|
|
Задание на курсовую работу. Методические указания для выполнения лабораторных работ по курсу Автоматизация технологических процессов и производств
Описание лабораторного стенда
Промышленная аппаратура АУК – 1М представлена на специальном стенде технических средств для автоматизации конвейерной линии, условно состоящей из четырёх конвейеров.
Схема размещения технических средств автоматизации конвейерной линии на лабораторном стенде приведена на рисунке 2. На рисунке 2 обозначены следующие элементы и устройства для автоматизации конвейерных линий:
1 - пульт управления аппаратуры АУК – 1М;
2 – блок управления БУ1 аппаратуры АУК – 1М;
3 - блок управления БУ2 аппаратуры АУК – 1М;
4 - блок управления БУ3 аппаратуры АУК – 1М;
5 – демонстрационный (не работающий) блок управления БУ аппаратуры АУК – 1М;
6 - блок управления БУ4 аппаратуры АУК – 1М;
7 – выносной прибор – указатель ВПУ аппаратуры АУК – 1М;
8 - аппарат КСП;
9 - тумблер вкл/откл апарата КСП (
36В);
10 - аппаратура контроля и информации типа УКИ;
11 – реле времени РВИ 1;
12 - датчик БКВ;
13 - датчик ДЗШ;
14 - датчик ВКВ;
15 - блок концевого реле БКР аппаратуры АУК – 1М;
16 - привод с УПДС 1-го конвейера;
17 - привод с датчиком скорости УПДС 2-го конвейера;
18 - привод с датчиком скорости УПДС 3-го конвейера;
19 - привод с датчиком скорости УПДС 4-го конвейера;
20 - датчик схода ленты КСЛ 1-го конвейера;
21 - датчик схода ленты КСЛ 3-го конвейера;
22, 23, 24, 27,28 - линейные модули устройства УКИ;
25, 26 - кабель - тросовые выключатели типа КТВ-2;
29 - миллиамперметр в цепи линии связи 1,2;
30 - вольтметр в линии связи 1,2;
31 - сигнальная лампа, сигнализирующая о подаче питания
36В на лабораторный стенд;
32 - регулятор скорости ленты для аппаратуры КСП;
33 - индикаторы включения двигателей приводов конвейеров.
Рисунок 2 – Схема размещения технических средств автоматизации
конвейерной линии на лабораторном стенде
Порядок выполнения и задание к выполнению лабораторной работы
1. Изучить нахначение, область применения и функции АУК – 1М.
2.Ознакомиться со структурной схемой аппаратуры АУК – 1М и расположением комплекта оборудования на лабораторном стенде.
3. Привести в исходное состояние аппаратуру АУК.1М:
- установить тумблеры S9 на БУ (поз.2, поз.3, поз.4) в положение «Л» - «Д»; тумблеры S5 в положение «Откл»; тумблеры на БРС в положение «Л»; на БУ (поз.6) тумблер В6 ÷ В7 в положение «БОВТ»; тумблер В2 в положение «Откл»; на БРС тумблер в положение «Л»;
- включить тумблер (поз.32) - подать напряжение питания
36В на лабораторный стенд;
- зафиксировать состояние схемы (индикация, состояние реле - вкл/откл).
4. Пусковые режимы конвейерной линии.
4.1 «Пуск» всей конвейерной линии в автоматизированном режиме, нормальная работа.
Кратковременно нажать кнопку «Пуск» на пульте управления ПУ и определить влияние этой команды на состояние объекта управления, зафиксировать всю информацию (сигнализация, последовательность запуска приводов, выдержки времени, состояние показывающих приборов (поз.29,поз.30,поз.7)).
4.2 «Пуск» части конвейерной линии (1-го, 2-х, или 3-х конвейеров – по указанию преподавателя) в автоматизированном режиме, нормальная работа.
Кратковременно нажать кнопку «Пуск» на пульте управления ПУ. Запуск нужного количества конвейеров контролировать визуально по показаниям ВПУ (7). Нажать на кнопку «Сигнал» пульта управления ПУ, определить влияние этой кнопки на состояние объекта управления.
4.3 Пуск отдельного конвейера конвейерной линии в местном режиме.
На указанном преподавателем блоке управления БУ перевести тумблеры S9 соответственно из положения «Л» и «Д» в положение «К» и «М». Затем кратковременным одновременным воздействием на три кнопки управления («рем», «проверка», «сигнал») указанного БУ запустить данный конвейер. Определить влияние этой команды на состояние объекта управления, зафиксировать всю информацию. Воздействием на кнопку «Стоп» данного БУ отключить работающий конвейер в местном режиме, а тумблеры S9 перевести в исходное состояние «Л» и «Д».
5 Технологические блокировки и защиты.
5.1 Заштыбовка конвейерной линии в местах пересыпа.
При работе определенного количества конвейеров (заданного преподавателем) воздействовать на датчик заштыбовки ДЗШ (поз.13). Определить влияние этого датчика на состояние конвейерной линии, зафиксировать сигнализацию и индикацию на блоке управления БУ. Повторно запустить указанное преподавателем количество конвейеров и воздействовать на датчик ВКВ (поз.14) . Проанализировать состояние конвейерной линии. Отключить конвейерную линию, воздействуя на кнопку «Стоп» пульта управления ПУ.
5.2. Сход ленты.
При работе определенного количества конвейеров (заданного преподавателем) воздействовать на датчик (поз.21) КСЛ – 2 (отклонить шток в сторону). Отметить, что происходит в этом случае с учётом сигнализации и индикации на блоке управления БУ. Повторно запустить указанное преподавателем количество конвейеров и аналогично воздействовать на другой датчик КСЛ – 2 (поз.20), зафиксировать и проанализировать состояние конвейерной линии. Отключить работающие конвейеры путём воздействия на кнопку «Стоп» пульта управления ПУ.
5.3. Снижение скорости ленты.
При работе определенного количества конвейеров (заданного преподавателем) воздействовать (отклонить вниз) на датчик скорости (16) первого конвейера (имитируя порыв ленты или её пробуксовку, при которой скорость ленты снижается более чем на 25% от номинальной), зафиксировать и проанализировать, что при этом происходит, обратив особое внимание на сигнализацию и индикацию. Повторно запустить указанное преподавателем количество конвейеров и аналогично воздействовать на датчик скорости (поз.17) второго конвейера. Определить влияние этого датчика на состояние конвейерной линии. Отключить работающие конвейеры путём воздействия на кнопку «Стоп» пульта управления ПУ.
5.4. Срабатывание кабель-тросовых выключателей.
При работе определенного количества конвейеров (заданного преподавателем) воздействовать на кабель-тросовый выключатель КТВ – 2 (поз.25). Затем повторно запустить указанное преподавателем количество конвейеров и воздействовать на другой кабель-тросовый выключатель КТВ – 2 (поз.26).
При выключенной конвейерной линии произвести переключение переключателя на КТВ – 2 (поз.25) в положение «Откл» и произвести запуск конвейерной линии.
При выключенной конвейерной линии произвести переключение переключателя на КТВ – 2 (поз.26) в положение «Откл» и произвести запуск конвейернойлинии.
В каждом случае зафиксировать и проанализировать, что происходит с работой конвейерной линии, обратив особое внимание на сигнализацию и индикацию.
Отключить конвейеры путём нажатия на кнопку «Стоп» на пульте управления ПУ.
6. Отключить питание стенда (тумблером поз.32).
7. Подготовить и оформить отчет о лабораторной работе.
Содержание отчёта
В отчете необходимо привести назначение, функции, состав и структурную схему аппаратуры АУК.1М. Назначение органов управления и индикациина пульте управления и блоке управления аппаратуры. Результаты исследования принципа действия аппаратуры АУК.1М на лабораторном стенде в режиме управления конвейерной линией указанным преподавателем. Выводы.
Контрольные вопросы
Назначение и область применения аппаратуры АУК -1М.
Состав аппаратуры и структурная схема аппаратуры АУК – 1М.
Назначеник органов упраления и индикации на пульте упраления аппаратуры АУК.1М.
Назначеник органов упраления и индикации на блоке упраления аппаратуры АУК.1М.
Пинцип действия аппаратуры АУК – 1М.
Рекомендуемая литература
1. . Справочник по автоматизации шахтного конвейерного транспорта / Н. И. Стадник, В. Г. Ильюшенко, С. И. Егоров [и др.]. - Киев : Техника, 1992. - 438 с.
2. Автоматизация производства на угольных шахтах / Г. И. Бедняк, В. А.Ульшин, В. П. Довженко [и др.]. - Киев : Техника, 1989. - 272 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ КОНВЕЙЕРНОЙ ЛИНИЕЙ
Цель работы – изучение функций, состава и исследование принципа действия микропроцессорной системы автоматизированного управления конвейерной линией на примере системы САУКЛ.
Краткие сведения о системе САУКЛ
Назначение
Система автоматизированного управления разветвленными конвейерными линиями типа САУКЛ (далее по тексту система САУКЛ) предназначена для:
- централизованного автоматизированного управления и контроля работы разветвленными и неразветвленными конвейерными линиями, состоящие из ленточных конвейеров, предназначенных для транспортирования груза и перевозки людей, с числом конвейеров управляемых через один комплект АПУ и АЛС до 60 единиц, и неограниченным числом маршрутов;
- централизованного или местного автоматизированного управления и контроля работы отдельными конвейерами, входящими или не входящими в состав конвейерной линии;
- телеуправления и контроля состояния сопутствующим вспомогательным оборудованием (типа “шибер”, “перегружатель”, “питатель”);
- автоматической регистрации и сохранения информации о работе конвейеров и сопутствующего оборудования, командах управления и настройках, защитных отключениях и блокировках.
Область применения
Система САУКЛ рассчитана на применение в подземных выработках шахт, опасных по газу и пыли, но может также применяться на рудниках, обогатительных фабриках и других предприятиях.
Функции
Система САУКЛ совместно с пусковым электрооборудованием и датчиками обеспечивает выполнение следующих функций:
1. Централизованное автоматизированное управление разветвленными и неразветвленными конвейерными линиями, а также отдельными конвейерами, входящими или не входящими в состав линии, осуществляемое оператором (диспетчером) из центрального пульта управления и обеспечивающее автоматическое выполнение заданной последовательности операций пуска и остановки механизмов линии с соблюдением требуемых защитных отключений и блокировок.
2. Местное управление конвейером, осуществляемое с блока управления конвейером, расположенного у привода конвейера и обеспечивающее пуск, остановку и регулирование режимов работы (в случае необходимости) с соблюдением требуемых защитных отключений и блокировок.
3. Телеуправление сопутствующим вспомогательным оборудованием (типа "шибер", "перегружатель", "питатель"), осуществляемое с пульта управления через блоки управления конвейером, а также телесигнализацию на пульте управления о состоянии этого оборудования (включен, выключен).
4. Создание и редактирование на пульте управления мнемосхемы конвейерных линий в соответствие с конфигурацией транспортной сети конкретного предприятия.
5. Автоматическая регистрация и сохранение на пульте управления информации о работе конвейеров (линий) и системы управления с защитой от внесения изменений.
6. Двустороннюю симплексную телефонную связь между диспетчером и пунктами установки блоков управления конвейерами.
7. Управление конвейером с многодвигательным приводом, с числом независимо включаемых двигателей до четырех и с регулируемым временем между включением двигателей от 0 до 8 с, с управлением тормозами всех приводов.
8. Контроль процесса снижения скорости при остановке конвейера и его защитное отключение, воздействием на трансформаторную подстанцию или фидерный автомат, при залипании силовых контактов магнитных пускателей.
9. Контроль и защита от несанкционированного пуска конвейера в случае прямого воздействия на магнитный пускатель его двигателя.
10. Пуск конвейерной линии (части линии) или дозапуск необходимого количества конвейеров, без остановки работающих, по командам оператора (диспетчера) из центрального пульта управления в последовательности, исключающей завал мест перегруза, и осуществляемый путем включения каждого подающего конвейера только после установления рабочей скорости на принимающем конвейере, с автоматической подачей предупредительной звуковой сигнализации, длительностью не менее 6 секунд.
11. Оперативную остановку конвейерной линии, части линии, отдельного конвейера с автоматическим отключением всех конвейеров, подающих груз на остановившийся конвейер:
а) по команде диспетчера с пульта управления;
б) при нажатии кнопки «Стоп» на блоке управления конвейером, обслуживающим персоналом;
в) при размыкании цепи линии взаимоблокировки от принимающего конвейера;
г) при несанкционированном переводе переключателя режима работы в положение «Местный», если конвейер был запущен в автоматизированном режиме управления, или при переводе переключателя режима работы в положение «Автоматизированный», если конвейер был запущен в местном режиме управления.
12. Аварийную остановку конвейера (с наложением тормозов при снижении скорости ленты ниже 0.5 м/с) при следующих видах защитного отключения, а также для конвейеров, в конструкции которых не предусмотрены тормоза:
а) при проскальзывании ленты относительно приводных барабанов в период нормальной работы более чем на 10 % от номинальной синхронной скорости и при непрерывной подаче сигнала о проскальзывании;
б) при снижении скорости приводного барабана в период нормальной работы более чем на 25 % от его номинальной синхронной скорости;
в) при затянувшемся пуске, если за установленное время разгона, в пределах от 10 до 60 с, скорость приводного барабана не достигнет 75 % от номинальной синхронной скорости;
г) при сходе ленты в сторону на величину, составляющую 10 % от ее ширины и в случае непрерывной подачи сигнала в течение от 1,5 до 4 с;
д) при срабатывании электрической защиты электропривода;
е) при открытом ограждении приводных, натяжных и концевых станций, (конструкция которых предусматривает возможность их съема);
ж) при самопроизвольном наложении тормозов в процессе работы конвейера (при наличии соответствующих датчиков);
з) при нагреве приводных барабанов свыше установленной нормы (при наличии соответствующих датчиков контроля температуры барабана, в соответствии с паспортом или технической документацией на используемый конвейер);
и) при перегреве масла в гидромуфте (при наличии соответствующего датчика контроля температуры в гидромуфте);
к) при отсутствии связи с пультом управления более 30 с;
л) при наличии короткого замыкания в цепях подключения дискретных датчиков к линейным модулям;
м) при наличии обрыва или короткого замыкания в линии связи с модулем линейным.
13. Экстренную остановку конвейера, с одновременным наложением тормозов и подачей команды на отключение привода конвейера при следующих видах защитного отключения:
а) при превышении скорости барабана бремсберговых конвейеров на 8 % от его номинальной синхронной скорости и длительности сигнала в течение от 1.5 до 4с.;
б) при подаче персоналом команды на экстренное отключение конвейера из любой точки по его трассе;
в) при превышении допустимого уровня транспортируемого материала в местах перегрузки с конвейера на конвейер, и длительности сигнала от 1 до 3 с;
г) при поступлении сигнала на отключение, от средств обнаружения пожара;.
д) при срабатывании датчиков обрыва или ловителей ленты (при наличии соответствующих датчиков на конвейере);
е) при проезде человеком места схода с ленты;
ж) при отсутствии сбрасывающего щитка на грузопассажирских конвейерах (требование не распространяется на конвейеры, конструкция которых предусматривает стационарную установку щитка).
14. Блокировку запрещающую:
а) пуск конвейера с пульта управления, если блок управления конвейером находится в режиме местного управления;
б) работу всех конвейеров в автоматизированном режиме управления, расположенных за конвейером находящимся в режиме местного управления;
в) работу конвейера в местном режиме при фиксации кнопки «Пуск».
15. Блокировку, запрещающую включение двигателей конвейера:
а) без подачи предупредительной сигнализации;
б) при превышении допустимого уровня транспортируемого материала в местах перегрузки;
в) при предельном положении натяжного барабана;
г) при открытом состоянии ограждений приводных, натяжных, концевых станций, конструкция которых предусматривает возможность их съема;
д) при наложенных тормозах;
е) при перегреве масла в турбомуфтах приводных барабанов;
ж) при наличии схода ленты в сторону (в автоматизированном режиме управления);
з) при перегреве обмоток электродвигателей;
и) при наличии сигнала от средств обнаружения пожара;
к) при обрыве ленты;
л) при наличии короткого замыкания в цепях подключения дискретных датчиков;
м) при наличии короткого замыкания в цепях кнопок «Пуск» и «Сирена»;
н) при обрыве в цепи кнопки «Стоп»;
о) при наличии короткого замыкания или обрыва в линии связи с МЛ;
п) при отсутствии давления воды в противопожарном ставе.
16. Блокировку, запрещающую повторный пуск конвейера с пульта управления до момента ручной деблокировки (на блоке управления конвейером) в случае:
а) проскальзывания ленты относительно приводного барабана;
б) снижения скорости приводного барабана;
в) превышения скорости приводного барабана на 8 % от номинальной синхронной скорости;
г) срабатывания электрических защит электропривода;
д) затянувшегося пуска;
е) подачи команды по линии экстренного отключения;
ж) самопроизвольного наложения тормозов в процессе работы;
з) срабатывания ловителей ленты или датчика обрыва ленты;
и) поступления команды на отключение от средств обнаружения пожара.
17. Сигнализацию и индикацию:
а) предупредительную звуковую сигнализацию длительностью не менее 6с., автоматически подаваемую перед пуском конвейера или конвейерной линии, слышимую по всей длине;
б) аварийную звуковую сигнализацию на конвейере, при возникновении любого защитного отключения конвейера, длительностью не менее 30 с;
в) вызывную (кодовую) звуковую сигнализацию по любому выбранному диспетчером маршруту, подаваемую для вызова обслуживающего персонала;
г) звуковую сигнализацию на пульте управления об экстренном или аварийном отключении любого конвейера;
д) оперативную индикацию на блоке управления конвейером, содержащую сообщение о режиме работы и типе конвейера;
е) аварийную индикацию на блоке управления конвейером с расшифровкой всех видов защитных отключений и блокировок;
ж) оперативное отображение на пульте управления состояний управляемых объектов;
з) отображение на пульте управления причин защитных отключений, с точностью до номера конвейера и номера датчика.
Искробезопасность цепей в САУКЛ обеспечивается гальванической развязкой электрических цепей пульта управления, линии связи, линии телефона, линии модулей линейных, линии взаимоблокировки, цепи питания датчика электродного и цепей питания электронных схем, а также применением схем, обеспечивающих ограничение мощности возможной искры за счет ограничения тока короткого замыкания.
Состав
На рисунке 1 приведена структурная схема системы САУКЛ.
Рисунок 1 - Структурная схема системы САУКЛ
Система САУКЛ состоит из аппаратуры пульта управления, наборов аппаратуры управления конвейерами, датчиков, устройств сигнализации и кабелей.
В комплект поставки аппаратуры пульта управления входит:
1) адаптер пульта управления АПУ 1шт.
2) адаптер линии связи АЛС 1шт.
3) программное обеспечение пульта управления 1экз.
В комплект поставки аппаратуры управления для одного конвейера (КК) входит:
1) блок управления конвейером БУК 1шт.
2) источник питания 36В 1шт.
3) модуль линейный МЛ 8шт.
4) модуль заштыбовки и сирены МЗС 1шт.
5) датчик акустический ДА 1шт.
В комплект поставки датчиков, устройств сигнализации и кабелей на комплект для одного конвейера входит:
1) датчик скорости типа ДКС 2шт.
2) датчик экстренной остановки типа ВД-2 2шт.
3) датчик схода ленты типа ВД-3 4шт.
4) устройство сигнализации типа УСТ (или аналог) 1шт.
5) звуковые сигнализаторы типа СЗВ (или аналог) 7шт.
6) кабель ТАШС 4х0,64 (или аналог) 1300 м
7) кабель ТАШС 2х0,64 (или аналог) 830 м
8) кабель КНР 3х1,0 (или аналог) 90 м
9) кабель КВВГ 4х2,5 (или аналог) 300 м
Дискретные датчики подключаются на входы модулей линейных МЛ1…МЛn (где цифра от 1 до n указывает на номер конвейера на котором установлены модули), которые располагаются вдоль конвейера и соединяются между собой и блоками управления конвейером БУК1…БУКn двухпроводной линией связи ЛС.
Модуль МЛ представляет локальный концентратор для подключения датчиков. Количество МЛ подключаемых к одному БУК зависит от числа датчиков, установленных на конвейере, но не больше 16. К одному МЛ может подключаться до 4 датчиков. Карта подключения датчиков к входам МЛ составляется индивидуально для каждого конвейера на этапе выполнения проекта привязки системы и записывается в каждый БУК специальной программой на пульте управления (ПУ).
При подключении датчиков аварийного отключения конвейера рекомендуется использовать датчики с нормально замкнутым контактом.
К линии ЛС модулей МЛ подключен также модуль заштыбовки и сирены (МЗС) вместе с датчиком акустическим (ДА) и датчиком электродным (ДЭ), предназначенными для контроля звучания сирены и превышение уровня материала в месте перегрузки.
Датчики скорости приводного барабана, ленты, датчик контроля вращения сбрасывающего барабана, магнитные пускатели электродвигателей привода конвейера, звуковой сигнализации, тормозных устройств, а также устройств телеуправления могут подключаться непосредственно в БУК.
Питание составных частей комплекта конвейера и ДЭ осуществляется от источника питания (ИП), что в свою очередь должен быть подключен к источнику переменного напряжения 36В. При использовании, как источника питания, магнитного пускателя длина кабеля к ИП не должна превышать 10 м.
В комплект пульта управления входят пульт управления (ПУ), выполненный на базе ЭВМ, адаптер пульта управления (АПУ) и адаптер линии связи (АЛС). АПУ вместе с АЛС обеспечивают гальваническую развязку и преобразование сигналов канала RS232 в двухпроводную токовую петлю линии связи (ЛС) САУКЛ. К АЛС также подключается линия телефона и телефонная трубка. Питание системного блока ПУ, АПУ и АЛС необходимо осуществить через источник бесперебойного питания. Расширение системы ведется путем подключения к системному блоку ЭВМ дополнительных АПУ, АЛС, линии связи и линии телефона.
Линия связи САУКЛ выполнена по принципу двухпроводной токовой петли с возможностью построения древовидной наращиваемой структуры. Для этого в каждом БУК есть узел гальванической развязки ЛС и дополнительный источник для питания ответвляемой линии. Это обеспечивает возможность адаптации линии связи к конфигурации конвейерных линий конкретного предприятия. Обмен информацией между ПУ и БУК выполняется в последовательном формате данных. Каждому БУК присвоен постоянный адрес обращения. Пульт управления формирует в линию связи посылки, которые состоят из адреса БУК и необходимой для него информации (команды управления, команды запроса информации о состоянии конвейера и т.д.). Блок управления конвейером, приняв данные от пульта управления, формирует и передает соответствующее сообщение.
Взрывозащита блоков БУК, модулей МЛ, МЗС и ДА обеспечивается видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" и уровнем - "Особо взрывобезопасное оборудование".
Искробезопасность в САУКЛ обеспечивается гальванической развязкой электрических цепей пульта управления, линии связи, линии телефона, линии модулей линейных, линии взаимоблокировки, цепи питания датчика электродного и цепей питания электронных схем, а также применением схем, обеспечивающих ограничение мощности возможной искры, за счет ограничения тока короткого замыкания.
Принцип действия
Реализация функций САУКЛ осуществляется с помощью программ, которые находятся в ПУ и в каждом БУК.
Пульт управления формирует в линию связи посылки, состоящие из адреса БУК и необходимой для него информации (команды управления, команды запроса информации о состоянии конвейера и т.д.). Блок управления конвейером, приняв данные от пульта управления, формирует и передает ответное сообщение.
Перед включением конвейера звучит предупредительный сигнал.
Разрешение работы подающего конвейера поступает от БУК принимающего конвейера по двухпроводной линии взаимоблокировки, которое формируется только после установления рабочей скорости на последнем.
Контроль эксплуатационных параметров каждого конвейера в линии осуществляется соответствующими датчиками. При срабатывании датчиков блок БУК формирует команды на отключении и информационные посылки в пульт управления.
Телефонная связь осуществляется по двухпроводной линии и обеспечивает телефонный симплексный канал между пультом управления и блоками управления конвейерами. |
|
|
Скачать 5.97 Mb.