Автоматизация смесительного узла

Автоматизация смесительного узла

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКИ РФ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автоматизации и электротехники»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Автоматизация БСУ»

Выполнил:

Трошин И.В.

Руководитель проекта:

Сафиуллин Р.К.

Казань, 2013

Содержание

Ведение

1.Анализ технологического процесса

2.Алгоритм производственного процесса

3.Описание функциональной схемы автоматизации дозаторного отделения

4.Описание принципиальной электрической схемы надбункерного отделения

5.Спецификация приборов и средств автоматизации

Список использованной литературы

Ведение

Оборудование смесительных установок современных заводов сухих строительных смесей позволяет не только комплексно механизировать все операции по приготовлению смесей, включая подачу материала со склада, но в значительной степени автоматизировать процесс. В зависимости от мощности завода уровень автоматизации работы смесительной установки может быть различным: от дистанционного управления механизмами до полной автоматизации процесса приготовления смеси.

1. Повышается качество смеси и увеличивается производительность смесительного узла.
2. Достигается точность дозирования компонентов, что приводит к экономии материала.
3. Значительно уменьшается доля ручного труда и количества рабочих, что приводит к уменьшению себестоимости смеси.
4. Достигается взаимодействие всех технологических процессов, таких как: транспортирование сырья в промежуточные бункеры; дозирование; перемешивание; выгрузка, что резко увеличивает производительность смесительного отделения.

1. Анализ технологического процесса

Приготовление сухой смеси включает подготовку материалов, их дозирование и перемешивание сухой смеси.

Заполнитель подается в расходные отсеки с виброклассификатора. Сами отсеки заполнителя оснащены датчиками уровня (LE). Они предназначены для определения, что данный отсек полон или пуст. Датчик нижнего уровня сигнализирует, что отсек требует загрузки, а верхний датчик уровня сигнализирует о прекращении подачи материала в данный отсек, так как он полностью загружен. Далее заполнитель поступает в расходные емкости дозаторного отделения через затвор, приводящейся в действие с помощью исполнительного механизма (ИМВ). Также на затворах установлено концевые выключатели [GS] сигнализирующие в каком положении находится затвор расходного отсека - «открыто», «закрыто».

Расходные емкости дозатора оснащены также датчиками LE, которые свидетельствуют пустая или полная данная емкость для заполнителя. Далее через такой же затвор с исполнительным механизмом (ИМВ) и концевым двигателем [GS] материал поступает самотеком в дозатор песка (АД-500-2БП). Дозатор заполняется до тех пор, пока не наберет необходимое количество материала, о степени заполнения сигнализирует датчик веса (WE). Когда дозатор наберет необходимое количество материала, открывается затвор с помощью (ИМВ) и концевой выключатель [GS] данного затвора просигнализирует, что затвор "открыт".

Далее отдозированный материал (комплект) направляется в приемную воронку с перекидным клапаном для направления заполнений в тот или иной смеситель.

Вяжущее из силосов запаса с помощью пневмотранспорта подается в расходный бункер вяжущих. Загрузка того или иного силоса зависит от степени наполненности бункера вяжущих. Вяжущие проходят через улавливатели, затем только в бункер. Бункера также оснащены матерчатыми фильтрами для очистки воздуха от пыли. В бункерах вяжущих, также как и в отсеках заполнителя установлены датчики уровня (LE) затворы с исполнительным механизмом (ИМВ) и концевыми выключателями [GS], принцип действия всех приборов при загрузке и выгрузке вяжущих точно такой же. Далее вяжущее по герметизированному пути во избежания запыления попадает в расходные емкости. С датчиками уровня (LE), использованным механизмом (ИМВ1; ИМВ2) и концевыми выключателями [GS]. Датчики уровня сигнализируют какая расходная емкость дозатора нуждается в заполнении. Выгрузка осуществляется с помощью исполнительного механизма (ИМВ). Датчики перемещения [GS] сигнализируют в каком положении находится затвор данной емкости. При открытии затвора цемент попадает в дозатор (ВДБ 500/750 ДЦ-200). Принцип действия дозатора абсолютно такой же как и у дозаторов заполнителя.

Дозирование добавок происходит по такой же схеме. Для этого служат: расходные емкости оборудованные - датчиками уровня (LE) свидетельствующие о том, что емкость пустая или наполненная; затворами приводящимися в движение от исполнительных механизмов (ИМВ); концевыми выключателями [GS] сигнализирующие о положении затвора, дозаторы оборудованные - преобразователями усилия (датчик веса), исполнительными механизмами (ИМВ) приводящие в движение затворы и концевые двигатели сигнализирующие о положении затвора.

Отдозированные компоненты направляются в приемную воронку с перекидным клапаном для направления смеси в тот или иной смеситель. Из смесителей готовая сухая смесь поступает с помощью элеватора в бункера готовой смеси, из которых выгружается в расходный бункер фасовочной машины.

2. Алгоритм производственного процесса

1 этап

Проверка о готовности к загрузке материала в расходные емкости надбункерного отделения.

1. Материал в расходных бункерах находится ниже нижнего уровнемера (LE)
2. Затвор силосов в положении "закрыто"[GS]

2этап

Загрузка материала в расходные емкости.

Загрузка осуществляется пока материал в бункере не достигает верхнего уровня (LE)

3этап

Подготовка расходных емкостей дозатора к загрузке.

Загрузка.

1. Материал в емкости дозатора находится ниже датчика уровня (LE).
2. Затвор емкости в положении "закрыто" [GS]
3. Расходная емкость надбункерного отделения наполнена (LE). 4 этап

Подготовка к загрузке дозатора.

Весовой датчик показывает, что дозатор пуст

1. Сигнал от конечного выключателя [GS] что затвор закрыт
2. Сигнал из расходной емкости, что материала хватит на дозирование (LE).

3. Описание функциональной схемы автоматизации дозаторного отделения

Из блоков управления подаются сигналы - для цемента на исполнительный механизм (2ИМК-1). Отрывается клапан и начинается подача цемента по аэрожелобу до достижения верхнего уровнемера и получение сигнала от него. Концевые выключатели следят за исполнением этих команд и посылают сигнал в блок управления, что клапан открыт или закрыт.

Открываются затворы и заполнитель поступает в отсеки до достижения верхнего уровнемера, после того подают сигналы на блок управления, а оттуда на исполнительные механизмы, подача заполнителя прекращается. Для того чтобы в дозаторы начал поступать материал, на блок управления должны поступить три сигнала. Первый сигнал от конечного включателя (GS), о том, что выпускной затвор дозатора закрыт. Второй сигнал из показывающего - измеряющего устройства (WЕ), о том, что дозатор пуст. Третий сигнал из уровнемеров (LE), что бункера наполнены. При наличии всех этих сигналов из блока управления поступает команда о начале работы на исполнительном механизме (ИМВ), о том, что нужно открыть выпускные затворы расходных бункеров.

Конечные выключатели посылают сигналы о выполнении этих команд. Происходит подача цемента в дозатор.

Стрелка отклоняется до запрограммированного значения (нужного количества материала). Из блока управления поступает сигнал, о том, что нужно прекратить загрузку дозатора на исполнительные механизмы (ИМВ-1) и (ИМВ-2). Конечные выключатели подтверждают эти сигналы. Система прекращает работать.

Аналогично происходит заполнение дозатором заполнителем. От конечных включателей поступают сигналы о том, что выпускные затворы дозаторов закрыты. От измеряющих устройств, о том, что дозаторы пусты. Тот уровнемеров бункеров заполнителя о том, что бункеры наполнены. При наличии всех сигналов из блока управления поступают команды на исполнительный механизм (ИМВ). Затворы закрываются и заполнитель самотеком поступает в дозаторы. Когда масса заполнителя в бункерах достигает запрограммированного значения, датчики веса (WЕ) подадут сигнал на блок управления, а оттуда поступает команда на прекращение работы на исполнительные механизмы (ИМВ), затворы закрываются. Конечные выключатели поступают сигналы о выполнении этих команд, так же как и конечные выключатели во время начала работы.

Также происходит дозирование добавок. Для этого служит система, состоящая из: уровнемеров; преобразователей усилия в давление; блок управления, исполнительных механизмов (ИМВ-1, ИМВ-2), конечных выключателей.

После всех операций, когда все материалы отдозируются и все дозаторы заполнятся, происходит выдача материалов из дозаторов в смеситель, для чего нужно получить ответные сигналы из блока управления смесителя, о том, что он пуст, выпускной затвор закрыт и т.д., т.е. что он готов к работе. Выдача материалов из дозаторов производится с помощью выпускных затворов, которые открываются с помощью исполнительных механизмов (ИМВ).

4. Описание принципиальной электрической схемы надбункерного отделения

Для подготовки системы к работе замыкают ключи SF1 SF2. Напряжение подается на линии между точками 4 и нейтрально. Для того, чтоб система начала работать нажимают центральную кнопку. Контакты замыкаются и напряжение подается на магнитный пускатель К1. Ключи К1(4) между точками 4 и 15 замыкаются и К 1(4) между точками 1 и 3. напряжение идет на понижающий трансформатор и на реле запроса цемента. Чтобы провести это реле в рабочее положение нажимаем кнопку ПФЦ-1 или ПФЦ-2. Контакты замыкаются, напряжение идет на магнитный пускатель К2 и КЗ. Цепь замыкается и осуществляется подача цемента. При заполнении силоса цементом на ПФЦ поступает сигнал, контакты реле размыкаются, подача цемента прекращается магнитный пускатель К4 срабатывает и замыкает ключ К4(7). Через некоторый промежуток времени срабатывает КТ и продувка заканчивается. Система прекращает работу.

5. Спецификация приборов и средств автоматизации

обозначениеНаименование параметров и место отбора импульсаПредельное значениеМесто установкиНаименование и характеристикаТип и модульколичество Ha агрегатНа все агрегаты1Определение веса (нужного количества цемента)200 кгДозаторное отделениеАвтомат дозатор цементаВДБ 500/750 ДЦ-200142Определение веса (нужного количества песка)750 кгДозаторное отделениеАвтомат дозатор пескаАД-750-2БП 113Определение нужного количества добавок5 кгДозатор отделенияАвтомат дозатор добавокАД-30114Прием и подача сигналов с концевых выключателей, датчиков уровня на исполнительные механизмыНадбункерное отделениеБлоки управления местныеБЗ-5Б-2 БЗ-5Б-3 БЗ-5Б-41 135Прием и подача сигнала с концевых выключателей, датчиков уровня, давления на исполнительные механизмыДозатор отделенияБлоки управленияБ354-1 Б354-2 Б354-3 Б354-4 1 1 1 146Контроль действий с блоков управленияНадбункерное и дозаторное отделениеПульт контроля и управленияБ3.53127Контроль значения уровня среды в бункерах вяжущих и отсеках заполнителя0-1600 ммНадбункерное отделениеДатчики уровня (верхнего, нижнего)ЭСУ-1ВМ (емкостей288Контроль значения уровня среды в расходных емкостях дозатора0-1600 ммДозатор отделенияДатчики уровня (верхнего, нижнего)ЭСУ- 1ВМ (емкостей199Приводят в движение затворы под бункерами цемента и заполнителяКоличество оборот ов 10-160Надбункерное отделениеИсполнительные механизмыМЭО-101710Приводят в движение затворы под емкостями и самими дозаторамиВремя одного оборота вала 1- 6,3 сДозатор отделенияИсполнительные механизмыМЭО-10115автоматизация смесительный установка технологический

Список использованной литературы

1.Г.Г. Зеличенок; «Автоматизация технологических процессов и учета на предприятиях строительной индустрии»; М.; «Высшая школа»; 1975.

2.Ю.Н. Тахциди, Ю.В. Никитин; «Проектирование систем автоматизации технологических процессов»; Казань; КГАСУ; 2006.