Дипломная работа: Схема автоматического регулирования продолжительности выпечки с коррекцией по температуре во второй зоне пекарной камеры

Заданный алгоритм включения и выключения электроприемников осуществляет логическая схема NY, реализованная с помощью программируемого контроллера. Схема также обеспечивает сигнализацию о включении (выключении) электроприемников (НА), аварийную звуковую сигнализацию (А) и местное освещение в пекарной камере. Сигналы о включении (выключении) электроприемников поступают на входы ПК с кнопок управления (НА), расположенных на пульте управления. Эти сигналы обрабатываются по программе, заложенной в ПК, и преобразуются в выходные сигналы, поступающие на магнитные пускатели (NS), регуляторы напряжения (NC) и преобразователь частоты (NC). Логическая схема устройства управления будет составлена позже.

8.3.2 Разработка логической схемы

Логическая схема автоматизации должна обеспечит заданный алгоритм включения и выключения электроприемников. Логическая схема имеет входные, выходные и промежуточные сигналы., поступающие из пульта управления, а также кнопок управления, расположенных в начале и конце пекарной камеры.

Т. к. входные сигналы поступают от кнопок, то назовем эти сигналы также, как и соответствующие кнопки.

К входным сигналам относятся:

SB16 – «ПУСК».При поступлении этого сигнала должна собираться схема управления;

 – «СТОП». При поступлении этого сигнала в логическую схему должны отключиться электронагреватели и все механизмы печи;

 – «КОНВЕЙЕР ВЫКЛ.». При поступлении этих сигналов в схему управления отключается привод конвейера;

SB17 – «КОНВЕЙЕР ВКЛ». Сигнал включает привод конвейера;

SB18 – «ВЕНТИЛЯТОР ВКЛ.». При поступлении сигнала в схему управления включается вентилятор отсоса паро-воздушной среды из зоны пароувлажнения;

 – «ВЕНТИЛЯТОР ВЫКЛ.». Сигнал выключает вентилятор;

QF1 – Сигнал, снимаемый с автоматического выключателя QF1, подключающего электродвигатель вентилятора к сети;

SB19 – «ЩЁТКА ВКЛ.» При подаче этого сигнала в схема управления включается механизм очистки ленты;

 – «ЩЁТКА ВЫКЛ.»;

QF2 – Сигнал, снимаемый с автоматического выключателя QF2, подключающего электродвигатель механизма очистки ленты к сети;

SB20 – «ОПРЫСКИВАНИЕ ВКЛ.». При подаче этого сигнала в схему управления включается механизм опрыскивания готовой продукции;

 – «ОПРЫСКИВАНИЕ ВЫКЛ.»;

QF3 – Сигнал, снимаемый с автоматического выключателя QF3, подключающего электродвигатель механизма очистки готовой продукции к сети;

SB3, SB4 – «ОСВЕЩЕНИЕ». Сигналы включают местное освещение внутри пекарной камеры;

SB1 – «НАГРЕВАТЕЛИ ВКЛ.» При поступлении этого сигнала в схему управления включаются электронагреватели;

 – «НАГРЕВАТЕЛИ ВЫКЛ.»;

 – «СИГНАЛИЗАЦИЯ ВЫКЛ.». При поступлении этого сигнала в схему управления снимается сигнал звуковой сигнализации;

Выходные сигналы:

КМ1 – Управление приводом ленточного конвейера и сигнализации о включении/выключении;

КМ2 – Управление приводом вентилятора и сигнализации о включении/выключении;

КМ3 – Управление приводом механизма очистки ленты и сигнализации о включении/выключении;

КМ4 – Управление приводом механизма опрыскивания готовой продукции и сигнализации о включении/выключении;

КМ5 – Управление электронагревателями и сигнализации о включении/выключении;

НА – Включение/выключение звуковой сигнализации;

EL1, EL2 – Управление местным освещением в пекарной камере;

НL1 …HL6 – Сигнализация о работе механизмов печи и электронагревателей.

Промежуточные сигналы:

 – Сигнал аварийного останова и сигнализация об останове;

КМ6 – Подготовка и съем звуковой сигнализации;

По алгоритму работы печи составим логические функции для промежуточных и выходных сигналов:

 

HL1=K1;

HL2=KM1;

  (8.1)

HL3=KM2;

HL4=KM3;

 

HL5=KM4;

HL6=KM5;

8.4 Выбор аппаратов

8.4.1 Выбор программируемого контроллера и составление программы

По функциональной схеме и логическим функциям определим количество требуемых входов и выходов для ПК (табл. 8.1):

Таблица 8.1.

Дискретные входы 24В	16
Дискретные выходы 24В	11
Аналоговые входы 0 – 10В	4
Аналоговые входы Pt100	4
Аналоговые выходы 0 – 10В	9

Выбираем для реализации схемы автоматизации программируемый контроллер фирмы SIEMENS типа SIMATIC S5.

Для входных сигналов выбираем из [20] дискретный входной модуль 6ES5 430 – 7LA11 на 32 цифровых входа 24 В постоянного тока. Технические данные этого модуля приведены в таблице 8.2:

Таблица 8.2

Количество входов	32
Уровни входных сигналов: логическая единица, В логический ноль, В	13…30 -30…5
Входной ток, мА	8.5
Потребляемая мощность, Вт	6.5
Время переключения, мс: Из «0» в «1» Из «0» в «1»	1.4…5 1.4…5

Для дискретных выходных сигналов выбираем из [20] дискретный выходной модуль (6ES5 454 – 7LA11) на 16 цифровых выходов 24 В постоянного тока. Технические данные этого модуля приведены в таблице 8.3:

Таблица 8.3.

Количество выходов	16
Напряжение нагрузки L1, В	24
Выходной ток для сигнала «1», А	2
Мощность индуктивной нагрузки, Вт	10
Частота переключения, Гц: При индуктивной нагрузке При омической нагрузке	Max 0.27 Max 100
Потребляемая мощность, Вт	20

Для аналоговых входных сигналов выбираем из [20] аналоговый входной модуль 6ES5 465 – 7LA11, к которому можно подключать как измеритель температуры, так и унифицированные аналоговые сигналы 0 … 10 В. Технические данные модуля приведены в таблице 8.4.

Таблица 8.4.

Диапазон входных значений	Pt100, 0/-20мА, ±5В, ±10В
Количество входов	16
Способ подключения	Двухпроводное для Pt100 четырехпроводное
Представление измеренного значения	12 бит+знак
Принцип измерения	Интегрирующий
Принцип преобразования	напряжение→время
Время интегрирования	20 мс при 50 Гц
Время сканирования для -  8 входных значений -  16 входных значений	0.48 с при 50 Гц 0.96 с при 50 Гц

Для аналоговых выходных сигналов выберем два аналоговых модуля 6ES5 470 – 7LВ11 на 8 выходов +/- 10 В с потенциальной развязкой. Технические данные модуля приведены в таблице:

Таблица 8.5.

Количество выходов	8
Диапазон выходных значений	±10В, 0…20 мА
Цифровое представление аналогового значения	11 бит + знак
Время преобразования, мс	1
Линейность преобразования в номинальном диапазоне	+/- 2.5%, ±3 точки
Потребляемая мощность, Вт	8.5

Схемы подключения управляющих сигналов к модулям контроллера представлены в графической части дипломного проекта (лист 7). Каждому входу и выходу в модулях ПК соответствует свой адрес. Адреса входов и выходов приведены в таблице 8.6:

Таблица 8.6.

Цифровые сигналы				Аналоговые сигналы
Вход-ные	Адреса	Выход-ные	Адреса	Вход-ные	Адреса	Выход-ные	Адреса
	E 1.0	HL1	A 1.0	TE (1-1)	E 4	NC(1-5)	A 3
SB16	E 1.1	KM1	A 1.1	TE (2-1)	E 5	NC(2-5)	A4
	E 1.2	HL2	A 1.2	TE (3-1)	E 6	NC(3-5)	A 5
	E 1.3	KM2	A 1.3	TE (4-1)	E 7	NC(3-8)	A 6
	E 1.4	HL3	A 1.4	TH (1-6)	E 8	NC(4-5)	A 7
	E 1.5	KM3	A 1.5	TH (2-6)	E 9	TI(1-3)	A 8
	E 1.6	HL4	A 1.6	TH (3-6)	E 10	TI(2-3)	A 9
	E 1.7	KM4	A 1.7	TH (4-6)	E 11	TI(3-3)	A 10
	E 2.0	HL5	A 2.0			TI(4-3)	A 11
QF2	E 2.1	KM5	A 2.1
	E 2.2	HL6	A 2.2
SB19	E 2.3	HA	A 2.3
QF3	E 2.4
	E 2.5
SB20	E 2.6
	E 2.7
SB21	E 3.0
	E 3.1

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14