Анализ технологического процесса, как объекта автоматического управления.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.»

Профессионально-педагогический колледж

15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Автоматизация контроля и регулирования частоты вращения двигателя привода ленточного дозатора строительных смесей»

По МДК??.??

«Теоретические основы разработки и моделирования несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов»

Студента 3 курса

Группы АТП-931

Иванов И.И. _________________

Руководитель:

В.В.Дмитриев__________________

Работа защищена с оценкой

«_________________________»

_______________201___г.

Содержание

Введение

Задачей данной курсовой является автоматизация контроля и регулирования частоты вращения двигателя привода ленточного дозатора строительных смесей. Рассматриваемым дозатором является ленточный весовой дозатор непрерывного действия типа "4488 ДН-У"

Его применяют для воспроизведения и точного поддержания заданных значений массы дозы сыпучих материалов в единицу времени (производительности) в технологических линиях различных производств, для автоматизации непрерывных и циклических процессов дозирования (в том числе для затаривающих устройств), а также для организации учета расходования материалов в цементной, металлургической, горнодобывающей, химической, комбикормовой и других отраслях промышленности.

Дозатор — устройство для автоматического отмеривания (дозирования) заданной массы или объёма твёрдых сыпучих материалов, паст, жидкостей, газов. Вариант названия дозатора — диспенсер.

Автоматизация производства – основа развития современной промышленности, генеральное направление технического прогресса. Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, создание условия для оптимального использования всех ресурсов производства.

Автоматизация изменяет характер труда человека, который берет на себя функции технического обслуживания, необходимые для заданного функционирования автоматической системы. Одновременно с изменением характера труда изменяется и содержание рабочей квалификации: упраздняются старые профессии с присущим им тяжелым физическим трудом, быстро растет удельный вес инженерно-технических работников.

В практике разработки и внедрения систем автоматизации технологических процессов на предприятиях промышленности строительных материалов сложилось понятие о трех уровнях автоматизации:

Низший уровень автоматизации – предусматривает автоматический контроль и регулирование отдельных параметров процесса (агрегата), дистанционное управление (со щита управления агрегатом) исполнительными механизмами, сигнализацию отклонения параметров от нормы..

Средний уровень автоматизации – имеет место в условиях, когда применяются более сложные системы автоматизации, с помощью которых достигается большая эффективность ведения процессов.

Высший уровень автоматизации – предполагает разработку и применение автоматизированных систем управления технологическими процессами с использованием управляющих вычислительных машин.

История появления.

Древнегреческое слово δόσις, от которого произошло русское «доза», означало прием лекарства, долю, часть. Пожалуй, только у медиков в древности была острая потребность в точном дозировании. Шли столетия, даже тысячелетия и круг применения дозирования расширился до практически всех аспектов нашей жизни. Оглянитесь вокруг и вы увидите вокруг себя процессы дозирования. Жидкое мыло, падающее вам на ладони из диспенсера, выброс лака для волос из флакона, пена для бритья в том самом нужном объеме, который был вчера, позавчера... Мы привыкли к дозированию в быту, как к само собой разумеющуюся процессу, но человечеству еще более необходимо четкое разделение веществ на максимально равные части в лабораториях.

Отмеривание и дозирование исторически проходило несколько стадий. Капли, весовые части, отмеривание объема в мерной посуде. Настоящим прорывом, значительно облегчающим жизнь лаборантов, стало изобретение дозаторов. Сначала это был простой механический дозатор. Сейчас конструкция этих приборов практически достигла своего совершенства. Точные и удобные, красочные и функциональные, долговечные и надежные — все это базовые, обязательные характеристики, которым должны обладать лабораторные дозаторы XXI века.

В связи с появлением огромного количества приборов появилась потребность в их классификации. Современные дозаторы (лабораторные и промышленные) подразделяются на группы в соответствии со следующими признаками:

1. Степень механизации формирования объема дозы вещества: выделяют автоматические (как с электрическим, так и с пневматическим приводом), а также дозаторы с ручным приводом.

2. Количества одновременно формируемых объемов доз веществ: это может быть дозатор одноканальный или же многоканальный дозатор. Последний может иметь общий или индивидуальный привод для каждого канала.

3. Возможность изменения объема дозы тоже положена в основу классификации. Это могут быть дозаторы с фиксированным объемом (как с одним, так и с несколькими) и приборы с варьируемым объемом. Название, например, будет звучать как «одноканальный дозатор переменного объема».

4. Место нахождения дозатора во время проведения работы так же учитывается. Есть дозаторы, удерживаемые в руке лаборанта, а также настольные (к ним относятся те, которые устанавливаются на сосуд или штатив).

5. Выполняемые прибором функций — один из принципов классификации. Имеются дозаторы для отбора биопроб и разбавления биопроб, для реактивов, многофункциональные и другие.

6. Наличие или отсутствие контакта с узлом дозирования жидкости — следующий критерий. Выделяют дозаторы с воздушным промежутком и без него.

Виды дозаторов

Дозаторы обеспечивают выдачу дозы одного или нескольких продуктов (соответственно, одно- и многокомпонентные дозаторы) одному или разным потребителям (соответственно, одно- и многоканальные Д.); изменяют количество компонентов в заданном соотношении с изменяющимся количеством других дозируемых компонентов (дозаторы соотношения); дозируют вещества в заданной временной или логической последовательности (программные дозаторы). Блок управления каждого дозатора — автоматический регулятор. Наибольшая эффективность использования Д. достигается, если регулятором или его основой служат микро-ЭВМ или мини-ЭВМ, позволяющие компенсировать влияние внешних возмущающих воздействий (например, параметров технологического режима процесса), вести дозирование по заданной программе, удобно представлять информацию оператору и передавать результаты дозирования (например, общий объём прошедшего продукта) на следующий уровень управления.

- Шнековые дозаторы:

Применяется для дозирования сыпучих продуктов, порошков, гранул, паст. Обычно обладают сравнительно невысокой точностью, но последние разработки могут обладать точностью около 0.5% при дозах около 1-10г.

Основное преимущество: простота конструкции, ее чистки и замены шнека.

Недостатки: на точность дозирования сильно влияет погрешность изготовления шнека, для повышения точности используются системы логического контроля. Также недостатком является низкая точность при работе с неоднородным по плотности продуктом.

- Объёмные дозаторы:

Применяют для дозирования газов, жидкостей, паст, реже твёрдых сыпучих материалов (см. Питатель). Дозы от долей см³ до сотен (тысяч для газов) м³, производительность от менее чем см³/ч до тысяч м³/ч (для газов десятков тысяч), погрешность от 0,5 до 10-20 %. Эти дозаторы просты по конструкции, достаточно надёжны.

Недостатки: зависимость объёма дозы, от температуры и давления (особенно для газов), значительная погрешность при дозировании пенящихся сред. Дозаторы дискретного действия в простейшем случае состоят из одной калиброванной ёмкости, снабжённой датчиком уровня, двух клапанов на входе в ёмкость и выходе из неё (для повышения точности и производительности дозаторы могут иметь несколько разных по объёму ёмкостей) и блока управления — двухпозиционного автоматического регулятора. Погрешность до 1,5 %. Сравнительно низкую погрешность и габариты имеют дозаторы дискретного действия на основе объёмных счётчиков продукта (роторы — лопастные, с овальными шестернями, винтовые и др.). Угол поворота ротора, соответствующий объёму прошедшего продукта, преобразуется в сигнал, поступающий в блок управления, который вычисляет общий объём прошедшего продукта, сравнивает его с заданием и формирует сигнал на прекращение подачи продукта.

- Весовые дозаторы:

Применяют для дозирования твёрдых сыпучих материалов, реже — жидкостей. Дозы от нескольких г до сотен кг, производительность от сотен кг/ч до сотен десятков т/ч, погрешность дозирования от 0,1 до 2,0 %.

В современных дозаторах непрерывного действия регулируется скорость потока материала. Дозируемый материал поступает на весоизмерительный транспортёр, например специализированный ленточный конвейер, сигналы задания и расхода подаются в регулятор, который вырабатывает корректирующий сигнал на привод транспортёра, увеличивая или уменьшая скорость потока материала.

Из дозаторов дискретного действия бывают такие, в которых загружаемая ёмкость установлена на силоизмерительных преобразователях — тензометрических или платформенных весах. В открытых ёмкостях с жидкостями массу продукта при дозировании определяют по пропорциональной ей высоте слоя жидкости.

Существуют лотковые весовые дозаторы непрерывного действия. Их отличие от ленточных дозаторов заключается в том, что сыпучий материал из питателя подаётся на неподвижный лоток, закреплённый на тензометрическом датчике.

Одним из подвидов весового дозатора является Мультиголовочный дозатор. Его принцип работы основан на подборе комбинаций из нескольких бункеров для достижения заданного веса.

Анализ технологического процесса, как объекта автоматического управления.

Дозатор — управляемый электронным контроллером ленточный конвейер с регулируемым асинхронным приводом, снабженный тензометрической весоизмерительной системой и датчиком скорости движения ленты. В процессе работы происходит непрерывное взвешивание материала, проходящего над весоизмерительным устройством, а также измерение скорости движения ленты. Управляющий контроллер рассчитывает текущую производительность дозатора и, при необходимости, формирует корректирующий сигнал на регулируемый частотный привод. Ленточный конвейер (собственно дозатор), система управления и тарировочные устройства для калибровки и поверки дозатора.

Таблица 1.1

В зависимости от физико-механических характеристик дозируемых материалов применяются различные варианты исполнений приемного бункера (стандартный, клинкерный, удлиненный для трудносыпучих материалов и бункер с успокоительной камерой для подвижных материалов). Предусматривается возможность установки стержневого шибера или шиберной задвижки, а также аспирационного укрытия.

Для химической промышленности выпускаются дозаторы с обрезиниванием всех барабанов и роликов, с антикоррозионным покрытием металлических конструкций.

Для мелкодисперсных материалов разработана конструкция дозатора, оснащенного роторным питателем с единой системой управления. Для дозирования зависающих материалов дозатор комплектуется вибробункером.

Для работы дозатора с питающим устройством на загрузке (тарельчатый, роторный, шнековый питатель) разработана конструкция с дополнительным весоизмерительным узлом и единой системой управления.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: