Автоматизация линии раздачи кормов в свинарнике (стр. 3 из 5)
Рисунок 5.4 – Пример программы реализуемой на контроллере
Описание структурных блоков программы:
Линия запускается по сигналу от элемента TIMESW. В случае срабатывания датчиков (b1, b2, b3) на выходе логического элемента AND формируется логическая единица, которая поступает на вход SET элемента SET/RESET. В результате на выходах O 01…O 03 формируется логическая единица. Как только заполниться смеситель срабатывает датчик b5 и логическая единица со входа O 04 поступает на вход RESET элемента SET/RESET. В результате на выходах O 01…O 03 формируется логический ноль.
Аналогичным образом переводим остальные структурные формулы. Полученную программу приводим на рисунке 5.4
Рисунок 5.4 - Структурная схема САУ разработанная набазе α-2 контроллера
6. Разработка полной принципиальной электрической схемы
Принципиальная электрическая схема управления должна обеспечить:
- безопасность людей;
- надежную работу технологической линии;
- удобство в эксплуатации;
- быть экономически целесообразной.
При проектировании электрической принципиальной схемы руководствуемся действующим стандартом на условные обозначения элементов на принципиальных электрических схемах, правилами устройства электроустановок. Принимаем следующие буквенно-цифровые обозначения аппаратов:
X1 – привод питателя картофеля (KM1);
X2 – привод питателя концкормов (KM2);
Х3 – привод насоса обрата (KM3);
X4 – привод мешалки раздатчика (KM4);
X5 – привод кормораздатчика (раздача) (KM5);
X6 – привод кормораздатчика (обратный ход) (KM6);
X7 – привод выгрузного устройства 1 (KM7);
X8 – привод выгрузного устройства 2 (KM8);
b1 – датчик уровня питателя комбикорма (SL1);
b2 – датчик уровня питателя концкормов (SL2);
b3 – датчик уровня емкости для обрата (SL3);
b4 – датчик уровня смесителя (SL4);
b5 – концевик, срабатывающий при положении кормораздатчика под питателем (SQ1);
b6 – концевик (начало кормушек) (SQ2);
b7 – концевик (конец кормушек) (SQ3);
Для проведения пуско-наладочных работ предусматриваем в схеме возможность независимого включения электродвигателей, для этой цели устанавливаем пакетный переключатель SA1, а для включения электродвигателей (магнитных пускателей) устанавливаем кнопки управления SB1 – SB8.
Также в схеме предусмотрена защита от перегрузки тепловыми реле КК1 – КК7, и световая сигнализация, посредствам сигнальных ламп HL1 –HL10.
В полном объеме электрическую принципиальную схему вычерчиваем на листе 2 графической части.
7. Выбор средств автоматизации
7.1 Расчет параметров потребителей
Для выбора средств автоматизации необходимо рассчитать рабочие параметры потребителей, в частности в нашем случае электродвигателей.
Номинальный ток электродвигателя:
(7.1)где Рн - Номинальная мощность электродвигателя, кВт;
cosφ – коэффициент мощности ЭД, о.е.;
Uн – номинальное напряжение, кВ.
Для привода питателя картофеля:
Технические данные потребителей сводим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 ─ Технические данные электродвигателей [5, приложение 10]
| Обозначение | Наименование рабочей машины | Тип | Рн | Iн | η | nн | cosφ | Ki |
| кВт | А | % | мин-1 | о.е. | о.е | |||
| М1 | Питатель картофеля | АИР90L4 | 2,2 | 6,02 | 81 | 1500 | 0,83 | 6,5 |
| М2 | дозатор – питатель кормнцкормов | АИР71В4 | 0,75 | 2,05 | 73 | 1500 | 0,76 | 5 |
| M3 | насос обрата | АИР71В4 | 0,75 | 2,05 | 73 | 1500 | 0,76 | 5 |
| M4 | мешалка | АИР100S4 | 3,0 | 6,1 | 84,5 | 1500 | 0,88 | 7 |
| М5 | корморазадтчик | АИР80А4 | 1,1 | 2,75 | 75 | 1500 | 0,81 | 5,5 |
| М6 | выгрузное устройство 1 | АИР80А4 | 1,1 | 2,75 | 75 | 1500 | 0,81 | 5,5 |
| М7 | выгрузное устройство 2 | АИР80А4 | 1,1 | 2,75 | 75 | 1500 | 0,81 | 5,5 |
7.2 Выбор автоматических выключателей
Автоматические выключатели выбираем для защиты цепи и электродвигателей от перегрузки и токов короткого замыкания.
Выбираем автоматический выключатель по следующим условиям:
– номинальному напряжению автомата
Uн.а ≥Uн.с.,(7.2)
где Uн.а. – номинальное напряжение автоматического выключателя, В;
Uн.с. – номинальное напряжение сети, В.
– номинальному току автомата
Iн.а. ≥Iдл.,(7.3)
где Iн.а. – номинальный ток автоматического выключателя, А;
Iдл. – рабочий ток цепи, защищаемой автоматом, А.
Для группы токоприемников:
(7.4) 
(7.5) 
(7.6) 
(7.7) 
(7.8)где
– полная расчетная мощность линии, ВА;Uн – номинальное напряжение линии, В;
kз – коэффициент загрузки электроприемника;
cosφн – номинальный коэффициент мощности;
m – коэффициент, зависящий от значения cosφн [8, рисунок П2.1].
– номинальному току теплового расцепителя
Iн.р.≥ kн.т Iдл.,(7.9)
где Iн.р – номинальный ток теплового расцепителя автомата, А;
kн.m – коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя, принимается в пределах от 1,1 до 1,3.
– току отсечки электромагнитного расцепителя
Iн.э-м.≥kн.эIкр.,(7.10)
где Iн.э-м. – ток отсечки электромагнитного расцепителя, А;
kн.э – коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя (для автоматов АП-50, АЕ-2000 и А3700 kн.э=1,25, для А3100 kн.э=1,5),
Iкр. – максимальный ток короткого замыкания в месте установки автомата, А.
Для группы электроприемников:
(7.11)где
– пусковой ток электродвигателя или группы одновременно запускаемых электродвигателей, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшего значения, А; 
– сумма номинальных токов электродвигателей без учета тока пускаемого электродвигателя, А.– предельному отключаемому току:
Iпред.откл≥Iкр.(7.12)
где Iпред.откл – предельный отключаемый автоматом ток, А.
Выбираем автоматический выключатель QF1. Автоматический выключатель защищает группу электродвигателей.
Принимаем коэффициенты загрузки электродвигателей
. 
кВА.Определим силу тока в защищаемой цепи.
А.Определяем максимальный ток короткого замыкания в месте установки автомата.
А.Ток срабатывания теплового расцепителя:
А.Ток срабатывания электромагнитного расцепителя:
А.На основании приведенных расчетов для защиты цепи выбираем автоматический выключатель АЕ2043М-20Н-40У3.
Аналогично выбираем автоматические выключатели для защиты остальных двигателей.
7.3 Выбор магнитных пускателей
Электромагнитные пускатели выполняют функции аппаратов дистанционного управления и отключения токоприемников при понижении напряжения, блокировку и реверсирование.
Выбираем магнитный пускатель по рабочему напряжению, по степени защиты от условий окружающей среды, по комплектности. Выбираем магнитный пускатель серии ПМЛ открытого исполнения (IP54) без кнопок и сигнальной арматуры.
Магнитный пускатель выбираем по условиям:
Uн.п. ≥Uн.л.(7.12)
,(7.13)где
– длительно допустимая величина тока в цепи силовых контактов пускателя, А.380В=380В
10А>6,02А
Для двигателя М1 выбираем магнитный пускатель ПМЛ-110004А с Iн.п.=10А. [3, приложение 1].
Аналогично производим выбор магнитных пускателей для остальных электродвигателей. Результаты сводим в таблицу перечня элементов принципиальной электрической схемы