Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Января 2015 в 05:32, дипломная работа
Целью выполнения дипломного проекта является разработка функциональной схемы автоматизации маршрута приема зерна с ж/д транспорта, выбор параметров, подлежащие контролю, регулированию и сигнализации; выбор приборов и средств контроля, регулирования, позволяющих управлять ходом технологического процесса.
Введение 5
1 Общая часть 7
1.1 Характеристика объекта автоматизации 7
1.1.1 Техническая характеристика оборудования 7
1.2 Выбор параметров контроля и регулирования 9
1.3 Выбор системы автоматизации 10
1.4 Объем автоматизации 11
1.5 Функциональная схема автоматизации 11
1.6 Принципиальные электрические схемы 13
1.7 Выбор средств автоматизации и комплектного оборудования 16
1.8 Схемы подключений и соединений 29
1.9 Монтаж, наладка и эксплуатация средств автоматического
управления 31
2 Расчетная часть 43
2.1 Расчет и выбор электродвигателей 43
2.2 Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры 47
2.3 Расчет и выбор кабеля для электродвигателей 49
2.4 Выбор блоков управления 51
3 Организационная часть 53
3.1 Охрана труда 53
3.2 Техника безопасности 56
4 Экономическая часть 62
Заключение 70
Литература 71
L=20м – длина конвейера;
Определяем силу тяжести одного метра ленты
– сила тяжести 1-го метра ленты
где ВЛ=650мм – ширина ленты;
ZЛ=3 – число прокладок ленты;
б1=2 – верхнего слоя;
62=1 – нижнего слоя;
УЛ=3м/с – скорость ленты;
Q=175т/н – производительность конвейера;
Nрт=0 т.к. конвейер подземный.
Определим мощность двигателя Подберем электродвигатель:
где К=1,1 – коэффициент перегрузки электродвигателя в момент пуска;
ηпер=0,95 – КПД
Nпp=1,6 – потребляемая мощность на привод конвейера
Принимаем двигатель: 4A9OL43
Рн=2,2кВт;
n=1435об/мин; IН=5А;
Iп/Iн=6
Определяем мощность на привод конвейера 4.
где К1=0,09 – поправочный коэффициент;
L=50м – длина конвейера;
Определяем силу тяжести одного метра ленты:
где ВЛ=650мм – ширина ленты;
ZЛ=4 – число обкладок;
б1=2 – наружная толщина слоя;
62=1 – внутренняя толщина слоя;
VЛ=2,5м/с – скорость ленты;
Q=175т/н – производительность;
Н=2м – высота подъема;
Nрт=0,4;
К2=1 – коэффициент зависящий от длинны конвейера.
Определим мощность двигателя:
где К=1,1 потребляемая мощность на привод конвейера;
NПР=6,9 потребляемая мощность на привод конвейера
ηпер=0,95 – КПД перегрузки.
Подб ираем электродвигатель: 4А13 2М4;
РН=11кВт;
n=1460об/мин;
Iн= 22А;
КПД=87,5;
сosφ=0,87;
Iп/Iн=7,5
Определяем мощность на привод вентилятора.
Производительность Q=0,175m3/c
Давление или разряжение развиваемое вентилятором р=5,1ПА (1 табл.26-4, с345).
Коэффициент полезного действия вентилятора г) = 55; Коэффициент полезного действия передачи ηпер=4; Определим мощность Ц4-70
где: Q=0,179м3/с – производительность;
Р=5,1Па – давление развиваемое вентилятором;
η=55 – КПД;
ηпер=4 – КПД передачи.
Принимаем электродвигатель: 4A100L4
Рн=4кВт;
n=1500об/мин;
IН=8,6А;
cosφ=0,84;
Iп/Iн=6,5
Расчет мощности остальных двигателей технологического оборудования сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Выбор электродвигателей
2.2 Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры
В таблице 2 выбора пусковой и защитной аппаратуры приняты следующие обозначения:
Iн – номинальный ток электродвигателя, А;
Iп – пусковой ток электродвигателя, А;
Iуст – ток установки, А4
Iм – номинальный ток контактора магнитного пускателя, А;
Iэм – номинальный ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, А
Iтр – номинальный ток теплового расщепителя, А, ВА;
Iфакт – фактический ток кабеля, А;
Iдоп – длительный допустимый ток кабеля, А
При разработке таблицы 2 графы 1, 2, 3, 4, 5, исходные данные для выбора пускателей тепловых реле автоматических выключателей и кабеля взяты из табл. 2.2.
Выбор автоматических выключателей
Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя (автомата) In.p. (теплового реле или электромагнита) должен быть менее длительного номинального тока электродвигателя Iн, т.е.
Рн=11кВт; Iп/Iн=7,5; Iэм=250А.
Ток срабатывания электромагнитного расщепителя (отсечки) 1ЭМ должен быть Не менее максимального возможного тока защищаемого участка 1М, иначе автомат необоснованно отключит участок.
где КН=1,25 – коэффициент надежности.
По полученным данным выбираем выключатель серии АЕ-2030;
20 – порядковый номер разработки;
3 – до 25А;
0 – без дополнительных расцепителей.
Данный автоматический выключатель нам подходит. Выбор остальных выключателей произведен аналогично, а результаты занесены в таблицу 2.
Выбор магнитных пускателей
Магнитные пускатели выбирают по исполнению (в зависимости от условий окружающей среды) и номинальному току или предельной мощности отключаемого электродвигателя, при этом должно соблюдаться условие
Находим номинальный ток электродвигателя:
Находим номинальный ток электродвигателя:
По полученным данным выбираем марку магнитного пускателя: ПМЛ-22110Б
2 – до 25А
2 – нереверсивный с тепловым реле
1 – IP54 без кнопок
1-lp (10-25A) – число контактов вспомогательной цепи.
0 – климатическое исполнение
Б – износостойкость контактов или циклов.
Выбор теплового реле
Для защиты электродвигателя от токов перегрузки в магнитные пускатели выстраивают тепловое реле РТЛ.
Тепловое реле выбирают в следующем порядке:
По номинальному току электродвигателя 1НД выбираем номинальный ток реле IH p т.е. габарит. ,
Выбираем нагревательный элемент, ток которого 1НЭ должен быть близок к номинальному току электродвигателя IНД т.е. ,
По подобранным данным выбираем тепловое реле серии РТЛ-1022, с током нагревательного элемента 15-25А.
2.3 Расчет и выбор кабеля для электродвигателей
Силовые сети на предприятиях отрасли выполняют в основном кабелями АПВГ; АВВГ3; АНРГ; ВРБ; АВРБ; АП с ВГ или проводами АПВ, АПВР.
Сети управления выполняют контрольными кабелями и проводами аналогичных марок с медными жилами в цепях измерения.
Рассчитываем линию от РП до электродвигателя конвейера Iн=22A; t=30°C, категория помещения В-Па;
Определяем расчетный ток:
Определяем поправочный коэффициент по температуре Kt=0,93. Пользуясь [2,таблица, с65], выбираем кабель АВВГз 3х16+1х10
Iдоп=25А
где Kt=0,93 – поправочный коэффициент;
Ig=28A – допустимый ток
Iр=22А – расчетный ток,
То условия соблюдаются.
В качестве аппарата защиты выбираем расцепители на 25А.
Аппарат выбирают по номинальному току электродвигателя 22А, а не по расчетному 27,5А, так как этот аппарат находится ВРП, т.е. вневрывоопасной зоне. Поэтому Ig=25А.
Проверяем, соблюдается ли равенство:
где, Kt=0,93 – поправочный коэффициент;
Ig=28А – допустимый ток;
Kg=1 – поправочный коэффициент;
Ig=25 – ток расцепителя.
Определяем потерю напряжения в линии от РП до электродвигателя №18. Длинну линии находим по плану этажа, с учетом масштаба.
Предположим масштаб 1:50, измеряя линейкой, задаем длину 40,5мм,
С учетом подъемов и спусков кабеля, принимаем окончательно 1=22 мм, тогда:
где Рн=11кВт – номинальная мощность
Ro=1,28Ом/км – сопротивление
L=0,022км – длина
Uн=380В – номинальное напряжение
ηн=0,9 – КПД
Таблица 2.2 – Выбор пускозащитной аппаратуры
2.4 Выбор блоков управления
Модернизированные блоки управления БУМ...30, предназначены для дистанционного управления электроприемниками напряжением до 660В переменного тока, распределения электроэнергии и защиты от перегрузок и токов короткого замыкания.
Структура условного обозначения блоков управления с магнитными пускателями.
Выбранные блоки управления предназначены для работы в умеренном климате в закрытых помещениях при температуре от -40 до +40°С и влажности до 98% при 25°С.
Высота установки блока над уровнем моря не более 2000м. Окружающая среда не должна содержать агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
Токопроводящей пыли и водных паров в окружающей среде должно быть не более 15мг3. Вибрация блоков допускается до 35Гц при ускорении 0,95г, по Г0СТ17516-72. Ударные нагрузки не допускаются.
Рабочее положение в пространстве - вертикальная плоскость, отклонение не более 5 градусов. Степень защиты блоков по ГОСТ 14254-80 IP-00 (International Protection).
Техническая характеристика блоков управления
Номинальное напряжение силовых цепей до, В 660;
Вспомогательных цепей, В 220;
Частота, Гц 50.
Степень защиты оболочкой по ГОСТ 14254-80 Срок службы, лет
Климатическое исполнение
IP-00
не менее 10; не более 30;
УХЛ4;
Таблица 3 - Выбор блоков управления
Величина пускателя |
Общее количество пускателей |
Блоки управления |
Количество пускателей на блоках, шт. |
Резерв пускателей, шт. | |
|
Тип блоков |
Кол-во блоков |
|
| |
VI |
4 |
БУМ24-30УХЛ4 |
5 |
4 |
1 |
II |
1 |
БУМ42-30УХЛ4 |
1 |
1 |
- |
I |
8 |
БУМ61-30УХЛ4 |
8 |
8 |
- |
IP |
7 |
БУМ41р-30УХЛ4 |
7 |
- |
3 Организационная часть
3.1 Охрана труда
Охрана труда - это система законодательных актов, социально-экономических акций, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда - научная дисциплина, изучающая теоретические и практические вопросы безопасности, предупреждение производственного травматизма, профессиональных заболеваний, аварий и пожаров на производстве.
Основные задачи охраны труда состоят в совершенствовании технических средств безопасности, своевременном выявлении и нормировании опасных производственных факторов, разработке средств защиты от них, внедрение в производство стандартов безопасности труда, максимальном учете требований безопасности и гигиена труда на стадиях проектирования и конструирования техники, широком проведении научно-исследовательских работ в области охраны труда.
Техническое перевооружение промышленности, сельского хозяйства, строительства и транспорта, на которое выделяется огромные суммы, рассматривается как решающее средство улучшения условий труда, превращение всех производств в безопасные, удобные для человека. Наша цель формулируется так: от техники безопасности - к безопасной технике.
Многие ученые внесли существенный вклад в дело охраны труда. Были разработаны принципиальные основы обеспечения безопасности труда, впервые показана зависимость его производительности от безопасных условий работы, установлена органическая связь охраны труда с технологией производства.
Охрана труда, техника безопасности и пожарная безопасность должна быть постоянно в центре внимания на всех стадиях создания и эксплуатации предприятий. Проектирование новых и реконструкция действующих объектов должна вестись в соответствии с утвержденными правилами и предусматривать создание наиболее благоприятных условий труда на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, освобождения рабочих от тяжелого физического труда. Важное значение воздушной среды в производственных помещениях, их освещение, запыленность, отопление и т.д.
Непосредственно на охрану труда влияет научная организация труда, предусматривающая создание рациональных условий работы, применение специальных приспособлений и одежды. Рационально организованный труд - это чаще всего и безопасный труд.
Информация о работе Автоматизация маршрута приема зерна с ж/д транспорта