Общие сведения. Исследование дискретной системы управления электроприводом дельта-скреперной установки на элементах Logo!

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Исследование дискретной системы управления электроприводом дельта-скреперной установки на элементах Logo!

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование микропроцессорных устройств Logo! на230 В для управления электроприводом дельта - скреперной установки.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

Лабораторный стенд предназначен для:

- изучения технологических требований к электроприводу дельта-скреперной установки и разработки алгоритмов автоматизированного управления этой установкой;

- изучения функциональных возможностей логических модулей дискретного управления Logo! на230 В для использования их в системе управления электроприводом дельта-скреперной установки;

- исследования алгоритмов дискретного управления электроприводом дельта-скреперной установки.

Общие сведения

Дельта-скеперная установка применяется при беспривязном боксовом содержании КРС для уборки навоза из открытых навозных проходов. Комплект дельта-скреперной установки позволяет выполнить выгрузку навоза, как из торцов, так и с середины помещения. Дельта-скреперы оснащаются электроприводом. Цепи собираются с помощью соединительных звеньев.

Очистка прохода от навоза происходит при использовании дельта-скрепера, имеющего автоматический режим управления. Процесс движется медленно, и никаких препятствий для перемещений животных не возникает, так как система в целом и её отдельные составляющие элементы рассчитаны, в первую очередь, исходя из соблюдения безопасности животных. Таким образом, на момент уборки прохода вероятность возникновения травм у животных сведена к минимуму. Эффективность работы скреперной системы навозоудаления обусловлена ещё и тем, что улучшаются условия микроклимата во внутренних помещениях коровника вследствие снижения уровня содержания аммиака в воздухе за счет отсутствия значительных вредных испарений. Создаются комфортные условия в коровнике для животных.

Система управления позволяет задать частоту очистки, количественные показатели проходов и другие параметры: оптимальные условия уборки – по одному разу в 2-3 часовой промежуток. Ограничение передвижения скреперов осуществляется при помощи конечных выключателей, установленных около приводной станции.

Навоз сдвигается по навозным проходам, расположенным вдоль всего комплекса, и перемещается к подпорной стенке в навозохранилище. Под собственным весом навоза происходит отделение жидкости, которая по каналу поступает в перекачивающий резервуар, расположенный ниже по уровню. Сюда же идут стоки с преддоильных площадок, скотопрогонов, и технические воды, образовавшиеся в результате промывки оборудования после доения и подмывания вымени коров. Из перекачивающего резервуара стоки попадают в навозохранилище для дальнейшего хранения и брожения навоза.

Параметры дельта- скреперной установки (рис. 1):

Тип установки - стационарный, возвратно-поступательного действия

Установленная мощность 1, 1 кВт

Длина контура 170 м

Ширина захвата 1, 80–3, 00 м

Размер навозного канала (ширина х глубина) 1, 80-3, 00 х 0, 20 м

Скорость рабочего органа 5, 1 м/мин

Количество обслуживаемого поголовья скота 80-180 голов

Рис. 1. Технологическая схема дельта-скреперной установки

Релейно-контактная схема ручного управления дельта-скреперной установкой приведена на рис. 2, релейно-контактная схема автоматизированного управления дельта-скреперной установкой приведена на рис. 3.

Назначение элементов схемы на рис. 2:

А, В, С, N – фазы питающего напряжения сети;

QF – автоматический выключатель напряжения питания;

КМ1 – электромагнитный пускатель, включает электродвигатель «вперед»;

КМ2 – электромагнитный пускатель, включает электродвигатель «назад»;

КК – тепловое реле для защиты электродвигателя от перегрузки;

М – асинхронный электродвигатель привода дельта-скрепера;

SB1 – кнопка «Стоп»;

Рис. 2. Релейно-контактная схема ручного управления

Рис. 3. Релейно-контактная схема автоматизированного управления

SB2 – кнопка «Пуск вперед»;

SB3 – кнопка «Пуск назад»;

SQ1 – конечный выключатель, ограничивающий перемещение дельта-скрепера «вперед»;

SQ2 – конечный выключатель, ограничивающий перемещение дельта-скрепера «назад»;

КТ – реле выдержки времени, задающее время паузы при реверсе дельта-скрепера;

HL1, HL2 – сигнальные лампочки.

Релейно-контактная схема ручного управления дельта-скрепером работает следующим образом:

- в исходном состоянии положение всех контактов схемы соответствует изображенному на рис. 2, поэтому двигатель М – отключен;

- при кратковременном нажатии SB2 срабатывает КМ1, его контакты блокируют кнопку SB2 и включают двигатель М для работы «вперед»; при достижении дельта-скрепером выключателя SQ1 происходит через его размыкающие контакты отключение КМ1 и остановка М, а через замыкающие контакты SQ1 получает питание катушка реле КТ; с заданной выдержкой времени контакты реле КТ замкнутся и сработает КМ2; контакты КМ2 заблокируют кнопку SB3 и включают двигатель М для работы «назад»; при достижении дельта-скрепером выключателя SQ2 происходит через его размыкающие контакты отключение КМ2 и остановка М, а через замыкающие контакты SQ2 получает питание катушка реле КТ; с заданной выдержкой времени контакты реле КТ замкнутся и сработает КМ1; контакты КМ1 заблокируют кнопку SB2 и включают двигатель М для работы «вперед»;

- для остановки работы дельта-скрепера необходимо кратковременно нажать кнопку SB1, после этого все элементы схемы примут исходное состояние; аналогичные действия произойдут при срабатывании реле перегрузки по току КК, т.е. размыкании контактов реле КК;

- при помощи нажатия кнопок SB1, SB2, SB3 осуществляется работа дельта-скрепера в пуско-наладочном режиме, выполняемом при регулировке установки.

Назначение элементов схемы на рис. 3 полностью соответствует назначению элементов на рис. 2, только реле выдержки времени КТ на рис. 2 обозначено на рис. 3.3 как реле КТ2, а также добавлены следующие элементы:

SA – тумблер включения автоматического режима работы дельта-скрепера;

КТ1 – программное реле выдержки времени, задающее циклограмму работы дельта-скрепера при помощи своих контактов КТ1.1 и КТ1.2.

Схема автоматического управления (рис. 3) дельта-скрепером работает аналогично схеме ручного управления (рис. 2). Отличия заключаются в том, что при включенном тумблере SA не надо нажимать кнопку SB2, ее функцию выполняют контакты КТ1.1; соответственно вместо нажатия кнопки SB1 – используются контакты КТ1.2.

Микропроцессорные устройства дискретного управления LOGO! предназначены для замены релейно-контактной аппаратуры в существующих схемах автоматики и построения вновь разрабатываемых схем. Эти элементы в настоящее время выпускаются 5 и 6 серий. Устройства старших серий полностью заменяют устройства 3 и 4 серий. Устройства старших серий включают новые дополнительные модули, имеют более высокую частоту коммутации, расширенные функциональные возможности и т.д.

Основное назначение логических модулей LOGO! это построение дискретных устройств автоматики с логической обработкой информации. Алгоритм их функционирования задается программой, составленной из набора встроенных функций. Для программирования элементов LOGO! разработано специальное программное обеспечение LOGO! Soft Comfort. Стоимостные показатели элементов LOGO! позволяют рекомендовать их применение в случае замены этими устройствами комбинаций электромагнитных реле, состоящих из 2х реле времени и 3…4х промежуточных реле.

Элементы LOGO! подразделяются:

по функциональному назначению – логические модули LOGO!; модули расширения; коммуникационные модули; блоки питания; модули LOGO! Contact; текстовый дисплей LOGO! TD; дополнительные принадлежности;

по напряжению питания – класс 1, это напряжение постоянного тока 12 В, напряжение постоянного или переменного тока 24 В; класс 2, это напряжение постоянного и переменного тока 115…240 В;