6. Проектування щитів і пультів керування

Засоби контролю, сигналізацій і керування розміщують у щитах та пультах, що дозволяє не тільки сконцентрувати засоби автоматики але й захистити їх від шкідливих механічних, температурних та інших дій. Апаратуру у щитах та пультах розміщують на поворотних рамах, фасадних панелях щитів. При виборі типу, місця їх встановлення користуються правелами:

- панельні щити призначені для установки у спеціальних щитових приміщеннях з доступом тільки обслуговуючого персоналу;

- шафні щити встановлюють у виробничих приміщеннях. Виконання щитів,а також апаратів і пристроїв, які встановлюються на них повинні відповідати умовам навколишнього середовища виробничого або щитового приміщення.

Відстань між елементами і неізольованими частинами 12 мм. по висоті.

Збірка затискачів при горизонтальному розташуванні та відстані350…800 мм., відстань від приладів до стінки щита 100 мм., відстань між приладами по горизонталі 50 мм., по вертикалі 40…800 мм.

В сухих і вологих виробничих приміщеннях допускається відкрите встановлення щитів у місцях найбільш зручних для керування і контролю обладнання. Для визначення розмірів щитів уточнюється, кількість і розміри встановленої в щиті апаратури, розміри приладів і засобів автоматизації.

Прилади і апарати розподіляються по монтажним панелям щита. За максимальними розмірами панелей вибираються потрібні розміри щита.

Шафа керування установкою типу КЭС-1,7 представлена на аркуші 2 графічної частини і являє собою металеву конструкцію яка виконана з листової сталі підлогового виконання одностороннього обслуговування. Всі кабелі і проводи вводяться в шафу керування підеднується до апаратури і зачиняються за допомогою замка.

На передній панелі розміщуються:

- сигнальні лампи типу 20 АРК з арматурою типу АЕР -220 які сигналізують про подання напруги на установку, про вмикання і вимикання кормороздавача;

- перемикач кулачковий універсальний ПКУ – 32 для керування установкою в автоматичному або ручному режимі.

В середині шафи керування та панелі встановлюють пускозахисну апаратуру яка складається з приладів:

- захисно – вимикаючого пристрою для захисту людей і тварин від ураження електричним струмом при пошкодженні ізоляції типу ПЗВ-2001;

- реле контролю фаз для захисту установки фаз типу ЕЛ-10-1У3 для захисту установки від неповнофазного режиму;

- автоматичний вимикач типу ВА51-Г-25 для захисту кіл керування установки від струмів короткого замикання;

- реле напруги типу РН для захисту споживачів від недопустимих стрибків напруги в мережі;

Габаритні розміри щита зображені на аркуші 2 графічної частини.

7. Визначення основнох показників надійності схеми автоматичного керування

Для визначення основних показників надійсності автоматизованої системи потрібно врахувати:

• типи елементів, які входять до виробу;

• кількість елементів кожного типу;

• інтенсивність відмов елементів, λ_оі які входять до виробу.

Інтенсивність відмов елементів λ_оі приведено в таблиці 7.1

Таблиця 7.1 – Інтенсивність відмов елементів.

Елементи АСК	Середне значення λоі·10-61/год
Вимикач автоматичний	0,22
Станція кнопочна	14
Пускач магнітний	10
Провід кабель	0,1
Двигун електричний	10
Запобіжник	1,5
ЗВП	85
Перемикач	6,6
Реле обриву фаз	15
Реле напруги	15
Реле проміжне	1,25
Вимикач кінцевий	0,161
Реле часу	1,2

Інтенсивність відмов елементу з урахуванням умов експлікації

λ_і = а_{і ·} λ_оі · _і (7,1)

де λ_оі-номінальна інтенсивність відмов;

К_і-поправочний коефіціент, що враховує вплив механічних факторів і навколишнього середовища;

а_і- поправочний коефіцієнт, що враховує вплив вологи і температури.

Значення а_і приведені в таблиці 7.2 а значення К_і в таблиці 7.3.

Таблиця 7.2 - Поправочні коефіцієнти, що враховують вплив механічних факторів і навколишнього середовища.

Умови експлуатації апаратури	Поправочний коефіцієнт, що враховує
	Вібрацію К1	Питомі навантаження К2	Сумарну дію К3
Стаціонарні	1,04	1,03	1,07

Таблиця 7.3 – Поправочні коефіцієнти а_і

Вологість %	Температура °С	Коефіцієнт аі
70-80	20-30	1,25
80-90	20-30	1,4

Номінальні значення інтенсивності відмов визначають при нормальних умовах експлуатації: при температурі 25…± 10 °С, відносній вологості 45…80%, атмосферному тиску 98 кПа, відсутності механічних дій і агресивного газового середовища, номінальному електричному режимі.

Інтенсивність відмов пристрою:

λ_∑= λ_і· n_і (7,2)

Результати визначення інтенсивності відмов пристрою заноситься в таблицю 7.4

Таблиця 7.4 - Інтенсивність відмов пристрою.

Елементи АСК	λоі·10-6 1/год	аі	Кі	λі·10 1/год	nі, шт	λ∑·10-6, 1/год
Вимикач автоматичний	0,22	1,25	1,03	0,28	1	0,28
Станція кнопочна	14	1,25	1,03	18,03	4	72,1
Пускач магнітний	10	1,25	1,03	12,9	3	38,62
Провід, кабель	0,1	1,4	1,07	0,14	16	2,39
Двигун електричний	10	1,4	1,07	14,98	3	44,94
Запобіжник	0,5	1,25	1,03	0,64	1	0,64
ЗВП	85	1,25	1,03	109,4	1	109,4
Перимикач	6,6	1,25	1,03	8,49	3	25,49
Вимикач кінцевий	6,161	1,4	1,07	0,24	7	1,688
Реле часу	1,2	1,25	1,03	1,54	1	1,54
Реле проміжне	0,25	1,25	1,03	1,54	1	1,54
Реле обриву фаз	15	1,25	1,03	19,3	1	19,3
Реле напруги	15	1,25	1,03	19,31	1	19,31
Всього						336,01

Надійність електричного вузла, блоку і системи керування в цілому визначається ймовірністю безвідомої роботи і середніми напрацюваннями на відмову.

Ймовірність безвідмовної роботи визначається за формулою:

Р=е^{-λ∑·t °} (7,3)

де е – основа натурального логарифму;

λ_∑ - інтенсивність відмов пристрою;

t - час для якого визначається інтенсивність відмов, (t₀=298 год).

Автоматика вважається надійною, якщо

Р > 0,9

Середнє значення напрацювання на відмову:

Т_сер = 1/λ_∑

Т_сер = =2976,1 год

Р = е^{-336,01·10 ·298} = 0,905

Так, як Р = 0,905 то надійність автоматики забезпечується.