Аналіз технологічного процесу, як об’єкта автоматичного управління

Завданням даної курсової є автоматизація контролю і регулювання частоти обертання двигуна приводу стрічкового дозатора будівельних сумішей. Розглядаються дозатором є стрічковий ваговий дозатор безперервної дії типу "4488 ДН-У"

Його застосовують для відтворення і точного підтримки заданих значень маси дози сипучих матеріалів в одиницю часу (продуктивності) в технологічних лініях різних виробництв, для автоматизації безперервних і циклічних процесів дозування (в тому числі для затарюють пристроїв), а також для організації обліку витрачання матеріалів в цементній , металургійної, гірничодобувної, хімічної, комбікормової та інших галузях промисловості.

Дозатор - пристрій для автоматичного відмірювання (дозування) заданої маси або обсягу твердих сипучих матеріалів, паст, рідин, газів. Варіант назви дозатора - диспенсер.

Автоматизація виробництва - основа розвитку сучасної промисловості, генеральний напрямок технічного прогресу. Мета автоматизації виробництва полягає в підвищенні ефективності праці, поліпшенні якості продукції, що випускається, створення умови для оптимального використання всіх ресурсів виробництва.

У практиці розробки і впровадження систем автоматизації технологічних процесів на підприємствах промисловості будівельних матеріалів склалося поняття про трьох рівнях автоматизації:

Нижчий рівень автоматизації - передбачає автоматичний контроль і регулювання окремих параметрів процесу (агрегату), дистанційне керування (зі щита управління агрегатом) виконавчими механізмами, сигналізацію відхилення параметрів від норми ..

Середній рівень автоматизації - має місце в умовах, коли застосовуються більш складні системи автоматизації, за допомогою яких досягається велика ефективність ведення процесів.

Вищий рівень автоматизації - передбачає розробку і застосування автоматизованих систем управління технологічними процесами з використанням керуючих обчислювальних машин.

давньогрецьке слово # 948; # 972; # 963; # 953; # 962 ;, від якого відбулося російське «доза», означало прийом ліків, частку, частину. Мабуть, тільки у медиків в давнину була гостра потреба в точній дозуванні. Йшли століття, навіть тисячоліття і коло застосування дозування розширився до практично всіх аспектів нашого життя. Озирніться навколо і ви побачите навколо себе процеси дозування. Рідке мило, падаюче вам на долоні з диспенсера, викид лаку для волосся з флакона, піна для гоління в тому самому потрібному обсязі, який був вчора, позавчора. Ми звикли до дозування в побуті, як до само собою зрозуміле процесу, але людству ще більш необхідно чіткий поділ речовин на максимально рівні частини в лабораторіях.

Відмірювання і дозування історично проходило кілька стадій. Краплі, вагові частини, відмірювання об'єму в мірному посуді. Справжнім проривом, що значно полегшує життя лаборантів, став винахід дозаторів. Спочатку це був простий механічний дозатор. Зараз конструкція цих приладів практично досягла своєї досконалості. Точні і зручні, барвисті і функціональні, довговічні і надійні - все це базові, обов'язкові характеристики, яким повинні володіти лабораторні дозатори XXI століття.

У зв'язку з появою великої кількості приладів з'явилася потреба в їх класифікації. Сучасні дозатори (лабораторні і промислові) поділяються на групи у відповідності з наступними ознаками:

1. Ступінь механізації формування обсягу дози речовини: виділяють автоматичні (як з електричним, так і з пневматичним приводом), а також дозатори з ручним приводом.

2. Кількості одночасно формованих обсягів доз речовин: це може бути дозатор одноканальний або ж багатоканальний дозатор. Останній може мати загальний або індивідуальний привід для кожного каналу.

3. Можливість зміни обсягу дози теж покладена в основу класифікації. Це можуть бути дозатори з фіксованим обсягом (як з одним, так і з декількома) і прилади з варійованим обсягом. Назва, наприклад, буде звучати як «одноканальний дозатор змінного обсягу».

4. Місце знаходження дозатора під час проведення роботи так само враховується. Є дозатори, утримувані в руці лаборанта, а також настільні (до них відносяться ті, які встановлюються на посудину або штатив).

5. Що Їх приладом функцій - один із принципів класифікації. Є дозатори для відбору біопроб та розведення біопроб, для реактивів, багатофункціональні і інші.

6. Наявність або відсутність контакту з вузлом дозування рідини - наступний критерій. Виділяють дозатори з повітряним проміжком і без нього.

Дозатори забезпечують видачу дози одного або декількох продуктів (відповідно, одно- і багатокомпонентні дозатори) одному або різним споживачам (відповідно, одно- і багатоканальні Д.); змінюють кількість компонентів в заданому співвідношенні із змінним кількістю інших дозовані компоненти (дозатори співвідношення); дозують речовини в заданій тимчасової або логічної послідовності (програмні дозатори). Блок управління кожного дозатора - автоматичний регулятор. Найбільша ефективність використання Д. досягається, якщо регулятором або його основою служать мікро-ЕОМ або міні-ЕОМ, що дозволяють компенсувати вплив зовнішніх впливів, що обурюють (наприклад, параметрів технологічного режиму процесу), вести дозування за заданою програмою, зручно представляти інформацію оператору і передавати результати дозування (наприклад, загальний обсяг минулого продукту) на наступний рівень управління.

Застосовується для дозування сипких продуктів, порошків, гранул, паст. Зазвичай мають порівняно невисокою точністю, але останні розробки можуть володіти точністю близько 0.5% при дозах близько 1-10г.

Основна перевага: простота конструкції, її чищення і заміни шнека.

Недоліки: на точність дозування сильно впливає похибка виготовлення шнека, для підвищення точності використовуються системи логічного контролю. Також недоліком є ​​низька точність при роботі з неоднорідним по щільності продуктом.

Застосовують для дозування газів, рідин, паст, рідше твердих сипучих матеріалів (див. Живильник). Дози від часткою см³ до сотень (тисяч для газів) м³, продуктивність від менш ніж см³ / ч до тисяч м³ / год (для газів десятків тисяч), похибка від 0,5 до 10-20%. Ці дозатори прості за конструкцією, досить надійні.

Недоліки: залежність обсягу дози, від температури і тиску (особливо для газів), значна похибка при дозуванні пінних середовищ. Дозатори дискретної дії в найпростішому випадку складаються з однієї калиброванной ємності, забезпеченою датчиком рівня, двох клапанів на вході в ємність і виході з неї (для підвищення точності і продуктивності дозатори можуть мати кілька різних за обсягом ємностей) та блоку управління - двохпозиційного автоматичного регулятора. Похибка до 1,5%. Порівняно низьку похибку і габарити мають дозатори дискретної дії на основі об'ємних лічильників продукту (ротори - лопатеві, з овальними шестернями, гвинтові і ін.). Кут повороту ротора, відповідний обсягом минулого продукту, перетворюється в сигнал, що надходить в блок управління, який обчислює загальний обсяг минулого продукту, порівнює його із завданням і формує сигнал на припинення подачі продукту.

Застосовують для дозування твердих сипучих матеріалів, рідше - рідин. Дози від декількох г до сотень кг, продуктивність від сотень кг / ч до сотень десятків т / ч, похибка дозування від 0,1 до 2,0%.

В сучасних дозаторах безперервної дії регулюється швидкість потоку матеріалу. Дозується матеріал надходить на ваговимірювальний транспортер, наприклад спеціалізований стрічковий конвеєр, сигнали завдання і витрати подаються в регулятор, який виробляє коригуючий сигнал на привід транспортера, збільшуючи або зменшуючи швидкість потоку матеріалу.

З дозаторів дискретної дії бувають такі, в яких завантажується ємність встановлена ​​на силовимірювальних перетворювачах - тензометричних або платформних вагах. У відкритих ємностях з рідинами масу продукту при дозуванні визначають за пропорційною їй висоті шару рідини.

Існують лоткові вагові дозатори безперервної дії. Їх відмінність від стрічкових дозаторів полягає в тому, що сипучий матеріал з живильника подається на нерухомий лоток, закріплений на Датчики.

Одним з підвидів вагового дозатора є мультиголівковий дозатор. Його принцип роботи заснований на підборі комбінацій з кількох бункерів для досягнення заданої ваги.

Аналіз технологічного процесу, як об'єкта автоматичного управління.

Дозатор - керований електронним контролером стрічковий конвеєр з регульованим асинхронним приводом, забезпечений тензометричної весоизмерительной системою і датчиком швидкості руху стрічки. У процесі роботи відбувається безперервне зважування матеріалу, що проходить над ваговимірювальним пристроєм, а також вимірювання швидкості руху стрічки. Керуючий контролер розраховує поточну продуктивність дозатора і, при необхідності, формує коригуючий сигнал на регульований частотний привід. Стрічковий конвеєр (власне дозатор), система управління і Таріровочние пристрої для калібрування та повірки дозатора.

принцип дії ВАГОВИМІРЮВАЧ

Залежно від фізико-механічних характеристик дозованих матеріалів застосовуються різні варіанти виконань приймального бункера (стандартний, клінкерна, подовжений для трудносипучих матеріалів і бункер з заспокійливої ​​камерою для рухливих матеріалів). Передбачається можливість установки стрижневого шибера або шиберной засувки, а також аспіраційного укриття.

Для хімічної промисловості випускаються дозатори з обрезініваніе всіх барабанів і роликів, з антикорозійним покриттям металевих конструкцій.

Для дрібнодисперсних матеріалів розроблена конструкція дозатора, оснащеного роторним живильником з єдиною системою управління. Для дозування зависающих матеріалів дозатор комплектується вібробункера.

Для роботи дозатора з живильним пристроєм на завантаженні (тарільчасте, роторний, шнековий живильник) розроблена конструкція з додатковим ваговимірювальним вузлом і єдиною системою управління.