Разработка нестандартных элементов и технических средств

В данном курсовом проекте нестандартным элементом является щит управления.

Щиты и пульты применяются для размещения средств контроля, сигнализации и управления. Щиты и пульты позволяют сконцентрировать средства автоматики, и предохранять их от механических, температурных и других вредных воздействий. При помощи аппаратуры, расположенной на щитах и пультах, оператор получает необходимую информацию о ходе технологического процесса и управления процессом, автоматически или вручную.

Щиты можно классифицировать по назначению и конструктивному исполнению.

· По назначению щиты подразделяются на местные, центральные и щиты питания;

· По конструкции щиты делятся на шкафные и панельные. Панельный щит имеет плоскую конструкцию. Он состоит из угловой рамы (уголок 40*40 или 50*50 мм.), к которой приварена обшивка из листовой стали, толщиной 3–4 мм. Щит шкафного типа представляет собой параллелепипед из угловой стали и обшитый со всех сторон листовой сталью;

В схеме соединений изображают и нумеруют выводы приборов и аппаратов, а также зажимы для внешних соединений.

Приборы и аппараты изображают упрощенно в виде прямоугольников. Над прямоугольниками указывают позиционное обозначение, принятое по принципиальной схеме. Выводные зажимы аппаратов показывают точками, чтобы изображение соответствовало их действительному расположению. Зажимы маркируют согласно принципиальной электрической схеме.

Нестандартным элементом является монтажная схема. Она содержит сведения, необходимые для выполнения монтажных работ. Она указывает, где и как устанавливаются электрооборудования и конкретные части технологической установки, включая шкафы и пульты.

Применяют три способа составления монтажных схем:

· графический;

· адресный;

· табличный;

Графический способ заключается в том, что на чертеже условными линиями показывают все соединения между элементами аппаратов. Этот способ применяют только для щитов и пультов, относительно мало насыщенных аппаратурой. Схемы трубных проводок выполняют только графическим способом.

Адресный способ состоит в том, что линии связи между отдельными элементами аппаратов, установленных на щиты или пульте, не изображают. Вместо этого у места присоединения провода на каждом аппарате или элементе проставляют цифровой или буквенно-цифровой адрес того аппарата или элемента, с которым он должен быть электрически связан (позиционное обозначение соответствует принципиальной электрической схеме или порядковому номеру изделия). При таком изображении схемы чертёж не загромождается линиями связи и легко читается. Адресный способ выполнения схем соединений – основной и наиболее распространенный.

Табличный способ применяется в двух вариантах. Для первого составляют монтажную таблицу, где указывают номер каждой электрической цепи. В свою очередь для каждой цепи последовательно перечисляют условные буквенно – цифровые обозначения всех приборов, аппаратов и их контактов, посредством которых эти цепи соединены. Второй вариант заполнения таблицы отличается от первого тем, что в таблицу вписывают проводники по возрастанию номеров маркировки цепей принудительных электрических схем. Направление прокладки проводов, как и для первого варианта, записывают в виде дроби. Для более четкого распознавания проводников принято использовать дополнительное обозначения.

Монтажная схема щита управления электрической только предоставлено в графической части на листе 2. Монтажная схема щита плоскость: 1/3 – дверца, на неё выносятся следующие приборы: контрольно – измерительные приборы, сигнальные лампочки, переключатели, кнопки. Внизу щита располагается клемная колодка, к которой подсоединяем приборы, установленные непосредственно по месту своей работы: электродвигатели, объекты управления. Внутри щита располагаются автоматы, рубильники, предохранители (в левом верхнем углу), затем вся остальная пускозащитная аппаратура.

Определение технико-экономической эффективности автоматизации

Экономическая эффективность автоматизации измеряется степенью уменьшения совокупного труда, затачиваемого на производство единицы продукции.

Экономическая эффективность формируется из четырёх составляющих эффектов:

· энергетический эффект связан с сокращением расхода топлива и энергии, экономичностью работы системы, увеличением КПД и т.д.

· трудовой эффект характеризуется снижением прямых затрат живого труда обслуживающего персонала на выполнение технологических процессов сельскохозяйственного производства.

· структурный эффект связан с сокращением регулирующих и запасных емкостей, сокращением вспомогательных помещений, коммуникаций, увеличением съёма продукции с единицы площади или объема здания.

· технологический эффект определяется увеличением производства продукции за счет автоматизации процесса.

В результате технико-экономических, социально-экономических и качественных сравнений автоматизированного и неавтоматизированного способов производства определяют основные показатели эффективности автоматизации: капитальные затраты, эксплуатационные годовые издержки, рентабельность, срок окупаемости, приведённые затраты и др.

Иногда целесообразно принимать во внимание социальные и экономические факторы, изменение которых вызвано использованием средств автоматизации. Поскольку количественно оценить социально-экономические факторы не всегда удаётся, то выбирают вариант автоматизации, который лучше удовлетворяет социальным стандартом и экономическим нормативам, например, улучшению условий труда, его престижности, снижению уровня вредных веществ и т.д.

Кроме этого на эффективность автоматизации оказывает влияние надёжность работы схемы, которая оценивается тремя показателями:

1. Вероятность безотказной работы

P(t) = e^{- k л} _ср ^{* T} где:

л – средняя интенсивность отказа оборудования;

Т – среднее время работы в год (ч/год);

К – коэффициент, учитывающий влияние окружающей среды на интенсивность отказов:

для стационарных К = 10–15

для мобильных К =25–30

2. Вероятность отказа

Q(t) = 1-P(t)

3. Среднее время безотказной работы

Т = 1/К*л_ср

1. Вероятность безотказной работы

P(t)_a = e^{-25*242.32*10-6*1000} = e^-6.05 =0.0023

P(t)_p = e^{-25*205.32*10-6*1000} =0.0059

2. Вероятность отказа

Q(t)_a = 1–0.0023=0.9977

Q(t)_p = 1–0.0059=0.9941

3. Среднее время безотказной работы

Т_а = 1/25*242,32*10^-6 =165,1 ч

Т_р =1/25*205,32*10^-6 = 194,8 ч

Заключение

Разработав курсовой проект, я повторил, как строится функциональная и монтажная схема, как выбирается электрооборудование, так же а научился строить временную диаграмму и рассчитывать технико-экономическую эффективность автоматизации.

Проанализировав работу схемы, я пришёл к выводу, что она полностью автоматизирована, ручной режим нужен для наладки схемы.

Основными достоинствами схемы являются:

· в схеме предусмотрен электромагнитный тормоз, который затормаживает двигатель и препятствует самопроизвольному опусканию груза;

· в схеме есть конечные выключатели и реле времени, благодаря которым схема переходит из одного положения (рабочего) в другое.

Список литературы

1. Бородин, Андреев «Автоматизация технологических объектов и системы автоматического управления»

2. Бородин, Судник «Автоматизация технологических объектов»

3. Герасимович «Электрооборудование и автоматизация технологических объектов»

4. Кудрявцев «Электрооборудование и автоматизация технологических процессов»