Курсовая с практикой на тему Автоматизация конвейерной ленты

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1.
Характеристики проектируемого объекта.. 6

1.1 Первичные
приборы и преобразователи, обеспечивающие процесс автоматизации. 6

1.2 Описание технологического
процесса. 17

2.
Автоматизация технологического процесса.. 19

2.1 Основные требования к разработке
функциональных схем автоматизации. 19

2.2 Разработка функциональной схемы
автоматизации технологического процесса. 20

2.3 Выбор комплекса технических
средств автоматизации. 23

2.4 Разработка однолинейной
принципиальной схемы.. 25

2.5 Программирование логического реле. 27

Заключение. 30

Список
использованных источников.. 31

Введение:

Механизация погрузочно-разгрузочных работ – это один из важнейших
резервов повышения экономической эффективности технологических операций с
сыпучими грузами. Многообразие насыпных грузов, различающихся по свойствам и
назначению, обуславливает применение различных транспортировочных приспособлений,
ленточных транспортеров, конвейеров и т.д.

Конвейерное транспортирование — технологический процесс перемещения
сыпучих грузов с помощью конвейеров на подземных и открытых разработках
месторождений полезных ископаемых, в цехах металлургических и
горно-обогатительных заводов, на предприятиях химической, машиностроительной и
легкой промышлености.

Ленточный конвейер состоит из следующих основных элементов:
собственно конвейерная лента, привод, став с роликоопорами, загрузочное и
натяжное устройство. Также на конвейеры устанавливаются ловители ленты,
чистящие механизмы, механизмы для взвешивания груза, устройства автоматики.

Ленточный конвейер представляет собой транспортирующее устройство
непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты (Рис. В.1). Рисунок В.1 —
Ленточный конвейер для транспортировки сыпучих материалов

Актуальность исследования данной работы связана с всеобщей распространенностью
ленточных конвейеров во всех видах промышленности. Доля ленточных конвейеров в
металлургической промышленности составляет 96-97%. В то время как в
машиностроительной и легкой — около 20%, т.е. сфера применения ленточных
конвейеров является действительно обширной.

Целью данной работы является разработка системы автоматизированного
управления ленточного конвейера на основании имеющегося перечня оборудования и
алгоритма работы. Практическая значимость работы
заключается в изучении типичных технических решений, используемых для контроля
и регулирования параметров работы ленточных конвейеров с дальнейшим
закреплением знаний при проектировании аналогичной упрощенной системы
управления ленточным конвейером.

Заключение:

В данной работе была спроектирована система автоматического
управления ленточным конвейером, осуществляющим транспортировку сыпучих
материалов.  Был выбран комплекс
технических средств микропроцессорной техники, датчиков и преобразователей,
позволяющих построить систему с необходимым функционалом, отвечающим
требованиям технологии и промышленной безопасности.

 После использования
существующих сигналов остался резерв 2AI, 1DO, 1 DI.

Усовершенствованием системы был бы контроль температуры двигателя и
редуктора (2 аналоговых сигнала), контроль состояния автоматического
выключателя в шкафу контроллера (1 дискретный сигнал, подключаемый от
блок-контакта). Также 1 дискретный выходной сигнал можно было бы задействовать
для включения звуковой сигнализации. В ходе работы были получены навыки
проектирования несложных систем автоматизации, поиска оборудования,
согласования его работы и программирования логических реле. Использование программируемых реле
является оптимальным способом создания несложных систем автоматизации.
Получаемые системы просты в проектировании и эксплуатации.

Фрагмент текста работы:

1. Хкарактеристики проектируемого объекта 1.1 Первичные приборы и преобразователи, обеспечивающие
процесс автоматизации

Контроль за ходом процесса осуществляется за счет следующих
первичных преобразователей и датчиков:

— контроль положения ленты конвейера датчиком контроля схода ленты
(КСЛ)

— канатно-тросовой выключатель (КТВ)

— контроль положения защитных ограждений концевым датчиком

— контроль превышения груза на ленте тензометрическим датчик

— контроль положения натяжного барабана контролируется индукционным
датчиком

— контроль скорости движения ленты осуществляется датчиком контроля
скорости

Датчик схода ленты КСЛ-2. Показан на Рисунке 1.1 Рисунок 1.1 —
Общий вид датчика КСЛ-2

КСЛ-2 — представляет из себя конечный выключатель, который
срабатывает от непосредственного касания рабочей части кромкой ленты, как
только лента начинает смещаться по оси барабана. При давлении ленты на
выключатель происходит отклонение его рабочего органа от оси, что вызывает
срабатывание контактной группы в устройстве. Сам контакт перенастраиваемый на
НЗ или НО.

После возвращения ленты в правильное положение, кромка перестает
давить на КСЛ-2, и он возвращается в исходное положение с помощью пружиной
системы. Одновременно при этом происходит и возвращение управляющего контакта в
исходное состояние.

Устанавливается КСЛ-2 в местах возможного бокового схода ленты по
обе ее стороны, а также за 5-10 м от ведущего и ведомого барабанов. Эскиз места
установки датчика показан на Рис. 1.2. Рисунок 1.2 —
Эскиз места установки датчика КСЛ Технические характеристики датчика приведены в Табл. 1.1

Таблица 1.1 — Характеристики датчика КСЛ-2 [4] Уровень и вид взрывозащиты 1ExdIIBT6 Количество и тип контактов 1 перенастраиваемый на НО или НЗ Коммутируемый переменный ток при напряжении
до 30В,  А до 0.25 Коммутируемый постоянный ток при напряжении
до 30В, А до 0.5 Отклонение вершины привода датчика от оси,
при которых происходит срабатывание контакта, мм до 60 Габариты (без установочного крепежа), мм 140х70х355 Масса, кг 1.6 Канатно-тросовой
выключатель (КТВ). Показан на Рисунке 1.3. а) б)

Рисунок 1.3 —
Общий вид датчика КТВ (а) чертеж (б) Выключатель кабель-тросовый ВКТ (КТВ-2,
КТВ-2М) предназначен для экстренного прекращения пуска и экстренной остановки
конвейерных приводов и транспортных канатных дорог, установленных вдоль
технологической линии. Выключатели
применяются в угольных шахтах, газоопасных по наличию газа и пыли, а также в
других местах где используются конвейерные линии. Выключатель разрешается
включать только в искробезопасные цепи с напряжением до 36В, током при коротком
замыкании не более 200мА.

Выключатель обеспечивает
дистанционное управление без фиксации и с фиксацией отключенного положения. Во
включенном положении выключателя, когда между герконом и воздействующим на него
магнитом, находится вырезанная часть вилки, геркон замкнут. При оттягивании оси
в любую сторону (остановка без фиксации выключенного положения) между

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.. 5

2. ПЕРВИЧНЫЕ ПРИБОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ
ПРОЦЕСС АВТОМАТИЗАЦИИ.. 6

3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА.. 17

4. ВЫБОР КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ.. 20

5. РАЗРАБОТКА ОДНОЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ… 22

6. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ РЕЛЕ.. 23

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 26

Введение:

Современная
добывающая промышленность является мощным инструментом построения сильных
экономик на евразийском континенте. Углеводороды, редкоземельные металлы, ценные
химические соединения, содержащиеся в недрах земли, залегающие в виде руд,
осадочных пород, полезных ископаемых или минералов – подлежат экстракции и перемещению
для последующей обработки.

В
условиях современного производства операции по транспортировке, смешиванию,
дозирования сыпучего и штучного сырья выполняются с помощью ленточных
конвейеров.

Ленточный
конвейер представляет собой транспортирующее устройство непрерывного действия с
рабочим органом в виде ленты. Ленточные конвейеры имеют в своей конструкции
элементы, образующие силовой привод, который обеспечивает необходимое тяговое
усилие и скорость ленты, элементы, которые образуют каркас для крепления
привода и секций с роликами и элементы, с помощью которых выполняется
регулировка натяжения ленты или ее поперечного профиля, а также комплекс
пуско-коммутирующей аппаратуры, автоматики и технологической сигнализации,
необходимой для оптимального, безаварийного и безопасного режима работы
агрегатов конвейера.

Актуальность
исследования данной работы связана с всеобщей распространенностью ленточных
конвейеров во всех видах промышленности и человеческой деятельности, начиная от
конвейеров горнообогатительных и металлургических предприятий и заканчивая
горизонтальными транспортерами в крупных международных аэропортах или
конвейерами на кассах супермаркетов.

При
имеющемся широком разнообразии применения конвейеров, неизменными остаются
принципы, закладываемые при проектировании систем управления данными
устройствами. Проблематика современных разработок в области систем
автоматического управления посвящена поиску баланса между надежностью и дешевизной
компонентной базы, простотой и качеством регулирования, жесткостью и
адаптивностью, простотой проектирования и возможностями к масштабированию
получаемой системы. Целью
данной работы является разработка системы автоматизированного управления
ленточного конвейера на основании перечня сигналов, комплекса технических
средств, словесного описания алгоритма работы и таблицы исходных данных. В ходе работы, укрупненно, будет рассмотрены
такие ключевые понятия как устройство ленточного конвейера, устройство используемых
датчиков и возвращаемые ими сигналы. На основании чего будет сформирован
перечень основных и вспомогательных сигналов, блокировок, логики, используемых
для управления, будет выбрана концепция системы, подобран комплекс технических
средств, разработана конструкторская документация и написана программа,
реализующая алгоритмы управления, даны рекомендации по возможности
масштабирования полученной системы. Практическая значимость работы
заключается в приобретении навыков разработки простых, но самодостаточных и
надежных систем управления технологическим оборудованием. Полученный подход
позволит освоить начальные навыки разработки проектов автоматизации или
модернизации несложных промышленных агрегатов и механизмов.

Заключение:

В
данной работе была спроектирована система автоматического управления ленточным
конвейером, осуществляющим транспортировку сыпучих материалов.  Был выбран комплекс технических средств
микропроцессорной техники, датчиков и преобразователей, позволяющих построить
систему с необходимым функционалом, отвечающим требованиям технологии и
промышленной безопасности.

 После использования существующих сигналов
остался резерв 2AI, 1DO, 1 DI.

Усовершенствованием
системы был бы контроль температуры двигателя и редуктора (2 аналоговых
сигнала), контроль состояния автоматического выключателя в шкафу контроллера (1
дискретный сигнал, подключаемый от блок-контакта). Также 1 дискретный выходной
сигнал можно было бы задействовать для включения звуковой сигнализации. В ходе работы были получены навыки
проектирования несложных систем автоматизации, поиска оборудования,
согласования его работы и программирования логических реле. Использование программируемых реле
является оптимальным способом создания несложных систем автоматизации.
Получаемые системы просты в проектировании и эксплуатации.

Фрагмент текста работы:

1. ОПИСАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Погрузка
сыпучих материалов на конвейер осуществляется при помощи питателей различных
типов: вибрационного, поворотного, тарельчатого, челночного, шнекового, гравитационного.
Часто система питателей комплектуется также возможностью дозировки и смешения
компонентов.

Дальнейшее
транспортирование сыпучих материалов производится ленточным конвейером в прямом
и обратном направлении по нажатию соответствующей кнопки оператором. При этом
не допускается работа конвейера в случае перегруза ленты.

Поддержание
постоянного расхода (массы) дозируемого вещества, либо пропорции компонентов в
самом простом случае достигается за счет выставления определенного задания соотношения
линейной скорости ленты конвейера и продуктивности питателя.

В
рассматриваемом случае контроль массы материала на ленте осуществляется при
помощи тензодатчика. Как только масса материала достигнет 20 кг – произойдет
отключение ленты.

В
ходе эксплуатации оператор конвейера производит периодический обход и осмотр
состояния агрегатов конвейера. В целях безопасности, работа конвейера
останавливается в случае открытия защитных калиток.

Немаловажным
фактором является контроль поперечного профиля ленты, а в частности – не
допускается эксплуатация конвейера в случае схода ленты, т.к. это влечет выход
из строя полотна ленты и повреждение таких элементов как соединительная муфта,
редуктор силовой установки либо двигатель. Для контроля положения ленты
используется датчик схода ленты, который нажимается боковой поверхностью ленты
при начале ее схода.

В
местах, находящихся в непосредственной близости с вращающимися частями
конвейера, недоступных визуальному контролю оператором, могут находиться или
появиться случайно посторонние работники либо вспомогательный персонал. В
случае возникновения опасной производственной ситуации — они должны иметь
возможность остановить ленту при помощи легкодоступного тросового кабельного
выключателя.

2. ПЕРВИЧНЫЕ ПРИБОРЫ
И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПРОЦЕСС АВТОМАТИЗАЦИИ Контроль за ходом процесса осуществляется за
счет следующих первичных преобразователей и датчиков:

—
контроль положения ленты конвейера датчиком контроля схода ленты (КСЛ)

—
канатно-тросовой выключатель (КТВ)

—
контроль положения защитных ограждений концевым датчиком

—
контроль превышения груза на ленте тензометрическим датчик

—
контроль положения натяжного барабана контролируется индукционным датчиком

—
контроль скорости движения ленты осуществляется датчиком контроля скорости

Датчик схода ленты КСЛ-2. Показан на Рисунке 1. Рисунок 1 — Общий вид датчика КСЛ-2

Датчик
КСЛ-2 — представляет из себя конечный выключатель, на исполнительный механизм
которого, воздействует сама кромка ленты сошедшей со своего места на
транспортере. При воздействии кромки ленты на привод конечного выключателя КСЛ
2 происходит его отклонение от оси датчика на определенную величину, при
которой происходит срабатывание датчика схода ленты, то есть замыкание или
размыкании управляющего контакта. После снятия воздействия на управляющий орган
датчика КСЛ-2, он возвращается в исходное положение с помощью пружиной системы.
Одновременно при этом происходит и возвращение управляющего контакта в исходное
состояние.

Устанавливается
КСЛ-2 в местах возможного бокового схода ленты по обе ее стороны, а также за
5-10 м от ведущего и ведомого барабанов. Эскиз места установки датчика показан
на Рис. 2. Рисунок 2 — Эскиз места установки
датчика КСЛ Технические характеристики датчика
приведены в Табл. 1

Таблица 1 —
Характеристики датчика КСЛ-2 [4] Уровень и вид
взрывозащиты 1ExdIIBT6 Количество  и тип контактов 1
перенастраиваемый на НО или НЗ Коммутируемый
переменный ток при напряжении до 30В, А до 0.25 Коммутируемый
постоянный ток при напряжении до 30В, А до 0.5 Отклонение
вершины привода датчика от оси, при которых происходит срабатывание контакта,
мм до 60 Габариты (без
установочного крепежа), мм 140х70х355 Масса, кг 1.6