Автоматизация мойки насосов

На данный момент существует огромный выбор различных  датчиков уровня, среди которых могут  быть: емкостные, ультразвуковые, поплавковые и другие датчики. Поэтому при выборе датчика необходимо учитывать все его достоинства и недостатки, связанные с монтажом, эксплуатацией, надёжностью и ценой. В таблице 2 сведены все достоинства и недостатки датчиков минимального уровня.

 

Таблица 2 Типы датчиков

Тип датчика	Достоинства	Недостатки
Емкостные	Монтаж производится без необходимости  врезания в сосуд	Высокая цена, необходимость преобразования сигнала
Ультразвуковые	Монтаж производится без необходимости  врезания в сосуд	Высокая цена, необходимость преобразования сигнала
Поплавковые	Большой диапазон измерений	Сложный механизм крепления
Герконовый (полупоплавковый)	Низкая цена, релейный выход	Необходимость врезания датчика в  сосуд

Для контроля минимального уровня моющего раствора выбран герконовый датчик уровня CRYDOM. На рисунке 6 изображен такой датчик. В датчиках уровня жидкости полу-поплавкового типа в качестве коммутирующего элемента используются герконы. При достижении жидкостью уровня размещения датчика, поплавок со встроенным магнитом поднимается вместе с уровнем жидкости и замыкает или размыкает контакты геркона. В нашем случае при достижении минимального уровня  датчик

будет замыкать контакты геркона. Для выбора типа датчика необходимо знать, в какой среде он будет использоваться. В данном случае в качестве среды выступает агрессивное моющее средство. Для агрессивной среды лучше использовать корпус из поливинилхлорида. Соответственно тогда модель выбранного датчика будет такова: RSF12V100LE, где RSF – обозначение датчика уровня, 1 – вертикальное исполнение, 2 – корпус из поливинилхлорида, V – тип контактов, 100 – длинна кабеля в сантиметрах, L – тип кабеля (трехжильный AWG22 с ПВХ изоляцией), E – материал прокладки (Силикон).

Рисунок 6 Строение герконового датчика

 

 

2.1.5 Датчик  потока

 

Для определения  наличия воды чистой воды применяется датчик потока. Этот датчик основан на принципе герконового датчика описанного выше. Единственное отличие то что, поплавок должен быть подпружинен, для того чтобы поплавок возвращался в исходное положение. В данном случае  должен будет использован датчик фирмы KSR KUEBLUR, RVM/UM-2, где RVM/UM – обозначение датчика потока, 2 – диаметр трубы в дюймах. На рисунке 7 изображен такой датчик.

 

Рисунок 7 Датчик потока

 

2.1.6 Блок  питания

 

Вся эта  система должна питаться постоянным током 24В. Поэтому в систему включен блок питания, трансформирующий напряжение с 220 вольт переменного тока на 24В постоянного.

В качестве блока питания выбран блок питания  фирмы ОВЕН. Блок питания БП60Б-Д4-24 очень прост в установке и  подключении.

Данный  блок питания имеет защиту короткого  замыкания, стабилизацию выходного  напряжения, а так же защиту от радиопомех. При всём этом этот блок питания стоит сравнительно дешево.  На рисунке 8 изображен блок питания БП60Б-Д4-24.

Рисунок 8 Блок питания БП60Б-Д4-24

 

2.3 Выбор кабелей проводов, защитных  труб и труб пневмосистемы.

 

Для проведения монтажных  работ связанных с автоматизацией лущильной линии потребуются  следующие типы кабелей и проводов:

1 кабель ВВГ – силовой  кабель с медными жилами и  с поливинилхлоридной изоляцией  и оболочкой. Предназначен для  прокладки в сухих и влажных  производственных помещениях, на  специальных кабельных эстакадах,  а также для прокладки на  открытом воздухе. Кабели марки  ВВГ не распространяют горение  при одиночной прокладке. Токопроводящая  жила – медная многопроволочная  круглой формы. Изолированные  жилы многожильных кабелей имеют  отличительную расцветку. Изоляция  нулевых жил выполняется голубым цветом. Изоляция жил заземления выполняется двухцветной зелёно – жёлтой расцветкой. Температурный диапазон эксплуатации от – 50 до +50^оС. Минимальный радиус изгиба при прокладке 7,5 наружных диаметров. В данном случае будет использован кабель ВВГ 3x1,5мм² для подключения к сети питания блока питания;

2 кабель МКЭШ – кабель  монтажный многожильный с пластмассовой  изоляцией. Применяется для фиксированного  межприборного монтажа электрических  устройств. Кабель устойчив к  вибрационным нагрузкам, механическому  удару одиночного или многократного  действия. Кабель выдерживает температуру  от – 50 до +70^оС и влажность воздуха до 98% при температуре +35^оС. Кабель МКЭШ 3x0,35мм² будет использован для подключения конечных выключателей, световой сигнализации и датчиков;

3 провод МГШВ – провод  с волокнистой и поливинилхлоридной  изоляцией. Токопроводящая жила  выполнена из скрученных медных  лужёных проволок. Рабочая температура  среды от – 50 до +70^оС. Устойчив к вибрациям, атмосферным осадкам, статической пыли, солнечному излучению, воздействию бензина, минерального масла и солёной воды, не распространяет горение. Будет использован для подключения приборов внутри щита.

Для подключения пневмораспределителей  и пневмоклапанов к пневматической системе и между собой будет  использован полиуретановые трубки фирмы SMC. Из ряда предоставленных трубок мы выбираем модель TU0604BU, где TU – материал (полиуретан); 06 – внешний диаметр; 04 – внутренний диаметр; BU – цвет исполнения. Эти трубки соединяются при помощи различных фитингов в данном случае резьбовых и имеют малый радиус изгиба до 15 мм.

 

 

2.4 Выбор щита

 

Для монтажа  оборудования и сигнализации в данном случае будут выбраны щит ЩРН48 и пульт управления, изготовленный из листа нержавеющей стали на котором будут смонтированы кнопки и световая сигнализация. Для уменьшения количества отверстий в панели используются кнопки с встроенными лампочками. Эти лампочки монтируются согласно названию кнопок.

Щит ЩРН 48 имеет габаритные размеры 610х300х120. Это щит со степенью IP 54.

Обозначение «IP» (International Protection — Международная  защита) принято Международной электрической  комиссией (МЭК) в качестве стандарта  защиты изделий (МЭК — 529-89).

После обозначения  «IP» является обязательным указание двух характеристических цифр. Первая характеристическая цифра (от 0 до 6) обозначает степень защиты от попадания внутрь посторонних твердых тел таблица 3.

Таблица 3 Расшифровка первой цифры IP - защиты

Первая  цифра	Степень защиты
0	Нет защиты
1	Защищено от внешних твердых предметов  диаметром больше или равным 50 мм
2	Защищено от внешних твердых предметов  диаметром больше или равным 12,5 мм
3	Защищено от внешних твердых предметов  диаметром больше или равным 2,5 мм
4	Защищено от внешних твердых предметов  диаметром больше или равным 0,1 мм
5	Пылезащищено
6	Пыленепроницаемо

Вторая  характеристическая цифра обозначает степень защиты, обеспечиваемую корпусом прибора от вредного воздействия  воды на работу измерителя. В таблице 4 приведены краткое описание и определение защиты для каждой степени, представленной второй характеристической цифрой.

 

Таблица 4Расшифровка второй цифры IP – защиты

Вторая  цифра	Степень защиты
	Краткое описание	Определение
0	Нет защиты	-----
1	Защищено от вертикально падающих капель воды	Вертикально капающие капли воды не должны оказывать вредного воздействия
2	Защищено от вертикально падающих капель воды, когда оболочка отклонена  на угол до 15°	Вертикально капающие капли воды не должны оказывать вредного воздействия, когда оболочка отклонена от вертикали  на угол до 15° включительно
3	Защищено от воды, падающей в виде дождя	Вода, падающая в виде брызг в любом  направлении, составляющем угол до 60°  включительно с вертикалью, не должна оказывать вредного воздействия
4	Защищено от сплошного обрызгивания	Вода, падающая в виде брызг на оболочку с любого направления, не должна оказывать  вредного воздействия
5	Защищено от водяных струй	Вода, направляемая на оболочку в виде струй с любого направления, не должна оказывать вредного воздействия

 

 

 

Продолжение таблицы 4

6	Защищено от сильных водяных струй	Вода, направляемая на оболочку в виде сильных струй с любого направления, не должна оказывать вредного воздействия
7	Защищено от воздействия при временном (непродолжительном) погружении в воду	Должно быть исключено проникновение  воды внутрь оболочки в количестве, вызывающем вредное воздействие, при  ее погружении на короткое время при  стандартизованных условиях по давлению и длительности
8	Защищено от воздействия  при длительном погружении в воду	Должно быть исключено проникновение  воды внутрь оболочки в количествах, вызывающем вредное воздействие, при  ее длительном погружении в воду при  условиях, согласованных между изготовителем  и потребителем, однако более жестких, чем условия для цифры 7

 

Испытания на соответствие второй характеристической цифре проводят на пресной воде. Такие испытания на технической  воде высокого давления или растворителях  не представительны.

Основными преимуществами данного щита являются:

-новая конструкция изделия, предотвращающая доступ к токопроводящим элементам;

-высококачественное итальянское порошковое покрытие;

-высококачественная российская сталь толщиной 0,9 мм.

 

 

2.5 Описание  работы принципиальной электрической  схемы

 

Данная  система работает от стандартного напряжения 220 В. При включении автомата QF, ток проходит через предохранители к блоку питания и контроллеру. Блок питания трансформирует переменное напряжение в постоянное напряжение 24 В, которое подаётся на кнопки пуск и стоп, а так же непосредственно в контроллер, для питание подключаемых к нему объектов. Как только напряжение поступает в контроллер, загорается лампочка HL1 «ГОТОВ К РАБОТЕ». При нажатии кнопки SB1 «ПУСК»  в контроллер на его вход подается импульсный сигнал 24 В. Контроллер воспринимает этот сигнал, как начало программы, в которой он поочередно выдает напряжение на выходы, к которым присоединены пневмораспределители. Так же загорается лампочка HL2 «ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ». При завершении всей программы контроллер встает в исходное положение «ГОТОВ К РАБОТЕ». В случае, если необходимо экстренная остановка программы, нажимается SB2 «СТОП». Контроллер воспринимает два типа нажатия этой кнопки: менее 4 секунд и более 4 секунд. Если кнопку держать нажатой кнопку стоп менее 4 секунд контроллер временно приостанавливает выполнение операции, при этом выдавая импульсное напряжение на лампочку SB3 «СТОП». Если держать кнопку нажатой более 4 секунд, то контроллер возвращается в исходное состояние. В случае срабатывания датчика минимального уровня или датчика потока, контроллер приостанавливает программу до тех пор, пока сигнал датчика не вернётся в исходное состояние. Так же загорается лампочка «ОТСУТСТВИЕ ОДНОЙ ИЗ ЖИДКОСТЕЙ» и начинает мигать кнопка «СТОП».

 

3 Расчетная  часть

 

При проведении монтажа данной системы будут  использоваться трубы из нержавеющей  стали диаметром 2 дюйма.

Длина труб рассчитывается исходя из расстояния между агрегатными составляющими  баком и дренажной системой.

Все расстояния указаны на рисунке 9, учитывая места  расположения клапанов.

Рисунок 9 Схема расположения объектов