Курсовая работа. По дисциплине: «автоматизация технологических процессов»

по дисциплине: «Автоматизация технологических процессов»

НА ТЕМУ: «Разработка системы автоматического регулирования работы зерносушилки»

Выполнил студент группы АИ-4-4 Зубков И.В.

Проверил: доцент Пиляев С.Н.

Воронеж – 2015 г.

Целью курсовой работы является закрепление и углубление теоретических знаний, полученных студентами при изучении указанного раздела, и приобретение навыков самостоятельного решения расчетно-конструкторских задач.

При выполнении курсовой работы студент должен научится самостоятельно работать с технической литературой, развивать у себя умение критически оценивать результаты расчетов, проявлять самостоятельность в решении задач, возникающих в процессе проектирования.

Курсовая работа представляет собой отчет студента о знаниях, полученных им при изучении дисциплины, и о способностях к самостоятельной работе. Законченная курсовая работа должна отражать умение студента обоснованно подходить к выбору технических решений, четко и грамотно излагать свои мысли, наглядно представлять результаты расчетов как в виде схем и чертежей, так и форме расчетно-пояснительной записки.

В задачу курсовой работы входит разработка системы автоматического управления объекта в соответствии с полученными от руководителя дополнительными исходными данными.

Вариант 3. Датчик LE имеет аналоговый выход в виде постоянного тока (4 – 20 мА). Диапазон измерения 0 – 100% заполнения. Датчик влажности ME имеет аналоговый выход в виде постоянного тока (4 – 20 мА). Диапазон измерения 5 – 20% относительной влажности зерна.

Функционально-технологическую схему автоматизации объекта управления

Рисунок 1 – Схема зерносушилки

Разработать систему автоматического управления зерносушилкой (рис. 1). Зерносушилка представляет собой цилиндр, внутри которого проходит вентиляционный канал. В этот канал, с помощью вентиляции подается воздух, который, через отверстия в вентиляционном канале, проходит через зерно, снижая его влажность. Сверху канал закрывается, с помощью лебёдки, заглушкой. Положение заглушки соответствует текущему уровню зерна в сушилке. После достижения заданной влажности зерна происходит выгрузка бункера с помощью выгрузного транспортёра. В качестве привода во всех устройствах используются трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Технологический процесс сушки зерна осуществляется следующим образом.

По сигналу с пульта управления (кнопка «Пуск») приводится в действие загрузочная нория. Уровень загрузки зерна контролируется датчиком уровня LE. При достижении заданного уровня зерна нория останавливается. Одновременно, с помощью лебёдки, на этот же уровень устанавливается заглушка.

Далее запускается двигатель вентилятора М2. Влажность зерна измеряется с помощью датчика влажности ME. При достижении заданной влажности (10-12%) двигатель вентилятора выключается и на пульте оператора загорается сигнальная лампочка «Готов к выгрузке».

По сигналу с пульта управления (кнопка «Выгрузка») начинает работать выгрузной транспортер. При достижении нулевого уровня зерна выгрузной транспортёр останавливается.

Далее цикл работы повторяется.

Принципиальная схема системы управления нашего объекта имеет вид

Рассмотрим работу данной схемы. Пусть автоматический выключатель QF1 замкнут, а также замкнуты соответствующие автоматические выключатели QF2, QF3, QF4, QF5 в силовых цепях питания электродвигателей М1, М2, М3 и М4. Включение электродвигателя М1 осуществляется при нажатии кнопки SB1, после чего ПЛК подаёт соответствующий сигнал на выход Q1 тем самым приводя в действие магнитный пускатель KM1 который после срабатывания замыкает свои контакты в силовой цепи включая двигатель. Электродвигатель приводит в движению погрузочный транспортёр нории и начинается процесс заполнение бункера зерном. Уровень загрузки зерна контролируется датчиком уровня LE. При достижении заданного уровня зерна отключается кнопка SB1 и нория останавливается. Одновременно, с помощью лебёдки за управление движения которой отвечает электродвигатель М4, на этот же уровень устанавливается заглушка. Изменение положения заглушки на разные уровни осуществляется за счёт реверса двигателя М4, и использования двух магнитных пускателей КМ4 и KM5, которые в данной схеме подключены к выходам Q1, Q2 блока расширения ПЛК.

Далее при замыкании кнопки SB2 запускается двигатель вентилятора М2. Влажность зерна измеряется с помощью датчика влажности ME. При достижении заданной влажности (10-12%) двигатель вентилятора выключается и на пульте оператора загорается сигнальная лампочка HL1 «Готов к выгрузке».

По сигналу с пульта управления (кнопка «Выгрузка», SB3) включается двигатель М3 и начинает работать выгрузной транспортер. При достижении нулевого уровня зерна выгрузной транспортёр останавливается.

Далее цикл работы повторяется.

Рисунок 3 – Циклограмма состояний работы двигателя нории

Рисунок 4 – Циклограмма состояний работы вентилятора

Рисунок 5 – Циклограмма состояний работы выгрузного транспортёра

Рисунок 6 – Циклограмма состояний работы лебёдки заглушки

Для нашей схемы был выбран ПЛК LOGO 12/24 RC c блоком расширения DM 8 (6ED1055-MB00 - 0BA1=12/24 В).