Разработка логической схемы управлениядвустворчатых ворот судоходного шлюза
| № | Содержание | Объ-ем | Кол-воЧер-ей | Сроки выполнения |
| 1 | Введение | 10 | 07.04.99 | |
| 2 | Описание управляемого объекта | 15 | 1 | 17.04.99 |
| 3 | Описание существующих схем управления | 15 | 1 | 24.04.99 |
| 4 | Синтез логического автомата | 15 | 2 | 30.04.99 |
| 5 | Преобразование контактной схемы управления в бесконтактную | 20 | 1 | 12.05.99 |
| 6 | Датчики информации и схемы сопряжения управляемого объекта с логической системой управления | 15 | 2 | 22.05.99 |
| 7 | Экономическое обоснование | 5 | 29.05.99 | |
| 8 | Охрана труда | 5 | 05.06.99 |
СОДЕРЖАНИЕ.
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Общие сведения об электрооборудовании водных путей.
1.2. Состав и назначение механического оборудования гидротехнических сооружений.
1.3. Основные свойства электрофицируемых механизмов гидротехнических сооружений.
1.4 Элементы электрического оборудования шлюзов.
1.4.а. Силовое оборудование приводов.
1.4.б. Электрические аппараты системы управления.
1.4.в Оперативная сигнализация.
1.4.г. Поисковая сигнализация.
1.4.д. Светофорная сигнализация.
1.4.е. Элементы и устройства электроснабжения.
2. ОПИСАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ОБЪЕКТА
2.1. Элементы ворот и действующие нагрузки.
2.2. Приводной механизм для перемещения двустворчатых ворот.
2.3.Определениемощности и выбор электродвигателя для электромеханического привода двустворчатых ворот судоходного шлюза.
2.3.1. Исходные данные.
2.3.2. Определение статических моментов сопротивления.
2.3.3. Предварительный выбор электродвигателя.
2.3.4. Определение момента сопротивления приведенных к валу двигателя.
2.3.5. Проверка предварительно выбранного двигателя.
2.3.6.Выбор электрических аппаратов для управления механическими тормозами.
2.3.7.Расчет резисторов пускового реостата и выбор ящиков сопротивлений.
3. ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ
3.1.Привод с асинхронными двигателями без регулирования скорости движения.
3.2.Привод с асинхронными фазными двигателями с регулированием скорости движения изменением сопротивления цепи ротора.
3.3. Электрический привод с гидропередачей.
3.4. Электропривод двустворчатых ворот с тормозным генератором.
3.5. Электропривод с тиристорным управлением.
4. БЕСКОНТАКТНЫЕ АППАРАТЫ И СТАНЦИИ УПРАВЛЕНИЯ.
5. СИНТЕЗ ЛОГИЧЕСКОГО АВТОМАТА
5.1. Построение СГСА.
5.2. Кодирование СГСА. ( ГСА ).
5.3. Граф абстраактного автомата.
5.4. Функции выхода. Таблицы переходов. Функции возбуждения. Кодирование состояний.
6. ОХРАНА ТРУДА
6.1. Правила технической эксплуатации электродвигателей.
6.2. Анализ вредных и опасных факторов на гидротехнических сооружениях. Нормы, мероприятия по поддержанию норм, меры безопасности.
6.3. Электробезопасность.
6.4. Расчет защитного заземления трансформаторной подстанции.
7. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.
8. ЛИТЕРАТУРА
1. ВВЕДЕНИЕ.
Для увеличения грузооборота речного флота требуется совершенствование водных путей и судов транспортного флота.
Различные по своим техническим характеристикам современные водные пути и суда технического флота представляют собой объекты с высокой степенью электрификации. Электрическая энергия на них применяется для привода основных и вспомогательных механизмов, связи и сигнализации, освещения и отопления. Суммарная мощность электродвигателей гидротехнических сооружений и судов технического флота нередко превышает 300-500 кВт. Такая энерговооруженность объектов водного транспорта соответствует общему состоянию электрификации народного хозяйства, где электропривод потребляет более 60 процентов вырабатываемой электроэнергии.
Отличной чертой современного производства является высокоразвитая система управления объектами, которая обеспечивает автоматическое управление технологическими процессами. Электропривод все более приобретает черты автоматизированного. Автоматизированные электроприводы условно делятся на три уровня. Основу систем первого уровня составляют автоматизированные электроприводы отдельных рабочих машин или процессов ( локальные системы ). Системы второго уровня объединяют электроприводы функционально связанных рабочих машин или процессов с включением устройств контроля, сбора и обработки информации. Системы третьего уровня включают ЭВМ и обеспечивают оптимальное управление группой сложных приводов или процессов по заданным критериям и алгоритмам.
Энерговооруженность основных объектов водного транспорта позволяет коренным образом улучшить их характеристики.
Основой электропривода производственных объектов является электрическая машина. Первый электрический двигатель постоянного тока с вращательным движением был создан в 1834 г. академиком Б. С. Якоби при участие академика Э. Х. Ленца. Этот двигатель в 1838 г. был применен Б. С. Якоби для приведения в движение катера на реке Неве. Таким образом, родиной электродвигателя, а вместе с тем и первого электропривода была Россия. Указанная работа Б. С. Якоби получила мировую известность и многие последующие технические решения в области электропривода отечественных и иностранных электротехников были вариацией или развитием идей Б. С. Якоби.
К наиболее существенным практическим достижениям в области раннего развития электропривода можно отнести работы В. Н. Чиколева создавшего привод электродов дуговой лампы ( 1873 г. ) и вентиляторов ( 1886 г. ), П. Н. Яблочкова, создавшего трансформатор ( 1876 г. ), М. О. Доливо-Добровольского, изобретателя асинхронного двигателя ( 1889 г. ), А. Н. Шубина,разработавшего привод с индивидуальным генератором ( 1899 г. ) ( система генератор-двигатель ) и другие.
Огромную роль в развитие электоропривода сыграли научные идеи крупнейшего русского электротехника Д. А. Лачинова, который раскрыл преимущества электрического распределения механической энергии, дал классификацию электрических машин по способу возбуждения, рассмотрел условия питания двигателя от генератора и особенности механических характеристик двигателя постоянного тока. Эта выдающаяся работа Д. А. Лачинова явилась основой науки об электроприводе, которая позднее была развита трудами главным образом русских и советских ученых, среди которых должны быть названы П. Д. Войнаровский,
В. К. Дмитриев, С. А. Ринкевич, В. К. Попов, Р. Л. Аронов, А. Г. Голованов, М. Г. Чиликин, В. И. Полонский и другие.
Развитие науки об электроприводе способствовало росту степени электрификации и автоматизации производственных объектов и созданию совершенных систем автоматизированного привода механизма ворот и затворов шлюзов, судоподъемных устройств и судов технического флота.
Электрооборудование на речном транспорте развивается по пути дальнейшего совершенствования существующих устройств и создание новых эффективных автоматизированных систем.
1.1. Общие сведения об электрооборудовании водных путей. Протяженность внутренних водных путей, пригодных для судоходс-
тва, в нашей стране составляет около 500 тысяч километров, однако активно используются только 150 тысяч километров, из которых около 80 тысяч километров освоено за годы советской власти. В это же время построено около 16 тысяч километров искусственных водных путей, в том числе Беломорско-Балтийский канал ( ББК ), Волго-Балтийский водный путь ( ВБВП ) имени В. И. Ленина, Волго-Донской судоходный канал ( ВДСК ) имени В. И. Ленина, канал имени Москвы ( УКиМ ). Водный транспорт занимает все более заметное место в народном хозяйстве нашей страны и для дальнейшего роста грузооборота и пассажирских перевозок требует совершенствования водных путей. Для этого проводят руслоочищение, дноуглубдение, выправление, регулирование стока и шлюзование. Кроме того, для обеспечения безопасности плавания на водных путях создается судоходная обстановка в виде системы береговых и плавучих знаков, определяющих направление судового хода и его границы. Судоходная обстановка, выправление водных путей с помощью дамб, полузапруд и других сооружений, а также регулирование стока благодаря специальным водохранилищям при все своей масштабности не отличаются большими расходами электроэнергии или спецификой электрификации. Поэтому основное внимание уделяется шлюзованию и использованию специального флота для руслоочищения и дноуглубления.
Шлюзование реки позволяет резко увеличить глубины в речном потоке в результате строительства вдоль пути водоудерживающих плотин со специальными судопропускными сооружениями в виде шлюзов или судоподъемников.
Улучшение судоходности водных путей повышает безопасность плавания и является одним из условий успешного развития водного транспорта. Оно, в частности, осуществляется подъемом воды напорными гидротехническими сооружениями с судоходными шлюзами или судоподъемниками.
Судоходным шлюзом называется сооружение, предназначенное для перевода судов из одного бьефа в другой, отличающихся уровнем воды. Разность уровней воды в верхнем и нижнем бьефах воспринимается шлюзом как напор.
Схематический план и продольный разрез однокамерного шлюза приведены на рисунке 1.
Шлюзование осуществляется с помощью камеры 1, разделяющей бьефы, и устройств, позволяющих выравнивать уровни воды в камере отдельно с верхним и нижним бьефами. Со стороны каждого бьефа камера имеет судоходные отверстия, перекрываемые воротами 2. Для маневрирования воротами шлюзы оборудуются механизмами, располагаемыми на площадках или помещениях голов шлюзов.При наполнении и опорожнении камера соединяется с бьефами водопроводными галереями 3, которые перекрываются затворами. Водопроводных галерей и затворов может не быть, если для наполнения или опорожнения используются судоходные отверстия.