Автоматизация сбрасывания труб

Благодаря этому компактные интеллектуальные реле отвечают всем необходимым требованиям применения в простых системах автоматизации и в нашем конкретном случае.
Выбор основных устройств автоматизации
В качестве модуля контроллера выбираем SR2B201BD (смотри рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 Модуль контроллера SR2B201BD.
Его характеристики:
- напряжение питания: =24В;
- кол-во входов: 12;
- кол-во выходов: 8;
- наличие экрана: да;
- номинальный ток потребления: 233мА.
Выбор дополнительного оборудования автоматизации
В качестве блока питания =24В выбираем модульный блок питания ABL8MEM24006 (смотри рисунок 4.2).
Его характеристики:
- тип источника питания – импульсный;
- входное напряжение – ~220В;
- выходное напряжение – =24В;
- номинальная мощность – 15Вт;
- выходной ток источника питания – 0,6А;
- тип защиты входа - Встроенный предохранитель (не заменяемый);
- тип защиты выхода – тепловой, от КЗ.

Рисунок 4.2. Блок питания ABL8MEM24006

Для питания «внутренних» (идущих только к блоку контроллера) и «внешних» (для подключения датчиков) цепей используем два отдельных блока питания для уменьшения влияния помех от линий электропитания на модуль контроллера.

В качестве фотодатчиков выбираем фотодатчик рассеивания XUB5BPAWM12 производства Шнейдер Электрик (смотри рисунок 4.3).

Рисунок 4.3. Фотодатчик XUB5BPAWM12
Его характеристики:
- тип – фотоэлектрический;
- конструкция - цилиндрический M18;
- материал – металл;
- тип дискретного выхода – PNP;
- функция дискретного выхода – 1НО;
- электрическое соединение – 1 вилка М12, 4 контакта;
- номинальная дальность обнаружения – 0,6м рассеянный;
- номинальное напряжение питания – =12…24В;
- коммутационная способность – не более 0,1А.

В качестве выключателей положения при движении механизмов сбросного устройства используем миниатюрный концевой выключатель безынерционного срабатывания XC011L2 (смотри рисунок 4.4).

Рисунок 4.4. Миниатюрный концевой выключатель безынерционного срабатывания XC011L2

Его характеристики:
- электрическое соединение – кабель A05 VVF;
- длина кабеля – 2м;
- номинальный рабочий ток – 1А 24В.

Выбор пневматического оборудования
В качестве приводов движения СУ вверх-вниз и вправо-влево используем пневмоприводы. Применение пневмоприводов объясняется тем, что:
- при использовании повторяющихся поступательных перемещений двигатели на пневмо- и гидроцилиндрах проще в применении, чем электрические;
- линия сжатого воздуха, как правило, есть на большинстве промышленных предприятий, потому готовить его дополнительно не нужно;
- работа приводов происходит в повторно-кратковременном режиме, потому малым КПД пневмоприводов относительно гидравлических и электрических можно пренебречь;
- исполнительные устройства на пневмоцилиндрах в несколько раз механически надёжнее электрических;
- для привода механизмов СУ не требуется большого усилия, потому применение гидропривода вместо пневмопривода не требуется.
В качестве пневмодвигателя выбираем миницилиндр пневматический 24N1А25А100 производства фирмы Camozzi (смотри рисунок 4.5).

Рисунок 4.5. Пневмоцилиндр 24N1А25А100
Его характеристики:
- шток – односторонний;
- материал штока – нержавеющая сталь;
- диаметр – 25мм;
- тип крепления – стандарт;
- ход – 100мм.
Пневмоцилиндров нужно две штуки.

Для управления пневмоцилиндрами используем двухпозиционные распределители с соленоидным управлением.
Для этого выбираем распределитель К8000-303-К23 производства фирмы Camozzi (смотри рисунок 4.6).


Рисунок 4.6. Распределитель К8000-303-К23
Его характеристики:
- исполнение – одиночный распределитель;
- количество мест – распределитель без плиты;
- количество линий, функция – 3/2 линий/позиций, НЗ;
- клапан - тарельчатый;
- условный проход – 0,5мм;
- материалы – нержавеющая сталь (корпус), латунь (сепаратор);
- тип подключения – 2-контактный штырьевой разъём;
- напряжение - =24В.

Выбор аппаратуры защиты и исполнительной
В качестве аппарата защиты используем автомат A9F79216 производства фирмы Шнейдер Электрик (смотри рисунок 4.7).

Рисунок 4.7. Автомат A9F79216.

Его характеристики:
- серия и наименование - Acti 9 iC60;
- количество полюсов – 2;
- номинальный ток – 16А;
- тип расцепителя – термомагнитный;
- тип кривой – С;
- отключающая способность – 20кА Icu в 220...240В переменный ток 50/60Гц в соответствии с EN/IEC 60947-2;
- номинальная рабочая отключающая способность (Ics) – 15кА 75% в соответствии с EN 60947-2 - 220...240V переменный ток 50/60Гц.

В качестве реле, использующегося для гальванической развязки выходов программируемого реле и цепей АСУ используем реле RSB2A080BDS производства Шнейдер Электрик (смотри рисунок 4.8).

Рисунок 4.8. Реле RSB2A080BDS.

Его характеристики:
- тип устройства – втычное промежуточное реле;
- тип контактов – 2 переключающ.;
- напряжение цепи управления – = 24В;
- номинальный рабочий ток – 4А;
- минимальный коммутируемый ток – 5мА.

Разработка схемы АСУ
В соответствии с таблицами входных/выходных сигналов разработаем схему АСУ СУ (смотри рисунок 4.9)
.
Рисунок 4.9. Схема АСУ СУ

Перечень элементов схемы:
А1 - Модуль контроллера SR2B201BD – 1шт.
А2 – модуль системы безопасности АСУ ТК (входит в схему АСУ ТК);
А3 – шкаф автоматизированной системы управления технологического комплекса (входит в систему АСУ ТК).
А4, А5 - Блок питания ABL8MEM24006 – 2шт.
S1, S2 - Фотодатчик XUB5BPAWM12 – 2шт.
BQ1…BQ4 – Выключатель путевой XC011L2 – 4 шт.
Y1…Y4 - распределитель К8000-303-К23 – 4шт.
QF1 - Автомат A9F79216 – 1шт.
К1 - Реле RSB2A080BDS – 1шт.
Разработка программы ПЛК
Для разработки программы на языке LADDER (релейно-контактной логики) сначала составим уравнения состояний для всех выходов в соответствии с циклограммой.













Здесь S обозначает включение соответствующего сигнала, а R – сброс.
Х1 (в программе М1) и Х2 (в программе М2) – внутренние переменные, которые устанавливаются-сбрасываются по сигналам от АСУ ТК и определяют, в какой ящик, справа или слева от конвейера, будет сбрасываться труба.
Сброс сигнала SK1 производится обслуживающим персоналом с кнопок реле программирования после выявления и устранения
Далее в соответствии с составленными уравнениями, таблицами входных и выходных сигналов и схемой АСУ СУ составим программу ПЛК (смотри приложение А). Она выполняется в бесплатном программном пакете Zelio Soft 2 Version 5.0 и используется для программирования ПЛК (программируемых реле) серии Zelio Logic.
После окончания программы её работа была проверена в режиме
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Темой данного курсового проекта была назначена автоматизированная система управления технологического комплекса конвейерной подачи, нарезки, сброса и складирования труб. С подробной разработкой АСУ сбросного устройства СУ сброса труб.
В процессе проектирования были разработаны для АСУ СУ:
- таблица входных дискретных сигналов;
- таблица выходных дискретных сигналов;
- циклограмма работы;
- схема управления;
- программа программируемого реле.
Помимо этого были выбраны:
- все средства автоматики – основные и простые;
- пневмоаппаратура исполнительная и управления;
- автомат защиты и реле промежуточное.
В связи с этим задачу курсового проектирования можно считать выполненной полностью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СНиП 3.05.07-85 «Системы автоматизации»;
СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства»;
ПУЭ «Правила устройства электроустановок» изд. 7;
- ОТТ-06.02-72.60.00-КТН-026-1-05 «Стандарт компании 270-00-2376 «Общие технические требования АСУ ТП и ПТС компании. Функциональные требования к заземлению и защите от помех оборудования
Борисов, А.М. Программируемые устройства автоматизации: учебное пособие / А.М. Борисов, А.С. Нестеров, Н.А. Логинова. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2010. – 186 с.
Борисов, А.М. Автоматизация технологических процессов (технологические средства, проектирование, лабораторный практикум): учебное пособие в 2 ч. / А.М. Борисов, Н.Е. Лях. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2001. – Ч.1. – 404 с.
Стандарт предприятия: курсовые и дипломные проекты. Общие требования к содержанию и оформлению. СТО ЮУрГУ 04 – 2008. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2008. – 56 с.
Каталог продукции Schneider electric − https://www.se.com/ru/ru/
Каталог продукции Camozzi «Пневматичесакя аппаратура. Большой каталог. Версия 8.8», – http://catalog.camozzi.ru/










5





























Изм

Лист

№ документа

Дата

Лист

- 5 -

Э–435.11.01.00 ПЗ

Подпись