Тема бизнес плана: АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДЕННОГО ПРОДУКТА

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ОХЛАЖДЕННЫЕ ПРОДУКТЫ, СТАБИЛИЗАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, ХЛАДОАГЕНТ,
КОНДЕНСАТ, ИСПАРИТЕЛЬ

Целью дипломного
проекта
является разработка автоматизированной системы стабилизации температуры
охлажденного продукта, которая поддерживает температуру охлаждаемого продукта на заданном уровне путем
изменения расхода хладоагента включением-отключением компрессора.

Цель холодильного хранения - исключить изменения состояния хранимых
продуктов, и с этой стороны, казалось бы, хранение нельзя считать процессом.
Однако такая цель недостижима. Поэтому реально достижимая цель холодильного
хранения пищевых продуктов ограничивается замедлением изменений и именно тех,
которые, так или иначе, ухудшают качество продукта. Основное средство
достижения такой цели - стабильная, достаточно низкая температура
хранения, но помимо низкой температуры немаловажную роль играют и другие
условия.

5. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

5.1. Разработка принципиальной электрической схемы

Все схемы по видам разделяются на: электрические, гидравлические, пневматические, кинематические и комбинированные. Но, в зависимости от того, какой характер имеет электрическая установка (различные приводы, линии), дополняя электрические схемы, порой, составляют схемы других видов, допустим, кинематические. Если такие схемы могут послужить для наилучшего понимания электрической схемы, то рекомендуется схемы двух типов выводить на одном чертеже [7].
Схемы разделяются на семь видов: структурные, функциональные, принципиальные, соединений (монтажные), подключений (схемы внешних соединений), общие и расположения.
С помощью принципиальной электрической схемы (ПЭС), можно определить целый состав приборов, аппаратов и устройств (а также связь между ними), которые своим действием обеспечивают решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации.
Принципиальные схемы в практике разделяются на два типа. Один из них изображает исходные (силовые) сети, и, как правило, выполняется в однолинейном изображении.
На чертеже изображают, зависящие от назначения схемы таким образом:
а) исключительно цепи питающей сети (источники питания и линии, которые от них отходят)
б) исключительно цепи распределительной сети (электроприемники, линии, которые их питают);
в) для маленьких объектов на принципиальной схеме совмещают изображения цепей питающей и распределительной сетей.
Второй тип принципиальных схем показывает управление приводом, линией, защиту, блокировки, сигнализацию. Данные схемы, до появления ЕСКД, именовались элементными или развернутыми.
Принципиальные схемы такого типа выполняют каждую на отдельных чертежах или отдельные из них изображают на одном чертеже, если это может помочь прочесть схему и немного увеличивает масштабы чертежа. Напрмер, на одном чертеже сочетают схемы управления и общей автоматики или защиты, измерения и управления и тому побобные. Полная принципиальная схема включает элементы и электрические связи между ними, передающие целое представление о принципе работы электроустановки, что может позволить прочитать ее схему.
Не смотря на полную принципиальную схему, осуществляют принципиальные схемы отдельных изделий. Принципиальная схема изделия, как правило, является частью полной принципиальной схемы, которая именуется выкопировкой из нее. К примеру, схема принципиальная блока управления отображает лишь те элементы, устанавливающиеся в блоке управления. Из данной схемы, как видно, невозможно понять представление о работе электроустановки в целом, и в данном смысле принципиальные схемы изделий чтению не поддаются. Но из принципиальной схемы изделия абсолютно понятно, что установлено в изделии и какие соединения надо осуществить в его пределах, т.е, понятно, что нужно изготовителю изделия.
Схемы соединений (монтажные) нужны для протекания по ним электрических связей в границах комплектных устройств, электроконструкций, то есть, соединений аппаратов друг с другом, аппаратов с наборными рейками и тому подобные. К схемам соединений, в свою очередь, относятся схемы, по которым выполняются соединения в границах конкретной электроустановки, то есть, соединяют ее части. Примером данной схемы послужит схема соединений электропривода задвижки.
Схемы подключения (схемы внешних соединений) используются для объединений электрооборудования друг с другом проводами, кабелями, а, порой, и шинами. К тому же, подразумевается, что данное электрическое оборудование территориально «разбросано». Схему подключений изготовляют, например, для соединений между различными комплектными устройствами, для соединений между комплектными устройствами, у которых отдельно стоят электроприемники и аппараты, для соединений отдельно стоящих аппаратов между собой и тому подобные.
К схемам подключений относятся, в свою очередь, соединения между различными монтажными блоками, которые входят в строение одного комплектного устройства, к примеру, соединения в пределах щита управления, который превышает в длину размер 4 метра (наибольшая длина монтажного блока, в пределах которого предприятие-изготовитель выполняет сам все соединения, составляет 4 метра).
Принципиальные схемы осуществляют две главные функции:
1. Показывают, как воспроизводится схема. Когда читаешь символы и следуешь взимным их соединениям, то по принципиальной схеме можно восстановить целое устройство
2. Благодаря им можно увидеть общую информацию о функционировании и составе схемы. Это помогает понять то, как работает устройство. Эти данные важны при ремонте или усовершенствовании устройства.
По принципиальным схемам происходит тестирование безошибочности электрических соединений при монтаже и наладке электрооборудования. От того, качественно разработана данная схема или нет, зависит слаженность работы производственного механизма, продуктивность и безопасность при работе.
Существует несколько правил для формирования электрических принципиальных схем:
В течение создания принципиальной схемы, к тому же, уточняются типы, исполнения и технические данные электродвигателей, электромагнитов, конечных выключателей, контакторов, реле и тому подобные.
Вспомним, что на принципиальной схеме компоненты любого электрического устройства, аппарата или прибора изображаются отдельно и располагаются, чтобы было удобно читать схему, в разных ее местах в зависимости от функций, которые они выполняют.
Все компоненты одного того же устройства или другого прибора оснащаются одним и тем же буквенно-цифровым обозначением, например: KM1 — контактор линейный первый, KT — реле времени и тому подобные.
2. Электрическая принципиальная схема существует для отображения всех электрических связей между компонентами электрооборудования производственного механизма, которые в нее входят. На принципиальных схемах силовые цепи, как правило, размещаются слева и изображаются толстыми линиями, а цепи управления помещаются справа и чертятся тонкими линиями.
Принципиальная схема создается, используя существующие типовые узлы и схемы автоматического управления электропроводами (допустим, схем магнитных контроллеров и защитных панелей - для кранов, схем узлов перехода от наладочного режима к автоматическому, с помощью раздельных кнопок управления или переключателя режимов — для металлорежущих станков и так далее).
3. Релейно-контактные схемы нужно создавать, учитывая при этом наименьшую загрузку контактов реле, контакторов, путевых выключателей и т. п., чтобы снизить коммутируемую ими мощность, применить усилительные устройства, такие как полупроводниковые усилители и другие.
4. Чтобы повысить надежность работы схемы необходимо сделать выбор на самом простом варианте, который имеет маленькое количество органов управления, аппаратов и контактов. Для этого нужно, к примеру, использовать защитные аппараты для электродвигателей, которые не работают одновременно и кроме этого осуществить управление дополнительными приводами от аппаратов главного привода, в том случае, если они работают в одно и тоже время
5.Цепи управления в непростых схемах необходимо соединяться с сетью через трансформатор, который понижает напряжение до 110 В. Благодаря этому, исключается электрическое взаимодействие силовых цепей и цепей управления; устраняется вероятность ошибочных срабатываний релейно-контактных аппаратов при замыканиях, на землю в цепях их катушек. Несложные схемы электрического управления разрешено присоединять напрямую к питающей сети.
6. Напряжение на силовую цепь и цепь управления должно подаваться с помощью вводного пакетного выключателя или автоматического выключателя. При эксплуатации на металлорежущих станках или другой техники только двигателей постоянного тока в схеме управления необходимо применять так же технику, которая генерирует постоянный ток.
7. Разные контакты однй и той же электромагнитной техники (контактора, реле, командоконтроллера, путевого выключателя и другие) рекомендуется, если возможно, подключать к одному полюсу или фазе сети. Этот ход позволит реализовать наиболее высокую работоспособность техники (нет вероятности пробоя и замыкания по поверхности изоляции между контактами). Из вышесказанного можно сделать следствие, что один вывод катушки всех электрических аппаратов, если есть возможность, стоит подсоединять к одному полюсу цепи управления.
8.Для того, чтобы электрическое оборудование работало, необходимо предусмотреть способы электрической защиты и блокировки. Электромашины и аппараты имеют защиту от коротких замыканий и перегрузок, что недопустимо.
В схемах управления электроприводами станков, молотов, мостовых кранов необходима нулевая защита. С помощью неё устраняется возможность самопроизвольного запуска электрических двигателей, когда снимают или подают напряжение питания
Электрическая схема обязана быть сделана так, чтобы, когда перегорали предохранители, обрывались цепи катушек, приваривались контакты не должновозникать аварийных режимов работы электропривода.
Помимо этого, у схем управления должны быть блокировочные связи, чтобы предотвращать аварийные режимы, если оператор совершил ошибочное действие. А так же блокировочные связи нужны для обеспечения нужной последовательности операций.
9. В трудных схемах управления нужно предугадать сигнализацию и электроизмерительные приборы, благодаря которым оператор способен следить за режимом работы электроприводов. Лампы, служащие для сигнализации, работают на низком напряжении, например 6, 12, 24 или 48 В
10. С целью комфорта использования и верного монтажа электрического оборудования зажимы всех элементов электрических аппаратов, машин (сюда относятся главные и дополнительные контакты, катушки, обмотки и другое) и провода на схемах маркируются
На рисунке 5.1 показана ПЭС процессы автоматизации стабилизации температуры.
Когда включается автоматический выключатель QF1, то силовые установки снабжаются напряжением
Чтобы запустить двигатель циркуляционного насоса необходим компьютер оператора, или иначе запуск возможен с помощью нажатия кнопки SB1 "Пуск", в щитке по месту, в итоге замкнётся выход 8 ПЛК-154, реле КМ3 заработает, замкнет свои контакты и снабдит напряжением двигатель М2, и силовую цепь.
Для отключения двигателя насоса, необходим также компьютер оператора или же нужно нажать кнопку SB2 "Стоп"
В том случае, если во время работы произойдёт непредусмотренная ситуация, сработает защита. К примеру, если в испарителе уровень конденсата станет выше максимальной отметки Laв, тогда разомкнется выход 6 контроллера ПЛК-154, и выключается реле КМ1, КМ2 и КМ3. В связи с отключением реле КМ3 произойдёт отключение двигателя М2 и всей силовой цепи.
Благодаря отключению реле КМ2 выключится сигнализация, потому что его контакты замкнутся без питания на управляющей обмотке. Аналогично работает защита по давлению хладагента
В системе были приняты вспомогательные узлы защиты, такие как электромагнитные реле КМ1, КМ2 и КМ3, автоматический выключатель QF, защищающий всю цепь от токов короткого замыкания.