Производство ячеистого бетона с разработкой системы по соотношения гипса и песка

Описание

В проекте рассмотрена система по поддержанию соотношения гипса и песка на производстве ячеистого бетона.

Рассмотрена технология поддержания соотношения гипса и песка.

Приведена классификация конвейеров и описаны основные их типы: ленточные, пластинчатые, скребковые, подвесные, винтовые, роликовые, инерционные.

Разработана механизация участка поддержания соотношения гипса и песка.

Произведен расчет и выбор механического оборудования для линейных конвейеров с определением параметров:

Принята лента шириной 400 мм.

В ходе тяговой расчета вычислена сила натяжения методом обхода по контуру конвейера.

По результатам расчетов приводов конвейеров для песка и гипса приняты два одинаковых двигателя АИР80А2. Определены диаметры барабанов: приводного 480 мм, натяжного – 420 мм. Рассчитана частота вращения приводного барабана для песка 13,175 мин^-1, для гипса 10,879 мин^-1. Для обоих конвейеров выбран редуктор Ц2У-125.

Сделан расчет натяжных устройств. В качестве натяжного устройства применены грузовые, тележечного типа. Рассчитан вес груза 224,38 Н и ход натяжного барабана 0,92 м.

Аналогичным образом выполнен расчет и выбор механического оборудования для галерейного конвейера.

Составлен раздел по энергоснабжению.

Выполнено проектирование осветительных установок, расчет освещения, электрических нагрузок освещения. Приведен расчет схемы силовой сети цеха, заземляющего устройства, токов короткого замыкания. Сделан выбор сечений кабелей питающих отдельные электроприемники.

Разработана автоматизация участка поддержания соотношения гипса и песка.

В проекте целью автоматизации является исключение участия человека на участке смешивания гипса и песка для повышения качества выпускаемой продукции. Доставка песка на предприятие осуществляется автосамосвалами. Его разгрузка выполняется в приемный бункер через колосниковую решетку. Доставка гипса также может производится автосамосвалами или посредством пневмотранспорта. По ленточному питателю из приемного бункера материал выгружается на конвейер галереи, поднимающий его для хранения в силоса. С ленточного питателя разгрузка материала осуществляется при помощи плужковых сбрасывателей, которые расположены непосредственно над необходимым силосом песка или гипса. В каждом силосе предусмотрены датчики слежения уровня материала. Высыпание материала из силосов выполняется в момент открывания затвора, после чего он попадает на ленту конвейера. В качестве приводов конвейера применен двигатель, который соединен с редуктором посредством соединительной муфты. Для исключения проскальзывания ленты на конвейерах выполнена установка натяжных устройств.

Для создания системы автоматического управления необходим объект управления. В данном случае объектом управления являются линейные конвейера и питатели на силосах. В качестве задатчика для системы управления песка служит сигнал, который задается оператором на пульте управления. Затем, по регламенту работы участка, происходит включение ленты конвейера за 20…60 сек до включения питателя. Далее выполняется включение виброконуса силосов песка и включение питателя. Сигналом обратной связи служит датчик веса. Расход песка является задатчиком для системы управления гипсом.

Приведено математическое описание конвейеров как ОУ.

Составлены расчетная и вычислительная модели САУ.

Работа структурной схемы управления. С пульта управления сигнал поступает на конвейер песка. Происходит включение вибраторов на силосах и непосредственно питателя. Для включения системы управления гипсом заданием выступает расход песка. Моделирование объекта управления выполнено в программной среде «MATLAB».

Построена вычислительная модель для поддержания соотношения гипса и песка. Схема работает следующим образом. Программа управления процессом запускается на пульте оператором. Задается соотношение, требуемое для изготовления бетонной смеси. Происходит поступление сигнала на контроллер, который переводит его при помощи ЦАП в аналоговый сигнал. Последний является сигналом для запуска двигателя конвейера и вибраторов. Далее выполняется выгрузка материала на ленту. Взвешивание материала выполняется весовой ячейкой, представленной датчиком веса, выполненным на тензорезисторах. Расход песка является задающим сигналом для расхода гипса.

Составлен алгоритм работы участка по поддержанию соотношения гипса и песка.

Описана техническая реализация.

Выбран микроконтроллер серии SIMATIC S7-200, посредством которого решаются задачи управления и регулирования небольших систем автоматизации. С его помощью создаются автономные системы управления и системы управления, работающие в общей информационной сети.

В качестве центрального процессора применен модуль CPU 224, обеспечивающий построение компактных систем автоматического управления высокой производительности. Он оснащен встроенными дискретными входами в количестве 14 шт и 10 дискретными выходами. Принят вибрационный датчик уровня LVL-A1, сигнализатор «Камертон-М», радиолокационный датчик уровня РДУ-Х2.

Разработаны мероприятия по повышению надежности системы.

В ходе технико-экономического расчета определен годовой экономический эффект в размере 11470 руб и срок окупаемости 3,9 лет.

Составлены разделы по безопасности труда и охране окружающей среды.

В дипломной работе разработана система автоматического управления поддержания соотношения гипса и песка на производстве ячеистого бетона.

Чертежи (в программе): Компас 3D v и AvtoCAD

Спецификация - на чертежах