Удаление навоза на молочно-товарных фермах (стр. 1 из 4)
Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь
Белорусский Государственный Аграрный
Технический Университет
Агроэнергетический факультет
Кафедра электрооборудования
сельскохозяйственных предприятий
КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
По дисциплине: Основы проектирования энергооборудования
На тему: Удаление навоза на молочно-товарных фермах
Выполнила: студентка 5 курса
группы 21эс
Ермалицкий Н.И.
Руководитель: Шаукат И.Н.
Минск 2006
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Описание работы технологической линии
2 Требования к системе управления
3 Разработка алгоритма системы автоматического управления линией
4 Разработка структурной схемы управления в автоматическом режиме
5 Разработка полной принципиальной электрической схемы
6 Описание работы полной принципиальной схемы
7 Выбор средств автоматизации
8 Разработка щита управления
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизация технологических процессов - это этап комплексной автоматизации, характеризуемый освобождением от непосредственного выполнения функций управления технологическим процессом и передача этой функции автоматическим устройствам и системам. Особенно остро вопрос автоматизации сельскохозяйственных процессов встает сейчас — во время рыночных отношений.
Существующими тенденциями современного сельского хозяйства являются с одной стороны рост высокотехнологичных производств, с применением современных научных разработок, с другой стороны — дефицит квалифицированной рабочей силы, растущая непопулярность монотонного и тяжелого физического труда в животноводческих и других отраслях сельского хозяйства. Важнейшим и единственным средством решения этих вопросов является комплексная автоматизация процессов.
Автоматизация позволяет внедрять энергосберегающие технологии, которые требуют точное регулирование всех систем управления и оптимизацию их параметров. Автоматизация сельскохозяйственных процессов повышает надежность и продлевает срок службы оборудования, облегчает и улучшает условия труда, повышает безопасность труда, сокращает использование рабочей силы, тем самым сокращает затраты на производство продукции сельскохозяйственного назначения, повышает качество и количественный выход продукции.
Внедрение средств автоматики способствует развитию научно-технического прогресса в сельском хозяйстве.
В данной работе рассматривается вопрос разработки систем автоматического управления на основе релейных элементов.
1 Описание работы технологической линии
Для удаления навоза на молочно-товарных фермах применяют линии пневматического удаления навоза из коровников.
Линия состоит из компрессора, который для охлаждения заполняется водой, ресивера, пневмокотла, куда сваливается с сборного и продольных транспортеров навоз. Пневмокотел закрывается затвором. После его закрытия в пневмокотел подается сжатый воздух, и навоз вытесняется в навозохранилище.
Технологическая схема линии удаления навоза из коровника приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 Технологическая схема линии
2 Требования к системе управления
Линия удаления навоза из коровника включается в работу оператором вручную.
После включения линии подается предупредительный сигнал, после чего охладительная емкость компрессора заполняется водой, и компрессор вводится в работу. При этом подастся предупредительная сигнализация после чего охладительная емкость компрессора заполняется водой, и компрессор вводится в работу. После заполнения ресивера воздухом до необходимого давления включаются навозные транспортеры, и навоз начинает поступать в пневмокотел. Затвор, при этом, должен быть открыт. После заполнения пневмокотла навозом приводы навозных транспортеров отключаются, и происходит закрытие затвора. Затвор механически связан с пневмоклапаном, который открывается после полного закрытии затвора. Сжатый воздух начинает вытеснять навоз из пневмокотла по трубопроводу в навозохранилище. После опорожнения пневмокотла от навоза затвор открывается, и цикл удаления навоза из помещения повторяется. После удаления всего навоза из помещения система автоматически останавливается.
Система управляли должна обеспечить: работу системы в автоматическом, ручном и наладочном режимах, технологическую сигнализацию о работе оборудования; защиту от повторного включения электродвигателей после кратковременного прекращения подачи электроэнергии.
3 Разработка алгоритма системы автоматического управления линией
На основании технологической схемы линии и учитывая требования к схеме управления, составим алгоритм работы линии. Составим словесное описание алгоритма управления, учитывая, что включение агрегатов должно производится в обратной последовательности направлению движения корма.
1. Включение линии оператором.
2. Включение клапана подачи воды.
3. Включение компрессора.
4. Включение сборного транспортера.
5. Включение продольных транспортеров.
6. Заполнение пневмокотла навозом.
7. Остановка продольных транспортеров.
8. Остановка сборного транспортера.
9. Закрытие затвора.
10. Вытеснение навоза в навозохранилище.
Заменим обозначение электродвигателей, датчиков, исполнительных механизмов, приведенных на функциональной схеме, условными обозначениями релейно-контактных символов. Соответствие механизма и условного его обозначения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Обозначение Элемента | Наименование командного прибора и исполнительного устройства |
| В1 | Датчик заполнения охлаждающей емкости компрессора |
| В2 | Датчик давления сжатого воздуха в ресивере |
| В3 | Датчик открытого положения затвора |
| В4 | Датчик закрытого положения затвора |
| B5 | Датчик верхнего уровня пневмокотла |
| В6 | Датчик нижнего уровня пневмокотла |
| XI | Привод компрессора |
| Х2 | Клапан заполнения компрессора водой |
| Х3 | Привод сборного транспортера |
| Х4 | Привод продольного транспортера |
| Х5 | Привод продольного транспортера |
| Х6 | Прямой ход затвора |
| Х7 | Обратный ход затвора |
Упрощенная функциональная схема технологического процесса приведена на рисунке 2.
На основании упрощенной функциональной схемы автоматизации составляем алгоритм управления представленный в рисунке 3.
Для определения реализуемости алгоритма запишем на рисунке 2 весовое состояние элементов и схемы в целом. Алгоритм составлен корректно т.к. в конце алгоритма весовое состояние схемы число не отрицательное. Алгоритм нельзя реализовать без промежуточных реле необходима циклическая работа пневмокотла до полной уборки навоза.
| Такт | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | ||||
| Вес элемента | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | |||||||||
| Запись алгоритма | ↑а | ↑УА | ↑Z1 | ↑Z1/ | ↓УА | ↑Х2 | ↓а | ↑В1 | ↑Х1 | ↑В2 | ↑Х3 | ↑Х4 ↑Х5 ↑Z2 | ↑В6 | ↑В5 |
| Вес состояния |
| Такт | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 22 | 23 | 24 | ||
| Вес элемента | ||||||||||||||
| Запись алгоритма | ↓Х4 ↓Х5 | ↓Z1 | ↓Z1/ | ↓Х3 | ↑Х6 | ↑В4 | ↑В3 | ↓Х6 | ↓В5 | ↓В6 | ↑Х7 | ↓В3 | ↓В4 | ↓Х7 |
| Вес состояния |
| Такт | 25 | 26 | 24 | 28 | 29 | 30 | 31 | |||
| Вес элемента | ||||||||||
| Запись алгоритма | ↑Z2/ | ↓Х1 | ↓Х2 | ↓В2 | ↓В1 | ↓Z2 | ↓Z2/ | |||
| Вес состояния | ||||||||||
Рисунок 3 Алгоритм управления линией
4 Разработка структурной схемы управления в автоматическом режиме
Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств, а также связей между ними, действие которых обеспечивает решение задач управление, регулирования, защиты, измерения и сигнализации.
Эти схемы служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.
Разработку принципиальной схемы автоматизации линии удаления навоза из коровника будем производить с использованием графо-аналитического способа.
Составляем таблицу включений для элемента Х1.
Таблица 2
| Элемент | Вес эл-та | Такты | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Х1 | 1 | + | - | ||||
| В1 | 2 | + | - | ||||
| Z’1 | 4 | + | - | ||||
| Вес схемы | 2 | 3 | 7 | 6 | 4 | 0 | |
В таблицу записываются все элементы, от которых зависит работа элемента Х1. В данном случае Z’1, В1. Далее записывается формула состояния контактов в такте срабатывания и отпускания элемента Х1: