Ұн тарту үрдісін автоматтандыру

2. Арнайы бөлім.............................................................................................41

2.1 Ұнтақтау бөлімін автоматтандыру................................................................41

2.2 Ұнтақтау бөліміндегі қозғалтқыштардың электржетегінің

негізгі элементтерін таңдау..................................................................................43

2.3 Ұн тарту үрдісін автоматтандыру желісінде қолданылатын элементтерге таңдау жасау……………………………………………………………………46

2.4 «Білікті станок - елек» жүйесін астық ұнтақтау процесіндегі басқару объектісі ретінде қарастыру                                                                           

2. Арнайы бөлім

2.1 Ұнтақтау бөлімін автоматтандыру

Ұн шығару зауытында астық ұнтақтаудың технологиялық процесі әрқайсысының өнімділігі 250 т/тәул. А және Б екі секцияда жүзеге асырылады. Секциялардағы технологиялық процестерді тағайындау жеке жүргізіледі. Ерекшелігі А секциясында шынылығы жоғары (55% жоғары), ал Б секциясында шынылығы төмен (55% төмен) астық өңделеді.

Астық ұнтақтау бөліміне зауыттың сәйкес секциясымен астықтазалау бөлімінде орналастырылған 6.142 АД-50-ЗЭ автоматты салмақ өлшеуіштен кейін түседі. Бұл бірінші дайындау жүйесінің білікті станогын тұрақты түрде жүктейді (3 суреті).

Ұнтақтау бөлімінде астықты ұнтақтау және өңдеу А1-БЗН (JV13108...M3117, М3202...М3212, М3301...М3314) 61...96 білікті станоктарында жүргізіледі. Ұнтақтау жүйесінің білікті станогынан кейінгі қалған жарма мен ұнтақтарды қосымша ұнтақтау соққылы әсерлі машиналарда – энтолейторларда РЗ-БЭР: (М3031...М3035) 98... 102 және барабанды деташерларда А1-БДГ (М3032...М3030)9...17 жүргізіледі.

Ұнтақталған өнім ірілігі бойынша алты қабылдағышты електе РЗ-БРБ (№3045...М3050)30...36 сұрыпталады. Жармалар мен ұнтақтар біртіндеп жұмыс істейтін үш қатарлы електен тұратын екі қабылдағышты елеу машинасында А1-БСО (М3040-М3044) 47...51 жүзеге асырылады.

Энтолейторлар мен  деташерларды қолдану жарма мен ұнтақтарды үлкен шығыстық коэффициентпен ұнтақтау процесін тұрақтандырумен байланысты. Ұнтақтау жүйесінде бұл коэффициент 70% жету керек.

Дайындау жүйесінен шыққан қабық эндосфермасының бөлігі А1-БВГ (М3102...М3106) 38...42 қауыздан ажырату машинасында ажыратылады.

Ұнды бақылау төртқабылдағышты електе РЗ-БРВ жүзеге асырылады. Бақыланар алдында ұн үш ағымда қалыптанады: ұн 1, ұн 2, ұн 3 үш бұрандалы конвейерлерді (54, 59, 60) олардың астына бұрылысты ақпалы өткізгіш құбырларын жабдықтау арқылы. Мұндай құрылғы ұнды ағым бойынша іріктеуге мүмкіндік береді. Бірінші ағым (ұн 1) 8т/сағ. өнімділікпен іріктеледі; екінші ағым (ұн 2) 4т/сағ. және үшінші ағым (ұн 3) 0,7т/сағ. өнімділікпен іріктеледі.

Бірінші және екінші ағымдағы ұнды бақылағаннан кейін ұнның ақтығын бақылайтын РЗ-БПП 44..А6 аспаптары арқылы өткізеді.

Сурет 12.  Ұнтақтау бөлімінің құрылымдық схемасы (А секциясы):

1, 3, 5 - М3013, М3012, М3011 – арынды сүзгінің шлюзді тығындары; 2, 4 -М3601, М3600, 24..Л6 - М3200; М3201; М3300 - желдеткіштер; 6, 7 - М3004, М3003 - шлюзді сүзгінің шлюзді тығындары; 8 - М3002 – автоматты таратқыш; 9...17 - M3022...M3030 - деташерлар Al-БДГ; 18...22 - М3014...М3019 - жүктегіштер; 23 - М3010, А1-БСО; 52 - М4007,  6.142 АД-50-ЗЭ; 54 - М3008, 59, 60 - М3038, М3039  - бұрамалы конвейерлер; 27 - BV704; 28 - М702 -виброқоректендіргіш; 29 - М3000, 104, 105 - М3100, М3101– ротациялы ауаүрлегіш машиналар; 30...36 - М3045...М3050 - електер РЗ-БРБ; 37 - М3201 - виброцентрофугал; 38...42 -М3102...М3106 - соққылап жуу машиналары 43, 44 -А705, М705 - түсөлшегіш № 1; 45, 46 - А704, М704 - түсөлшегіш № 2; 47...51 - М3040...М3044 - елеу машиналары; 53 - М703 – автоматты салмақөлшеуіш; 55 - BV701; 56 - BV702; 57 -М ~ 3005,  58 - М3006 – шлюзді қоректендіргіштер; 61...96 - М3108...М3117, М3202...М3212, М3301... М3314 – білікті станоктар; 97 - М701 - виброқоректендіргіш М701; 98...102 -М3031...М3035 - энтолейторлар РЗ-БЭР; 103 - М3118 - насос; 106 - М3001 – соңғы елек.

2.2 Ұнтақтау бөліміндегі қозғалтқыштардың электржетегінің негізгі элементтерін таңдау

Электржетегін жобалаудың маңызды бір бөлігі қозғалтқыштың қуатын таңдау болып табылады, себебі  қозғалтқыш электрэнергиясын механикалыққа түрлендіретін негізгі құрылғы болып табылады, сондықтан оны дұрыс таңдау жүйенің жалпы технока-экономикалық көрсеткіштеріне әсер етеді.

Қозғалтқышқа қойылатын негізгі талаптардың бірі оның сенімділігі болып табылады, ал жүйенің жұмыс жасау сенімділігі қозғалтқыш қуатының дұрыс таңдалған жағдайында ғана орындалады.

Қуаты қажетті қуаттан үлкен қозғалтқыш таңдау жүйенің пайдалы әсер коэффициентінің төмендеуіне, орынсыз шығындардың орын алуына және асинхронды қозғалтқыштың қуаттық коэффициентінің төмедеуіне әсер етеді.

Қуаты қажетті қуаттан төмен қозғалтқыш таңдау механизмнің қалыпты жұмыс жасау жағдайына кері әсер етуі мүмкін және қозғалтқыштың есептік жұмыс жасау мерзімінің төмендеуіне әсер етеді.

Қозғалтқыш қуатын таңдаудың негізгі алғышарты қажетті момент, яғни механизм білігіне берілетін момент, қажетті айналу жиілігі болып табылады.

Есептеулерді қарапайымдандыру үшін бұл шамалар технологиялық процесс талаптарына сәйкес белгілі деп есептейміз, яғни тапсырмаға сәйкес қозғалтқыш білігіне түсетін жүктеменің өзгері заңдылығы белгілі және төмендегі өрнекке сәйкес анықталады деп есептейміз:

                                                  (2.1)

Қозғалтқыштың түрі және оның айналу жиілігін реттеу әдісі алдын-ала белгілі деп есептеп, белгілі қатынас  бойынша қажетті қуаттың мәнін анықтаймыз:

,  (кВт)                                            (2.2)

мұндағы - қажетті айналу жиілігі, айн/мин.

Берлген шарттарға сәйкес қозғалтқыш айналу жиілігінің кез-келген мәні кезінде қалыптасқан режимде (M=M_cт)  жұмыс жасайды деп есептеп, қозғалтқыштың түрін және қуатын қажетті жүктеме моменті мен бұрыштық айналу жылдамдығына М_ст, w мәндеріне сәйкес келсі шартты  қанағаттандыратындай етіп таңдап аламыз. 

Қозғалтқыштың есептік қуаты белгілі болған соң каталогтан қуаты есептік қуаттан жоғары болып тбылатын  қысқаша тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыш таңдаймыз.

Қозғалтқыштың қуатын және түрін шамалап таңдап алғаннан кейін, таңдап алынған қозғалтқыштың асқын жүктемені көтере алу қабілеттілігін тексереміз.

Асқын жүктемеге қабілеттілігі қозғалтқыштың төмендегі шартты қанағаттандыра алатындығына тексеру арқылы жүргізіледі: 

Қозғалтқыштыі мометі  немесе , мұндағы к_з- момент бойынша ескеру коэффициенті (есептеулер үшін к_з=1,4 ).

Егер тексеру шарты қанағаттандылмайтын болса, онда қуаты үлкенріек басқа қозғалтқыш таңдап алу керек және осыған дейін жүргізілген есептеулер мен тексерулерді жаңадан таңдап алынған қозғалтқыш үшін қайталау қажет.

Қозғалтқыш қуатын таңдап алғаннан кейін және оның асқын жүктемеге қабілеттілігін тексергеннен кейін қозғалтқыштың өзіндік механикалық сипаттамасын М(s) немесе n(M_ст) тәуелділіктерін  салу керек.

Жиілік түрлендіргішін таңдау электрқозғалтқышының Р_ном, (кВт) номиналь қуаты, I_ном,(А) тогы және жылдамдықты реттеу диапазоны   параметрлері арқылы жүргізіледі, бұрыштық жылдамдықтың ең жоғары және кіші мәндері қозғалтқыштың жасанды механикалық сипаттамаларынан алынады.

Жиілік түрлендіргіштің қуаты мына теңдңдіктерден анықталады:

 немесе .

Жиілік түрлендіргішінің тоғы: ,

мұндағы - токтардың еселік мәні (шамамен  аралығында).

Жиілік түрлендіргіш ток көзіне трансформатор арқылы қосылады, трансформатордың қуаты: .

Электржетегін іске қосушы құрылғы ретінде автоматты қосқыш таңдап алынады, автоматты іске қосқыштың жартылай өткізгішті ажыратқышы бар. Ажыратқыштың номиналь тогы  I_ном.р≥ I_ном.дв, яғни ол қозғалтқыштың тогын өткізе алу керек [6].

Асинхронды электр қозғалтқышымыз бірқалыпты жұмыс жасау үшін басты ескеретін шарт- қозғалтқыштағы магнит ағыны тұрақты болуы қажет.

Егер статорға берілетін кернеудің мәні  болса, онда  болуы қажет.

Жүктеменің сипатына байланысты жоғарыдағы шарт орындалу үшін кернеу мен жиілік бір-біріне пропорционал түрде өзгереді.

Жүктеменің түрлері:

1)              Момент тұрақты( M=const)

                                                      (2.3)

 жүктеменің бұл түріне мысал ретінде конвейерді келтіруге болады.

2)              Қуат тұрақты (P=const).

                             (2.4)

Жүктеменің бұл түріне мысал ретінде әр түрлі көтеру механизмдерін келтіруге болады.

3)              Желдеткіштік сипаттағы жүктеме.

                                                       (2.5)

Жүктеменің бұл түріне мысал ретінде желдеткіштерді, насостарды келтіруге болады.

Біздің жағдайда m = 0 болғандықтан тұрақты момент сипатты жүктеме болады.

Асинхронды қозғалтқыштың электромагнитті момент теңдеуі:

                         (2.6)

Мұндағы статор орамдарына берілетін U₁ кернеуінің өзгеру заңдылығы жүктемеге сәйкес:

  болады;

 - орынбасу сұлбасының дәлділеу коэффициенті;

Жоғарыда келтірілген машинаның электромагнитті момент теңдеуі бойынша  болғандағы моменттің сырғанауға тәуелділігін (M=f(s)) зерттейік. Осы зерттеудің нәтижесінде тұрғызылған сипаттамаларды механикалық сипаттама деп атайды.

Механикалық сипаттаманы тұрғызу үшін сырғанауды нольден бірге дейін өзгертіп отырамыз (s =0 ÷ 1 ). Бұл жерде номинал және критикалық сырғанауларды ескеру қажет.

Сырғанауды былай анықтауға болады:

                                                    (2.7)

Сырғанаудың максиамль шамасын анықтайтын формула:

                                            (2.8)

Жоғарыда келтірілген формулалар бойынша әртүлі жүктемеге сәйкес келетін, жиіліктік реттелетін асинхронды қозғалтқыштың механикалық сипаттамалары [6].

2.3 Ұн тарту үрдісін автоматтандыру желісінде қолданылатын элементтерге таңдау жасау

Сурет 13. Екі каналды өлшеуші-реттеуіш

Кептіргiш шкафтарда, пастеризаторларда, пештерде, cуыту техникасында, және тағы басқа технологиялық жабдықдықтарда қолданылады. Қысым, температура, ылғалдылық, шығын датчиктерінің кең қосылу үшін әмбебап кірістері бар.

Аналогты кiріс үшiн цифрларға фильтрлеу және кiретiн сигналдың коррекциясы жүреді.

Аспаптың функционалдық мүмкіндіктері:

-Кіріс сигналының сандық фильтрациясы.

-Өлшенетін өлшемнің квадраттық түбірін есептеу.

-Өлшенетін екі өлшемнің айырмашылықтары (Т=Т1-Т2).

-Өлшенген Т1, Т2 өлшемдердің ағындағы мәндерінің индикациясы.

-Айнымалы тоқтың қоректену кернеуі 90....245 В 47-63Гц немесе тұрақты тоқ 20-375 В.

-Кірістірілген қорек көзі 24 В.

-Құрылғының беткі панелінің тетіктерін бағдарламалау.

-Қорек көзінен ажыратқанда күйдің сақталуы.

-Күйді бағдарланбаған өзгерістерден қорғау.

-Өлшемдердің жоғары дәлдігі –қателік15 жоғары емес.

-Ортадағы ауа температурасы: -20...+50⁰С.

          -Әмбебап қорек көзі: = 90...264 В (номинал 220 В);

Сурет 14. Аспаптың функционалдық сұлбасы

Термодатчиктің кейбір үлгілері үшпозициялы импульсті реттеу заңдылығы бойынша шығарылады. Бұл жағдайда температураны бір канал бойынша реттеу үшін екі реле қолданылады (Р1 релесі және Р2 релесі). Реттеу режимі үшпозициялы деп аталады, себебі аспап қуатын басқару үшін үш команда қалыптасады (үш позиция) – қыздырылу қуатын жоғарылату (Р1 релесі қосылады), қыздырылу қуатын төмендету (Р2 релесі қосылады) және бейтарап позиция – екі реле де қосылады, қуат өзгермейді. Қуатты сатылы түрде өзгерту үшін импульсті басқару қолданылады. Қыздырылу қуатының жоғарылау және төмендеу сигналдары импульсті түрде беріледі. Импульстің ұзақтығы немесе импульстің қайталану ұзақтығы температураның уставкадан ауытқу шамасына тәуелді. Басқарылатын импульстердің арасындағы аралық уақыт және минималды уақыт баптау режимінің екінші деңгейінде жөндеуші береді.

Егер реттеу объектісінің жоғарғы жылулық инерциясы болса және жылуизоляциясы жақсы болса, онда импульсті басқарусыз үшпозициялы реттеу заңдылығы қолданылуы мүмкін. Бұл жағдайда Р1 релесі температураны жоғарылату командасын қалыптастырады, яғни қыздырғышты қосады, ал Р2 релесі температураны төмендету командасын қалыптастырады, яғни суытқышты қосу. Үшінші күй – екі реле де қосылады да, температура өзгермейді.

Сурет 15. Температура реттеуіштері

ОВЕН ТРМ 1 термореттеуіші кептіру шкафындағы, пештердегі және басқа да технологиялық жабдықтардағы температбраны өлшеу, тіркеу және реттеуге арналған.

Функционалдық мүмкіндіктері

-Кірістік шамаларды реттеу:

-екіпозициялық реттеу;- аналогты П- реттеуіш.

-Аналогты кіріс үшін кіріс сигналын сандық фильтрлеу және коррекциялауда

-Өлшенген шаманың шығыс сигналын 4…20 ма тіркеу

-Импульсті қорек көзі 90…245 В 47…63 Гц

-Аспаптың беткі панелінің тетіктерін бағдарламалау

-Баптауды өзгерістерден қорғау

Сурет 16.  Аспаптың функционалдық сұлбасы

Сурет 17. Ылғалдылық реттеуіші

ОВЕН МПР51-Щ4 аспабы тамақ өнеркәсібінің түрлі салаларындағы кептіру шкафтарында, пештерде технологиялық үрдістердің көпсатылы температура-ылғалдылықты режимдерін басқаруға арналған.

Функционалдық мүмкіндіктері

·       Үш параметрді реттеу

Сурет 18. Аспаптың функционалдық сұлбасы

Сурет 19. Қысым реттеуіші

ОВЕН ТРМ 138 өлшеуші – реттеуіш қысым және температураны өлшеуге, тіркеуге және реттеуге арналған

Термореттеуіш түрлі пештерде және қорғау автоматика жүйесінде қолданылады.

 

Сурет 20. Түрлі типті датчиктерді қосу мысалы

Басқару және индикация үшін арналан құрылғылар

Сурет 21.Индикация үшін арналан құрылғылар

Газды және буды жылытқыш, жылуалмасу аппараттарында, сумен суыту контурында суытушы сұйықтың берілуін және басқа да құрылғылар жүйесінде клапандар мен қақпақшаларды басқаруға қолданылады.

-Температура, қысым, ылғалдылық, шығын датчиктерін кең спектрін қосуға арналған аспап.

-Электромеханикалық жетекті басқару;

-Барлық мүмкін шығыс құрылғыларының типтері:

*Р-э/м реле;

*К-транзисторлік оптопара;

*С- оптопара;

*Т-қатты денені басқару релесі.

-Айнымалы тоқтың қорек кернеуі 90...245В 47...63Гц.

-Кірістірілген қорек көзі 24В

- Құрылғының беткі панелінің тетіктерін бағдарламалау.

- Қорек көзінен ажыратқанда күйдің сақталуы.

(БУ) ПКП1 басқару блогы электрқозғалтқышты ажыратқыштарсыз ақ  автоматты түрде тоқтата алады.

ПКП1Т. Қақпақшаны ашу немесе жабуға сырттан сигнал келсе басқару блогы санаушы таймер арқлы тоқ және уақыт трансформаторынан тоқ күшінің мәнін қадағалап отырады.

Соңғы жағдайды анықтау үш тәсілдің бірімен жүзеге асады:

·         Таймер арқылы саналған тоқ пен уақыт берілген мәні жеткенде (СurA параметрі),  қақпақша ашық күйде де жабық күйде де орнықталған аралықта болады (IntL...IntH);

·         Алдыңғы сияқты қақпақша ашық күйде де жабық күйде де берілген уақытың өтуімен  (IntС);

Сурет 22. Аспаптың функционалдық сұлбасы

Соңғы күйді анықтауда бұл екі тәсіл қақпақшаны тығыз жабуға және оның құрылымының ерекшелігіне байланысты ашық күйін анықтауға мүмкіндік береді.

Қақпақшаның соңғы күйге жеткенде ПКП1, релені 4 іске қосу арқылы сигнализацияны іске қосады.

Электрқозғалтқыштың апаттық ажыратылуы

ПКП1 басқару блогы апаттық жағдайды анықтайды, жетектің басқарылуын, «Апат» релесін ажыратады, және магнитті индекаторларды ажыратады:

·         қозғалыс кезінде қақпақша тұрып қалса;

·         жетек білігі немесе басқа да механизмдер ауытқып кесте.

Қақпақшаның ағымдық күйін бақылау және индикациялау

·         ПКП1 жұмыс басында қақпақшаның қозғалыс уақытын санайтын таймер қосылады және ол оның ашылу пайызын есептейді. Осы параметрлердің екеуін де (қозғалыс уақытын немесе ашылу пайызын) индикатор аспабында көрсетуге болады.

2.4 «Білікті станок - елек» жүйесін астық ұнтақтау процесіндегі басқару объектісі ретінде қарастыру және оның математикалық моделін тұрғызу

Ұнтақтау бөлімінде өнімді ұнтақтау және елеу білікті станоктан және електен тұратын бір жүйеде орындалады. Білікті станок реттеуші органнан тұратындықтан, бұл жүйені автоматтандыру кезінде процестерді басқару үшін қолдануға болады. Білікті станоктардың жұмыс режимін таңдау ұнтақтау бөлімінің жұмысының сандық және сапалық көрсеткіштеріне кәдімгідей әсер етеді. Ұнтақтаудың қарқындылығын анықтайтын негізгі параметр болып, білікті станоктың шығысындағы жалпы қалдық саналады, ұнтақтау тәжірибелік елек – анализаторда елеуішті талдауда арнайы номерленген електен алынған өнім массасының қатынасы арқылы анықталады, шығыстық сынаманың салмағы пайызбен өрнектеледі. Параметр білікті станоктың біліктерінің арасындағы саңылауды өзгерту арқылы реттеледі.

Білікті станоктың жұмысы кезінде німнің шығысы түрлі себептерге байланысты өзгереді, сондықтан електен өткен өнімнің массасы біркелкі болмайды. «Білікті станок - елек» жүйесінің басқару мәселесі електен шыққан ағымдағы бақыланатын өнімнің салмағын анықтап, білікті станоктың біліктерінің арасындағы саңылауға әсер ету және сол арқылы өнімнің шығынын берілген деңгейде ұстап тұру.

Басқару жүйесінің объектісі білікті станоктан, станоктан елекке дейінгі транспорттық бөліктен және електен тұрады. Бұл жағдайда елек бақылаушы орган болып табылады. Ол білікті станоктың жұмысына біршама кедергілер жасайды. Бірақ білікті станоктың саңылауын асареттеу шегінде басқару жүйесінің өзі тұтас алғанда електен шыққан өнімнің сапалық параметрлеріне сондай өзгерістер әкелмейді.

Біліктердің арасындағы саңылаудың қажетті өзгерісі үшін сериялы орындау механизмі ПР-1М базасында дайындалған азайналымды орындау механизмі қолданылады. Саңылау қолмен штурвал арқылы реттеледі. Саңылаудың шектік мәні орындау механизмінің жүріс шегі арқылы шектеледі. Ол үшін орындау механизмінде шекті жағдайда электрқозғалтқышты өшіретін микроқайтақосқыштар орналастырылған.

Ұнтақтау режимін басқару (23 суреті) келесі элементтерден тұрады: өздігінен аққыш 7, білікті станоктан 2, пневмоқабылдағыштан 3, циклон – түсіргіштен 4, шалюзді тығыннан 5, електен 6, шығын өлшеуіштен 7, задатчиктен 8, реттеуіштен 9, саңылауды өзгертетін орындау механизмінен 10. Шығын өлшеуіштен сигнал реттеуіштің өлшеу блогына беріледі, онда задатчиктің сигналымен салыстырылады, осы екі сигнал сәйкес болмаса ауытқу сигналы туады, ол реттеуіштің электронды блогына түседі. Ауытқу сигналын электронды блок біліктер арасындағы саңылауды реттейтін электрқозғалтқыштың орындау механизміне әсер ететін шамаға дейінгі күшейтеді. Орындау механизмі қажетті саңылауды шығын өлшеуішпен өлшенген өнімнің ағымдық мәні қажетті мәнге дейін жеткенше дұрыстайды.

Сурет 23. Ұнтақтау режимінің автоматтандырылған басқару жүйесі