Національний університет “Львівська політехніка”

Автоматизоване управління поточно-транспортними системами

Методичні вказівки

для самостійної підготовки та інструкція

до лабораторної роботи № 10

з основ автоматики і автоматизації

для студентів технологічних спеціальностей ІЕСК, ІХХТ, ІБІД

Затверджено

на засіданні кафедри

автоматизації теплових та

хімічних процесів

Протокол № 1 від 30.08.2012 р.

Львів – 2012

Автоматизоване управління поточно-транспортними системами: методичні вказівки для самостійної підготовки та інструкція до лабораторної роботи №010 з курсу “Контроль та керування технологічними процесами” для студентів технологічних спеціальностей. /Укл. М.Р.Щеглюк, Г.Ф.Матіко, Львів: Видавництво НУ“ЛП”, 2012. - 14с.

Укладачі: М.Р. Щеглюк, к.т.н., доцент,

Г.Ф.Матіко, к.т.н.

Відповідальний за випуск: Є. П.Пістун, д.т.н., проф.

Рецензенти: В.О.Фединець, к.т.н., доц.,

І.Д.Стасюк, к.т.н., доц.

Мета роботи: ознайомитися з методами і засобами автоматизації транспортуючих засобів, виявлення основних блокувальних залежностей і навчитися складати структурні схеми автоматизованого управління.

Необхідна теоретична підготовка: необхідно знати принцип роботи транспортуючих засобів, конструкцію і принцип дії основних елементів, які застосовують для автоматизації роботи транспортуючих засобів, а також правила побудови структурних і принципових схем автоматизації.

Необхідна практична підготовка: вміти читати принципові і структурні схеми автоматизації, збирати прості електричні схеми і малювати вказані схеми з дотриманням всіх вимог ГОСТу.

Основні ТеОретичні відомості

1. Автоматизація транспортуючих засобів

Для зв’язування окремих механізмів і пристроїв, які виконують операції технологічного перетворення в єдиний комплекс, служать транспортні засоби неперервної дії: конвеєри, транспортери, елеватори, засоби пневматичного і гідравлічного транспорту.

Засоби неперервного транспорту переміщують сипучі матеріали по певній трасі без зупинок на завантаження і розвантаження.

Для автоматизації неперервних транспортних систем використовуються розімкнуті системи управління, функціональне призначення яких зводиться до пуску і зупинки в певній послідовності транспортуючих ланок, а також здійснення контролю і сигналізації. Системи контролю і сигналізації дозволяють управляти операціями аварійного відключення тих чи інших агрегатів у випадку порушення нормального ходу технологічного процесу. Функції систем контролю і сигналізації різноманітні і повністю визначаються особливостями поточно-транспортної системи.

Включення електроприводів декількох транспортних кіл в певній послідовності є найбільш розповсюдженим випадком автомати­зованого управління.

При проектуванні взаємозв'язаних транспортуючих засобів повинні забезпечуватися наступні вимоги, які висуваються до систем централізованого управління:

- блокування у відповідності з послідовним пуском механізмів в напрямку проти вантажопотоку і з зупинкою механізмів в зворотному напрямку,

• можливість попереднього набору маршруту оператором і можливість дозапуску окремих груп механізмів чи зупинки їх без зупинки всього потоку,

• можливість заборони централізованого пуску з будь-якого місцевого поста управління і можливість зупинки механізму з місцевого поста управління разом з механізмами, які пов’язані з ним блокувальними залежностями,

• зупинка потоку з центрального пульта управління при першочерговому відключені головного механізму, який подає матеріал і з зупинкою решти механізмів після звільнення їх від матеріалів,

• можливість аварійного (миттєвого) відключення будь-якого механізму з центрального пульта або місцевого пульта управління,

• автоматичне або дистанційне відключення будь-якого механізму або всіх механізмів при порушенні режимів роботи,

• неможливість запуску механізмів при неправильному положенні замків, шиберів, клапанів, а також при невключеній аспірації,

• можливість переводу технологічного потоку на автоматичне управління і навпаки.

Сигнали для контролю за роботою машин безперервного транспорту можуть бути одержані від блок-контактів магнітного пускача відповідного електродвигуна, від приводного, натяжного або відхиляючого барабанів транспортера, від рухомої стрічки або роликоопори.

Виходячи із вищесказаного управління роботою ПТС може здійсню­ватися як функція часу, швидкості, струму і т.п.

Для ефективної роботи ПТС важливе значення має розрахунок часу включення і виключення механізмів ПТС. Особливо правильно необхідно вміти розрахувати час зупинки механізмів, для того щоб запобігти завалу транспортованим матеріалом механізму наступного по напрямку руху потоку. Час зупинки розраховується виходячи з того, що механізм повинен звільнитися від матеріалу від часу виключення попереднього механізму до моменту свого виключення:

(1.1)

- час установки реле часу першого транспортера, що зупиняється, с;

- довжина стрічки транспортера, м;

- швидкість руху транспортера, .

(1.2)

де - час зупинки другого по напрямку руху потоку механізму (транспортера),с; - швидкість руху другого транспортера, м/с; - довжина стрічки другого транспортера,м; - час уставки реле часуn-го (останнього) механізму, с, - довжина стрічкиn-го транспортера, м; - швидкість руху стрічкиn-го транспортера, м/с.

Час розгону транспортерів можна з достатньою точністю визначити за формулою

(1.3)

В технологічних схемах ПТС є механізми, що мають значну інерційну масу. Час розгону і зупинки таких механізмів, як правило, визначається дослідним шляхом. Для вібросита і дробарки в лабораторній роботі можна прийняти: ,.

На рис.1 показана схема управління і блокувальні залежності подачі матеріалу в змішувач при допомозі двох транспортерів і віброживильника.

а)

Рис.1. Поточно - транспортна система з двома транспортерами і вузлами завантаження: а - технологічна схема б - структурна схема блокувальних залежностей; в - структурна схема автоматизованого управління ПТС.

К

Рис.1. Поточно-транспортна система з двома транспортерами і вузлами завантаження: а – технологічна схема; б – структурна схема блокувальних залежностей; в - структурна схема автоматизованого управління ПТС.

п - кнопка "пуск", ДЗ - двигун змішувача, ДШЗ - давач швидкостізмішувача, ДТ1, ДТ2 - двигуни транспортерів, ДШ1, ДШ2 - давачі швидкості транспортерів, ДЖ1, ДЖ2 - двигуни віброживильників, РЧ1, РЧ2, РЧ3 - реле часу, Кс -кнопка "стоп".

Відповідно до функціональної схеми першим повинен запускатися двигун змішувача. Після того як змішувач набере повних обертів, запускаються двигуни обидвох транспортерів, а після розгону транспортерів до заданої швидкості, включаються двигуни віброживильників і матеріал починає поступати на стрічки транспортерів, а з них в змішувач.

Для зупинки уставки реле часу розраховуються такими, щоб дати можливість звільнитися технологічному обладнанню і транспортерам від матеріалу. Вони розраховуються в залежності від швидкості руху транспортерів, перемішування, заповнення бункерів і т.д.

Принципові схеми автоматизації прийнято виконувати з розбиванням на ділянки і виділенням самостійних трактів.

Трактом називається будь-яка технологічна ланка всередині ділянки, яка може бути включена в роботу незалежно від інших паралельних віток. Пуск того або іншого тракту по умові блокування залежить від пуску першого механізму. Пуск тракту зводиться тільки до вибору першого механізму даного тракту.

Однією з різновидностей управління по часу є залповий пуск всіх механізмів технологічної лінії. Він можливий при невеликій потужності механізмів. Двигуни блокуються замикаючими контактами пускачів попередніх механізмів. Сумарна потужність двигунів не повинна бути більшою від 20% потужності трансформаторної підстанції. Інакше в момент пуску може відбутися відключення інших споживачів і створити аварійний режим.