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

Запрограммируем логические уравнения (8.1) на языке программирования STEP 5. Составим программу для уравнений:

,

HL1=K1,

UNC 0 0 ) = =

E E M M M

1.0 1.1 1.1 1.0 1.0

Для уравнений: ,

HL2=KM1,

U UN UN UN ( 0 0 ) = = =

M E E E E M M A A

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.2 1.1 1.1 1.2

Для уравнений: ,

HL3=KM2,

U U N U ( 0 0 ) = = =

M E E E M M A A

1.1 1.7 1.6 2.0 1.2 1.2 1.3 1.4

Для уравнений:

HL4=KM3,

U UN U ( 0 0 ) = = =

E E M E M M A A

2.1 2.2 1.0 2.3 1.4 1.4 1.5 1.6

Для уравнений:  

HL5=KM4,

U U N U ( 0 0 ) = = =

M E E E M M A A

1.0 2.5 2.4 2.6 1.5 1.5 1.7 2.0

Для уравнений:

HL6=KM5,

U UN U ( 0 0 ) = = =

M E M E M M A A

1.0 2.7 1.1 3.0 1.6 1.6 2.1 2.2

Для уравнений:

UN U ( 0 0 ) = U U U =

E M M M M M M M A

3.1 1.0 1.6 1.7 1.7 1.0 1.1 1.7 2.3

Составим программу для блоков ПИД регуляторов.

Для первого блока:

OB 13: FB 7:

SPA BE A L T L SPA L T

FB DB PW DW EW OB DW PW

7 3 100 22 10 251 40 100

Для второго блока:

OB 13: FB 7:

SPA BE A L T L SPA L T

FB DB PW DW EW OB DW PW

7 5 100 22 10 251 60 100

Для третьего блока:

OB 13: FB 7:

SPA BE A L T L SPA L T

FB DB PW DW EW OB DW PW

7 4 100 22 10 251 50 100

Для четвертого блока:

OB 13: FB 7:

SPA BE A L T L SPA L T

FB DB PW DW EW OB DW PW

7 6 100 22 10 251 70 100

Для пятого блока:

OB 13: FB 7:

SPA BE A L T L SPA L T

FB DB PW DW EW OB DW PW

7 7 100 22 10 251 50 100

8.4.2 Выбор аппаратов

Выберем контакторы (КМ2, КМ3, КМ4) для управления электродвигателями механизмов печи. Выбор производится по току, протекающему через контакты пускателя, и напряжению, прикладываемому к катушке магнитного пускателя.

Номинальный ток двигателей вентилятора (4А30В4) и механизма очистки сетки (4А100L6):

Максимальный ток, протекающий через пускатели:

Imax=λI*Iн=7*4.9=14.5А.

Выбираем из [15] КПВ600 на ток 25 А и напряжение 24 В постоянного тока (КМ2, КМ3).

Номинальный ток электродвигателя механизма опрыскивания готовой продукции:

Максимальный ток, протекающий через контакты электромагнитного пускателя КМ4:

Imax=7*0.9=6.3 А.

Выбираем из [15] электромагнитный пускатель типа КПВ600 на ток 10 А и напряжение 24 В постоянного тока.

Выбираем из [15] реле КМ1 и КМ4, для управления включением и выключением преобразователя частоты и электронагревателей по напряжению.

Выбираем реле КМ1 и КМ4 типа РПУ – 0 24 В – 2.5 А.

Кнопки управления SB10 … SB21 выбираем типа КЕ202 – 2 на напряжение 24 В постоянного тока.

Кнопки управления SB1, SB2, SB8 выбираем типа КЕ181 – 4.

Сигнальные лампы HL1—HL6 выбираем типа ДЛ02.

Аналого-цифровые преобразователи (TI) выбираем типа MPS430.

Регулировочные резисторы (HT) выбираем из [17] типа СП4 – 2Ма 4.7 МОм – 0.5 Вт ±10%.

9. КОНСТРУКТИВНАЯ РАЗРАБОТКА ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ

Пульт управления предназначен для дистанционного управления электроустановкой. Он располагается в районе последнего ограждения в конце печи. Такое расположение пульта управления обусловлено тем, что оператор может корректировать продолжительность выпечки, глядя на выпекаемое изделие. На пульте управления располагаются кнопки управления, устройства отображения информации и задающее устройство. При проектировании пульта управления необходимо соблюсти требования:

1.  Пульт управления должен иметь минимальные размеры и минимальный объем;

2.  Пульт управления должен быть удобен в эксплуатации. Приборы, установленные на нем, должны быть собраны в функциональные группы и скомпонованы вместе (кнопки включения и выключения электроприемников должны находиться вместе, устройства контроля и задания параметров технологического процесса должны находиться рядом и т.д.);

3.  На панели пульта рядом с приборами должны быть сопровождающие подписи, поясняющие назначения приборов. Надписи должны быть краткими и содержательными;

4.  Кнопки включения и выключения должны иметь разную цветовую окраску (обычно кнопки включения – белые, а выключения – красные);

5.  Кнопка аварийного останова должна иметь вид, отличный от остальных кнопок (большие размероы), и выделяющий ее среди всех кнопок;

Разработаем пульт управления согласно требованиям, изложенным выше. Внешний вид пульта управления представлен в графической части проекта (лист 2). На пульте управления расположены устройства отображения информации, управляющие и задающие устройства. К устройствам отображения информации относятся аналого-цифровые преобразователи (1, 3, 5, 7, 9), с помощью которых производится контроль времени выпечки и температур в зонах пекарной камеры.

К задающим устройствам относятся потенциометры (2, 4, 6, 8, 10), с помощью которых снимаются сигналы задания продолжительности выпечки и температур в зонах пекарной камеры. Шкалы потенциометров проградуированы в минутах и градусах Цельсия.

Управление электроприемниками печи производятся кнопками. Включение производится кнопками 12, 14, 16, 18, 20, 22. Внутри этих кнопок встроены сигнальные лампы, которые оповещают о состоянии электроприемников. Выключение электроприемников производится кнопками 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23.

Выбор приборов, расположенных на пульте управления был, произведен в пункте 8.4.1.

10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЗАЩИТЫ УСТАНОВКИ

10.1 Выбор аппаратов и кабелей

Хлебопекарная печь подключается к сети низкого напряжения 380 В. Согласно [21] при суммарной мощности электропечной нагрузки до 500 кВт печь подключается к сетям напряжением 380 В и питается совместно с другими электроприемниками цеха. Для питания печи могут применяться как магистральные, так и радиальные схемы.

Магистральные схемы применяются при упорядоченном расположении электропечей вдоль цеха и при мощности печей 200 – 400 кВт. В качестве магистрального токопровода используются комплектные токопроводы типов ШМА – 68 и ШМА – 59.

Радиальные схемы находят применение при питании электропечных установок малой и большой мощности, при размещении электропечей, неудобном для магистральных схем.

Электроснабжение вспомогательных механизмов хлебопекарной печи осуществляется совместно с самой печью от одного и того же распределительного устройства. В данном случае подключение электроприемников к питающей цепи происходит при помощи пакетного выключателя F1 (графическая часть: лист 5). При включении выключателей F1, F4 происходит подача напряжения на электронагреватели. Подключение электродвигателей механизмов печи происходит при включении выключателя F3. Подача напряжения на преобразователь частоты происходит при включении выключателя F5. Для выбора вводных выключателей и кабелей рассчитаем номинальные токи электроприемников.

Номинальные токи электродвигателей механизма очистки ленты (4A100L6) и электродвигатели вентилятора (4А100L4):

.

Номинальный ток мотор-редуктора (МЦ2С 63-71-КЧ3):

.

Номинальный ток нагревателей зоны пароувлажнения:

.

 Номинальный ток нагревателей I-ой и II-ой температурной зоны:

.

Номинальный ток нагревателей III-ей температурной зоны:

.

Выберем переключатели F1…F5.

Через пакетный выключатель F1 протекает суммарный ток электроприемников:

.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ – 11 на ток 750 А.

Через пакетный выключатель F2 протекает сумматорный ток нагревателей первой и второй зоны Iнек1,2.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ – 10 на номинальный ток 600 А.

Через пакетный выключатель F4 протекает суммарный ток нагревателей нулевой и треьей температурных зон печи.

Iнек0,3 = Iнек0 + Iнек3=78.7 + 78.7 = 157.4 А.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ – 8 на номинальный ток 250 А.

Через пакетный выключатель F3 протекает сумматорный ток электродвигателей механизмов печи IΣм:

IΣм=Iнм1+ Iнм2+ Iнм3+ Iнм4=3.5+4.9+4.9+0.9=14.2А.

Выбираем из [15 ] пакетный выключатель типа ПВМ – 2 на номинальный ток 25 А.

Через пакетный выключатель F5 протекает ток электродвигателя печи Iм1.

Выбираем из [15] пакетный выключатель типа ПВМ – 1 на номинальный ток 10 А.

Выберем кабель, соединяющий приемники печи с распределительным устройством. Сечение проводника должно быть проверено по экономической плотности тока:

,

где: S – сечение проводника;

Iн – номинальный ток нагрузки.

Jэк – нормативное значение экономической плотности тока.

Для кабелей с резиновой изоляцией и медными жилами примем Jэк=3.5А/мм2 [22].

Определим сечение кабеля:

.

Выбираем из [22] кабель типа ПРГН с сечением проводника 190 мм2.

10.2 Проектирование защит

Все силовые электроприемники должны иметь защиту от перегрузок и короткого замыкания. Защиту от перегрузок электрической части электропривода конвейера печи осуществляет электронная защита преобразователя частоты. Защита от короткого замыкания выполнена с помощью плавких предохранителей FU1…FU3 (графическая часть: лист 5).

Предохранитель является искусственно ослабленным звеном в электрической цепи, которое должно перегореть первым при возникновении токов короткого замыкания. Предохранитель состоит из корпуса с присоединительным колпачком. Ток. На который рассчитан предохранительный колпачок, является номинальным током предохранителя.

Достоинства предохранителя:

-  высокое быстродействие;

-  возможность построения селективной защиты;

-  применение предохранителя при их правильном выборе не приведет к увеличению сечения проводника.

Недостатки предохранителей:

-  возможность возникновения неполнофазного режима при перегорании одного предохранителя;

-  одноразовость использования.

Выбор предохранителей с малой тепловой инерцией производится по следующим условиям:

1.  Iнп>Iн,          (10.1)

где: Iнп – номинальный ток предохранителя,

Iн – номинальный ток электродвигателя.

2.  Ib>λI*Iн,                                                                          (10.2)

где: Ib – номинальный ток плавкой вставки,

λI – кратность пускового тока (примем λI=6).

λI*Iн=6*3.56=21.4 А.

Выбираем из [15] предохранители типа ПНБ5 со следующими паспортными данными ( табл. 10.1):

Таблица 10.1.

Iнп, A	Ib, A	Uн, В
5	27	220

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