Дипломная работа: Автоматизация процесса подготовки шихты

·    Условия эксплуатации:

   - размещение: внутрицеховое/наружное;

   - окружающая температура: от -40 до +65оС;

   - относительная влажность: подходит для наружного применения (тип корпуса IP-67 пресс-литой алюминий);

   - категория установки: 2;

   - давление в емкости: до 40 бар.

Для контроля наличия пламени в топке сушильного барабана применяют датчик наличия пламени фоторезисторный СЛ-90-1/24. Датчик наличия пламени в топке выполнен в алюминиевом корпусе и предназначен для установки на смотровом штуцере топки.

Чувствительным элементом датчика является фоторезистор. Датчик реагирует на пульсации яркости пламени с частотой 5...30 Гц и длиной волны от 1 до 3,2 мкм.

Выходной сигнал - напряжение 0...24В. При этом наличию пламени соответствует выходной сигнал 0В.

Напряжение питания датчика: 220 В, 50 Гц.

Для дозирования жидкости при приготовлении шихты используем реле потока для жидкостей T-Switch.

Технические характеристики:

·    Эксплуатационные характеристики:

- Диаметр трубы: от 25 до 1000 мм;

- Давление: до 25 Бар абс;

- Температура -10...+80°C;

- Скорость потока жидкости 0…1,5 м/с;

- Скорость потока газа 0…30 м/с;

·          Погрешность прибора:

- Погрешность не более 5% от полной шкалы;

- Повторяемость 1%;

·          Светодиод индикации состояния;

·          Выходной сигнал: релейный выход, нормально замкнутый или разомкнутый;

·          Питание: 18…30 В;

·          Потребляемая мощность: не более 3 Вт;

·          Степень влагозащиты IP 66.

Для кругового перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологических процессов в соответствии с командными сигналами регулирующих и управляющих устройств применяются исполнительные механизмы МЭО–86. Механизмы устанавливаются непосредственно на регулирующей арматуре. Механизмы комплектуются реостатным датчиком. Механизмы изготавливаются для работы в повторно–кратковременном режиме с частыми пусками, продолжительностью включений до 25% и частотой включений до 630 в час при нагрузке на выходном валу в пределах от номинальной противодействующей до 0,5 номинального значения сопутствующей.

Технические характеристики МЭО–86:

·    Электрическое питание механизмов - однофазный ток, напряжением 220-240В, частотой 50Гц;

·    Температура окружающей среды - от -30° до + 50°С;

·    Относительная влажность до 95% при 35° С и более низких температурах без конденсации влаги;

·    Вибрация в диапазоне частот от 10 до 150 Гц с амплитудой 0,075мм и ускорением 9,8 м/с для частот свыше 62 Гц;

·    Выбег выходного органа для механизмов со временем полного хода 10 с – 1 %.

·    Электродвигатель однофазный конденсаторный.

·    Наличие пыли и брызг;

Технические характеристики МЭО 250/10 – 0,63 – 86:

·    Номинальный крутящий момент на выходном валу, Н·м: 250;

·    Пусковой крутящий момент на выходном валу Н·м: 4,25;

·    Номинальное время полного хода выходного вала, сек: 10;

·    Номинальный полный ход выходного вала, обороты: 0,63;

·    Потребляемая мощность, Ватт: не более 430.

Технические характеристики МЭО 16/63 – 0,25 – 86:

·    Номинальный крутящий момент на выходном валу, Н·м: 16;

·    Пусковой крутящий момент на выходном валу Н·м: 4,25;

·    Номинальное время полного хода выходного вала, сек: 63;

·    Номинальный полный ход выходного вала, обороты: 0,25;

·    Потребляемая мощность, Ватт: не более 260.

Технические характеристики МЭО –40/63 0,25 – 86:

·    Номинальный крутящий момент на выходном валу, Н·м: 40;

·    Пусковой крутящий момент на выходном валу Н·м: 4,25;

·    Номинальное время полного хода выходного вала, сек: 63;

·    Номинальный полный ход выходного вала, обороты: 0,25;

·    Потребляемая мощность, Ватт: не более 260.

         Для управления регулирующей заслонкой на линии подачи газа установлен исполнительный механизм МЭО–16/63–0,25–86, на линии подачи воздуха установлен исполнительный механизм МЭО–40/63–0,25–86, на линии подачи сырьевых компонентов–МЭО–250/10–0,63–86.

Для управления потоками жидкости и газа в системах автоматического розжига, а также для регулирования и защиты предназначен электромагнитный клапан ЭМКГ8. В обесточенном состоянии клапан находится в закрытом положении. При подаче напряжения на обмотку электромагнита якорь поднимается вверх, открывая проход газовому потоку. При отключении напряжения пружина и давление газа возвращают якорь в исходное положение, тем самым перекрывая газовый поток.

Технические характеристики:

·                      Диаметр условного прохода Dу, мм: 3, 6, 10, 15, 20, 25;

·                      Рабочее давление газа (избыточное): не более 10 МПа;

·                      Напряжение питания: 12В, 24В, ~220В (50 Гц);

·                      Время открытия/закрытия: не более 1,0 сек;

·                      Потребляемая мощность: не более 20Вт;

·                      Рабочее положение: вертикальное.

Для управления ЭД вентиляторов используются пускатели электромагнитные серии ПМА. Пускатели электромагнитные предназначены для применения в стационарных установках для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором переменного напряжения 380 В частоты 50 и 60 Гц. Пускатели обеспечивают надёжную работу в продолжительном, прерывисто-продолжительном, кратковременном и повторно-кратковременном режимах.

При наличии трехполюсных тепловых реле пускатели осуществляют защиту управляемых электродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности и от токов, возникающих при обрыве одной из фаз.

Технические характеристики

·          Номинальный ток: 10 А;

·          Номинальное напряжение катушек управления: 24 В;

·                      Механическая износостойкость: 3×106 циклов включений/отключений;

·          Температура окружающей среды: -40 – +45 °С;

·          Относительная влажность до 80% при температуре 25оС;

·          Окружающая среда невзрывоопасная

·          Удары в нерабочем состоянии: одиночные - с ускорением до 10 g длительностью 2 20 мс, многократные - с ускорением до 7 g

·          длительностью 2 20 мс;

·          Рабочее положение в пространстве - крепление на вертикальной

·          плоскости выводами вниз.

·          Масса: не более 8 кг

Для управления электрическими исполнительными механизмами с однофазным конденсаторным электродвигателем используется пускатель бесконтактный реверсивный ПБР–2М. Пускатель предназначен для бесконтактного управления электрическим исполнительным механизмом с однофазным конденсаторным электродвигателем.

Пускатель состоит из платы, кожуха и передней панели. На передней панели расположены две клеммные колодки для подключения пускателя к внешним цепям, а также винт заземления. Клеммные колодки закрываются крышками. На плате устанавливаются элементы схемы пускателя. Плата вставляется в кожух и закрепляется двумя винтами.

Пускатель рассчитан на установку на вертикальной или горизонтальной плоскости. Положение в пространстве – любое. Крепление пускателя осуществляется двумя болтами, которые установлены на задней стенке кожуха.       Технические данные:

·                Параметры питания: однофазная сеть переменного тока 220 В, частотой 50 Гц;

·    Виды входных сигналов: включение 24 В; отключение 0-2 В;

·    Входное сопротивление пускателя: не менее 750 Ом;

·    Максимальный коммутируемый ток: 4 А;

·    Быстродействие: не более 25 мс;

·    Мощность: 7 Вт;

·    Норма средней наработке на отказ 200000 ч.

·    Условия эксплуатации:

Температура, оС: от 5 до 50;

Относительная влажность, %: от 30 до 80;

– Вибрация: частота, Гц: до 25, амплитуда, мм: до 400.

Ключ управления используется типа ПГ2-20-3П20НТ.

Ключ имеет следующие характеристики:

·    Количество положений - 3;

·    Количество направлений - 20;

·    Максимальный ток через замкнутые контакты – 5 А;

·    Пробивное напряжение разомкнутых контактов – не менее 1000 В;

·    Габаритные размеры 50х50х200 мм;

·    Прибор предназначен для монтажа в условиях закрытых помещений.

Кнопочный пост управления применяется типа ПКЕ 612-2УХЛ3.

Кнопочный пост имеет следующие характеристики:

·    Количество кнопок - 2;

·    Максимальный коммутируемый ток – 2 А;

·    Габаритные размеры 100х50х45 мм;

·    Прибор предназначен для монтажа в условиях закрытых помещений.

Автоматические выключатели для силовых цепей выбираем типа А 3710 Б. Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для защиты электрических сетей и установок от аварийных режимов работы.

Автомат имеет следующие характеристики:

·    Номинальный ток: 160 630 А;

·    Напряжение 440, 660 В;

·    Число полюсов 2,3;

·    Возможность использования как теплового, так и электромагнитного расцепителя;

·    Предельный ток отключения:

   постоянный ток: 110 В;

   переменный ток: 40 – 60 В;

·    Габаритные размеры: 225х500х190.

Автоматические выключатели для цепей управления выбираем типа ВА 83-29-1400063М. Автомат имеет следующие характеристики:

·                     Номинальный ток: 0,3-63 А;

·                     Однополюсный;

·                     Электромагнитные и тепловые расцепители;

·                     Габаритные размеры: 155х60х65 мм;

·                     Прибор предназначен для монтажа в условиях закрытых помещений.

Согласно выбранному списку приборов составлена заказная спецификация на приборы и средства автоматизации.

Заказная спецификация приведена в документе ДП 210200.833.2005 ПЗ.

3.3 Разработка принципиальной электрической схемы

На основании функциональной схемы автоматизации с учётом выбранных приборов и средств автоматизации разработана принципиальная электрическая схема регулирования, управления и блокировки.

Рассмотрим работу схемы автоматического регулирования.

Для регулирования температуры сушки песка в сушильном барабане используется комбинированная система автоматического регулирования, которая работает следующим образом.

Термоэлектрический преобразователь температуры BК1 измеряет температуру дымовых газов на выходе из сушильного барабана и преобразует ее в пропорциональное значение термоЭДС. Сигнал с контактов 1 и 2 преобразователя поступает по соединительной линии на контакты 13 и 14 модуля ввода сигналов термопар A1.1 цифрового программируемого контроллера. Сигнал текущего значения температуры дымовых газов поступает на вход регулятора температуры, реализованного программным путем в контроллере.

В этот регулятор также поступает сигнал с компенсатора возмущения, реализованного в контроллере программным путем. Как указано выше, в качестве возмущения выступает изменение температуры и влажности песка, поступающего на сушку.

Температура песка измеряется термоэлектрическим преобразователем температуры ВК2 и преобразуется им в пропорциональное значение термоЭДС. Сигнал с контактов 1 и 2 преобразователя поступает по соединительной линии на контакты 15 и 16 модуля ввода сигналов с термопар A1.1 цифрового программируемого контроллера.

Влажность песка измеряется преобразователем влажности В1N и преобразуется им в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА. Сигнал с контактов 1 и 2 блока зажимов преобразователя поступает по соединительной линии на контакты 13 и 14 модуля аналогового ввода A1.2.1 цифрового программируемого контроллера. Питание к измерительному преобразователю влажности подается на контакты 7 и 8 блока зажимов от сети переменного тока 220 В, 50 Гц.

Вырабатываемый регулятором температуры сигнал управления через контакты 13, 14 и 15 модуля импульсного вывода A1.3.1 цифрового программируемого контроллера поступает на контакты 1, 2 и 3 магнитного пускателя КМ1 и далее на контакты 1, 2 и 3 электрического исполнительного механизма М1.

Для регулирования влажности высушиваемого песка на выходе из сушильного барабана используем одноконтурную систему регулирования, которая работает следующим образом. Влажность песка измеряется преобразователем влажности В2N и преобразуется им в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА. Сигнал с контактов 1 и 2 блока зажимов преобразователя поступает по соединительной линии на контакты 15 и 16 модуля аналогового ввода A1.2.1 цифрового программируемого контроллера, в котором программно реализован регулятор влажности. Питание к измерительному преобразователю влажности подается на контакты 7 и 8 блока зажимов от сети переменного тока 220 В, 50 Гц.

Вырабатываемый регулятором влажности сигнал управления через контакты 13, 14 и 15 модуля импульсного вывода A1.3.2 программируемого контроллера поступает на контакты 1, 2 и 3 магнитного пускателя КМ3 и далее на контакты 1, 2 и 3 электрического исполнительного механизма М3.

Для поддержания необходимого разряжения в сушильном барабане песка используем комбинированную систему регулирования, компенсирующую изменение расхода воздуха, поступающего на сушку. Регулирующее воздействие – изменение количества отводимых дымовых газов. Данная система регулирования реализована следующим образом.

Преобразователь давления ВР1 измеряет разрежение в сушильном барабане и преобразует его в стандартный электрический сигнал постоянного тока. Сигнал с контактов 1 и 2 преобразователя поступает по соединительной линии на контакты 11 и 12 блока питания G3. Питание преобразователя осуществляется по этой же линии. Для включения такого режима контакты 4 и 5 преобразователя BP1 замкнуты перемычкой. Питание блока питания G3 поступает на контакты 1 и 2. Стандартный токовый сигнал в диапазоне 4-20 мА снимается с контактов 3 и 4 блока питания и поступает на контакты 19 и 20 модуля аналогового ввода А1.2.2 многоканального цифрового измерительного преобразователя-контроллера. Сигнал текущего значения давления поступает на вход регулятора давления, реализованного программным путём в преобразователе-контроллере.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13