Система автоматического управления дозированием песка

/

Введение

В современном строительстве важную роль занимает производство строительных изделий и конструкций, а также вопросы механизации и автоматизации производственных процессов на предприятиях строительной индустрии.

Использование современных научно-технических достижений в системах автоматизации производственных процессов в строительстве обеспечивает повышение технического уровня, улучшению технико-экономических показателей строительства и решает социальные задачи, включая задачи охраны окружающей среды.

Применительно к задачам автоматизации производственных процессов автоматизированное управление осуществляется с помощью автоматизированных систем управления технологическими процессами, в которых состояние технологического процесса и технологического объекта анализируется с помощью ЭВМ.

Автоматизация производственных и технологических процессов предприятий по изготовлению строительных изделий и конструкций затрачивает операции обработки, контроля, хранения и транспортировки продукции. В результате анализа строится модель процесса, определяющая его структурно-функциональные свойства, связи между входными, выходными переменными, управляющими и возмущающими воздействиями. В результате синтеза структуры и параметров технологического процесса формируются требования по автоматизации и техническое задание на проектирование автоматизированной системы управления производством строительных изделий и конструкций.

Широкое внедрение автоматики и автоматизации технологических процессов строительного производства, переход к применению микропроцессоров в управлении производством и вместе с тем большая наукоёмкость работ по созданию эффективных систем автоматизированного управления технологическими объектами накладывает отпечаток на процессы проектирования, специализацию участников разработок, унификацию и типизацию проектных решений.

1. Описание технологического процесса

Жидкость на автоматизированных бетоносмесительных установках дозируется дозатором. На раме установлены два впускных затвора с пневмоцилиндрами. К раме на подвесках подвешена рычажная система, состоящая из грузоприемных рычагов , передаточных рычагов , тяги . Площадка, на которой установлен циферблатный указатель , прикреплена к раме на стяжках . Циферблатный указатель соединен с рычажной системой при помощи тяги . К рычажной системе на крюках подвешен весовой бункер с выпускным затвором и пневмоцилиндром. На раме укреплен воздухораспределительный шкаф с распределителями, соединенными с пневмоцилиндрами резинотканевыми напорными рукавами. Для блокировки впускных и выпускного затворов на дозаторе установлены конечные выключатели. Для гашения колебаний рычажной системы внизу под циферблатным указателем укреплен демпфер , закрытый кожухом.

Работает дозатор в следующей последовательности. Сигнал о начале дозирования воды поступает с пульта управления к воздухораспределителю, который открывает доступ сжатого воздуха в пневмоцилиндр. Пневмоцилиндр открывает затвор, и вода через впускное устройство поступает в весовой бункер. Сигнал об окончании загрузки от датчика веса циферблатного указателя поступает на пульт управления.

Воздухораспределитель отключается, пневмоцилиндр срабатывает и закрывает затвор, прекращая доступ воды в бункер. В случае необходимости отвеса жидкой добавки автоматически включается второй воздухораспределитель, управляющий пневмоцилиндром второго впускного затвора, который открывает доступ добавки в весовой бункер. Сигнал об окончании загрузки вторично от датчика веса циферблатного указателя поступает на пульт управления. Воздухораспределитель отключается, пневмоцилиндр закрывает затвор.

После получения с пульта управления сигнала, разрешающего выгрузку из весового бункера, автоматически включается воздухораспределитель, управляющий пневмоцилиндром выпускного затвора, затвор открывается и содержимое весового бункера выгружается. Циферблатный указатель УЦК представляет собой стандартный квадрантный указатель с дополнительным устройством в виде датчиков веса порций. Конструкция датчика порций для всех приборов унифицирована. Датчик устанавливают с лицевой стороны циферблатного указательного прибора. Весовая стрелка закреплена на удлиненной оси, проходящей через отверстие. На оси закреплен флажок (экран). При движении стрелки флажок проходит через рабочий зазор бесконтактных электронных датчиков . Задающие стрелки переставляются с помощью рукояток, закрепленных на оси снаружи задней крышки указателя.

При вращении каждой из рукояток поворачивается соответствующая шестерня, находящаяся в зацеплении с одним из зубчатых дисков, на которых закреплены задающие стрелки с датчиками. Между дисками помещены неподвижные прокладки. Трение между ними, необходимое для предотвращения самопроизвольного вращения задающих стрелок. создается усилием трех пружин. Датчик прикреплен к рамке четырьмя винтами. На тыльной стороне рамки квадрантов на кронштейне установлен микропереключатель, который срабатывает под действием мостика при подходе стрелки к последним делениям шкалы. Микропереключатель отключает всю автоматическую систему загрузки материалов в случае аварии прибора. Циферблатный указатель УЦК снабжен одним штепсельным разъемом для внешних соединений с датчиками БК и микропереключателем. При установке сельсина указатели УЦК имеют кроме Датчика веса сельсин-датчик, вал которого через муфту соединен с задней удлиненной цапфой оси стрелки. Сельсин укреплен в стакане двумя накладками, а стакан четырьмя винтами привернут к рамке с задней стороны.

В стакане предусмотрены окна для доступа к муфте. Циферблатный указатель имеет по два штепсельных разъема. К одному из них подключены датчики БК задающих стрелок и микропереключатель, к другому -- сельсин-датчик. Установка сельсин-датчика позволяет дистанционно наблюдать за работой дозирующей системы (при помощи сельсин-приемника, установленного на пульте управления). Пневмоцилиндрами, приводящими в действие впускные и выпускные затворы дозаторов, управляют при помощи электровоздушного клапана. К штуцерам подсоединены отверстия пневмоцилиндров Сжатый воздух через штуцер подводится к одной полости пневмоцилиндра. При этом другая полость его через отверстие соединена с атмосферой. При включении электромагнита плунжер , перемещаясь вверх, отъединяет штуцер от штуцера и соединяет его со штуцером. Одновременно перекрывается отверстие и в полость цилиндра, которая ранее была соединена с атмосферой, поступает сжатый воздух. В это время вторая полость цилиндра через штуцер соединяется с атмосферой.

Для автоматизированных бетоносмесительных установок цикличного действия блочной конструкции применяют комплекты дозаторов, состоящие из дозатора для цемента, многофракционного дозатора для заполнителей и дозатора для воды.

сигнализация дозирование песок усилитель

2. Разработка функциональной схемы системы автоматизации

Датчики массы установлены на двух опорах (WE), а также по месту располагается и усилитель (?К), который увеличивает мощность сигнала. Затем на пульте установлен сумматор (?), который суммирует два сигнала, а также по месту располагается и усилитель (?К), который увеличивает мощность сигнала. Далее сигнал поступает на делитель напряжений, после которого отображается на устройстве.

На пульте находятся кнопки (NS) которыми можно управлять двигателями и соответствующими лампочками которые показывают на действие двигателей.

3. Расчёт и выбор ТСА

3.1 Расчёт мостовой схемы

Рисунок 1. Мостовая схема

Принимаем напряжение питания U=24 В.

Принимаем тензодатчик серии СВ: S=12 Ом/кг, R0=400 Ом

Принимаем: R0= R1 =R2

(Ом)

RВ1= RВ2= R0+ =400+326=726( Ом)

(А)

(А)

(В)

Вторая мостовая схема аналогична первой.

3.2 Расчёт схемы суммирования

Рисунок 2. Схема сумматора

Принимаем: (В);

;

;

;

Принимаем R5=770 Ом

3.3 Расчёт схемы усиления

Рисунок 3. Схема усилителя

Принимаем k=-2, R8=2кОм, R7=R9=1кОм, тогда

k=( -R8/R7)=-2

Uвых =( -R8/R7)Uвх=(-2)(-10)=-20 (В)

3.4 Рассчитаем делитель напряжений

Строим схему делителя напряжений:

Принимаем напряжение питания В. Напряжение В. Принимаем кОм. Находим

кОм.

/

Рисунок 4. Схема делителя напряжений

3.5 Расчёт схемы сигнализации

Опорное напряжение компаратора мВ.

Принимаем напряжение источника В.

Рассчитаем делитель напряжений, падение напряжения на резисторах:

мВ; мВ; В;

Принимаем кОм

кОм;

Принимаем Ом

Ом;

Принимаем Ом

Выбираем транзистор КТ316 с параметрами:

; мА; В; ;

Выбираем реле

Принимаем В; Ом; Принимаем Ом.

4. Построение электрической принципиальной схемы

Принципиальная схема начинается с построения двух одинаковых схем с 20-ю тензодатчиками (В1 - В20). Сигнал поступает на измерительный усилитель DA2, после чего сигналы суммируются, так как датчики установлены на двух опорах. Сумматором является операционный усилитель DA4.

Задаётся масса бункера через схему; содержащую делитель напряжений, если масса равна заданной, то срабатывает реле КT1. Сигнализация содержит транзистор КТЗ16.

Если бункер полон, то срабатывает двигатель по открытию задвижки для опустошения бункера, если пуст - срабатывает двигатель на подаче песка в бункер до его наполнения.

Заключение

В данной курсовой работе представлена система автоматического управления дозированием песка. Для выполнения поставленной задачи были выполнены такие разделы, как описание технологического процесса; построение функциональной схемы системы автоматического управления дозированием песка. Рассчитаны разделы расчёта и выбора ТСА, а именно: измерительная схема, усилители, схема суммирования, схема сигнализации.

В современной строительной индустрии системы управления дозированием песка занимают далеко не последнее место. На каждом заводе ЖБИ и ЖБК имеется такая система, поэтому разработка новых технологий систем автоматического управления является актуальной темой.

Список использованной литературы

1. Бушуев С. Д., Михайлов В. С. “Автоматика и АПП” М. 1990 г.

2. Мясковский И. Г. “Оборудование заводов строительных материалов” М. 1986 г.

3. “Проектирование систем автоматики технологических процессов” справочное пособие под редакцией А. С. Клюева.