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

Как говорилось выше, при перегорании одного предохранителя может возникать несимметричный режим. Для данной установки это обстоятельство несущественно, так как при возникновении такого режима срабатывает электронная защита преобразователя частоты. Защита от перегрузок и короткого замыкания для остальных электродвигателей и электронагревателей выполнена с помощью автоматических выключателей QF1…QF4 с комбинированными расцепителями.

Автоматические выключатели являются более совершенными аппаратами, так как отключают все три фазы в трехфазных сетях.

Выбор автоматического выключателя производится по следующим условиям:

Iнр>Iн,                                                          (10.3)

где: Iнр – номинальный ток расцепителя, и

Iсрр>1.25*λI*Iн,                                            (10.4)

где: Iсрр – ток срабатывания расцепителя.

Автоматический выключатель QF1 выбираем по току электродвигателя вентилятора.

1.25*λI*Iн=1.25*6*4.9=36.8 А.

Выбираем из [15] АВ QF1 типа АЕ20000 со следующими техническими данными (табл. 10.2):

Таблица. 10.2.

Iпр, А	Iср.р, А	tоткл, с	Uн, В
10	50	0.02	220

Автоматический выключатель QF2 примем таким же как и QF1, т.к. мощность двигателей, подключенных к ним, одинакова.

Автоматический выключатель QF3 примем таким же как и QF2.

10.3 Составление таблицы перечня элементов производственной установки

Составим таблицу перечня элементов схемы пульта управления хлебопекарной печью. Элементы схемы были выбраны в пункте 8.4.2.

11. НАЛАДКА И ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УСТАНОВКИ

11.1 Наладка и диагностика электропривода

В процессе наладки электропривода следует выполнить следующие действия:

1.  Произвести визуальный осмотр электромонтажа преобразователя

частоты и электродвигателя.

2.  Необходимо убедиться, правильно ли подключен преобразователь частоты к силовой цепи. Три силовых фазы должны подключаться к клеммам L1, L2, L3, а нулевой провод – к клемме РЕ.

3.  Убедиться, правильно ли подключен электродвигатель к ПЧ. Выходные клеммы преобразователя частоты Т1, Т2, Т3, а двигателя – U, V, W.

4.  Проверить, правильно ли собрано соединение обмоток фаз двигателя (звезда или треугольник).

5.  Убедиться, надежно ли зажаты провода в клеммах ПЧ и электродвигателя.

6.  Проверить, существуют ли контура зануления для ПЧ и электродвигателя.

7.  Измерить сопротивление изоляции электродвигателя. Сопротивление изоляции должно быть больше 100 МОм. В противном случае заменить электродвигатель.

8.  Проверить, соединен ли экран силового кабеля со специальным зажимом на преобразователе VLT с корпусом управляющего устройства. Проверить, не превышает ли длина силового кабеля предельную. Длина силового кабеля должна быть меньше 150 м.

9.  Ввести или проверить при помощи пульта управления правильно ли введена программа управления.

10.  Проверить наличие предохранителей между питающей сетью и преобразователем VLT. Удостовериться в их исправности, измерив их сопротивление.

Преобразователь частоты VLT5003 имеет развитую систему диагностирования. Все сообщения о состоянии ПЧ делятся на сообщения: о состоянии, об аварии и предупреждения.

Сообщения о состоянии:

-  запуск по часовой стрелке / против часовой стрелки;

-  снижение выходной частоты ПЧ до установленного значения;

-  увеличение выходной частоты ПЧ до установленного значения;

-  сигнал обратной связи ниже установленного;

-  сигнал обратной связи выше установленного;

-  выходная частота ниже установленной;

-  выходная частота выше установленной;

-  выходной ток выше номинального;

-  режим разгона или торможения;

-  толчковый режим, дистанционное управление;

-  регулирование перенапряжения и т. д..

Сообщения об аварии:

-  перенапряжение в инверторе при торможении;

-  напряжение в промежуточной цепи инвертора ниже предельного;

-  напряжение в промежуточной цепи инвертора выше предельного;

-  протекаемый в инверторе длительное время ток выше допустимого;

-  температура двигателя выше допустимой;

-  термометр сопротивления, расположенный в двигателе, отключен;

-  момент двигателя выше допустимого;

-  пиковый ток инвертора выше допустимого;

-  неисправность заземления;

-  короткое замыкание;

-  адаптация ПЧ к двигателю не выполняется;

-  мощность двигателя слишком мала для данного ПЧ;

-  мощность двигателя слишком велика для данного ПЧ;

-  в ПЧ появилась внутренняя неисправность;

-  потеря фазы двигателя;

-  быстрый разряд конденсаторов в цепи постоянного тока не выполняется.

Предупреждения:

-  неисправность в процессе тестирования тормоза;

-  неисправность тормозного резистора;

-  мощность тормозного резистора 100%;

-  температура радиатора слишком высока;

-  неисправность в сети питания;

-  неисправность инвертора;

-  неисправность связи по шине пользователя;

-  напряжение на плате управления ниже 10 В;

-  двигатель не подключен;

-  и т.д.

11.2 Наладка системы автоматизации

В процессе наладки системы автоматизации необходимо выполнить следующие действия:

1.  Провести визуальный осмотр программируемого контроллера. Убедиться в отсутствии механических повреждений.

2.  Проверить, правильно ли присоединены провода к клеммам ПК.

3.  Убедиться в наличии контура заземления.

4.  Убедиться в наличии общего потенциала для всех модулей контроллера.

5.  Настроить регуляторы температуры электронагревателей.

 В связи с тем, что расчет динамических параметров электропечей сопротивления трудоемок и неточен, применяют экспериментальные методы их определения. Наиболее простым является метод снятия кривой разгона печи. Такую кривую получают при нагреве печи при номинальной мощности. Вид кривой показан на рис.11.1.

Как видно из рис.11.1, вначале из-за запаздывания термометра сопротивления регистрируемая в печи температура почти не поднимается, затем она начинает расти и пересекает в точке 1 значение заданной температуры. Если провести касательную к начальному участку нагрева ab, то мы сможем получить как постоянную времени Ттп, так и обусловленное термопарой запаздывание t0. Естественно, что такого рода данные тоже являются весьма приближенными. В таблице 11.1 даны эмпирические значения таких параметров, оптимальные значения, обеспечивающие переходный процесс с 20% - ным перерегулированием, и диапазон допустимых настроек [23].

6.  Выбрать закон регулирования и произвести пуск печи. Время нагрева печи должно быть не менее половины часа.

Таблица 11.1.

Закон регу лиро вания	Настройка регулятора
	Коэффициент усиления Кр		Постоянная времени интегрирования Ти, с		Постоянная времени дифференцирования Тд, с
	Оптимальная уставка	Диапазон	Оптималь ная уставка	Диапазон	Оптимальная уставка	Диапазон
П ПИ ПИД	0.5Кр.пр 0.25Кр.пр 1.5Кр.пр	(0.25-0.5)Кр.пр (0.2-0.3)Кр.пр (0.7-1.0)Кр.пр	— 1.4Тпр Тпр	— (1-2)Тпр (0.5-1.0)Тпр	— — 0.125Тпр	— — (0.1-0.3)Тпр

12. ОХРАНА ТРУДА

12.1 Правила эксплуатации хлебопекарной печи

Хлебопекарная печь представляет собой сложное инженерное сооружение. Печь состоит из хлебопекарной камеры (графическая часть: лист 1), сетчатого пода, механизма опрыскивания, механизма очистки ленты и вентилятора. Конвейер сетчатого пода транспортирует тестовые заготовки в хлебопекарную камеру, где они подвергаются гигротермической обработке. Заданный температурный режим поддерживается с помощью регуляторов напряжения и электронагревателей. Для придания выпекаемому изделию глянцевитого вида в пекарную камеру подается пар. Тестовые заготовки из расстойного шкафа загружаются на сетчатый под автоматически при помощи вспомогательного конвейера. Выпечка должна быть непрерывна, поэтому оператору необходимо следить за загрузкой тестовых заготовок. Продолжительность выпечки, температура в пекарной камере и влажность паро-воздушной среды должны соответствовать сорту выпекаемых изделий. Время выпечки регулируется при помощи преобразователя частоты, который изменяет его скорость вращения. При аварии печного конвейера в электропечи часто повреждаются электронагреватели, что может привести к тяжелым последствиям. Поэтому необходимо регулярно и тщательно следить за исправным состоянием конвейера, не допуская в его работе отклонений или неисправностей. Одновременно с включением электронагревателей необходимо включать в работу конвейер печи.

Для выпечки хлебобулочных изделий, требующих гигротермической обработки, – батонов, городских булок и т. п., – необходимо обеспечить наличие паро-воздушной среды с высокой влажностью в начальной стадии процесса выпечки. Паровой режим пекарной камеры регулируют, изменяя в нужных пределах количество подаваемого пара и степень открытия шиберов заслонок.

Для снижения влажности в пекарной камере уменьшают количество подаваемого пара. В случае необходимости подвергают пекарную камеру искусственному вентилированию путем включения вентилятора.

Во время работы печей необходимо следить, чтобы не было утечки пара из пекарной камеры. Утечка пара может происходить в местах заделки увлажнительных труб, а также в тех местах, где фронтовое ограждение камеры (выше посадочного устья) и перекрытие пекарной камеры соединяют с боковыми панелями печи. Неплотности, появившиеся в этих местах, должны бать немедленно устранены.

Во время планово-предупредительного ремонта печей производится осмотр рабочей камеры. Все неплотности и щели должны быть плотно заделаны асбестом.

Каждые 6 – 7 дней необходимо производить смазку узлов печей, применяя материалы и соблюдая сроки, указанные в карте смазки, проверить качество натяжения цепей и клиновых ремней.

Минеральная вата во всех полостях должна быть достаточно уплотнена для исключения самопроизвольного спрессовывания во время работы, что приводит к местному перегреву обшивок печи.

Электрическая схема предусматривает сигнализацию о включении и выключении механизмов печи при помощи сигнальных ламп, установленных на пульте управления. Схемой также предусмотрена звуковая сигнализация аварийного останова привода конвейера печи.

 Выгрузка готовой продукции на выходе из пекарной камеры происходит в вспомогательный конвейер, который транспортирует хлебобулочные изделия по кругу до их остывания. Из этого конвейера оператор складывает продукцию в поддоны, а также отбирает брак. Оператору необходимо следить за качеством отбираемой продукции и в случае необходимости корректировать время выпечки и температурный режим в зонах печи.

12.2 Техника безопасности и охрана труда

Хлебопекарная печь является электроустановкой, следовательно при ее эксплуатации возникает опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током. Дверцы ограждений электронагревателей и щитов охлаждения должны запираться ключом с помощью внутренних замков. На двери заграждений наносятся предупредительные надписи: «Под напряжением, опасно для жизни». На внутренней стенке каждого электрощита вывешиваются электрические схемы.

Печи и электрощиты должны иметь болты для последующего присоединения к ним линий зануления или заземления. На месте установки болтов наносится маркировка «заземление» или «земля».

Все металлические части печи, могущие оказаться под напряжением, должны иметь надежный электрический контакт с заземляющим болтом. В электрической схеме должна бать предусмотрена защита от короткого замыкания, для отключения электроустановки в случае пробивки изоляции на токопроводящие части печи. Электрическая схема печи должна соответствовать требованиям ПТБ, ПУЭ и ПТЭ. На электродвигателях и приводимых ими в движение механизмах должны быть нанесены стрелки, указывающие направления вращения. Корпуса электродвигателей и управляющих ими электромагнитных пускателей должны быть занулены или заземлены. Также должны быть занулены или заземлены электронагреватели. Соединительные токоведущие части должны быть надежно изолированы и ограждены. Сопротивление заземляющих устройств, использующихся для заземления электрооборудования, должно быть не более 4 Ом. Сопротивление изоляции в цепи управления электроприемников должно быть больше 0.5 МОм, а в силовой цепи – больше 1 МОм. Раз в год должны проводиться профилактические работы: проверка наличия заземления, измерение сопротивления контуров заземления и выборочное измерение сопротивления изоляции электропотребителей. При остановке печи на длительное время, на период ремонта, а также на время проверки электрооборудования печь необходимо отключить от сети.

При эксплуатации печи из-за работы регуляторов напряжения, электродвигателей, механических передач создается шум. В соответствии с СН 785 – 69 Уровень шума от работающей печи не должен превышать 65 – 70 децибел, шкала А; вибрация на рабочем месте от печи, работающей на установившихся режимах, не более 97 децибел, или 0.35 см/с, в соответствии с СН 627 – 66.

При выпечке хлеба происходит выделение углекислого газа. Поэтому в цеховом помещении должны устанавливаться газоанализаторы, по сигналу которых должна включаться аварийная сигнализации.

Все вращающиеся механические части кинематических цепей механизмов печи должны быть ограждены защитными кожухами. Чистка и смазка механизмов при работе печи воспрещается.

При эксплуатации хлебопекарной печи из-за несовершенства теплоизоляционной конструкции происходит выделение тепла. Наиболее важными пожарно-профилактическими мерами, предусмотренными правилами пожарной безопасности направленными на предотвращение возникновения тепловых импульсов, являются:

а) Предупреждение перегрева подшипников, трущихся деталей и материалов путем своевременной смазки, соблюдения технологии работ, контроля за режимом работы оборудования и контроля за температурным режимом. Температура наружной облицовки печи не должна превышать 45 °С, а температура подшипниковых узлов не должна превышать 60 °С.

б) Изолирование электронагревателей от горючих материалов и конструктивных элементов печи.

в) Обеспечение эффективной вентиляции, исключающей возможность образования в атмосфере помещений пожароопасной смеси.

г) Наличие в хлебопекарном цеху средств тушения пожара.

д) Оборудование хлебопекарного цеха противопожарной сигнализацией.

Как правило, заводские помещения имеют комбинированную систему освещения. Освещенность рабочего места оператора (у выхода хлебобулочных изделий из хлебопекарной камеры) должна соответствовать нормам освещенности. При комбинированной системе освещения, малой точности зрительной работы, среднем контрасте объекта с фоном и газоразрядном источнике света освещенность рабочего места должна быть не ниже 200 лк.

Для наблюдения за тестовыми заготовками в пекарной камере должны быть установлены местные источники света с кнопкой управление у смотрового окна.

Обслуживающий персонал печи должен быть обучен правилам безопасности, действующим на хлебозаводе. Обслуживание электрооборудования печи поручается лицам, имеющим I квалификационную группу по технике безопасности. Для обслуживания системы автоматического регулирования температуры обслуживающему персоналу необходимо изучить инструкцию на регуляторы температуры и регуляторы переменного тока РОТ.

12.3 Расчет зануления

Поражение человека электрическим током возможно как при случайном прикосновении его непосредственно к токоведущим частям, так и к металлическим нетоковедущим элементам электрооборудования (корпусу электрических машин, ванн, светильников и т.д.), которые могут оказаться под напряжением в результате какой-либо аварийной ситуации (замыкания фазы на корпус, повреждения изоляции и т.п.).

Защитное заземление и зануление являются наиболее распространенными, весьма эффективными и простыми мерами защиты от поражения электрическим током при появлении напряжения на металлических нетоковедущих частях (металлических корпусах оборудования).

Опасность поражения электрическим током при прикосновении к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением, может быть устранена быстрым отключением поврежденного электрооборудования от питающей сети. Для этой цели используется зануление (см. рис. 12.1). Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (между фазным и нулевым проводником).

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