн– номинальный ток электродвигателя;

Кп – краткость пускового тока электродвигателя;

К – коэффициент, зависящий от условий пуска электродвигателя, К=2…3, выбираем К=3.

Подставим значения в формулу и рассчитаем:

Iн.вст=6*29.3/3=58.6 (А).

Номинальный токтока двигателя, по справочным данным выбираемIн.вст=58.6 (А).

Выбираем плавкий предохранитель для двигателей конвейера серии 4А160М4:

Дано: Iн=35.8 (А); Кп=6; К=3.

Найдем формулу:

Iн.вст=Кн*Iн.дв/К

Проанализируем данные:

Где, Iн – номинальный ток электродвигателя;

Кп– краткость пускового тока электродвигателя;

К – коэффициент, зависящий от условий пуска электродвигателя, К=2…3, выбираем К=3.

Подставим значения в формулу и рассчитаем:

Iн.вст=6*35.8/3=71.6 (А).

Номинальный токтока двигателя, по справочным данным выбираем Iн.вст=71.6 (А).

Выбор автоматических выключателей.

Выбираем автоматический выключатель для двигателя нории серии 4А100L4:

Дано: Iп/Iн=6.5 (А); Рн=4 (кВт); Iн=8.6(А).

По справочным данным выбираем автомат типаА3124 с комбинированным расцепителем на ток Iн.р=25 (А), что больше Iн=8.6 (А).Установка тока срабатывания электромагнитного расцепителя Iэм=430 (А): пусковой ток электродвигателя:

Iп=6.5* Iн=6.5*8.6=55.9 (А).

Так как 430>1.25*55.9, то автомат не сработает при пуске.

Выбираем автоматический выключатель для двигателя нории серии 4А160S4:

Дано: Рн=15(кВт); Iп/Iн=7(А); Iн=29.3(А).

По справочным данным выбираем выбираем автомат типаА3124 с комбинированным расцепителем на ток Iн.р=30 (А), что больше Iн=29.3 (А).Установка тока срабатывания электромагнитного расцепителя Iэм=430(А): пусковой ток электродвигателя:

Iп=7* Iн=7*29.3=205А.

Так как 430>1.25*205, то автомат не сработает при пуске.

Выбираем автоматический выключатель для двигателя конвейера серии 4А160М4:

Дано: Рн=18.5(кВт); Iн=35.8(А); Iп/Iн=7 (А).

По справочным данным выбираем выбираем автомат типаА3124 с комбинированным расцепителем на ток Iн.р=40 (А), что больше Iн=35.8 (А).Установка тока срабатывания электромагнитного расцепителя Iэм=600 (А): пусковой ток электродвигателя:

Iп=7* Iн=7*35.8=250.6 (А).

Так как 600>1.25*250.6, то автомат не сработает при пуске.

Выбор магнитных пускателей.

Магнитные пускатели выбирают по исполнению и номинальному току или предельной мощности отключаемого электродвигателя.

При этом должно соблюдаться условие:

Iн.м.п.Iн.д или Рн.м.п Рн.д.

Iн.м.п и Iн.м.п – номинальный ток и мощность магнитного пускателя; Рн.д - номинальный ток и мощность електродвигателя.

Выбираем магнитный пускатель для двигателя нории серии 4А100L4.

Дано: Рн=4(кВт); Iн=8.6 (А);

По справочным данным выбираем пускатель ПМЕ-200с тепловым реле ТРН-25. Предельная мощность управляемого электродвигателя при напряжении 380 (В) равна 4 (кВт). Номинальный ток нагревателя теплового реле Iн.э=10 (А), максимальный ток Iм.тр=11 (А) по справочным данным.

По формуле определяем:

п= Iн.д- Iн.э/с* Iн.э=8.6-10/0.05*10=-280.

Формула для определения деления шкалы:

п=п+п,

где: п – деление шкалы тока безтемпературной поправки;

п – поправка на температуру среды;

Причем:

п=Iн.д – Iн.э/с*Iн.э,

Где: с – коэффициент деления шкалы, равный 0.05 для открытых пускателей.

п=tокр-30/10,

где: tокр – температура в режимном помещении.

Величину п округляют до целого в большую или меньшую сторону в зависимости от характера загрузки:в большую если двигатель не подвержен перегрузкам и имеет запас мощности; в меньшую если двигатель находится в пределе по нагреву.

Выбираем магнитный пускатель для двигателя нории 4А160S4.

Дано: Рн=15(кВт), Iн=29.3 (А).

По справочным данным выбираем пускатель ПАЕ-300 с

тепловым реле ТРН-40. Предельная мощность управляемого электродвигателя при напряжении 380В равна 15 кВт. Номинальный ток нагревателя теплового реле Iн.э=32 (А), максимальный ток Iм.тр=35.20 (А).

По формуле определяем:

п= Iн.д- Iн.э/с* Iн.э=29.3-32/0.05*32=-1728.

Iраб=Кз*Iн.дв.

Iраб=1.2*2.70=3.6 (А)

п=Iн.дв-Iн.э/С*Iн.э.

п=3-100/0.05*100=

п=tокр-30/10

п=25-30/10=-0.5

п=-3-0.5=-3.5

Выбираем магнитный пускатель для двигателя конвейера серии 4А160М4.

Дано: Рн=18.5 (кВт); Iн=35.8 (А).

По справочным данным выбираем пускатель ПАЕ-400 с тепловым реле ТРП-60.Предельная мощность управляемого электродвигателя при напряжении 380В равна 18.5 (кВт). Номинальный ток нагревателя теплового реле Iн.э=40 (А), максимальный ток Iм.тр=45(А).

По формуле определяем:

п= Iн.д- Iн.э/с* Iн.э=35.8-40/0.05*40=-3360.

Рассчитываем рабочий ток:

Iраб=Кз*Iн.д.

Iраб=0.32*30.00=9.6 (А)

Рассчитываем поправку:

п=Iн.дв-Iн.э/С*Iн.э;

п=30.0-13.75/0.05*13.75=-2.2

п=tокр-30/10;

п=25-30/10=0.5;

п=-2.2-0.5=-2.7

Для электродвигателей приводов – двух норий и скребкового ленточного конвейера, требуются автоматы: АЗ124/25А; АЗ124/30А; АЗ124/40А. И магнитные пускатели типа: ПМЕ-200/8.6А с ТНР-25/10А; ПАЕ-300/29.3 с ТНР-40/32А; ПАЕ-400/35.8А с ТРП-60/40А.

Выбор панели управления производим в соответствии с таблицей. Выбираем панель управления типа с тремя блоками управления, на которых установлены пускатели.

3.2 РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ И ВЫБОР КАБЕЛЕЙ СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ

Силовые цепи выполняют в основном кабелями АПВГ, АВВГ, АВРГ, ВРГ, АНРГ, ВРБ, АВРБ, АПсВГ или проводами АПВ, АПВР, АПРТО.

Сети управления выполняют контрольными кабелями АКНРГ, АКСРГ, АКПсВГ, проводами АПВ, АПРВ, АПРТО. Для цепей измерения используют кабели и провода аналогичных марок, но с медными жилами.

В сетях напряжением до 1000 В сечения проводников выбирают:

По допускаемому нагреванию расчетным током, пользуясь уравнением

k1ktIД≥Iр

где: к1 – поправочный коэффициент на число кабелей, лежащих рядом, к1=1.0;

kt – поправочный коэффициент на фактическую температуру среды,kt = 1.0;

IД – длительно допускаемый ток на проводник;

Р – расчетный ток в проводнике (Iр = 1.25н при прокладке в взрывоопасных помещениях класса В –IIа, в остальных случаях Iр = Iн).

По условиям защиты сечения аппаратом защиты, пользуясь уравнением:

k1ktIД≥kзIз

где: kз – коэффициент защиты (kз = 1.0 при защите автоматами с тепловым или комбинированным расцепителем; kз = 1.25 при защите автоматами с электромагнитным расцепителем);

Iз – номинальный ток или ток защитного аппарата. Для автоматов с тепловым или комбинированным расцепителем за величину Iз следует принимать номинальный ток расцепителя; при наличии только электромагнитного расцепителя ток Iз равен току срабатывания электромагнитного расцепителя.

По потере напряжения. Для сети, питающий одиночный двигатель потерю напряжения (В) находят по формуле:

∆Uотв = (Рн*R0*1*1000)/(Uн*ηнн)

Где: Рн – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

R0 – сопротивление одного километра линии, Ом/км;

1 – длина линии от РП до электродвигателя, км; определяем по плану помещения с учетом высотой этажей;

Uн = 380 В;

ηн – КПД электродвигателя.

В соответствии с приведенным выше расчетом рассчитаем линию от РП до электродвигателя нории серии 4А100L4 с номинальной мощностью 3.97 квт, с номинальным током – 8.60 А, кратностью пускового тока - 6.

Ip = 1,0*1,0*8,60 = 8,60

Следует выбрать кабель с длительно допускаемым током на проводник IД›А.

По таблице выбираем кабель марки АПВГ с сечением токопроводящей алюминиевой жилы 1,5 мм2 и током IД =19 А в воздухе.

В соответствии с приведенным выше расчетом рассчитаем линию от РП до электродвигателя нории серии 4А160S4 с номинальной мощностью 15 квт, с номинальным током – 29,3 А, кратностью пускового тока - 6.

Ip = 1,0*1,0*29.3 = 29.3

Следует выбрать кабель с длительно допускаемым током на проводник IД›А.

По таблице выбираем кабель марки АПВГ с сечением токопроводящей алюминиевой жилы 2,5 мм2 и током IД =30 А в воздухе.

В соответствии с приведенным выше расчетом рассчитаем линию от РП до электродвигателя нории серии 4А160М4 с номинальной мощностью 18,5 квт, с номинальным током – 35,8 А, кратностью пускового тока - 6.

Ip = 1,0*1,0*35,8 =35,8

Следует выбрать кабель с длительно допускаемым током на проводник IД›А.

По таблице выбираем кабель марки АПВГ с сечением токопроводящей алюминиевой жилы 4 мм2 и током IД =41 А в воздухе.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОНТАЖУ, НАЛАДКЕ И ЭКСПЛУТАЦИИ СДАУ

Монтаж систем автоматизации представляет собой сложный комплекс робот, выполняемый специализированными монтажными организациями в соответствии с проектом и действующими техническими условиями.

Производство монтажных работ можно разделить на следующие группы: монтаж первичных измерительных преобразователей; монтаж приборов, регуляторов и ИМ; монтаж пультов и щитов; монтаж трубных проводок; монтаж электропроводок.

В тех случаях, корда объем монтажных работ невелик, их могут выполнять монтажные подразделения предприятий. Выполнению монтажных работ должна предшествовать соответствующая подготовка, во время которой готовится документация на выполнение монтажных работ, обеспечение необходимыми материалами, конструкциями, оборудованием.

Непосредственно монтаж выполняется в два этапа в соответствии с проектом ТУ и инструкциями заводов – изготовителей. На первом этапе выполняют заготовку монтажных конструкций, узлов и блоков, элементов электропроводок и их укрупненную сборку вне зоны монтажа; проверяют наличие заложенных конструкций, проемов, отверстий, креплений, отборных устройств, наличие заземляющей сети; закладывают короба, размечают трасы для электрических и трубных проводок.

На втором этапе прокладывают проводки, размещают щиты, приборы и средства автоматизации, подключают к ним трубные и электрические проводки.

Монтажные работы на объекте выполняют монтажные бригады.

Приемка смонтированных систем автоматизации осуществляется специально создаваемой комиссией, о результатах приемки создается соответствующий акт, после чего объект передается под пусконаладочные работы.

Необходимо отметить, что монтаж средств автоматики производится на основании схем расположения оборудования на этажах, монтажных таблиц, электромонтажных схем, монтажно-установочных чертежей, кабельного журнала и монтажных таблиц.

Кнопки местного управления, пульты местного управления, клеммные ящики и соединительные коробки крепятся на колонах или стенах в соответствии с типовыми монтажными чертежами. Их подключение производится с использованием кабелей и трубных проводок согласно со схемой внешних соединений и расположения элементов на этажах. Средства автоматизации расположенные на технологическом оборудовании, машинах или механизмах крепятся в соответствии с монтажными чертежами данного оборудования или в соответствии с типовыми монтажными чертежами.

Для обеспечения безопасности производства монтажных работ до начала монтажа в проектах производства работ разрабатывают мероприятия по технике безопасности.

Строительно-монтажные работы на элеваторах нужно выполнять по проекту и с соблюдением технических условий. Отступление от проекта и установленных технических условий, как, например, уменьшение размеров шахты, неправильное изготовление или установка коробов и прочее, может в дальнейшем при эксплуатации сушилки привести к уменьшению ее производительности и ухудшению качества просушиваемого зерна.

Перед началом монтажа оборудования проверяют правильность выполнения строительных работ.

Панели соединяют между собой электросваркой. Места неплотного прилегания панелей заливают бетоном.

Шахты сушилки с внутренней стороны должны иметь гладкую поверхность, без выступов и впадин, где могло бы застаивается зерно.

Установку и одновременно заделку коробов и полу коробов в стенке шахты начинают с верхнего ряда, чтобы цементный раствор не мог попасть на короба, находящиеся ниже. Короба нужно устанавливать в пятигранные отверстия шахты без перекоса. Короба и полукоробка устанавливают так, чтобы их донышки находились в одной плоскости с внутренней стенкой шахты, иначе пыль и сор будут, накапливается во впадине гнезда. После установки каждого ряда коробов стенки шахты гладко затирают цементным раствором, не оставляя щелей. Гнезда снаружи донышек заделывают глиняными или слабым цементным раствором, что позволяет в случае замены короба легко вынуть его из шахты после удаления заделки.

Электродвигатели, электроаппаратура, светильники, электросети, уложенные в трубах, должны быть тщательно заземлены.

В целях противопожарной безопасности зерносушилки изготовляют из железобетона и стали, а помещения их из кирпича и бетона.

При сильном перегревании зерна в сушильной камере, а также при попадании в него искр из топки, возможно, гнездовое загорание зерна, которое затем может захватить остальной зерновой объем шахты.

Опасность загорания зерна в сушильной камере увеличивается, когда в ней накапливается легко воспламеняемый сор. Поэтому правилами противопожарной безопасности предусматривается очистка зерна, просушиваемого в шахтных зерносушилках, соблюдение установленных температурных режимов и устранение задержки при движении зерна в шахте.

Необходимо также соблюдать правила обслуживания топки, поддерживать в исправном состоянии все искроулавливающие устройства и периодически очищать их от золы и сажи.

Причинами возникновения очага загорания в помещении зерносушилки или возле нее могут быть выбрасывание искр из выхлопной трубы, загорания сажи в топочной трубе или в дымоходах, подшипников, короткое замыкание электропроводов и др. поэтому обслуживающий персонал должен тщательно следить за состоянием газоходов и растопочных труб топки, выхлопных труб, проверять состояние подшипников.

Электропроводка, пусковые приборы и предохранители, а также электродвигатели должны находиться всегда в полной исправности и не перегреваться.

Для тушения пожара в помещении зерносушилки на всех этажах устанавливают на видных местах огнетушители и ящики с песком, весь противопожарный инвентарь необходимо хранить в предназначенном для него месте и в исправном состоянии.

V. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ И НАЛАДКЕ СДАУ

Охрана труда (О.Т.) – представляет собой систему законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда.

Конечной целью эксплуатации участка производства натурального растворимого кофе является получение готового продукта наивысшего качества. Для повышения эффективности работы участка в данном дипломном проекте с целью модернизации устаревшей существующей системы была разработана новая автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП).

В ходе эксплуатации на оператора-технолога воздействуют опасные и вредные производственные факторы данного производства. Опасные факторы вызывают в определённых условиях травмы или внезапное резкое ухудшение здоровья. Вредные факторы могут вызывать заболевание или снижение работоспособности человека как в явной, так и в скрытой форме.

Т.о. при разработке и эксплуатации новой системы автоматического регулирования важно обеспечение безопасных условий труда, поскольку от этого зависит производительность и эффективность участка.

Работа оператора-технолога АСУ ТП относится к лёгкой категории работ (работа проводится сидя, стоя, не требует систематического физического напряжения или поднятия тяжестей).

Условия и порядок допуска работников к самостоятельной работе.

При эксплуатации ТО на участке распыления кофейного экстракта обслуживающий персонал обязан знать и выполнять правила техники безопасности. К работе допускаются лица, успешно сдавшие экзамен по правилам техники безопасности и противопожарной безопасности. Кроме того, на каждом рабочем месте должен быть проведен инструктаж по правилам безопасности обслуживания машин и механизмов и противопожарной безопасности.

В обязанности оператора входит надзор за исправным состоянием и работой оборудования, относящегося к установке. Обслуживать установку разрешается только в комбинезоне и берете, при этом обшлага рукавов и брюк должны быть застегнуты, волосы убраны под головной убор. Запрещается носить поверх комбинезона теплую одежду и поясной ремень.

На рабочих местах устанавливают звонки громкого боя, которые включают как с пульта управления, так и с рабочего места. На пульте управления и рабочих местах устанавливают плакаты «Перед пуском – дай сигнал». Пуск и останов машин и механизмов должны осуществляться и с пульта управления, и с рабочего места. Обслуживание электрических сетей, привода машин и механизмов, освещения, сетей вторичной коммутации, диспетчеризации и контроль осуществляются электриком не ниже IV разряда.

Перечислим опасные и вредные факторы для помещения, в котором установлены технические средства новой АСУ ТП:

наличие в помещении электрооборудования (при неправильно сделанном заземлении электрооборудования, недостаточной электроизоляции питающих электролиний, а также перегреве проводки возможно поражение оператора-технолога электрическим током);

высокий уровень шума на рабочем месте (шум создаётся двигателями технологического оборудования, а также работой вентиляторов);

нагрев сушильного агента в калорифере происходит при помощи газа, поэтому необходимо предусмотреть надежную запорную арматуру и приборы контроля давления газа в газопроводе;

недостаточная освещенность в ночное время.

Перечень мероприятий обеспечивающих ослабление/устранение опасных и вредных факторов.

Все нетоковедущие части (металлические оболочки кабелей, кабельные муфты), которые могут оказаться под напряжением, присоединяют металлическими проводниками к магистрали заземления, соединенной с заземлителем;

соблюдение соответствующих расстояний до токоведущих частей или путем закрытия, ограждения токоведущих частей;

надежное и быстродействующее отключение электрооборудования случайно оказавшегося под напряжением;

применение предупредительной сигнализации, а также надписей, плакатов.

Обеспечение безопасности при эксплуатации системы автоматизации

Индивидуальные средства защиты оператора-технолога.

Резиновые коврики, находящиеся возле щита и компьютера;

резиновые перчатки использующиеся при эксплуатации приборов, находящихся под напряжением 220 В (перчатки регулярно проверяют на отсутствие проколов. Для этого перчатку скатывают, сжимая в ней воздух, пропуски воздуха будут свидетельствовать о наличии прокола);

спецодежда выполненная в виде халата светлого цвета.

Общие требования по технике безопасности при обслуживании механизмов.

Приступая к обслуживанию механизма, необходимо изучить инструкцию по его эксплуатации;

перед включением механизма следует удостовериться в его исправности, и в том, что пуск его никому не угрожает опасностью;

обнаружив во время осмотра какие-либо неисправности в механизме или его предохранительных устройствах, следует сообщить об этом мастеру и до устранения их к работе не приступать.

Запрещается:

Оставлять работающий механизм без присмотра (даже при кратковременной отлучке необходимо его остановить и сообщить мастеру о своем уходе);

касаться движущих частей механизма и облокачиваться на него;

при попадании в движущийся механизм какого-либо предмета вытягивать его на ходу (следует немедленно остановить механизм и, медленно вращая детали механизма вручную, освободить затянутый предмет);

брать или передавать через работающий механизм предметы;

чистить, смазывать, ремонтировать механизм на ходу;

пользоваться перчатками и рукавицами при работах, где имеется опасность захвата их вращающимися частями;

пользоваться неисправными средствами индивидуальной защиты;

допускать на свое рабочее место лиц, не имеющих отношения к выполняемой работе.

Требования к эксплуатации ЭВМ.

Помещение с компьютером должно быть оборудовано системами отопления, кондиционирования воздуха или приточно-вытяжной вентиляцией.

При эксплуатации персонального компьютера оператору АСУ ТП необходимо придерживаться следующих правил техники безопасности:

категорически запрещается снятие защитных крышек с блоков питания, мониторов и т.д., так как в этих устройствах используются напряжения опасные для жизни;

запрещается эксплуатация при попадании жидкостей внутрь и на поверхности компьютера и периферийных устройств;

хранение около монитора, а также на корпусе компьютера бумаг, папок, дискет, других носителей информации, запасных блоков, деталей и т.п., если они не используются для текущей работы;

запрещается заслонять вентиляционные отверстия периферийных устройств и системного блока;

не рекомендуется располагать монитор компьютера ближе 45 см от головы человека, монитор снабжён вакуумно-лучевой трубкой и является источником слабого электромагнитного излучения;

запрещается оставлять включённое оборудование на длительное время без присмотра оператора;

самостоятельно изменять конфигурацию компьютера.

Требования к освещению в помещении.

Свет имеет основное значение для работы и сбережения здоровья человека, поскольку влияет на органы зрения, а через них на ЦНС.

Рациональное освещение производственных помещений играет существенную роль в образовании благоприятных и безопасных условий работы.

Недостаточное или некачественное освещение заставляет работающего ближе наклоняться к обрабатываемой детали, что увеличивает опасность повреждения лица и глаз. Наличие в поле зрения работающего источника света большой яркости мешает распознаванию движущихся деталей, частей оборудования, что способствует травматизму.

К освещению производственных помещений выдвигают следующие общие требования:

освещенность должна быть остаточной и соответствовать характеру зрительной работы;

освещенность должна быть равномерной, без резких теней;

между объектом различения и фоном должна быть некоторая контрастность;

источник света не должен создавать бликов;

источник света не должен ослеплять работающего;

уровень освещенности рабочих поверхностей должен быть постоянным во времени;

электроосветительные установки искусственного освещения должны быть безопасными при обслуживании.

Предупредительная сигнализация.

Проектом предусмотрены следующие виды сигнализации:

Предпусковая сигнализация, выполненная в виде звукового сигнала. Данная сигнализация оповещает обслуживающий персонал участка, о пуске оборудования;

аварийная сигнализация, выполненная в виде звуковой и световой сигнализации на рабочем месте оператора;

сигнализация выхода регулируемых параметров (плотности, температуры и уровня сиропа в клеровочной мешалке) за регламентные значения; выполнена в виде световой сигнализации на щите и мониторе ЭВМ с выводом соответствующего сообщения;

сигнализация наличия греющего пара в паропроводе.

Требования по обеспечению пожаробезопасности.

При поступлении на работу необходимо пройти инструктаж по пожарной безопасности. По нормам пожаробезопасности производственное помещение клеровочной мешалки относится к категории Б. Согласно нормам пожаробезопасности, при возникновении возгорания, расчетное количество воды на внешнее пожаротушение будет составлять 20 л/сек.

По нормам пожаробезопасности количество первичных средств пожаротушения для рассматриваемого производственного помещения будет составлять:

площадь 400-500 м2;

углекислотные огнетушители – 2;

химические, пенные огнетушители – 4;

устанавливаются ящики с песком, окрашенные в красный цвет.

Кроме того, помещение оборудуется автоматической системой пожаротушения. Средства пожаротушения располагаются в специальных шкафах или щитах, окрашенных в красный цвет с надписью «Пожарный щит №_».

Запрещается:

Загромождать и закрывать пожарные проезды/проходы к пожарному инвентарю, оборудованию и пожарным кранам;

курить, бросать окурки в цехах, а также на территории предприятия, т.к. в цехах и складах могут находиться легко воспламеняющиеся материалы;

бросать на пол в цеху бумагу, картон, промасленные концы и тряпки (убирать их необходимо в специальные металлические ящики для отходов и к концу рабочей смены удалять из цеха);

обвешивать электролампы бумагой или материей, применять подвязку электроламп не изолирующими предметами, вешать на электровыключатели и электропровода одежду;

подключать к электросети непредусмотренные нагрузки;

При работе необходимо соблюдать противопожарные требования и иметь на рабочем месте средства для тушения пожара (песок, воду, огнетушители). Средства огнетушения следует применять в соответствии с инструкциями в зависимости от характера горящего вещества и вещества огнетушения. Уходя последним из цеха, необходимо выключить электросеть за исключением дежурного освещения.

В случае возникновения пожара следует немедленно сообщить об этом на проходную охране, по телефону 01 и руководству цеха, предприятия.

Требования противопожарной безопасности.

В соответствии с действующим законодательством ответственность за обеспечение пожарной безопасности несут руководители цехов и площадок. Руководители цехов и площадок обязаны:

организовать на подведомственных объектах изучение и выполнение настоящих Типовых правил всеми инженерно-техническими работниками (ИТР), служащими и рабочими;

организовать на участке добровольную пожарную дружину и обеспечить работу в соответствии с действующими положениями;

установить в производственных и вспомогательных помещениях строгий противопожарный режим (оборудовать места для курения, определить места и допустимое количество единовременного хранения сырья и готовой продукции, установить четкий порядок проведения огневых работ, порядок осмотра и закрытия помещений после окончания работы) и постоянно контролировать его строжайшее соблюдение всеми рабочими и обслуживающим персоналом;

периодически проверять состояние пожарной безопасности участка, наличие и исправность технических средств борьбы с пожарами, боеспособность добровольной пожарной дружины и принимать необходимые меры к улучшению их работы.

Ответственность за пожарную безопасность отдельных участков и других производственных участков несут руководители или лица, исполняющие их обязанности.

Начальник участка и другие должностные лица, ответственные за пожарную безопасность обязаны:

обеспечить соблюдение на вверенных им участках работы установленного противопожарного режима;

следить за исправностью приборов отопления, вентиляции, электроустановок, технологического оборудования и принимать немедленно меры к устранению обнаруженных неисправностей, могущих привести к пожару;

следить за тем, чтобы после окончания работы проводилась уборка рабочих мест и помещений, отключалась электросеть, за исключением дежурного освещения и электроустановок, которые по условиям технологического процесса производства должны работать круглосуточно;

обеспечить исправное содержание и постоянную готовность к действию имеющихся средств пожаротушения, связи и сигнализации.

Каждый работающий на производственном участке (независимо от занимаемой должности), обязан четко знать и строго выполнять установленные правила пожарной безопасности, не допускать действий, могущих привести к пожару или загоранию. Лица, виновные в нарушении настоящей инструкции в зависимости от характера нарушений и их последствий несут ответственность в дисциплинарном, административном или судебном порядке.Все рабочие и служащие должны проходить специальную противопожарную подготовку в системе производственного обучения с целью широкого изучения правил пожарной безопасности, предназначенных для предприятия, участка. Руководитель участка своим распоряжением обязан установить:

порядок и сроки прохождения противопожарного инструктажа и занятий по пожарно-техническому минимуму;

порядок направления вновь принимаемых на работу для прохождения противопожарного инструктажа;

перечень должностных лиц, на которых возлагается проведение противопожарного инструктажа, занятий по пожарно-техническому минимуму;

порядок учета лиц, прошедших противопожарный инструктаж;

место проведение противопожарного инструктажа.

Первичный (вводный) противопожарный инструктаж о соблюдении мер пожарной безопасности должны проходить все вновь принимаемые на работу, служащие и рабочие (в том числе и временные). Лица, не прошедшие противопожарного инструктажа к работе не допускаются. Вторичный ежеквартальный инструктаж проводится на рабочем месте мастером участка, причем этот инструктаж обязательно должен проводиться при переводе рабочих и служащих из одного цеха в другой применительно к особенности пожарной опасности цеха.

Для охраны здоровья работников, необходимы нормальное и безопасные условия работы и надлежащие санbтарно-гигиенические условия, предписываемые правилами техники безопасности и производственной санитарией.

Правилами предписывается ограждать все вращающиеся части оборудования (валы, шкифы, зубчатые передачи и прочее), запрещается смазывать и ремонтировать движущиеся части на ходу, надевать, сбрасывать и переводить приводные ремни на ходу руками. При отсутствии ограждений или в случае их неисправности запрещается пускать зерносушилку в работу.

В помещении зерносушилки ДСП-32 и топки создают надлежащие санитарно-гигиенические условия, в том числе устанавливают аспирационное оборудование. Не допускается проникновение в помещение агента сушки, который может содержать окись углерода. Нельзя также допускать сквозняков, которые возникают, если происходят всякого рода подсосы воздуха снаружи в помещение.

Для того чтобы не было сквозняков, устраиваются трубопроводы для подвода наружного воздуха к всасывающим линиям вентиляторов сушили и дутьевых вентиляторов, а также к сместительным камерам.

Для правильного обслуживания оборудования не обходимо хорошее освещение всех рабочих мест помещений сушили и топки.

Вследствие специфических условий работы на зерносушилке обслуживающий персонал может получить ожоги от прикосновения к горячим трубопроводам и частям сушильного аппарата или топки. Во избежание этого, а также для предотвращения потер тепла в окружающую среду все горячи поверхности трубопроводов покрывают слоем тепловой изоляции.

Во избежание несчастных случав от поражения током не обходимо следить за тем, чтобы электропроводка и пусковое приспособления были в погной исправности.

Затворы.

Монтируются после установки коробов. Верхние и нижние рамы затворов до установки на место собирают попарно на ровной площадке и проверяют их в открытом и закрытом положении. При открытом положении затвора выпускные отверстия не менее чем на 8 – 10 мм с каждой стороны для предотвращения пересыпания зерна через края полок нижней рамы.

Во избежание утечки воздуха из напорно-распределительной камеры через отверстия в месте установки затворов вдоль них устанавливают съемные ограждающие щитки (кожухи).

ВЫВОД

Курсовая работа по монтажу была разработана для усовершенствования процесса. В ходе работы были выполнены следующие действия:

построена схема общего вида пульта управления, мнемосхема ее описание и описание устройств управления использованного в схеме;

построена монтажная электрическая схема;

построена схема внешних проводок.

Заключительная часть проекта необходима была для проведения правил по техники безопасности.

Рекомендуемая литература

О.А. Новицкий «Курсовое и дипломное проектирование по автоматизации предприятия»: - М.: Колос, 1992.

В.Г. Ладанюк и др. «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации в пищевой промышлености. – М.: Агропромиздат, 1991.

Сегеда Д.Г. и др. «Справочник электрика предприятия по хранению и переработке зерна» - М.: Колос, 1978.

Сорочинский А.В. Войтов П.П. «Курсовое и дипломное проектирование электрооборудования предприятий по хранению и переработке зерна» - М.: Агропромиздат, 1986