46 Техника безопасности при монтаже средств автоматизации 46 Охрана окружающей среды 48 Экономическая часть
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
Сокращение применяемые на щитах, шкафах и пультах управления: QF – автоматический выключатель SF – автоматический выключатель KМ – катушка магнитного пускателя KТ – программное реле времени KV – катушка промежуточного реле SA – позиционный переключатель SB – кнопки управления (кнопки «Пуск» и «Стоп») Рис. 3. Вид на шкаф управления со стороны открываемой дверцы Рис. 4. Вид на дверцу шкафа управления 2.6. Разработка схем соединения Схема соединений – это схема, на которой изображают соединения основных частей принципиальной схемы. Эти схемы разрабатываются на основании технологических, функциональных и принципиальных схем управления. Их используют при монтаже наладке, эксплуатации и ремонте электроустановок. Общие правила, относящиеся к схемам соединения: схемы соединения разрабатывают только на один пульт; все типы аппаратов присущие в принципиальной схеме должны быть обнаружены в схеме соединении; позиционное обозначение в принципиальной схеме должно быть соблюдено в схеме соединения. При разработке схемы соединения все аппараты показывают в виде прямоугольников. При выполнении монтажной схемы на заднюю панель шкафа монтируется рубильник автомат, пускатели и промежуточные теле, реле времени, клемные колодки; на дверь монтируют тумблеры, пакетные переключатели, сигнальную арматуру, кнопочные посты, предохранитель цепей управления. Существует несколько способов выполнения монтажной схемы. Например, графический. Заключается в том, что на чертеже показаны все линии связи, между отдельными аппаратами. Способ применим при простых схемах, он применяется при выполнении трубных проводок. Также применим адресный (встречный) способ. Заключается в том, что линии связи между аппаратами отсутствуют, а в место них на выводах аппарата применяют, буквенно-цифровой, буквенно-буквенный или цифровой код. Способ наиболее распространенный и наиболее применяемый. Рис. 5. Схема соединений. Элементы задней панели управления Рис. 6. . Схема соединений. Элементы передней панели управления 3. Технологическая часть 3.1. Наладка и монтаж средств автоматизации Аппаратуру управления и защиты устанавливают в металлических шкафах, на щитах, панелях и т. д. Щиты и пульты управления поставляют в монтажную зону в собранном виде. При управлении одиночным электроприводом коммутационную и защитную аппаратуру устанавливают на капитальных стенках зданий или прочных конструкциях, не подверженных вибрациям, в строго вертикальном положении. Отклонение аппаратуры от вертикали не должно превышать 5°. Кроме того, ее устанавливают так, чтобы оператор при коммутационных переключениях мог наблюдать за работой машины. Для надежности работы магнитный пускатель и управляемый им электродвигатель должны работать в одинаковых температурных условиях. Коммутационные аппараты включаются в сеть так, чтобы напряжение подавалось на верхние или дальние контакты, а снималось с нижних или ближних контактов. Предохранители включаются в сеть после рубильника. Перед монтажом электрическую аппаратуру осматривают, проверяют комплектность, проводят расконсервацию, удаляют защитную смазку, протирают электромагнитную систему релейно-контактной аппаратуры тканью, смоченной в бензине. Коммутационная и защитная аппаратура управления устанавливается в помещениях, не содержащих токопроводящей пыли, едких паров и газов в концентрации, разрушающей металл и изоляцию, в местах, удобных для обслуживания и демонтажа аппаратуры. Опорные основания должны быть прочными, без вибраций, а крепления — соответствующими исполнению аппарата, надежными, не создающими внутренних напряжений в конструкции аппарата. В нормативно-технической документации на автоматические установки указано, как проводить техническое обслуживание, наладку, описаны характерные неисправности как отдельных элементов автоматики, и системы в целом и методы устранения этих неисправностей. Для обеспечения нормальной работы автоматизированных установок требуется контролировать многие параметры, причем для значительной их части важно, чтобы значение параметра не выходило за определенные пределы. Для этих целей применяют различные датчики-сигнализаторы; они могут быть аппаратного типа и в виде устройств, встраиваемых в приборы контроля. Датчики-сигнализаторы аппаратного типа выпускаются в виде отдельных, как правило, безшкальных приборов, имеющих чувствительные элементы, на которые воздействует контролируемый параметр, и преобразующие устройства с релейным выходом. Некоторые из них оснащены также устройствами световой (звуковой) сигнализации. 3.2. Эксплуатация средств автоматизации Эксплуатация средств автоматизации – комплекс мероприятий, включающий подготовку и использование средств автоматизации по назначению, их техническому обслуживание, хранение и транспортирование. Подготовку приборов, средств и систем автоматизации к использованию следует начинать одновременно с монтажными работами по их установке на объекте. Основное в подготовке приборов – пуско-наладочные работы по доведению их до состояния, при котором они могут быть использованы для эксплуатации. Техническое обслуживание устройств автоматики включает и себя следующее: комплекс профилактических работ, направленных на предотвращение отказов (замена элементов, смазочные и крепежные работы и т. д.); работы, связанные с контролем технического состояния, цель которых — проверить соответствие параметров, характеризующих работоспособное состояние устройств автоматики, требованиям нормативно-технической документации (формуляр, паспорт и др.); регулировочные и настроечные работы, предназначенные для доведения параметров устройств автоматики (блоков, датчиков, узлов) до значений, установленных нормативно-технической документацией. Текущий ремонт направлен на восстановление работоспособности или исправности устройств автоматики путем устранения отказов и повреждений. В зависимости от условий эксплуатации, конструктивных особенностей аппаратуры и характера отказов при организации технического обслуживания могут быть использованы три принципа: календарный, наработки и смешанный. Календарный принцип состоит в том, что техническое обслуживание назначается и проводится по истечении определенного календарного срока (день, неделя, месяц, квартал и т. д), независимо от интенсивности использования устройств автоматики. Объем каждого технического обслуживания определяется эксплуатационной документацией (инструкцией по техническому обслуживанию, инструкцией по эксплуатации и т. д.). Принцип наработки предполагает назначение сроков технического обслуживания по достижении аппаратурой определенной наработки. При этом наработка может исчисляться в часах работы, числе включений. Этот принцип может быть использован для организации технического обслуживания в тех случаях, когда отказы обусловлены процессами износа, аппаратура работает в тяжелых условиях, значительно отличающихся от нормальных, или длительное время. Смешанный принцип организации технического обслуживания применяется для устройств автоматики, у которых организации технического обслуживания можно выделить три этапа: подготовительный, основной и заключительный. На основном этапе в соответствии с планом (сетевым графиком, технологическими картами) проводится вся совокупность работ по данному виду технического обслуживания. На этом этапе решаются задачи контроля полноты и качества проведения технического обслуживания и обеспечения мер безопасности. На заключительном этапе переводят устройства автоматики в заданное состояние, делают записи в учетной документации о проделанных работах и выявленных неисправностях, убирают помещения, территорию и подводят итоги. Заключение о техническом состоянии устройств автоматики делают по результатам измерения и контроля совокупности параметров, определяющих работоспособность устройств автоматики и системы в целом. Различают виды контроля: работоспособности, диагностический и другие. 4. Охрана труда и окружающей среды 4.1. Техника безопасности при монтаже средств автоматизации При эксплуатации автоматического электрооборудования должны учитываться все положения техники безопасности и особенности автоматизации электропривода. Поэтому, наряду с обязательным выполнением всех необходимых требований по технике безопасности должны быть предъявлены особые требования к защитным ограждениям: Все металлические части должны быть присоединены к нулевому проводу, соединенному с контуром заземления, имеющим сопротивление не более 4 Ом. 1. Пуску автоматизированной установки должен обязательно предшествовать предупредительный звуковой или световой сигнал. 2. Каждый электрифицируемый объект должен быть укомплектован средствами защиты. 3. При производстве наладочных работ неизбежны некоторые присоединения в схемах. Такие временные присоединения должны выполняться гибким проводом марки ПРГ различной расцветки. Провода должны иметь R изоляции не менее 30-50 мОм. 4. Всякие перемычки временного характера должны выполняться очень надежно, хорошо проверенными проводами без скруток, так как это может явиться причинами несчастных случаев. 5. Присоединять провода к корпусам электрических машин и аппаратов необходимо только с помощью болтов. Трубы должны иметь надежное соединение между собой. При скрытой проводке все стыки труб должны быть сварены. Необходимо, чтобы принимали в эксплуатацию заземляющие устройства только при наличии утвержденного проекта рабочих чертежей, а так же акта на скрытые работы. К ремонту и эксплуатации электрооборудования и средств автоматизации допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, специальное обучение, практическую подготовку, имеющие группу по электробезопасности, имеющие соответствующую квалификацию согласно тарифно-квалификационному справочнику. Периодические медицинские освидетельствования электромонтер должен проходить 1 раз в 24 месяца. К самостоятельным работам по ремонту электрооборудования допускаются персонал, прошедшие инструктаж по технике безопасности и усвоившие безопасные приемы работы. Персонал по ремонту электрооборудования при самостоятельном выполнении работ на электроустановках напряжением до 1000В должен иметь не ниже III группы по технике безопасности, а свыше 1000В - IV группы. Персонал по ремонту электрооборудования должен знать сроки испытания защитных средств и приспособлений, правила эксплуатации и ухода за ними, и уметь пользоваться. Не разрешается использовать защитные средства и приспособления с просроченным периодом проверки. Персонал должен знать и выполнять требования безопасности. Персонал в период работы должны пользоваться средствами индивидуальной защиты (спецодежда, спецобувь, рукавицы, очки и др. В отношении организации безопасности работ должны обязательно выполняться организационные мероприятия в строго определенном порядке. Средства защиты подразделяются на основные и дополнительные, в зависимости от напряжения объектов. До 1кВ основными защитными средствами считаются: диэлектрические перчатки, предварительно прошедшие испытания напряжением 6 кВ в лабораторных условиях и в срок не более 6 месяцев; инструменты с изолированными ручками, также предварительно испытанные на пробой, не реже 1 раз в год и не имеющие каких-либо внешних дефектов; указатели напряжения, предварительно испытанные и проверенные на исправность перед работой. Дополнительными средствами до 1кВ считаются: диэлектрические коврики, диэлектрические галоши и боты и т.п. Свыше 1кВ основными средствами считаются: указатели напряжения, прошедшие предварительно испытания напряжением в предусмотренные правилами сроки, 1 раз в 3 месяца; оперативные штанги, прошедшие испытания 1 раз в 2 года, трех кратным линейным напряжением, но не менее 40 кВ и т.п. Дополнительными средствами свыше 1кВ считаются: диэлектрические перчатки, диэлектрические коврики, диэлектрические галоши и боты и т.п. Вновь вводимые или реконструируемые установки должны пройти приемо-сдаточные испытания в соответствии с требованиями ПТЭ электроустановок потребителей. 4.2. Охрана окружающей среды Охрана труда – это техника безопасности, производственная санитария и пожарная безопасность. В кодексе законов о труде отражены вопросы оздоровления труда и соблюдения правил техники безопасности. Кодекс законов о труде устанавливает право трудящихся на получение специальной одежды и предохранительных приспособлений при работе в условиях, где имеется вредность и опасность. Защите окружающей среды уделяется большое внимание в Российской Федерации, так и во всём мире. Важное значение, в природоохраняемой политике играет принятый «Закон об охране атмосферного воздуха», ограничивающий абсолютные суммарные выбросы загрязнений в воздушный бассейн. При сжигании органических топлив (угля, мазута, газа) в атмосферу выбрасываются продукты сгорания: зола, оксиды серы, азота и углерода, углекислый газ, которые, накапливаясь в атмосфере в больших количествах приводят к нарушениям экологического равновесия. Пути снижения концентрации этих веществ – это удаление из исходного топлива компонентов, вызывающих появление вредных веществ, воздействие на механизм их образования, очистка продуктов сгорания, рассеивание образующих продуктов на значительных территориях с помощью высотных дымовых труб. Защита водных бассейнов от недопустимых сбросов загрязняющих веществ и необходимость их отчистки перед сбросами в водоёмы регламентированы: основами водного законодательства и правилами охраны поверхности вод от загрязнения сточными водами. 5. Экономическая часть 5.1. Определение основных показателей надежности Надежность определяют, как свойства объекта выполнять заданные функции, сохранять во времени значение установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах. Основные понятия теории надежности – отказ. Это полная или частичная потеря работоспособности, нарушение нормального функционирования объекта, вследствие чего, его характеристики перестают удовлетворять определенным требованиям. Различаю следующие виды отказов: приработочные (происходят за счет неотработанной технологии и плохого контроля качества изделий в процессе их производства); износовые (являются следствием стирания отдельных компонентов изделия) внезапные (возникают случайно, неожиданно, исключить, их нелегко). Определяем показатели надежности работы: 1. Коэффициент готовности технологического оборудования: Кг = 0,98 2. Безотказное время работы в течение года: tр = 1500 ч 3. Средние затраты времени на вызов ремонтно-обслуживающего персонала: tзв = 1,2 ч Наименование элемента Кол-во λ 10 -6 tвi ∑ λn 10 -6 ∑ λnt 10 -6 Автоматический выключатель 1 0,3 0,25 0,3 0,25 Магнитный пускатель 4 0,5 0,7 2,0 2,8 Переключатель 3 0,92 0,9 2,76 2,7 Кнопки управления 6 2,7 0,25 16,2 1,5 Реле времени 1 0,25 0,1 0,25 0,1 Промежуточное реле 2 0,90 0,92 1,8 1,84 Итого: 23,31 9,19 1. Определяем интенсивность отказов системы автоматизации: λр = К ∑ λn λр = 10×23,31× 10 -6 =233,1×10 -6 2. Определяем среднее время на работника системы на отказ: Tоо = 10 6 / λр Тоо = 10 6 /233,1×10 -6 3. Определяем время восстановления: τв = Кп× ∑ λnt/ ∑ λn τв =1,5×9,19 ×10 -6 /23,31×10 -6 = 0,591 4. Определяем количество отказов за год: Mо = λо×tр Mо = 0,19 5. Определяем ожидаемое время простоя технологического оборудования из-за отказа в работе системы автоматизации: tпто = mр×(τв+τэв) tпто = 0,12×(0,591+1,2) =0,815 6. Определяем ожидаемое время простоя из-за отказа: tп =Тр(1-Кг)/Кг tп =1500(1-0,815)/0,87=43,05 7. Определяем суммарное ожидаемое время простоя в течение года: tпс = tпа+ tп tпс = 0,53+43,05 = 43,58 8. Определяем годовые затраты технологического оборудования: tкз= tр+ tпс tкз= 1500+43,58=1543,58 Системы автоматики должны проектироваться так, что бы они могли надежно работать при замене нового однотипного элемента, с учетом возможных максимальных отклонений напряжения. При проектировании элементов и систем, повышение надежности достигается схемным и конструктивным способами. Схемный способ основан на упрощении схем, применении слаботочных аппаратов, ограничений последствий отказов, ремонтопригодности и резервировании, облегчение режимов работы, унификация элементов и узлов. Надежность системы при изготовлении повышают за счет совершенствования технологий, улучшения качества продукции, технологической тренировки элементов. При эксплуатации повышение надежности систем автоматизации необходимо уделять внимания на условия эксплуатации, повышения квалификации персонала, соблюдения условий хранения аппаратов, контроля неисправностей и диагностики. 5.2. Пути повышения надежности Схемы автоматизации должны проектироваться так, чтобы они могли надежно работать, при замене любого элемента однотипным, с учетом возможных максимальных отключений напряжения. При проектировании элементов и систем, повышение их надежности достигается схемным и конструктивным способами. Схемные способы основаны на упрощении схем, применение слаботочных аппаратов, ограничение последствий отказов, ремонтопригодности и резервирования. Выбор надежных элементов, облегчение режима работы, унификация элементов и узлов. Надежность системы при изготовлении повышается за счет совершенствования технологий, улучшения качества продукции, технологической тренировки элементов. При эксплуатации для повышения надежности систем автоматизации необходимо уделять внимание соблюдению условий эксплуатации, повышению квалификации персонала, соблюдение условий хранения аппаратов, контролю исправности и диагностики. Наиболее тяжелые условия работы аппаратуры наблюдаются в животноводстве, на обычных товарных фермах, где очень велики влажность и агрессивность среды и электрооборудование эксплуатируется в кратковременном режиме работы. Аппаратура выходит из строя вследствие значительной коррозии черных и цветных металлов (неподвижные и подвижные контакты, сердечники, кожухи) и разрушения изоляции. Из аппаратов защиты и управления, используемых в настоящее время в сельском хозяйстве, наиболее распространены магнитные пускатели. Основным отрицательным фактором, снижающим их надежность, является коррозия металлических элементов. К основным мерам повышения эксплуатационной надежности средств автоматизации электроаппаратуры, в сельском хозяйстве относятся: вынос аппаратуры за пределы животноводческих ферм в специально пристроенные помещения; создание микроклимата в шкафах управления. |