Розробка функціональної схеми автоматизації вентиляції - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Розробка функціональної схеми автоматизації вентиляції

Основні напрямки модернізації вентиляційної системи механічного цеху. Розрахунок циклограми робочих органів, вибір елементів контролю та регулювання силового обладнання та захисту на базі ПК з використанням електронної бази даних, аналіз надійності.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В наш час широкого розповсюдження набирає металообробка та металоскладальні роботи. Стрімкий розвиток будівництва житлових масивів, засобів виробництва, транспорту вимагає наявності широкої гамми металевих виробів різноманітних типів, видів, різними видами і складністю конфігурації. Металообробка являється основною складовою стратегічного комплексу країни, а також є основною частиною ВВП нашої країни.
Основну роботу з металом виконують в цехах.
Основними роботами в цехах по металообробці та метало зборці є виконання зварювальних робіт, пресування, стругання, шліфування металів.
До вентиляційних норм приділяють велику увагу, так як це насамперед веде до безпечної роботи працівників та захист їх при аварійних режимах, таких як загазованості приміщення від виконання газозварювальних робіт.
Правильною вентиляцією досягається регулювання температури та вологості приміщення за рахунок збільшення або зменшення повітряного потоку вентилятора.
Використання оптимальних систем контролю і регулювання дасть змогу зменшити навантаження з оператора верстату, зменшить ризик виникнення аварійних режимів роботи, підвищить якість обробки металевих деталей. З точки зору економіки - зменшення простою в роботі.
1.2 Конструкція, робота та технічні х арактеристики
1. Місце електрогазозварювальників.
3. Станок штампування отворів у заготовках.
Вентиляційна система складається з вентиляційних шахт та двигуна з вентилятором. Вентиляційні шахти з'єднані між собою трубами діаметром 1м.
Рис 1. Схема електична принципова управління до модернізації.
Електрична схема працює таким чином:
При натисненні на кнопку SB2 вмикається двигун М з першою максимальною швидкістю і стає в пам'ять. Коли необхідно зменшити навантаження вентиляції натискають на кнопку SB3 - котра вмикає магнітний пускач KM2 котрий своїми виконавчими контактами замикає коло ротора двигуна змінного струму, цим самим зменшуючи величину його номінальних обертів.
Кнопка SB4 - вимикає режим занижених обертів двигуна. Кнопка SB1 здійснює повне знеструмлення схеми управління.
Потужність двигуна вентилятора - 11 кВт
Число обертів першої швидкості - 1500 об/хв.
Число обертів другої швидкості - 1000 об/хв.
1.3 Огляд основних напрямків на модернізацію техно ло гічної роботи верст а ту
Проаналізувавши вентиляційну систему механічного цеху мною було помічено ряд недоліків, а саме відсутність плавного регулювання обертів вентилятора вентиляції, контролю параметрів мікроклімату цеху: загазованість продуктами газозварювання, вологості та температури.
Таким чином основні напрямки на модернізацію вентиляційної системи будуть:
1. Контроль основних технологічних параметрів мікроклімату цеху.
2. Контроль і регулювання роботи вентилятора.
Перш за все потрібно контролювати рівень загазованості в цеху
Для повного контролю слід використати датчики загазованості, котрий виконуватиме роль сигналізації та регулювання режиму роботи двигуна вентиляції, тобто своїми контаками діяти в схему управління та виконувати поставлені задачі.
Для контролю та сигналізації загазованості буде застосовуватися газоаналізатор OLCT-20 що виконує роль вимірювання вмісту горючих і токсичних газів та кисню.
Рис. 2 Схема підключення газоаналізатора.
Схемою управління будуть лише використовуватися контакти №3,4 та контакти подачі живлення. Основні параметри датчика (Див додаток, табл. № __).
Для контролю вологості повітря буде використано датчик типу 907021/10.
Для контролю температури в приміщенні цеху слід використати пирометричний датчик температури серії М18 з встроєним вихідним контактом та аналоговим виходом в діапазоні 0...10В.
Всі датчики будуть встановлюватися на верхній частині будівлі цеху, тобто на потолку, де будуть максимально точно зніматися данні про основні параметри середовища цеху.
Досить не сучасним є використання електричних схем на реле. Тому, з використанням сучасних технологій та мінімізації буде використано мікроконтроллер типу КМ1816ВЕ51. Основою виконавчої системи контролера є системне програмування контролера, що забезпечує ефективний доступ до всіх ресурсів контролера і виконання запрограмованих користувачем програм. Всі модулі контролера підтримують систему модулей «Plug & Play», що означає що при установці нового модуля в контролер він одразу автоматично показується .
Рис. 4 Стандартна схема включення мікроконтролера
Для регулювання швидкості обертання вентилятора слід використати частотний перетворювач. Найбільш краще по можливостям підходить перетворювач фірми LENZE, котрий має можливість попереднього програмування, захист силового кола від короткого замикання, прискорення та уповільнення двигунів, гальмування двигунів. Ще одна з переваг - доступний великий вибір перетворювачів по потужності та гарантія якості.
Рис.5 Схема підключення частотного перетворювача:
Даний частотний перетворювач в своєму складі має синхронний порт вводу війкової інформації бітової розрядності, котра має свій ваговий коефіцієнт зміни вихідної величини частоти на двигун за допомогою внутрішньосхемного рішення перетворювача та програмної прошивки .
Так, як силова схема захищається автоматичними вимикачами, то слід застосувати захист від КЗ шляхом під єднання до портів мікроконтроллера контактів автоматів. Таким ж чином буде під'єднуватися реле напруги.
Спрацювання цих елементів буде фіксуватися мікроконтроллером, а той в свою чергу вимикатиме вентиляцію та вмикати сигналізацію світлову та звукову. Все це виконуватиметься за допомогою програмного алгоритма.
II . ПРОЕКТНО-РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Технічні умови на проект у вання
Схема електрична принципова повинна забезпечувати слідуючі функції та операції:
Напруга живлення силового кола -380 В
Напруга живлення кола управління -5 В
Допустима похибка регулювання +/-5%
Забезпечити контроль від обриву фаз
Схема управління на мікроконтроллері.
Контроль і регулювання вологості, температури і рівень загазованості об'єкту
2.2 Розробка функціональної схеми автоматизації
В даному курсовому проекті при розробці автоматизації приводу змішування стружки та зв'язуючої суміші мною було використано комплекти:
2.2.1. - контроль вологості об'єкта. Комплект складається з:
2.2.1.1 - В якості датчика та перетворювача вхідного сигналу слугує датчик вологості.
2.2.1.2 - В якості впливу на схему управління використовую вихід аналогового сигналу що подається в принципову схему
2.2.2. - контроль температури об'єкту. Комплект складається з:
2.2.2.1 - В якості датчика та перетворювача вхідного сигналу слугує датчик температури.
2.2.2.2 - В якості впливу на схему управління використовую вихід аналогового сигналу що подається в принципову схему.
2.2.3 - контроль складу повітря. Комплект складається з:
2.2.3.1 - В якості датчика та перетворювача вхідного сигналу слугує газоаналізаторний датчик.
2.2.3.2 - В якості впливу на схему управління використовую вихід аналогового сигналу що подається в принципову схему.
2.2.4. Блок управління на мікроконтроллері.
2.3 Розробка і розрахунок циклограми робочих о р ганів
Час роботи механізмів даної системи задається алгоритмом роботи на мікроконтроллері за допомогою програмування відповідно до потреб технологічного процессу.
Схемою управління буде здійснюватися запуск двигуна вентилятора і він працюватиме постійно поки не виникне аварійна ситуація та при закінченні робочого дня. За допомогою зворотнього звязку за рахунок датчиків та початкових настройок буде змінюватися вихідна величина обертів на валу двигуна.
2.4 Розробка циклограми вхідних та вихідних елемент ів
QF1 - контакт несправності блоку живлення;
QF2 - контакт несправності двигуна вентилятора;
VD1…3 - сигналізація роботи обладнання
VS1-VS3 - комутуючі пристрої двигуна вентилятора;
Так, як в данному курсовому проекті схему управління виконано на мікроконтроллері, і мікроконтроллери програмуються на конкретний режим роботи виходячи з алгоритму, котру він повинен виконати.
2.5 Математична модель схеми управління
Y=[(SB1+SB2+SB3+SB4+SB5) DD1 +(WE DD2 +TE DD3 +GE DD4 )*
2.6 Розробк а схеми електричної принципової
Схема електрична принципова працює таким чином: при натисканні на кнопку SB1 - пуск системи, вмикається за алгоритмом роботи мікроконтроллер, здійснюється опитування портів на наявність помилок та несправностей в силовому вузлі. При вдалому скануванні портів та при попередній настройці параметрів подач вмикаєтся двигун вентилятора котрий запускається за допомогою симісторів через оптрони, котрі сполучаються з відповідними ножками мікроконтроллера. Режим роботи двигуна задається початковим налагодженням частотного перетворювача та задаючою дією датчиків температури, вологості та газоаналізатора, котрі вмикаються через аналогово-цифрові перетворювачі що перетворюють аналоговий сигнал в сигнал цифрових кодів, котрі поступають на порт вводу мікроконтроллера та встроєного алгоритму обробляються.
При завищеній температурі в цеху збільшуються оберти вентилятора, щоб по скоріше вивільнити гаряче повітря. При надмірному рівні загазованості вентилятор також починає обертатися швидше, така ж дія виникає і при підвищеній вологості в цеху.
Світлодіоди VD1…3 сигналізують аварійні режими .
Автоматика безпеки здійснена датчиками максимальних - критичних показів та контактів QF1,QF2,KU що виведені на світлову сигналізацію.
2.7 Розрахунок та вибір елементів контролю та регулювання , сил о вого обладнання та захисту на базі ПК з викори станням електронної бази даних
Потужність двигуна розраховується за формулою (2.ст56);
де Q - продуктивність вентилятора, м3/с.
де V - швидкість повітря вентиляції, м/с.
R - діаметр січіння трубопроводу вентиляції
Обираємо двигун на 7,5 кВт типу 4А132S4 I н =15.7А n=1460 об/хв
Cos ц 0.87 ККД=87,5%(див додатки, табл.1.)
Вибір автоматичного вимикача двигуна вентилятора.
Для визначення робочого струму двигуна використовується формула (3,ст. 68, формула 2.4):
Для розрахунку струму спрацювання автомата використовується формула (2. с 87. IV.4):
k - кратність пускового струму до номінального.
Струм теплового розчеплювача автомата розраховується за формулою (2. с 89. IV.7):
Обираю автомат типу BA88 - 35 I т =24А I ел =110А (див. додатки табл. 3).
Вибір силових симісторів двигуна вентилятора.
Для нормального запуску двигуна потрібно обирати симістори у яких робочий струм повинен перевищувати пусковий струм двигуна, щоб симістор в момент запуску не вийшов з ладу.
Робочий струм симістора розраховується за формулою (3. с 51).
де k - кратність пускового струму двигуна.
X - коефіцієнт запасу по струму (1,1...1,5).
Обираємо силові симістори типу ТС171-200 (див. додатки табл. 4).
Розрахунок резисторів та конденсаторів в колі оптронів та вибір оптронів.
Рспр=1Вт - потужність спрацювання симісторів
Uж=24В - напруга живлення в колі симісторів
В колі оптрона потрібно погасити напругу :
І гас =Р спр /U гас =1/356=0,0028А - струм гасіння в колі управління симісторів.
Обираю конденсатор ємністю 0,1мкФ з робочою напругою 500В котрий має опір частоті 50Гц:
Хс=1/2рfc=1/2 х 3,14 х 50 х 0,1 х 10 -6 =32 кОм.
Найближчий номінал резистора рівний 100 кОм.
Р роз =І 2 х R=0.0028 2 х 100000=0,78 Вт
Найближчий номінал потужності росіювання рівний 1 вт.
Тому виходячи з робочих струмів в колі управління симісторами обираю оптрони типу МОС3081 для всіх двигунів (див.додатки табл. 5).
Для захисту обладнання необхідно контролювати зміну напруги в три-фазному колі. Для цього використовую реле контролю трифазних кіл, яке повинно мати велику швидкодію, просліджувати любі зміни напруги в колі. Згідно необхідних вимог обираю реле контролю трифазних кіл типу TRW400VN4X U=200…400B (див додатки табл. 6).
Для схеми управління необхідне живлення 5 В та 24 В. Тому вибираю стабілізований здвоєнний блок живлення типу ABL-7RE2405 P=60Вт(див. додатки табл. 2).
Для схеми управління необхідно кнопки з малим робочим струмом, тому я обираю кнопки 18 типу І=0,5А(див додатки табл 7).
Для індикації потрібні світлодіоди з напругою живлення 5В, червоного кольору.(див. додатки табл. 12) Світлодіоди повинні бути підключені послідовно з опором номінал якого лежить в межах 1-5 кОм.
Для приводу двигуна обертання деталі обираю частотний перетворювач типу E82EV752K4B з потужністю в 7,5 кВт f=5-400Гц, U=220-380V (див додатки табл. 8)


2.9 Розрахуно к надійності системи автоматики
На практиці використовють орієнтований розрахунок надійності по середньогруповій інтенсивності відказів елементів. В цьому випадку в якості вихідних данних використовуються значення інтенсивності відказів лі елементів різних груп і чисел Nі елементів які входять в систему. Сутність розрахунку зводиться до знаходження То і вірогідності безвідказної роботи Р(t).
Рекомендується слідуючий порядок розрахунку;
1 Елементи зпроектованої системи розбивають на групи приблизно з однаковими інтенсивностями відказів і підрахунку кількості елементів Nі в кожній групі.
2 По табличним інтенсивностям відказів встановлюють значення лі кожної групи елементів.
3 Розраховують добуток ліNі які характеризують долю відказів вносимих елементами кожної групи в загальну інтенсивність відказів системи.
4 Визначають загальну інтенсивність відказів системи.
5 Розраховуємо час напрацювання на відказ То
6 Визначаємо вірогідність безвідмовної роботи системи
Розрахунок надійності схеми (див. додаток табл 12):
Мікросхем - 4шт*0,3 *10 -6 =1,2*10 -6
Опорів змінного струму - 3шт*13*10 -6 =39*10 -6
Оптронів - 1шт*1,5*10 -6 =1,5*10 -6
Реле обриву фаз - 1шт*13*10 -6 =13*10 -6
Світлодіодів - 3шт*0,8*10 -6 =2,4*10 -6
Рис. 13 Монограма роботи обладнання
2.1 0 Доцільність прийнятих рішень
Використовуючи сучасні новітні технології та розробки де основною характеристикою є мінімізація схем та енергоекономія ресурсів можливо забезпечити в декілька разів більшу стійкість системи в порівнянні з релейними схемами, котрі характеризуються порівняно високою електричною споживчою потужністю та порівняно малим строком служби, що викликане наявністю контактів та частим їх підгорянню. Тому використавши ІМС одночасно було вирішено в габаритних розмірах самої схеми управління, мінімізація елементів, мала споживча потужність схеми. Симісторні пускачі також мають ряд переваг перед магнітними пускачами, насамперед відсутність підгоряння контактів, бо симістор є безконтактним елементом, ще відкривається малою потужністю (близько 1-2Вт).
Прийняті рішення в даному курсовому проекті дають змогу значно продовжити роботу елементів, зменшити споживчу потужність, зменшити собівартість, упростити використання, полегшити управління та забезпечити контроль силового обладнення.
1. Терещук Р. М. та ін. Напівпровідникові сприймаючо - підсилюючі пристрої: Довідник радіолюбителя.- 3-є видання, перероб., і доповн. - Київ : наукова думка, 1987. - 800 с.
2. Збірник типових інструкцій по охороні праці/сост. В. Л. Михайлова, З. П. Гуляєв, - 3-е видання, виправлене - М.: «Недра», 1978. - 735с.
3. Електротехнічний справочник. Т.1. Под общ. Є45 ред. П. Г.Грудниского та ін. Вид 5 - е, виправл. М., «Енергія», 1974.
4 Каталог SV_ALTERA 2003/2005 року (www.svaltera.kiev.ua).
5. Електронна бібліотека ELCOM 2003
модернізація вентиляція механічний цех
12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125
125; 160; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100;200; 250
Струм спрацювання електромагнтного розчіплювача
Механічна ізносостійкість, циклів В-О не менше
Електрична ізносостійкість, циклів В-О не менше
Будова, характеристики, принцип роботи ліфта. Шляхи технічних рішень при модернізації та автоматизації. Розробка та розрахунок циклограми і електричної схеми ліфта. Розробка математичної моделі схеми управління. Розрахунок надійності системи автоматики. курсовая работа [5,3 M], добавлен 14.05.2011
Вибір параметрів контролю, реєстрації, управління, програмного регулювання, захисту, блокування та сигналізації. Розробка функціональної схеми автоматизації. Розрахунок оптимальних настроювань регулятора. Моделювання та оптимізація перехідного процесу. курсовая работа [2,9 M], добавлен 15.11.2012
Обґрунтування і вибір параметрів контролю, реєстрації, дискретного управління, програмного регулювання, захисту, блокування та сигналізації. Розроблення розгорнутої функціональної схеми автоматизації. Розрахунок програмного забезпечення проекту. курсовая работа [693,8 K], добавлен 15.04.2014
Типи та характеристики технологічного обладнання. Опис схеми технологічного процесу. Параметри контролю, регулювання, керування, сигналізації та блокування. Техніко-економічне обґрунтування автоматизації. Розрахунок регулюючого органу та надійності. дипломная работа [897,0 K], добавлен 23.08.2013
Вибір і обґрунтування критерію управління. Розробка структури та програмно-конфігураційної схеми автоматизованої системи регулювання хлібопекарської печі. Розрахунок параметрів регуляторів і компенсаторів з метою покращення якості перехідних процесів. курсовая работа [389,6 K], добавлен 20.05.2012
Розробка маршруту обробки деталі. Розрахунок виробничої програми цеху, обладнання для непоточного виробництва. Визначення чисельності працюючих механічного цеху. Технологічне планування цеху та розрахунок його виробничої площі. План і переріз цеху. курсовая работа [1,3 M], добавлен 05.12.2011
Розрахунок необхідної виробничої площі та кількості обладнання для механічних відділень цеху. Складання відомості робочого складу працівників. Вибір підйомних та транспортних засобів цеху. Порядок визначення річної потреби в матеріалах та енергії. курсовая работа [128,9 K], добавлен 05.11.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Розробка функціональної схеми автоматизації вентиляції курсовая работа. Производство и технологии.
Доклад: Инвестиции в реальный сектор экономики. Скачать бесплатно и без регистрации
Қазақстанның Саяси Жүйесінің Даму Келешегі Эссе
Контрольная работа по теме Технология ремонтно-строительных работ
Реферат по теме Издержки в предпринимательстве
Сочинение: Стихи о войне. А. Т. Твардовский
Отчет Практики Участкового
Доклад по теме Петербургское совещание 1820 г. Решение о республике
Сочинение На Тему Читать Это Модно
Ожирение У Детей Медсестринский Процесс Реферат
Контрольная работа по теме Гитлеровский план захвата СССР
Курсовая работа по теме Складання планового водогосподарського балансу
Научная работа: Организация расследования первоначального этапа расследования заведомо ложного сообщения об акте терроризма
Курсовая Проектирование Автоматизированной Информационной Системы Пенсионного Фонда
Консервативная школьная политика
Доклад: Исторический путь развития психологии
Доклад: Ярлыки ордынских ханов русским митрополитам. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Первісне суспільство економічна основа, організація влади та норми поведінки
Курсовая работа по теме Виды и характеристика физических долговременных носителей данных
Написать Эссе По Книге
Реферат: Человек как творческий экологический фактор. Основные направления и результаты антропогенных изменений в окружающей среде. Компенсационные механизмы и возможности среды в этих условиях
Організація харчування студентів - Кулинария и продукты питания курсовая работа
Формирование ролевой игры у умственно отсталых детей дошкольного возраста - Педагогика курсовая работа
Промышленная безопасность и охрана труда на предприятиях агропромышленного комплекса - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда курсовая работа