Автоматизація дозатора рідинних компонентів технологічних сумішей

Додаткові прилади на щиті керування здійснюють функції контролю, виміру і запису регульованого параметра: міліамперметра М-366 1в – вимір  і покази маси матеріалу на стрічці конвеєра (миттєве навантаження); міліамперметри М-366 2г, 2д - покази заданого значення регульованого параметра.

Дозатор може працювати в  ручному й автоматичному режимах. Вибір режиму здійснюється поворотом  ключа керування 1е, встановленого  на БДУ-3.

Перехід дозатора з роботи в автономному режимі до роботи в  схемі дозування декількох компонентів  здійснюється ключем

2в. З цією метою використовується  аналого-множний пристрій АМУ 1ж, що дозволяє встановити потрібне співвідношення витрати різних компонентів.

Система керування двоагрегатними дозаторами ДН-26, ДН-27, ДН-28 аналогічна схемам керування дозаторами ДН-47, ДН-48; відмінності обумовлені застосуванням пневматичного вібраційного живильника і приладів пневматичної галузі ДСП.

Системи регулювання витрати  дозатора для твердих та сипучих  компонентів шоколадних мас, складається  з контуру стабілізації частоти  обертання електро-двигуна конвеєра 3,4 і контуру регулювання продуктивності по навантаженню1,2.

       

Рис. 1а Схема автоматизації електричного дозатора безперервної дії ДН-48

 

Автоматична система регулювання  частоти обертання вала електродвигуна включає: тахогенератор ТС 3а, що перетворює частоту обертання вала електродвигуна в електричні імпульси, частота яких пропорційна частоті обертання  вала; підсилювач УП-20 із приставкою УК-5 3д, що формує уніфікований аналоговий сигнал постійного струму 0 – 5 мА; коригуючий прилад КП1-УД (або Р-211) 3г, що виробляє керуючий вплив за ПІ-законом регулювання; перетворювач ПИРС-УД 3б, що перетворює дискретний сигнал в уніфікований аналоговий постійного струму 0 – 5 мА; міліамперметр М-366 3е, що показує задане значення регульованого параметра.

Автоматична система регулювання  продуктивності працює в такий спосіб. Навантаження на ваговій ділянці  конвеєра перетворюється вимірювачем, що працює разом з підсилювачем УП-20 і приставкою УК-5 1б в електричний  сигнал постійного струму і надходить  на трипозиційний пристрій 1д, що в  залежності від значення сигналу  виробляє три команди: «менше норми», «норма», «більше норми».

Сигнал із трипозиційного пристрою, посилений підсилювачем 2б, впливає на виконавчий механізм –  реверсивний електродвигун РД-09 2а, що опускає або піднімає заслінку, змінюючи відповідним чином витрату  матеріалу.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Функціональна схема

Функціональна схема призначена для відображення основних технічних  рішень прийнятих при проектуванні систем автоматизації.

При створенні функціональної схеми визначають:

• доцільний рівень автоматизованого технологічного процесу;
• принципи організації контролю, їх керування технологічним процесом;
• технологічне устаткування керованої автоматично, дистанційно або в обох режимах за завданням оператора;
• перелік її значення контрольованих і регульованих параметрів;
• методи контролю, закони регулювання і керування;
• об`єм автоматичних захистів і блокувань автономних схем керування технологічними агрегатами;
• комплект технічних засобів, види енергії для передачі інформації;
• місце розміщення апаратури на технологічному обладнанні, на щитах і пультах керування.

   На функціональній схемі зображуються системи автоматичного контролю, регулювання, дистанційного керування, захисту сигналізації і блокування. Всі елементи показуються у вигляді умовних зображень і поєднуються в єдину систему лініями функціонального зв`язку.

На функціональній схемі  автоматично зображуються елементи щита і пульта керування.

Верхня частина функціональної схеми призначена для зображення схеми процесу або об`єкта керування, умовних позначень здавачів і приладів вимірювання.

Вторинні прилади контролю і керування тобто елементи щита і пульта зображені в нижній частині у вигляді прямокутників довільних розмірів.

Всередині контура прямок розташовані умовні позначення приладів, засобів сигналізації та апарати  керування.

Зв`язок між первинним  перетворювачем і вторинним приладом показується суцільною лінією або  обривом лінії з номерацією.

 

1 – бункер з бетонною сумішшю;

2 – шнек;

3 – конвеєр;

4(8) – електродвигун , ;

5(6) – датчик рівня та ;

7(9) – датчик швидкості  руху шнека  , стрічки ;

10 – датчик, що контролює  масу суміші на конвеєрі  ;

11 – прилад дистанційної  передачі показів сигналу маси  на конвеєрі  ;

12(14) – прилад дистанційної  передачі показів сигналу швидкості  на конвеєрі  та шнеку ;

13(15) – магнітні пускачі  та ;

16(17) – прилади дистанційної  передачі  та ;

18 – прилад сигналізації рівня ;

19 – сигнальна лампочка  ;

20 – регулятор рівня   ;

21(22) – пристрій показів  швидкості стрічки  , шнека ;

23 – регулятор ваги  .

За допомогою датчика контролюється верхній рівень суміші у бункері. Сиг-нал про значення рівня через дистанційну передачу поступає на прилад сигналізації . При досягненні заданого рівня в бункері загоряється сигнальна лампочка . Нижній рівень контролює залишок суміші у бункері, сигнал з якого поступає через прилад дистанційної передачі сигналу на регулятор рівня . Якщо суміші в бункері не має, то регулятор рівня виробляє сигнал, який через магнітний пускач відключає електродвигун і конвеєр зупиняється. Якщо маса суміші дуже велика, то датчик, що контролює масу на конвеєрі посилає через прилад дистанційної передачі на регулятор ваги сигнал, який через магнітний пускач вимикає електродвигун і подача суміші шнеком припиняється. Для контролю швидкості руху конвеєра в схемі передбачено, індикація швидкості на приладі , сигнал, який поступає з давача швидкості . А для контролю швидкості руху шнека в схемі передбачено, індикація швидкості на приладі , сигнал, який поступає з давача швидкості .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Структурна схема

Структурною схемою називають  схему, що визначає основні системи  автоматизації і їх взаємозв`язки. Метою побудови структурної схеми є: визначення основних контурів системи автоматизації, які забезпечують функціонування засобів автоматики.

Структурна схема контролю суміші в бункері і регулювання  подачі її шнеком на конвеєр приведена  на рис 3.

 

 об`єкт автоматизації (конвеєр);

 датчик ваги;

 регулюючий  елемент (задатчик ваги);

 підсилювач;

виконавчий механізм (двигун).

Для аналізу структурної  схеми здійснюють еквівалентне перетворення шляхом заміни кількох елементів іншими з визначенням передаточних функцій: , , .

Об`єктом автоматизації є конвеєр, передаточна функція якої:

 

 Чутливим елементом  є датчик ваги – безінерційна  ланка і описується переда-точною функцією пропорційної ланки . 

Регулюючим елементом  є задатчик ваги – пропорційна  ланка . 

Підсилювач – коливальна ланка II-го порядку

.  

Виконавчий механізм –  пропорційна ланка

. 

Знаходимо передаточну функцію паралельного з`єднання ланок та :

   

Знаходимо передаточну функцію  послідовного з`єднання:

.

Еквівалентна передаточна  функція  для паралельного з`єднання зі зворотнім зв`язком рівна

 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Опис основних елементів автоматичної         системи

Згідно функціональної схеми, яка наведена вище ми маємо  датчик ваги , два датчика швидкості та , два магнітні пускачі та , два датчика рівня та і регулятор рівня .

Для контролю маси суміші на транспортері вибираємо конвеєрні ваги ВК-1М, які зображені на рис.4.1.

Рис. 4.1 Конвеєрні ваги ВК-1М.

 

Вони призначені для неперервного зважування сипучих матеріалів, які  транспортуються горизонтальними і похилими конвеєрами, з ціллю технологічного контролю, нормування і врахування маси матеріалів, а також для комерційних розрахунків.

Система контролю і керування  конвеєрних ваг здійснює безперервне  зважування сипучих матеріалів. Маса матеріалів підраховується шляхом інтегрування продуктивності за час роботи. Передбачена  можливість передачі інформації в ЭВМ верхнього рівня для подальшої обробки і використання.

Напруга живлення – 220В/ 50 Гц;

Споживча потужність –  не більше 20 Вт.

                                                                                                           Таблиця 4.1

 

Технічна характеристика конвеєрних ваг ВК-1М

 

Специфікації / Модель ваг	ВК-1М
Ширина конвеєрної стрічки, мм	1200, 1400, 1600, 2000
Найбільша лінійна  густина зваженого матеріалу (погонне навантаження), кг/м	200
Швидкість руху стрічки, м/с	до 5
Кут нахилу конвеєра до горизонту, град.	до 20
Границя допустимої похибки по ГОСТ 30124	± 1%
Найменша лінійна  густина зваженого матеріалу, %  від найбільшої лінійної густини	20
Найменша границя  зважування	0,1% маси матеріалу зваженого за
	1 год. при найбільшій  лінійній густині матеріалу
Гранулометричний  склад, мм	до 200
Довжина конвеєра, м, не менше	6
Кількість вагових  роликоопор	2
Маса, кг	235
Довжина з`єднувального кабеля, не більше 100 м

 

Види індикації (6-розрядний світодіодний індикатор, висота знаків 15 мм):

• продуктивність;
• середня продуктивність за час відвантаження;
• сумарні витрати (кількість відвантаженого матеріалу)
• час відвантаження;
• миттєва швидкість стрічки.

Функції:

• захист від несанкційованого доступу;
• запам`ятовування тари порожньої стрічки;
• введення і відключення уставок (потрібна доза, порогове значення продуктивності для сумування);

 Калібрування:

• режим «тестового прогону» з введенням оператором вручну значення еталонної маси відвантаженого матеріалу для вирахування масштабного множника, довжини конвеєрної стрічки і кількості обертів під час тестового прогону (для калібрування датчика швидкості);
• введення параметрів роботи контролера (час виміру, параметри фільтрації, зв`язок з комп`ютером, одиниці виміру для індикації продуктивності – кг/хв., кг/год., тонн/хв., тонн/год.).
• вбудований струмовий вихід – 0…5 мА; 
• порт для дистанційного керування на ИК променях + пульт дистанційного керування (дальність 3…15м);
• інтерфейси – паралельний Centronics і послідовний RS232-C, зберігання настройок в енергонезалежній пам`яті EEPROM.

Входи та виходи:

7 дискретних вихідних  сигналів TTL – рівня, в тому числі дві уставки:

• «нуль» - встановлюється по порогу навантаження на тензодатчик. Можливий режим ігнорування навантаження менше цього порогу.
• «відсічка» - приводиться, коли сумарна маса матеріалу, що пройшла по конвеєру перебільшила задане значення;
• 5 дискретних входів («сухий контакт»): «режим настройка», «режим конвеєр», «нуль», «старт», «стоп».   

Комплект доставки:

• вантажоприйомна платформа;
• датчик швидкості;
• ваговий контролер;
• комплект з`єднувальних кабелів.

  Умови експлуатації:

• вантажоприйомного пристрою:
• температура від -35°C до +50°C;
• ступінь захисту IP54 ГОСТ 14254.
• вагового контролера:
• температура від -10°C до +40°C;
• ступінь захисту IP65 ГОСТ 14254.