|
|
Автоматизация системы дозирования и смешивания компонентов комбикормов. Автоматизация системы дозирования и смешивания компонентов комби. 1. Обоснование функциональной схемы системы автоматизации процесса дозирования сыпучих материалов
4. Выбор датчиков и элементов измерительной системы
В данном разделе рассматривается выбор датчиков веса, нормирующего усилителя и путевых выключателей.
4.1 Выбор датчиков веса
Для контроля веса дозирующего бункера необходимо установить как минимум три датчика веса. Поскольку максимальный вес дозирующего бункера составляет 25 тонн, каждый датчик должен быть рассчитан на 25/3 = 8,3 тонны. Также необходимо учитывать вес самого дозирующего бункера и прикрепленного к нему оборудования.
Выбираем тензометрический S-образный датчик сжатия-растяжения модификации 60001 производства Vishay Sensortronics с максимальным пределом измерения 10 тонн. Основные технические характеристики выбранных тензодатчиков приведены в Таблице 19.
Таблица 19 – основные технические характеристики тензодатчиков
Наибольший предел измерения (НПИ), т
|
10
|
Класс точности по ГОСТ 30129 (МОЗМ Р 60)
|
С3
|
Число поверочных интервалов, ед.
|
1000
|
Направление измеряемого усилия
|
Растяжение/сжатие
|
Рабочий коэффициент передачи (РКП) мВ/В
|
3
|
Компенсированный диапазон температур, 0С
|
- 10…+40
|
Рабочий диапазон температур, 0С
|
- 30…+40
|
Допустимая перегрузка, % от НПИ
|
50
|
Разрушающая нагрузка, % от НПИ, не менее
|
300
|
Входное электрическое сопротивление, Ом
|
380±10
|
Выходное электрическое сопротивление, Ом
|
349±3
|
*Напряжение питания постоянного тока, не более, В
|
15,0
|
Электрическое сопротивление изоляции, ГОм, не менее
|
5
|
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254 (МЭК 529-89)
|
IP 67
|
Рисунок 22 - Внешний вид тензодатчика (модификация 60001)
Стоимость одного датчика составляет от 11000 рублей, полные затраты на датчики веса составляют 33000 рублей.
4.2 Выбор нормирующего устройства
Устройство стандартизации должно иметь не менее трех входов датчиков и суммировать входные сигналы. Исходя из этих условий, мы выбираем прибор стандартизации Tenzo-M SNU4-010. Технические характеристики приведены в таблицах 12 и 13.
Таблица 20 – Основные технические характеристики SNU4-010
Модель
|
Кол-во каналов
|
Выход
|
Питание
|
СНУ4-010
|
4, суммирующий
|
0…10 В
|
2 х 12 В, 0.2 А
|
Таблица 21 – Подробные технические характеристики SNU4-010
Напряжение питания усилителя (постоянное), В
|
24
|
Количество подключаемых датчиков (R=350 Ом)
|
4
|
Потребляемый ток, мА, не более
|
200
|
Рабочий коэффициент передачи (РКП) мВ/В
|
1
|
Сопротивление нагрузки, Ом
|
400
|
Суммарная погрешность в рабочем диапазоне температур, %
|
0.05…0.1
|
Рабочий диапазон температур, 0С
|
-30…+60
|
Допустимый температурный диапазон, 0С
|
-40…+85
|
Габаритные размеры корпуса (без учета гермовводов), мм
|
125х78х58
|
Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254 (МЭК 529-89)
|
IP65
|
Рисунок 23 – Внешний вид нормирующего устройства
Усилитель стандартизации также может поставляться в комплекте с источником питания. Блок питания выполнен в пластиковом корпусе с возможностью крепления на DIN-рейку. Мы выбрали блок питания BP220-24 / 12x2, который подает питание на NSU. Цена 1445 руб.
Технические характеристики БП220-24 / 12х2:
1. Входное напряжение может быть постоянным или переменным.
2. Переменное входное напряжение - от 170 до 270 В, частота от 45 до 70 Гц.
3. Постоянное входное напряжение - нерегулируемое, от 170 до 270 В.
4. Блок питания сохраняет свои параметры при подаче входного постоянного напряжения обратной полярности.
5. Максимальная потребляемая мощность при максимальной выходной нагрузке - не более 22 Вт.
6. Выходное напряжение - постоянное (24 ± 5) В; ток нагрузки от 0 до 0,8 А; размах пульсаций не более 800мВ.
7. Время установки выходного напряжения на номинальное значение во всем диапазоне входного напряжения и температуры окружающей среды не более 1 с.
8. Выход блока питания защищен от короткого замыкания. После устранения короткого замыкания работоспособность блока питания восстанавливается менее чем за 1 с.
4.3 Выбор концевых выключателей
Концевые выключатели мгновенного действия серии ВК-200, ВК-300 предназначены для работы в электрических цепях управления переменного тока напряжением до 660 В, частотой 50-60 Гц и постоянного тока с напряжением. до 440 В, под воздействием регулирующих упоров (кулачков) в определенных точках пути контролируемого объекта. Выключатели можно устанавливать в любом положении в местах, не защищенных от пыли и случайных брызг воды или масла, падающих вертикально или под углом к вертикали (для ВК 200) или брызг с водой или маслом.
Рисунок 24 - Габаритные и установочные размеры ВК-200(300)
Рисунок 25 – Схема присоединения
Таблица 22 - Технические характеристики выключателей ВК 200 (300)
Номинальное напряжение, В
|
постоянный ток
|
110
|
переменный ток 50/60 Гц
|
220
|
Номинальный ток, А
|
16
|
Усилие срабатывания выключателя, Н, не более
|
80
|
Продолжение таблицы 22.
|
|
Усилие отпускания выключателя, Н, не более
|
2
|
Рабочий ход привода, градусов
|
14°
|
Время срабатывания не более, с
|
0,04
|
Конструктивное исполнение
|
Рычаг с роликом
|
Степень защиты
|
IP54
|
Количество и род контактов
|
1"Замык." + 1"Разм."
|
Частота включений в час, не более
|
600
|
Механическая износостойкость, млн. циклов, не менее
|
16
|
Коммутационная износостойкость, не менее, по группам
|
Б - 1млн. циклов ВО
|
Цена, руб.
|
281,40
|
Сальник для ВК, р
|
20,00
|
Итого, руб.(с сальником)
|
1204
|
5. Выбор элементов системы управления
Таблица 23 – Сравнительный выбор малых модульных ПЛК для системы управления ТП
|
MFD-Titan (MFD-CP8-NT-RA17), фирма “Moeller”
|
“Tecomat Foxtrot” (CP 1004), фирма “Teco”
|
1 Технические характеристики
|
|
1.1 количество каналов ввода/вывода;
|
12DI; 4DI/1AI; 4DO
|
8DI; 4DI/4AI; 6DO
|
– дискретные входы / выходы
(Т=транзисторы, R=реле)
|
12/4R
|
8/6R
|
– аналоговые / выходы
|
4/1
|
4/-
|
1.2 уровни напряжения входов/выходов;
|
12/24DC/115,240AC
|
24DC/240AC
|
1.3 быстродействие
|
0,1-0,3 мс
|
0,4 мс
|
1.4 напряжения изоляции.
|
1,5 кВ
|
4 кВ
|
2. Эксплуатационные характеристики
|
|
– диапазон рабочих температур;
|
от 0 °C до +55 °С
|
от 0 °C до +55 °С
|
–относительная влажность, %.
|
5-95
|
10-90
|
3. Потребительские свойства
|
|
3.1 надежность
|
|
|
– наработка на отказ(MTBF);
|
150 000 ч
|
200 000 ч
|
– среднее время восстановления(MTTR).
|
-
|
-
|
4 массогабаритные характеристики
|
|
|
- масса
|
0,340 кг
|
0,350 кг
|
- габариты
|
107,5х90х29,5
|
106x90x65
|
5.1 Малый модульный ПЛК Tecomat Foxtrot
Это компактное устройство оснащено процессором, энергонезависимой памятью, интегрированной системой программирования, миниатюрной ЖК-панелью и несколькими кнопками для входа в программу и некоторые параметры во время работы. Устройство имеет дискретные и аналоговые входы и выходы, а также различные функциональные программные блоки, такие как таймеры, счетчики, компараторы, часы реального времени и многое другое.
Таблица 24 – Параметры модулей фирмы «Teco»
Параметры
|
Процессорный модуль
CP 1004
(TXN 110 04)
|
Периферийный модуль
IB-1301
(TXN 113 01)
|
Периферийный модуль
IR-1501
(TXN 115 01)
|
Блок питания постоянного тока
PS50/24
(TXN 070 10)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Основные технические данные, условия эксплуатации
|
Напряжение питания
|
24 В DC
|
24 В DC
|
24 В DC
|
230 В AC
|
Внутренняя защита
|
нет
|
нет
|
нет
|
предохранитель T2,5L250B
|
Подключение
|
Постоянные винтовые клеммы, макс 2,5 мм2, RJ-45 (Эзернет)
|
Постоянные винтовые клеммы, макс 2,5 мм2
|
Постоянные винтовые клеммы, макс 2,5 мм2
|
Постоянные винтовые клеммы, макс 2,5 мм2
|
Защита от помех на основе МЭК 60529
|
IP 20
|
IP 20
|
IP 20
|
IP 20
|
Потребляемая мощность
|
8 Вт
|
2,5 Вт
|
2,5 Вт
|
-
|
Диапазон рабочих температур (°С)
|
0 °С по +55
|
0 °С по +55
|
0 °С по +55
|
0 °С по +55
|
Диагностирование
|
Оптическое изображение состояния вх/вых
|
Оптическое изображение состояния вх/вых
|
Оптическое изображение состояния вх/вых
|
Оптическое изображение состояния вх/вых
|
Габариты (В х Ш х Г) мм
|
90х106х65
|
90х52х65
|
90х52х65
|
85х148х57
|
Тип прибора
|
встраиваемое
U-рейка
|
встраиваемое
U-рейка
|
встраиваемое
U-рейка
|
встраиваемое
U-рейка
|
Аналоговые входы
|
Число
|
4
|
12
|
4
|
-
|
Описание
|
Четыре входа можно установить как аналоговые с масштабом работы 0-10 В и различием 10 бит
|
-
|
-
|
-
|
Дискретные входы
|
Число
|
8
|
12
|
4
|
-
|
Описание
|
24 В DC, 5 мс, вариант установки на входы DI0-DI3: быстрый счетчик
(2х16/1х32 bit), инкрементальный датчик положения (20 кГц)
|
24 В DC, 5 мс, вариант установки на входы DI0-DI3: быстрый счетчик
(2х16/1х32 bit), инкрементальный датчик положения (20 кГц).
Входы DI4-DI11
230 В АC, 5 мс.
|
24 В DC, 5 мс, вариант установки на входы DI0-DI3: быстрый счетчик
(2х16/1х32 bit), инкрементальный датчик положения (20 кГц)
|
-
|
Дискретные выходы
|
Число
|
6
|
|
8
|
-
|
Описание
|
Реле, 230 В AC/DC, гальваническая развязка
|
-
|
Реле, 230 В AC/DC, гальв-ая развязка
|
-
|
Продолжение таблицы 24
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Защита от индуктивной нагрузки
|
Внешняя
(RC-элемент, варистор, диод)
|
-
|
Внешняя
(RC-элемент, варистор, диод)
|
-
|
Системные показатели
|
Контур реального времени
|
да
|
-
|
-
|
-
|
Память программы и таблиц
|
192 + 64 кБайт
|
-
|
-
|
-
|
Дополнительная память программы EEPROM
|
2 МБайт
|
-
|
-
|
-
|
Дополнительная память, бокс данных - Databox
|
512 кБайт
|
|
|
|
Дополнительная память, внешняя
|
MMC Flash
(до 1 ГБайт)
|
-
|
-
|
-
|
Резервирование RAM и RTC
|
200 часов, конденсатор
|
-
|
-
|
-
|
Длина цикла /
1 к лог.инструкции
|
0,2 мс
|
-
|
-
|
-
|
Файл инструкции
|
Расширенный
32 бит
|
|
|
|
ОРС сервер
|
возможно
|
|
|
|
Вебовский сервер
|
возможно
|
|
|
|
Интерфейс коммуникации(основной модуль)
|
Эзернет(Ethernet)
|
10/100Мб, RJ-45
|
CH1
|
RS 485/RS 232
|
CH2
|
RS 485/232/422, CAN, M-Bus, ProfibusDP Слейв, LON и др. гальваническая развязка
|
TCL2
|
TCL2 подключение до 10 периферийных модулей Фокстрот, до 8 CIB Мастер, скорость передачи данных 345 кБит
|
CIB
|
подключение до 32 элементов внутренней монтажной системы
|
Стоимостные показатели
|
Цена, руб
|
23190
|
6030
|
8670
|
8000
|
Количество, шт.
|
1
|
2
|
2
|
1
|
Итого, руб
|
60590
|
Рисунок 26 – Процессорный модуль CP 1004 (TXN 110 04)
Рисунок 27 – Блок питания PS50/24 (TXN 070 10) |
|
|
Скачать 1.63 Mb.