Автоматизация кормораздаточной поточной линии для фермы КРС агрегат ТВК-80Б

ГБОУ СПО

«Аграрный техникум»

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Автоматизация сельского хозяйства»

Тема: «Автоматизация кормораздаточной поточной линии для фермы КРС агрегат ТВК-80Б»

ГБОУАТЭ.З.110302.02.09.ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценка___________________

Руководитель: Земченков В. А.

Разработчик: Кувалдин В. А.

2012 г

Реферат

 

Курсовой проект выполнен в объеме: расчетно-пояснительной запиской на 20 страницах машинописного текста, таблиц – 1, рисунков – 4; графическая часть на 2 листах, используется формат А3.

Ключевые слова: автоматизация, корм, кормораздатчик, смешивание, двигатель, магнитный пускатель, автоматический выключатель и др.

В данном проекте произведен анализ вариантов и схем реализации управления линии раздачи кормов на фермах КРС, разработано техническое задание и определен объем автоматизации. По результат анализа был составлен алгоритм и разработана структура управления технологической линией. Так же была разработана полная принципиальная схема и щит автоматики.

Курсовой проект оформлен на текстовом  редакторе MS Word 2007, для выполнения графической части применялся Компас3D.

 

Содержание

 

Введение 

1. Описание работы технологической  линии 

2. Анализ вариантов управления  и существующего объема автоматизации  технологической линии 

3. Техническое задание  (требования к схеме управления)

4. Разработка полной принципиальной  электрической схемы 

5. Выбор средств автоматизации 

5.1 Расчет параметров потребителей 

5.2 Выбор автоматических  выключателей 

5.3 Выбор магнитных пускателей 

5.4 Выбор тепловых реле 

5.5 Выбор сигнальной арматуры

5.6 Выбор кнопок управления

5.7 Выбор датчиков

6. Разработка щита автоматики

Выводы 

Литература 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

     Животноводство  – важнейшая отрасль агропромышленного  комплекса. Производственно-техническая  база животноводства развивается  по двум направлениям: строительство  новых и реконструкция действующих  ферм небольшой мощности с  целью внедрения новейших машин,  механизмов и прогрессивных форм  организации труда; Строительство  крупных животноводческих комплексов.

     Техническое  перевооружение отрасли основывается  на системе машин и механизмов, в том числе и электрифицированных,  в ряде случаев позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать многие важнейшие ТП.

     Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации. Проектами наиболее сложных производств, предусматривается комплексная автоматизация ряда технологических процессов.

     Целью курсового проекта является систематизация углубления знаний и умений по автоматизации поточной линии для фермы КРС агрегата ТВК-80Б.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание работы  технологической линии 

Поточная  автоматизированная линия раздачи  кормов ТИК-80Б предназначена для  раздачи всех видов кормов (кроме  концентрированных и жидких) в  условиях привязного содержания животных. Он представляет собой движущуюся ленту, (рис. 1) в кормушках 4, что приводиться в действие реверсивным электроприводом 5. При движении вперед лента несет к месту стойла животных определено, загруженное питателем 1 определенное количество корма. Как питатель может быть использован кормораздатчик КТУ-10, что имеет накопительную емкость 2. С возвращением ленты (реверс) кормушки самоочищающиеся от остатков корма, что удаляется из помещения транспортером 6.

Рис. 1. Технологическая схема транспортера - кормораздатчика ТВК-80Б

Таким образом, ТВК-80Б способен транспортировать корма до места потребления и забирать их отходы, то есть выполнять наиболее трудоемкие технологические операции. Но нормированную кормежку на ТВК-80Б осуществить невозможно, поскольку корм при движении ленты самовольно разравнивается. Кроме того, при движении ленты животные выборочно поедают корм.

 

 

2. Анализ вариантов  управления и существующего объема  автоматизации технологической  линии

     Автоматическое включение и выключение (при помощи конечной кнопки выключателя) транспортера.

Технологическая схема может иметь  различные варианты реализации и  автоматизации управления. Схемы  приготовления корма могут иметь  различную реализацию, определяемую зональными особенностями и принятой практикой кормления. Приготовление  корма может осуществляться как  в специализированных кормоцехах, либо может быть сблокировано со свинарником, либо иметь с ним транспортную связь. Раздачу корма на свинокомплексе реализуют по средствам передвижных (мобильных) и стационарных кормораздатчиков. Выбор типа зависит от способа кормления, зональных особенностей, условий содержания свиней, организации работ на ферме и других. Так же возможны два основных типа дозирования: объемный и весовой.

Схему управления можно реализовать  как на основании релейно-контактной схемы, так и на базе контроллера. В курсовой работе схему реализуем  на базе контроллера, что обусловлено  следующими факторами:

1 надежность (исключение из схемы  большого количества релейно-контактных  элементов и регуляторов, что  повышает надежность и позволяет  проще устранять неполадки (сокращает  возможные места их появления));

2 простота исполнения (удобный  и доступный интерфейс контроллера  позволяет реализовывать на нем  требуемые задачи при минимуме  затрачиваемых усилий);

3 возможность мониторинга (контроллер  позволяет выполнять контроль  и мониторинг, выполняемого процесса  в реальном времени);

 

4 функциональность (в случае изменения  технологического процесса можно  обойтись без внедрения новых  элементов схемы, путем перепрограммирования  контроллера);

5 экономическая целесообразность (стоимость контроллера при значительных  реализуемых схемах, ниже стоимости  аппаратуры, используемой без применения  контроллера. Во многих случаях, применение контроллеров, не требует наличия постоянного обслуживающего персонала).

Схема включения осуществляется при  помощи электродвигателя типа АИP132S6 мощностью 5,5 кВт и синхронной частотой вращения 1000 мин^-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Техническое  задание (требования к схеме  управления)

     Поточная автоматизированная линия раздачи кормов ТВК-80Б предназначена для раздачи всех видов кормов (кроме концентрированных и жидких) в условиях привязного содержания животных. Он представляет собой движущуюся ленту, в кормушках , что приводиться в действие реверсивным электроприводом . При движении вперед лента несет к месту стойла животных определено, загруженное питателем определенное количество корма. Как питатель может быть использован кормораздатчик КТУ-10, что имеет накопительную емкость . С возвращением ленты (реверс) кормушки самоочищающиеся от остатков корма, что удаляется из помещения транспортером.

     Таким образом, ТВК-80Б способен транспортировать корма до места потребления и забирать их отходы, то есть выполнять наиболее трудоемкие технологические операции. Но нормированную кормежку на ТВК-80Б осуществить невозможно, поскольку корм при движении ленты самовольно разравнивается. Кроме того, при движении ленты животные выборочно поедают корм.

     Технологическая линия раздачи корма с кормораздатчиком ТВК-80Б и стационарным раздатчиком КТУ-10 может функционировать в автоматическом режиме.

 

 

 

 

 

4. Разработка полной  принципиальной электрической схемы 

     Для раздачи кормов в течение суток используют суточное программное реле КТ2 типы 2РВМ или аналогичное, которое устанавливают в соответствии с расчетной диаграммы кормления, кормораздавательной линией, согласно принципиальной электрической схемы (рис. 2), руководят вручную или автоматически в следующем порядке. Сначала контактом программного устройства КТ2:1 включаются магнитные пускатели КМ2 и КМЗ возвращения ленты транспортера отходов. В конечном передним положении ленты кормораздатчика конечный выключатель SQ1 останавливает ее движение и отключает транспортер отходов через контакт КМ2:2. По команде программного контактами реле КТ2:2 включается привод питателя КМ4 и привод раздачи корма КМ1. В конце раздачи конечный выключатель SQ2 выключает КМ4 с выдержкой времени КМ1.

 

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема управления кормораздатчиком ТВК-80Б

 

 

 

 

5. Выбор средств  автоматизации 

5.1 Расчет параметров  потребителей 

Выбор двигателя

Рис. 3.

Технические данные двигателя                                                           Таблица 1

Марка двигателя	Показатели
АИР132S6	Р, кВт	nmin-1 об/мин	Ток при 380В,А	КПД, %	сosφ.	/	масса, кг
	5.5	1000	12.3	85	0.8	7	69

 

5.2 Выбор автоматических  выключателей 

Автоматические выключатели выбираем для защиты цепи и электродвигателя от перегрузки и токов короткого замыкания.

Выбираем автоматический выключатель  по следующим условиям:

– номинальному напряжению автомата

U_н.а ≥U_н.с.,(7.2)

где U_н.а. – номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

         U_н.с. – номинальное напряжение сети, В.

 

 

 

– номинальному току автомата

I_н.а. ≥I_дл.,(7.3)

 

где I_н.а. – номинальный ток автоматического выключателя, А;

I_дл. – 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;

U_н – номинальное напряжение линии, В;

k_з – коэффициент загрузки электроприемника;

cosφ_н – номинальный коэффициент мощности;

m – коэффициент, зависящий от  значения cosφ_н [8, рисунок П2.1].

– номинальному току теплового расцепителя

 

I_н.р.≥ k_н.т I_дл.,(7.9)

 

где I_н.р – номинальный ток теплового расцепителя автомата, А;

k_н.m – коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя, принимается в пределах от 1,1 до 1,3.

 

– току отсечки электромагнитного расцепителя

 

I_н.э-м.≥k_н.э I_кр.,(7.10)

 

где I_н.э-м. – ток отсечки электромагнитного расцепителя, А;

k_н.э – коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя (для автоматов АП-50, АЕ-2000 и А3700 k_н.э=1,25, для А3100 k_н.э=1,5),

I_кр. – 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:

 

I_{пред.откл}≥I_кр.(7.12)

 

где I_{пред.откл} – предельный отключаемый автоматом ток, А.

 

Выбираем автоматический выключатель QF1. Автоматический выключатель защищает группу электродвигателей.

Принимаем коэффициент загрузки электродвигателя

;

;

 

 

Определим силу тока в защищаемой цепи.

 

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 серии ВА04-36.

 

5.3 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:

 

U_н.п. ≥U_н.л.(7.12)

,(7.13)

 

где – длительно допустимая величина тока в цепи силовых контактов пускателя, А.

380 В = 380 В

16 А > 8,37 А

Для двигателя М1 выбираем магнитный пускатель ПМЛ-110004А с I_н.п.=10 А.

 

5.4 Выбор тепловых реле