0381 / Ямная камера

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине:

“Автоматика и автоматизация производственных процессов”

Тема: «Автоматизация ямной пропарочной камеры»

Содержание

Введение

От совершенствования предприятий строительной стройиндустрии в значительной степени зависит выполнение планов по объему строительства и повышению производительности труда в этой области народного хозяйства.

Развитие строительной индустрии простым наращиванием производственных мощностей потребовало бы значительных капиталовложений и привлечения большого количества обслуживающего персонала.

Рост производства при минимальных затратах материальных и трудовых ресурсов может быть достигнут за счет использования новейших достижений науки, применения прогрессивной технологии, совершенствования оборудования. Особое значение приобретает при этом автоматизация производства, которая является одним из генеральных направлений развития техники.

Автоматизация как качественно новый этап производственного прогресса характеризуется прежде всего освобождением человека от функций непосредственного контроля и управления. В то же время автоматизация создает условия, при которых могут быть осуществлены наиболее передовые технологические процессы, обеспечено оптимальное использование сырья, энергии и оборудования.

1. Описание технологического процесса

В небольшую по объему камеру вводится паропровод для сосредоточенной подачи пара. При разогреве камеры избыток паровоздушной смеси выходит наружу через обратную трубу, имеющую входное отверстие внизу камеры, а выходное – с наружной стороны. При остывании через эту же трубу в камеру засасывается наружный воздух. Расположение в камере изделия затрудняют равномерное перемешивание и распределение паровоздушной смеси. В пустотах изделий и в щелях между ними теплообмен ухудшается. Эффективным средством улучшения теплообмена внутри камеры является оснащение её эжекторным устройством.

2. Задачи автоматизации

Автоматизация работы ямной пропарочной камеры предполагает:

• автоматическое регулирование температуры с использованием программного регулятора;

• сигнализация о включении схемы в автоматический режим работы;

• сигнализация падения давления пара ниже 0,4 кг/см²;

• учет времени отсутствия пара и добавление этого времени к циклу ТВО;

• управление электромагнитным вентилем;

• сигнализация об окончании цикла ТВО.

3. Описание функциональной схемы автоматизации

Принципиальная технологическая схема автоматизации тепловлажностной обработки представлена на чертеже.

Изучение ямных пропарочных камер как объектов регулирования показало, что их динамические характеристики обладают большой постоянной времени и положительным коэффициентом самовыравнивания. Для объектов с такой динамической характеристикой достаточна точность регулирования ±2,5% от диапазона регулирования. Исходя из этого выбирают двухпозиционный способ автоматического регулирования с использованием программного регулятора температуры 3б типа ПРТЭ-2М. Задатчиком регулятора 3б является свой копир, вырезаемый в соответствии с графиком температурного режима тепловлажностной обработки. ТВО производится при давлении пара в сети 0,6-0,8 кгс/см². С этой целью на общей паровой магистрали устанавливается регулирующий клапан прямого действия 8, поддерживающий давление пара в заданных пределах. При понижении давления пара до 0,4 кгс/см² процесс ТВО следует задержать на время нарушения парового режима.

Эту задачу решает сигнализатор падения давления 7а путем отключения регулятора 3б от электрической сети. Одновременно включается счетчик 7в учета времени простоя ямных камер из-за пониженного давления пара. Объективное изменение температуры в ямной пропарочной камере в процессе ТВО изделий записывается на диаграмме двенадцатиточечного электронного моста 4б.

Общее потребление ямной камерой измеряется комплектом приборов, состоящим из диафрагмы 9а, дифманометра 9б и вторичного показывающего и самопишущего прибора 9в.

4. Описание электрической схемы автоматизации

Принципиальная электрическая схема тепловлажностной обработки изделий в ямной пропарочной камере представлена на чертеже.

1. Ручное управление

Для ручного управления универсальный переключатель SA ставится в положение « Р». При этом оказываются замкнутыми контакты: 3-4, 7-8.

При работе электромагнитного вентиля СВВ с защелкой возможно, если не принять соответствующих мер, неприятное явление, называющееся «пульсацией якоря». Оно заключается в следующем. Контакты вентиля, для того чтобы не возникла вольтовая дуга, размыкаются на 3-4 мм до конца хода якоря на открывание. Последние 3-4 мм якорь идет вверх по инерции. Если инерции якоря окажется недостаточно, чтобы пройти это расстояние и встать на защелку, то якорь под действием возвратной пружины опустится, катушка тягового электромагнита вновь окажется под током и якорь снова начнет подниматься. Дальше этот процесс может многократно повторяться.

Для устранения этого явления в схеме предусмотрено реле времени КТ, контактом КТ которого включается тяговая катушка YA1 вентиля СВВ. Кнопкой SB1 через контакт SQ1.3 вентиля СВВ включается реле времени KT. Включившись своим контактом KT, реле KT даст питание на тяговую катушку вентиля СВВ. Вентиль СВВ открывается и контактом SQ1.3 разрывает цепь питания катушки реле времени KT. Однако тяговая катушка получает питание ещё в течение некоторого времени (0,5 – 1 с), достаточного для надежного включения вентиля СВВ. Отключается (закрывается) вентиль СВВ подачей напряжения на электромагнит защелки YA2.

При падении давления пара ниже допустимой величины – 0,4 кгс/см² размыкается контакт SЗ сигнализатора падения давления, замкнутый при нормальном давлении пара. Реле K3 замыкает свои нормально закрытые контакты, включает аварийную световую – HL1 и звуковую – HA сигнализацию и счетчик PT учета времени отсутствия пара. Съем звукового сигнала производится нажатием на кнопку SB3. Опробование схемы сигнализации (сигнальных ламп и звонка) выполняется нажатием кнопки SB4.

2. Автоматическое управление

Для автоматического управления универсальный переключатель SA ставится в положение «А». При этом оказываются замкнутыми контакты: 1-2, 5-6, 9-10.

Датчик температуры R_t соединяется с программным регулятором температуры ПРТЭ-2М по трехпроводной линии. В силу того, что разрывная мощность контактов выходной цепи прибора ПРТЭ-2М не более 200 Вт, а иощность тягового электомагнита YA1 исполнительного вентиля – 600 Вт, управление вентилем в автоматическом режиме производится более мощными контактами промежуточного реле К1.

Лампа HL1 сигнализирует оператору о включении схемы в автоматический режим работы, лампа HL2 – об окончании цикла тепловлажностной обработки. Сигнализация состояния вентиля СВВ (открыт-закрыт) осуществляется лампами HL3, HL4 посредством контактов SQ1.2 и SQ1.4 вентиля СВВ.

При работе электромагнитного вентиля СВВ с защелкой возможно, если не принять соответствующих мер, неприятное явление, называющееся «пульсацией якоря». Для устранения этого явления в схеме предусмотрено реле времени КТ, контактом КТ которого включается тяговая катушка YA1 вентиля СВВ. Контактом реле K1 в режиме автоматики через контакт SQ1.3 вентиля СВВ включается реле времени KT. Включившись своим контактом KT, реле KT даст питание на тяговую катушку вентиля СВВ. Вентиль СВВ открывается и контактом SQ1.3 разрывает цепь питания катушки реле времени KT. Однако тяговая катушка получает питание ещё в течение некоторого времени (0,5 – 1 с), достаточного для надежного включения вентиля СВВ. Отключается (закрывается) вентиль СВВ подачей напряжения на электромагнит защелки YA2.

При падении давления пара ниже допустимой величины – 0,4 кгс/см² размыкается контакт SP сигнализатора падения давления, замкнутый при нормальном давлении пара. Реле K3 замыкает свои нормально закрытые контакты, включает аварийную световую – HL1 и звуковую – HA сигнализацию и счетчик PT учета времени отсутствия пара. Съем звукового сигнала производится нажатием на кнопку SB3. Опробование схемы сигнализации (сигнальных ламп и звонка) выполняется нажатием кнопки SB4.

Литература

1. Величко Б.П. «Автоматизация и автоматика производственных процессов». Методическое указание к курсовой работе. – Новосибирск 2001 г.

2. М.С Сандлер, И.Д. Сегаль, Ю.А. Титов «Справочник по средствам и приборам автоматизации предприятий строительной индустрии». Справочник . – Ленинград 1971 г.