Автоматизация калориферной установки СФОЦ для животноводческого помещения (стр. 2 из 3)

Для контроля температуры необходимо предусмотреть два датчика температуры марки ДТКБ – 53Т, и одно термореле ТР - 200. При повышении температуры воздуха в помещении выше установленной отключается одна секция; при дальнейшем повышении температуры отключается вторая секция. Отключение последней секции происходит, если температура оребрения нагревателей превысит 80°C..

Реле температуры биметаллические типа ДТКБ. Применяются для контроля и двухпозиционного регулирования температуры воздуха при невысокой относительной влажности. Принцип действия датчиков температуры данного типа основан на свойстве биметаллических пластин деформироваться (изгибаться) при изменении температуры контролируемой среды. Биметаллическая пластина состоит из двух жестко соединенных между собой слоев разнородных металлов, которые имеют неодинаковые коэффициенты линейного расширения.

Принципиальная схема датчика температуры типа ДТКБ приведена на рисунке. Чувствительным элементом прибора является биметаллическая спираль 5, которая закреплена на стойке рычага 7. На конце спирали укреплена стальная пластина 6, соприкасающаяся с плоской пружиной 3 подвижного контакта 2. При изменении температуры контролируемой среды биметаллическая спираль деформируется, ее свободный конец перемещается, в результате чего происходит замыкание контакта. Для обеспечения резкого срабатывания контакта в конструкции датчика предусмотрена плоская пружина 3 с контактом 2 и два постоянных магнита 5. Расстояние между магнитами и их положение относительно конца пластины 6 определяют величину дифференциала прибора, которая устанавливается заводской настройкой. Упоры 4 служат для ограничения хода пластины 6.

Настройка реле на заданную температуру замыкания контактов производится эксцентриком 9, при повороте которого поворачивается связанная с ним биметаллическая спираль 8, в результате чего изменяется расстояние между подвижным 2 и неподвижным / контактами. Чем больше это расстояние, тем выше температура, при которой происходит замыкание контактов.

Механизм реле смонтирован на квадратном металлическом основании и закрывается пластмассовой крышкой с прорезями. Для настройки температуры срабатывания предусмотрена шкала, нанесенная на эксцентрике, причем риски располагаются на торцевой поверхности эксцентрика. Указатель с винтом для фиксации находится на основании прибора и показывает по шкале температуру замыкания контактов.

Допустимая погрешность работы реле на средней отметке шкалы составляет ± 1°С, а на крайних отметках - ±2,5°С.

Дифференциал прибора изменяется от 2 до 8°С. Разрывная мощность контактов при коммутации цепей переменного тока напряжением 220 В составляет не менее 50 В-А, а при напряжении 127 В постоянного тока - не менее 50 Вт.

Рис. 2 - Принципиальная схема датчика температуры типа ДТКБ: 1- неподвижный контакт; 2 - подвижный контакт; 3 - пружина плоская; 4 - упоры; 5 - магниты; 6 - стальная пластина; 7-рычаг; 8 - биметаллическая спираль; 9 - эксцентрик

4. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНО – ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Функциональные схемы – основной технический документ, определяющий функционально – блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса, оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации

В общем случае функциональная схема представляет собой чертеж, на котором условными обозначениями изображены технологическое оборудование, трубопроводы, контрольно-измерительные и средства автоматизации с указанием связи между ними. Вспомогательные устройства (источники питания, реле, автоматы, выключатели и т.п.) на схемах не показывают. Функциональные схемы автоматизации связаны с технологией производства и технологическим оборудованием. Поэтому их следует показывать на схеме размещения технологического оборудования.

Технологическое оборудование на функциональных схемах автоматизации изображают упрощенно без соблюдения масштаба, но в то же время с учетом действительной конфигурации. Кроме технологического оборудования, на функциональных схемах упрощенно изображают трубопроводы различного назначения.

Рис. 3 – Функционально-технологическая схема калорифера СФОЦ

автоматизация калорифер установка надежность

Для контроля температуры калорифера установлены два датчика температуры 1, 2. При температуре превышающей уставку датчика 1, отключается вторая секция, а при температуре выше уставки датчика 2 отключается первая секция. Датчик 3 настроенный на температуру 80…90 ^оС, отключает электрокалорифер при возможных перегревах, которые могут возникнуть при неисправности вентилятора и воздуховодов

5. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

Принципиальные электрические схемы – это документы, разрабатываемые на основе функциональных схем автоматизации, определяющие полный состав электрических элементов и связей между ними, а также дающие детальное представление о принципах работы схемы.

Автоматическое управление работой установки осуществляется по температуре в помещении (температурные реле SК2, SК3). Термореле SК1 типа ТР – 200 служит для защиты нагревателей от перегрева. При включении установки в сеть работают все три секции нагревателей. При повышении температуры воздуха в помещении выше установленной отключается одна секция (температурное реле SК2 и электромагнитный пускатель КМ1); при дальнейшем повышении температуры отключается вторая секция (SК3 и КМ2). Отключение последней секции (при размыкании SК1).

Рис. 4 - Принципиальная электрическая схема электрокалориферной установки типа СФОЦ со ступенчатым регулированием мощности

Происходит, если температура оребрения нагревателей превысит 180°C. При снижении температуры воздуха ниже заданной секции включаются в обратном порядке. Вручную числом включенных секций управляют при помощи переключателя SА2. Включение нагревателей возможно лишь при работающем вентиляторе (после замыкания блок-контакта QF2 автоматического выключателя двигателя вентилятора М).

6. РАЗРАБОТКА ЩИТА УПРАВЛЕНИЯ

Щиты систем автоматизации выполняют роль постов контроля, управления и сигнализации автоматизированного объекта. Они являются связующим звеном между объектом управления и оператором. Щиты устанавливают в производственных и специальных щитовых помещениях операторских, диспетчерских, аппаратных и т.д.

Выбираем нестандартный щит шкафный – шкаф с установленными изделиями и с электрической трубной проводками, подготовленными к подключению внешних цепей и приборов, устанавливаемых на объекте.

Шкаф выбираем настенного исполнения, размерами 1000х800 мм. На дверце шкафа устанавливаем лампы, сигнализирующие о работе калорифера, переключатели режимов работы. Внутри шкафа устанавливается 3 магнитных пускателя, 3 предохранителя, автоматический выключатель, на боковой стенке расположен рубильник. Шкаф устанавливаем на стене.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ

Надежность – это комплексное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств.

Отказ – полная или частичная или частичная утрата работоспособности, нарушение нормального функционирования объекта, в следствии чего его характеристики перестают удовлетворять предъявляемым требованиям.

Безотказность – это свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.

Долговечность – это свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность - приспособленность изделия к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Вероятность безотказной работы Р(t) представляет собой вероятность того, что в заданном интервале времени при заданных режимах и условиях работы не возникает отказа изделия.

Таблица интенсивности отказов СФОЦ

Наименование элементов	Кол – во	Интенсивность отказов элемента	Результирующая интенсивность отказов
Датчик t0-ы ДТКБ	2	0,25*10-6	0,5∙ 10-6
Реле	1	0,50*10-6	0,5*10-6
Электромеханические контакты	1	0,25*10-6	0,25*10-6
Универсальный переключатель	1	0,175*10-6	0,175*10-6
Лампа накаливания	4	0,625*10-6	2,5*10-6
Резистор	4	0,03*10-6	0,12*10-6
Термореле ТР-200	3	0,25*10-6	0,25∙10-6