Автоматизація технологічного процес обробки зерна

2.2 Розміщення силового електроустаткування

Розташування виробничого обладнання, зернового матерілу, готової продукції та відходів виробництва у виробничих приміщеннях та на робочих місцях не повинно бути небезпечним  для персоналу. Розташування виробничого обладнання та комунікацій, які є джерелами небезпечних та шкідливих виробничих чинників, відстань між одиницями обладнання, між обладнанням і стінами виробничих будівель мають відповідати чинним нормам технологічного проектування, будівельним нормам та правилам.

Ділянка зерноочисного агрегату, де розташовані групові щити та шафа керування та виробниче обладнання по характеру оточуючого середовища та по ступеню ураження електричним струмом є особливо небезпечним: приміщення запилене, струмопровідний пил, можливе одночасне торкання частин електрообладнання, що знаходиться під напругою, та заземлених елементів приміщення [17, 21, 22].

2.3. Вибір марки та перетину дротів та кабелів

Згідно технологічних вимог [10, 11] до проекту електрифікації та норм безпеки [19] силову шафу та шафу керування розміщують через огорожу в електрощитовій.

Тип електросилової шафи: ПР11-3053-54У3

Тип шафи керування: Я5003-34АФ-21У3.

Тип освітлювальних щитків: ЯУО9601-3474-54.УЗ

Схема силової електричної мережі зображена у графічній частині.

Проводку розраховують за двома умовами:

1.     за тривалим припустимим струмом нагріву;

2.     за механічною міцністю.

Проведемо розрахунок проводу за припустимим тривалим струмом нагріву.

Проводи для силової електричної мережі обираємо за допустимим струмом нагріву із умови:

                                                                      (1)

де              Iтрив.доп – тривалий допустимий струм, А;

Iр. – розрахунковий струм, А.

При визначені Iтрив.доп враховують матеріал проводу, кількість проводів, спосіб прокладки. Для живлення струмоприймачів вибираємо алюмінієві одножильні проводи марки АПВ, які прокладено відкрито по чотири проводи. Знаючи розрахунковий струм мережі, живлячій електродвигун М1, визначаємо найближчий переріз провідника: S=4 мм2, для якого Iтрив.доп=32А. Тобто вибираємо провід АПВ 4(1х4), тому що Iтрив.доп=32АIр=28,5 А.

Аналогічно виконується розрахунок для силових мереж результати розрахунку показані на схемі розподільчій у графічній частині.

Визначаємо розрахунковий струм Iм.р., А магістральної ділянки мережі між шафами А1 та А2 за даними показаними на листі графічної частини:

                                                                      (2)

де              ко – коефіцієнт одночасності; ко=0,75;

Приймаємо спосіб прокладки відкритий, прокладеній по стіні. Кількість проводів – 4. Марка проводу АПВ. За умовою (3.16) вибираємо провід АПВ (1×х25), тобто S=25 мм2, для якого Iтрив.доп=105А. За аналогічним методом визначаємо струми на ділянці від щита А3.

Ір.А1-А3=1,03 А; АПВ 4(1×2,5); Iтрив.доп=24А

Знаходимо розрахунковий струм IрА1., А, на ділянці від ТП – 10/0,4 кВ до розподільчого пункту А1:

                                                        (3)

За умовою (3.16) вибираємо кабель марки АВРГ 4(1×35), для якого значення Ітрив.доп = 130А. Результати розрахунків зображено у графічній частині на схемі розподільчій мережі.

3 Розробка системи автоматизації

3.1 Аналіз стану автоматизації об’єкту

На зерноочисному комплексі ЗАВ-25 має автоматизацію локального характеру. Існує контроль рівня зернового матеріалу в бункерах, який здійснюється за допомогою датчиків, але вони не входять до кіл керування транспортерами, норіями. Контроль стану вологості та засміченості зернового вороху зовсім не автоматизований, а тому виконується вручну, що не дає змогу отримати точні показники якості.

В наш час необхідно проводити автоматизацію зерноочисного комплексу, перш за все для того, щоб зерно мало продовольчий вигляд і відповідну якість.

У даному розділі дипломного проекту головною задачею є проведення автоматизації за допомогою сучасних засобів та дотримання правил експлуатації електрообладнання, що дозволить уникнути аварійних ситуацій.

3.2 Розробка функціональної схеми автоматизації, визначення параметрів контролю та регулювання

У відповідності до технологічного процесу складена функціональна схема автоматизації [12, 13], яка наведена на листі 03 АВК.457.03.01.А2 графічної роботи проекту.

Розроблена схема передбачає контроль значення тиску у зерноочисній машині, індикацію рівня зернового матеріалу у бункерах чистого зерна та попереднього обробітку, склад, концентрацію та об’єм вихідної сировини, що дозволить значно підвищити рівень та якість процесу очищення.

Беззаперечно, що конструктивні та технологічні особливості зерноочисного обладнання безпосередньо впливають на ефективність очищення при нормальному режимі роботи. Крім того, необхідно зазначити, що порушення у роботі даного обладнання також можуть призвести до зниження якості сепарації, за станом вихідного продукту крім зміни параметрів зернової партії можна своєчасно ідентифікувати ймовірну аварійну ситуацію.

На схемі функціональній автоматизації позначення виду вимірювальної величини та функціонального призначення приладів робимо за допомогою великих літер латинського алфавіту [12, 13].

3.3 Вибір технічних засобів автоматизації

Комплекс технічних засобів системи автоматичного керування складається із регулятора, що реалізує один із відомих алгоритмів керування, та допоміжних приладів, з допомогою яких здійснюється вимірювання, контроль, реєстрація параметрів, що регулюються.

Вибираючи комплекс технічних засобів, потрібно враховувати параметри навколишнього середовища (температуру, тиск, склад середовища, вологість, наявність вібрації, запиленість, тощо), розміри та характер об’єкта керування . Крім того, мають бути витримані вимоги до засобів автоматизації за точністю, чутливістю, інертністю, а також за умовами безпеки праці Бажано застосовувати уніфіковану апаратуру, що полегшує обслуговування системи та дає можливість скоротити кількість запасних приладів і засобів автоматизації.

Комплекс технічних засобів (перш за все контрольно-вимірювальних приладів) потрібно вибирати за такими метрологічними показниками:

-              для контролю та регулювання виробничих процесів з високою точністю слід застосовувати прилади з класом точності 0,1 зі стандартною шириною поля запису 250 мм;

-              для вимірювання, реєстрації та регулювання технологічних процесів, що допускають застосування приладів середньої точності вимірювання та запису, необхідно використовувати прилади з класом точності 0,5 (похибка 0,5%) зі стандартною шириною поля запису 160 мм;

-              для мнемосхем, пультів, а також контролю та сигналізації в системах автоматичного регулювання, що не потребує високої точності, рекомендуються прилади з класом точності 1 (похибка 1%) зі стандартною шириною поля запису 100 мм;

-              шкали показуючи та самописних приладів вибирають, щоб характерні значення вимірювальних величин укладались у другу половину або останню третину шкали; в деяких випадках слід використовувати кілька приладів із різними шкалами для контролю однієї й тієї самої величини при різних режимах роботи [11].

При виборі комплексу технічних засобів перевагу слід віддавати тим, що входять до Державної системи приладів та засобів автоматизації (ДСП). ДСП за видом енергії, що використовується, складається з електричної, пневматичної та гідравлічної віток. Електрична вітка поділяється на аналогову та дискретну.

У даному дипломному проекті для автоматизації вирішено застосувати щит управління компонентами автоматики (ЩУКА), який представлено на рисунку 5. Він призначений для реалізації алгоритмів управління, відповідно з технічним завданням замовника, при розробці та впровадженні систем автоматизації зерноочисних агрегатів.

Рисунок 5 – Щит управління компонентами автоматики (ЩУКА)

Таблиця 7 – Технічні дані щита управління компонентами автоматики

Таблиця 8 – Комплектація щита управління компонентами автоматики