Автоматизация упаковки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Октября 2012 в 20:25, дипломная работа

Описание работы

Автоматизация линии упаковки гипсокартона осуществлена полностью, по средством систем автоматизации компании Сименс(Siemens).

Компания Сименс имеет 150летний опыт успешной работы в России. Уже много лет департамент “Техника автоматизации и приводы” (A&D) является ведущим поставщиком продуктов и систем автоматизации, приводов и электроустановочного оборудования на российском рынке.

Содержание работы

Введение

Глава 1. Технология работы линии упаковки ГКЛ

Глава 2. Структура системы управления упаковки

Глава 3. Устройство и принцип работы системы управления упаковкой

Глава 4. Электроснабжение Линии упаковки

Глава 5. Техника безопасности при монтаже систем автоматики

Глава 6. Экономическая целесообразность

Список литературы

Файлы: 1 файл

дипломчик.docx

— 102.45 Кб (Скачать файл)

Эти датчики очень надежны, так как имеют отличную повторяемость  срабатываний. Благодаря устойчивости к механическим воздействиям, влиянию  температуры, шумов, света и воды они имеют длительный срок службы. Мы предлагаем полный спектр продукции  с широким спектром различных  применений и диапазонов срабатываний.

Серия PXI300

Индуктивные датчики классифицированы согласно их возможностям применения или технических особенностей:

Класс 

 

С расширенным рабочим  диапазоном

С расширенным рабочим  диапазоном (AC/DC)

Число проводов 4 2 Исполнение Кубический 40 мм x 40 мм M 30 Кубический 40 мм x 40 мм M 30 Установка в металле Заподлицо Заподлицо

Расчетное расстояние срабатыванияsn

мм 20 20 Материал корпуса Прессматериал  Прессматериал Рабочее напряжение DC В 15 . 34 20 . 320 AC В 20 . 265

Потребляемый ток (без  нагрузки)I0

при 24 В в DC мА ≤ 30 (24 В); ≤ 40 (34 В) 1,5 при 230 В в AC мА ≤ 2,0

Нагрузочная способностьIe

Длительный режим мА 200 (≤ 50 °C); 150 (≤ 85 °C) 200 20 мс мА Минимальный  ток нагрузки мА < 2 Частота коммутацииf Гц 30 25/30 (AC/DC) Точность репродуцированияR мм 0,75 0,75 Разность хода H мм 0,05 . 3,3 0,05 . 3,3

Задержка готовностиtv

мс 100 100 Индикация Коммутационное состояние Желтый светодиод Желтый светодиод Напряжение питания Зеленый  светодиод Меры защтиты Подавл. ложн. импульса на включ. • • Защита от кор. замык./перегрузки • Защита от переполюсовки • • Защита от обрыва провода • Защита от индуктивных  влияний • • Защита от радиоприборов  • • Степень защиты IP 67 IP 67

Особенности:

·           Компактный

·           Высокая степень защиты IP67

·           Фактор коррекций 1

·           Высокая степень чувствительности

·           Высокая частота коммутации

·           Простота монтажа

·           Удобно использовать в малых пространствых

Степень защиты

Степень защиты, в соответствии с IEC 60529.

Значение цифр

Условия испытаний / замечания

IP67

6 Защита от проникновения  пыли. Полная защита от прикосновения  (электрическая).

7 Защита от воды, когда  аппаратура погружается в воду  при определенном давлении и  на определенное время. При  этом вода не должна проникать  в количестве, вызывающем повреждение.

Условия испытаний:

·           Глубина погружения 1 м

·           Время 30 мин

Если вода или сырость  могут проникнуть через длинный  период времени, то в этом случае должны быть использованы устройства со степенью защиты IP68. 

 

Функции:

Индуктивные датчики BERO является бесконтактным датчиком положения, не содержащим деталей, подверженных механическому износу, и практически нечувствительным к влиянию окружающей среды.

В датчике BERO создается высокочастотное  переменное поле, которое излучается из „активной поверхности" датчика BERO. Пространственные размеры этого  переменного поля определяют „дальность действия" прибора. При приближении  материала с хорошей электрической  и/или магнитной проводимостью  поле ослабляется. Оба состояния (поле ослаблено или не ослаблено) анализируются  в датчике BERO с изменением сигнала  на выходе.

Встроенные меры защиты

Защитные схемы, встроенные в большинство BERO обеспечивают простоту эксплуатации и защищают приборы  от выхода из строя.

Возможна защита от:

·           обрыва провода (контакты L и L+);

·           ложного импульса на включение;

·           короткого замыкания и перегрузки (DC);

·           пиков перенапряжения;

·           неверного подключения всех контактов;

·           влияния радиотелефонов.

Защита от короткого замыкания  и перегрузки

Все приборы в исполнении для постоянного напряжения оборудованы  защитой от короткого замыкания  и перегрузки. Короткие замыкания  между выходом и зажимами рабочего напряжения не повреждают бесконтактный  датчик и могут быть длительными; допустима также неограниченная перегрузка. Во время короткого замыкания  светодиоды не работают.

Защита от переполюсовки

Все индуктивные бесконтактные  датчики защищены от любой переполюсовки  всех контактов.

Защита от обрыва провода

Датчик в исполнении для  постоянного напряжения сконструирован так, что при обрыве провода любого контакта BERO не выдает ложного сигнала (это не относится к 3RG46 и всем 4проводным BERO). Ложный сигнал это любой  отличный от 0 сигнал длительностью  более 2 мс, ток которого больше остаточного  тока.

Защита от индукционных влияний

При отключении индуктивных  нагрузок выходное напряжение сильно возрастает (без схемы защиты), что  может привести к пробою выходного  транзистора. Поэтому бесконтактные  датчики BERO имеют на выходе диод Зенера, ограничивающий напряжение отключения безопасной величиной (3проводный BERO).

При подключении индуктивных  нагрузок > 100 мА и при этом с  частотой коммутации > 10 Гц рекомендуется  установка нулевого диода непосредственно  на нагрузке (из-за большой мощности потерь во встроенном диоде Зенера).

Защита от влияния радиоприборов

Чувствительность к высокочастотным  помехам снижена настолько, чтобы  выполнялось предписание IЕС 60 8013, Level3 (напряженность поля при испытаниях 10 В/м).

Защита от электростатического  заряда

Приборы сконструированы  так, что электростатические заряды в соответствии с IEC 60 8013, Level 3 (8 кВ) не выводят их из строя.

Электромагнитная совместимость  Все индуктивные датчики BERO соответствуют  требованиям к электромагнитной совместимости №. 89/336/ EWG. Это доказывается применением стандарта EN 60 94752 и удостоверяется соответствующим контрольным органом. Светодиоды

Датчики BERO (за исключением BERO для сложных условий окружающей среды и BERO по нормам NAMUR) снабжены двумя  светодиодами (СИД).

Желтый СИД индицирует коммутационное состояние, т. е.

·           при функции замыкающего контакта: BERO демпфирован = СИД горит

·           при функции размыкающего контакта: BERO не демпфирован = СИД горит

·           при функции замыкающего и размыкающего контакта: BERO демпфирован = СИД горит

Зеленый СИД показывает наличие  рабочего напряжения.

Технические данные:

Общие технические данные

Гистерезис H

Макс. 0.2 sr

Максимальная длина кабеля (неэкранированный)

·           AC 100 м ·           DC 300 м Температура окружающей среды ·           При работе

–25 . + 85 °C 1) 2)

·           При хранении

–40 . + 85 °C 1)

Стойкость к ударам 30 × g, длительность 18 мс Стойкость к вибрации 55 Гц, амплитуда 1 мм Снижающий коэффициент ·           Нержавеющая сталь от 0.7 дo 0.9 ·           Аллюминий от 0.35 дo 0.5 ·           Медь от 0.2 дo 0.4 ·           Латунь от 0.3 дo 0.6 Падение напряжения ·           2х жильный BERO Maкс. 8 В ·           3х жильный BERO Maкс. 2.5 В ·           4х жильный BERO Maкс. 2.5 В

1) До +70 °C с 3RG41 и 3RG46.

2) Максимальный коммутационный  ток для 3хпроводного BERO в нормальных  условиях, при рабочей температуре > 50 °C 150 мA.

Глава 4. Электроснабжение потребителей линии упаковки 

 

Основными потребителями  линия упаковки гипсокартона являются цепные конвейеры оборудованные  асинхронным двигателем мощностью 5,5 кВт; а также станция обвязки  с асинхронным двигателем 0,37 кВт; плёночной станцией оборудованное  АД мощностью от 0,37 до 1,1 кВт; конвейер цепной с керамопластинами термоусадочной станции 5,5 кВт; станция удвоителя  пакетов оборудованное 3мя двигателями  мощностью от 0,75 кВт до 11 кВт.

И в качестве электроснабжения осуществляется кабелями марки ВВГ 4/2,5, проложенных в кабельных лотках, трубках и подключены к пускателям размещенных в распределительном  шкафу. Распред. шкаф оснащен разъединителями  с плавкими вставками сери А3716С, диапазон значений вставок плавких  от 8 до 200 А. РШ в сваё время питается кабелем ШВВГ 4/16 длиной 85 метров от ЗРУ 0,4, которая находится в ЦТП 10/0,4.

Внутренняя схема ЦТП  осуществлена по типу 2 категории, такая  необходимость обусловлена экономической  целесообразностью и техническими особенностями производства. Трансформаторы двух обмоточные типа ТМ1000 10/0,4 кВ Таб.01 находятся в помещении ЦТП, разделены  кирпичной перегородкой от ЗРУ. Питание  на ЦТП приходит от ГПП1 «Кунгурские  Электросети», воздушным способом кабелем  АС150. Тр.1 и Тр.2 питается через ячейку 4 и ячейку 11 соответственно. Ячейка оборудована разъединителем высоковольтным с изоляционным исполнением на 10000 вольт.

Расчетная нагрузка всех электроприёмников  питающихся от ТП:

P=1047 кВт;

Технические параметры ТМ1000

Тип мощность

КТП, кВА

Номинальные токи обмоток Iном., А

Сопротивление обмоток, Ом

Ток к.з. об

мотки НН

Iк, А

Коммутационные защитные устройства

Тип авта.

выкл. (АВ)

Тип

защиты

Уставки

РТМ и

УМЗ Iу , А

ВН НН

Rтр.

Xтр.

ТМ1000/10У1 102 1487 0,0056 0,026 11330 А3742У  УМЗ

1000

3000

Сечение кабелей принимаем  по расчетным и допустимым длительным нагрузкам.

Определим расчетный ток  для кабеля питающего РШ и кабеля наиболее удаленного и мощного двигателя  линии, по формуле:

Iр.к. = Кс ΣPном. i ÷ √3 Uном. cos φ , А

где: ΣPном. i – сумма номинальных  мощностей электроприёмников, питающихся по данному кабелю, кВт;

Uном. – номинальное  напряжение электроприёмников, кВ

Т.к. у нас группа электроприёмников  с Uном. = 380 В, то целесообразно применить  упрощенную формулу для быстроты расчета:

Iр.к. ≈ 1,4∙ ΣPном. i, А

Ф.К. от ЗРУ0,4 до РШ: Iр.к. ≈ 1,4∙118 = 165,2 А

Кабель АД маслостанц У.П.: Iр.к. = Iном. = 22 А

Наименование кабеля

Расчетный ток кабеля Iр.i , А

Марка кабеля

Сечение жилы Sж, (мм2) по условию

Окончательн Sж, (мм2)

Ip.i

Sмех, Sэк

Фидерный кабель от ЗРУ0,4 до РШ

Iр (ф.к.7) = 165

КГЭШ

4 жил.

50

IS.H.=236 A

Sмех,=25

Sмех=25 мм2

Кабель АД маслостанции У.П.

Iр(м)= Iном(м)=22

ВВГ

4 жил.

4

IS.H.=54 A

Sмех,=2,5

По Sмех =2,5мм2

Необходимо проверить  принятые кабели сети на потери напряжения в условиях нормального режима работы и пуска.

Приведённая длина кабельной  линии находится по формуле:

L*=Σℓi Kп.i, км

где, ℓi – фактические  длины кабелей различных сечений  от базовой расчетной точки, где  определено Sк;

Kп.i – коэффициенты привидения  кабелей к кабелю сечением 50 мм2,

определяемые по табл. 1.8;

n – число участков  кабеля, включаемых последовательно  .

L*= 2,6∙ 0,43 = 1,118 км

Определение приведённых  длин кабелей

Наименование кабеля

Сечение

силовой жилы Sж , (мм2)

Фактическая длина ℓi, км

Коэффициент

привидения Kп

Приведённая длина кабеля , км

В сети ВН

ℓ*вн

В сети НН

ℓ*нн

Марки АС150 от ЦПП до ТП1000

Фидый от ТП доРШ

От РШ до АД маслостанц

150

25

2,5

0,65

0,085

0,115

0,43

0,54

4,92

1,118

ℓ*(вннн)=1,9637

∙0,0132=0,026

ℓ*ф.к.=0,0459

ℓ*мс=0,75658

Проверяю принятые кабели участковой сети на потери напряжения в условиях нормального режима работы.

Номинальное напряжение трансформатора ТП серии ТМ1000 10/0,4 кВ. Причем, номинально напряжение вторичной обмотки Uном.тр= 400 В, соответствует номинальному току нагрузки трансформатора. В режиме холостого хода (х.х.) трансформатора напряжения на вторичной обмотке  повышается на 5% и составляет Uо=420 В.

Для нормальной работы электродвигателей  величина напряжения на зажимах должна быть не менее 0,95 от номинального, т.е. не менее 360 В.

Таким образом, суммарные  допустимые потери напряжения в сети при питании от ТП серий ТМ1000 с Uо=420 В не должны превышать при  нормальной работе электродвигателей  Σ∆Uнорм=60 В.

Проверка сети на потери напряжения производится для наиболее мощного и наиболее удаленного электродвигателя. При расчетах составляется схема  замещения сети рис.01.

Суммарные потери напряжения в сети при нормальной работе электроприемников  определяются выражением

Σ∆Uнорм=∆Uтр+∆Uф.к+∆Uэк≤∆Uдоп

где ∆Uтр – потери напряжения на обмотках трансформатора ;

∆Uф.к – в фидерном кабеле;

∆Uэк – в кабеле ответвления  к электроприемнику.

Для расчетов необходимо знать Iр.тр(НН)

Iр.тр(НН)= 972÷√3∙0,4=1389 А

Определение потерь напряжения при нормальной работе электроприемников (при cos φ=0,7; температуре обмотки  тра. +150ºC, жил кабелей +65 ºC)

Расчетные формулы:

∆Uтр=√3 Iр.тр(1,5Rтр cos φтр + Xтр sin φтр) = =1,73∙1389(1,5∙0,0056∙0,7+0,026∙0,71)=58 В;

∆Uк.л= √3 Iр.к∙ℓк.л∙rк.л∙Кх∙ cos φк.л

Расчетные участки и точки

Расчетный ток участка  кабеля Iр.i, А

Характеристика кабеля

Потери напряжения ∆Uнорм.i в

участках сети, В

Sж, (мм2)

ℓк.л, км

rк.л,Ом/км

Кх

1 2 3 4 5 6 7

К1

(трформатора)

Iр.тр=1389

— — — —

∆Uтр = 58 В

К1 – К2 (ф.к.7)

Iр (ф.к.) = 165,2

25 0,085 0,223 1,28

∆Uф.к=1,73∙165∙0,085∙0,223∙1,28∙0,7=4,9

К3 – К4

АД маслостан

Iр(мс)= 22

2,5 0,115 2,11 1,05

∆UБП=1,73∙22∙0,115∙2,11∙1,05∙0,7=6,8

Суммарные потери напряжения для РЩ7

Σ∆Uнорм=11,7 < 58 В

Проверка параметров сети по условию пуска

Участковая сеть, выбранная  по условию нормального режима, должна быть проверена на возможность пуска  наиболее мощных и электрически удаленных  двигателей без “опрокидывания”, исходя из допустимых колебаний напряжения на их зажимах.

Для возможности пуска  электродвигателей величина напряжения на их зажимах Uп.р. должна быть не мене : для конвейеров – 0,85 Uном.д=360 В.

Определение потерь напряжения ∆Uнорм на зажимах двигателей к моменту  их запуска при работе остальных  электроприемников с учетом последовательности их включения и возможной работы в режиме холостого хода (Кх.х.=0,5)

∆Uнорм.i= ∆Uнорм(Iр.i÷ Iр.i)

Расчетные участки и точки

Расчетный ток участка, кабеля Iр.i , А

Потери напряжения ∆Uнорм.i участках сети, В

Запуск двигателя 11 кВт I группы электроков комбайна.

К1

(трформатора)

К1 – К2 (ф.к.) 

 

К2 – К3 (муп)

Iр.тр=0.81[4+13+92+0,5∙35+0,5∙4+22+0,5(22+80+132)]=0,81∙267,5=217

Iр (ф.к.) =0,81(4+13+22+0,5∙22)=0,81∙50=40,5

Iр (муп) =0,81(22+0,5∙22)=0,81∙33=26,7

∆Uтр =∆Uтр (Iр.i÷Iр.i)= 21(217÷492)=9,3 В

∆Uф.к=∆Uф.к(Iр(ф.к)÷ Iр(ф.к))=

=13,1(40,5÷ 199)=2,7 В

∆Uм.к1=∆Uф.к(Iр(муп)÷ Iр(муп))=

=25(26,7÷ 185)=3,6 В

Суммарные потери напряжения для точки К3

Информация о работе Автоматизация упаковки