Автоматизация бетоносмесительного цеха

Дозаторы  непрерывного действия представлены в  виде конвейера с приемным бункером. Конструктивно дозатор уравновешен таким образом, что на датчик веса воздействует лишь материал, размещенный в активной части конвейера.

Рисунок 3.Структурная схема автоматизации  управления

 

Вторым параметром, определяющим расход материала, является скорость             движения конвейерной ленты. Зная  вес вещества, приходящегося на единицу длины конвейерной ленты,  и скорость ее движения,можно определить расход сыпучих материалов. Одной из проблем в определении расхода сыпучих материалов является низкая точность определения веса активной части конвейера и произведения этого веса на скорость движения ленты.

Для этого  реализуются сложные электронные  устройства, которые в настоящее  время заменяются однокристальными ЭВМ.

Измерение расхода  сыпучих материалов в виде дискретных доз осуществляется дозаторами дискретного  действия. В практике строительного  производства получили наибольшее распространение дозаторы по массе с рычажной системой, Дозатор включает бункер, который подвешивается на системе рычагов, связанных с циферблатными весами. На оси стрелки циферблатного указателя массы устанавливается датчик, сигнал которого пропорционален углу поворота стрелки. В качестве датчиков в практике используют сельсины или потенциометры. Функционирование дозатора связано с двумя фазами— загрузки со взвешиванием материала и выгрузки. Для набора заданной дозы включается двигатель питателя и материал поступает в бункер

1. обмотка сельсина; 2 -обмотка ротора .

Рисунок 4.Схема дозатора дискретного действия.

 

По мере поступления материала в бункер дозатора стрелки циферблатной головки  поворачивается, показывая массу, угол поворота оси воспринимается, преобразуется  датчиком в электрический сигнал и поступает в систему для  управления процессом набора дозы. Если в качестве датчика массы  используется сельсин, то он подключается по схеме, показанной на рисунке, Питающие напряжения 11ь 11₂ статора сельсина сдвинуты на 60° относительно друг друга. Токи, проходящие в обмотках статора 11,12,1з, образуют трехфазную симметричную систему и обеспечивают появление вращающего магнитного поля, которое взаимодействует с обмоткой ротора, закрепленного на оси циферблатного указателя массы. Сдвиг по фазе между напряжениями U1 и U2 пропорционален углу поворота ротора. Угол сдвига преобразуется в унифицированный выходной сигнал.

В системе  ВЕТОNCoNtrol (производство НРБ) в качестве датчика массы применяют потенциометр, существенно упрощающий электронный блок управления взвешиванием. Потенциометр жестко укрепляется на ось циферблатного указателя. При этом выходное сопротивление датчика пропорционально углу поворота оси циферблатного указателя.

Большинство систем дискретного дозирования  сыпучих материалов, выпускаемых  в различных странах, в качестве датчиков массы используют тензометрические датчики. Бункер дозатора устанавливают  на опоры (три и более) с укрепленными тензодатчиками или подвешивают через тензодатчик.

Для измерения  количества израсходованных газов, жидкостей и сыпучих веществ  используют интегрирующие модули-счетчики. Чаще всего эти устройства встраивают во вторичный прибор. По принципам  действия счетчики делят на механические, электрические, электромеханические, микропроцессорные и др. При измерении  расхода ротационные счетчики.

Рисунок 5.Конструктавные схемы размещения тензодатчиков в дозаторах дискретного действия.

 

Параметрические    датчики    получают    выходной сигнал      за      счет      изменения      сопротивления, индуктивности   или   других   параметров   первичного

преобразователя.      К     таким      датчикам     относятся     тензорезисторы,      индуктивные, трансформаторные, емкостные, магнитоупругие и др.

В тензорезисторных датчиках ГСП чаще всего используют металлические и полупроводниковые чувствительные элементы. Отметим, что чувствительность полупроводниковых датчиков в 50 ... 70 раз выше, чем у металлических.

Простейшие  тензодатчики с металлическим чувствительным элементом используют лля измерения малых перемещений.

Основной  характеристикой датчиков является тензочувствительность, определяющая изменение сопротивления тензодатчика в зависимости от изменения длины проводящего материала.

Коэффициент относительной тензочувствительности к = ЕДК\8Д1

где БД К — изменение сопротивления тензопреобразователя; 8Д1 - - изменение длины проводящего материала.

Тензодатчики с металлическим чувствительным элементом (проволочные, пленочные, фольговые) выполняются на бумажной подложке и представляют собой петлеобразную конструкцию. Тензодатчик с помощью специального клея наклеивается на исследуемую конструкцию, деформация которой воспринимается чувствительным элементом датчика. Базой тензодатчика а называется длина одной петли. Промышленность серийно выпускает тензодатчики с базой 2 ... 400 мм и сопротивлением 30 ... 500 Ом. Выходной сигнал - - сопротивление определяется подключением выводов датчика к мостовой измерительной схеме.

Тензометрические  датчики размещают (наклеивают) на тензомодулях рычажно-мембранного, мембранного и других типов.

Схема тензодатчика

1 - металлический  чувствительный элемент; 2

- бумажная  подложка; 3 - выводы датчика; 4

- слой синтетического  клея;

5 - исследуемая  конструкция, 6 - защитный слой бумаги, а -база тензодатчика

 

Рисунок 6.Мостовая измерительная схема

 

Автоматизация   производственных   процессов         основной признак  нашего  времени.  Все  чаще  автоматика  выполняет

сложные производственные операции, люди только следят за качеством  выпускаемой продукции, настраивают  оборудование и предотвращают поломки. Автоматизация производства требует  создания системы контроля и безопасности. При этом автоматика играет существенную роль в создании такой системы. Система  безопасности автоматического производства строится на основе разнообразных высокотехнологичных  датчиков (сенсоров). Примером таких  сенсоров могут служить индуктивные  датчики и фотодатчики.

Индуктивные датчики широко распространены в  системах контроля и обеспечения  безопасности. Они просты в устройстве и обладают высокой степенью надежности. Индуктивные датчики реагируют  на изменение параметров магнитного поля, которое создает катушка  индуктивности внутри датчика. Чаще всего такие датчики применяются  для контроля изделий из металла, к другим материалам этот вид сенсоров малочувствителен. Индуктивные датчики  производятся в нескольких типах  корпуса: цилиндрическом, прямоугольном, или специальном. В зависимости  от условий эксплуатации, корпус датчика  может состоять из различных материалов. Например, пищевой и химической промышленности, рекомендуется применять индуктивные  датчики в корпусе из нержавеющей  стали, менее чувствительные к агрессивным  воздействиям окружающей среды. Индуктивные  датчики служат для обнаружения  различных объектов бесконтактным  способом по принципу «да» или «нет». То есть, такой датчик не способен определить тип объекта, он просто указывает на его отсутствие или присутствие.

Фотодатчики основаны на светочувствительных элементах, которые реагируют на изменение  интенсивности освещения.

Фотодатчики различаются по методу обнаружения  объектов.

•    Пересечение луча. Принцип работы основан на том, что передатчик постоянно  посылает световой луч, который принимает  приемник. При пересечении объектом луча интенсивность освещения приемника  изменяется и фотодатчик срабатывает.

•    Отражение от рефлектора, В таком  фотодатчике приемник и передатчик находятся в  одном  корпусе.  Напротив датчика устанавливается  рефлектор,  и  свет  от передатчика, отражаясь от него, попадает на приемник.

•    Отражение от объекта. Такой фотодатчик в качестве отражателя использует какой-либо объект. Передатчик и приемник находятся  в одном корпусе.

•    Фиксированное отражение от объекта. Такой фотодатчик наиболее чувствителен, может улавливать изменения, происходящие в объекте (например, вздутие или  сжатее).

Таблица 1 - Обозначения  приборов в соответствии с ГОСТ 21.404-85

 

№ п/п	Обозначение	Наименование
1		Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения  температуры, установленный по месту. Например: преобразователь  термоэлектрический (термопара), термопреобразователь сопротивления, термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.п.
2		Прибор для измерения температуры  показывающий, установленный по месту. Например: термометр ртутный, термометр манометрический и  т. п.
3		Прибор для измерения температуры  показывающий, установленный на щите. Например: милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и  т. п.
4		Прибор для измерения температуры  бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: термометр манометрический (или любой другой датчик температуры) бесшкальный с пневмо- или электропередачей
5		Прибор для измерения температуры  одноточечный, регистрирующий, установленный  на щите. Например: самопишущий милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т. п.
6		Прибор для измерения температуры  с автоматическим обегающим устройством, регистрирующий, установленный на щите. Например: многоточечный  самопишущий потенциометр, мост автоматический и т. п.
7		Прибор для измерения температуры  регистрирующий, регулирующий, установленный  на щите. Например любой самопишущий регулятор температуры (термометр манометрический, милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т. п.)
8		Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту. Например: дилатометрический  регулятор температуры
9		Комплект для измерения температуры  регистрирующий, регулирующий, снабженный станцией управления, установленный  на щите. Например: вторичный прибор и регулирующий блок системы «Старт»
10		Прибор для измерения температуры  бесшкальный с контактным устройством, установленный по месту. Например: реле температурное
11		Байпасная панель дистанционного управления, установленная на щите
12		Переключатель электрических цепей  измерения (управления), переключатель  для газовых (воздушных) линий, установленный  на щите
13		Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий, установленный  по месту. Например: любой показывающий манометр, дифманометр, тягомер, напоромер, вакуумметр и т. п.
14		Прибор для измерения перепада давления показывающий, установленный  по месту. Например: дифманометр показывающий
15		Прибор для измерения давления (разрежения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту Например: манометр (дифманометр) бесшкальный с пневмо- или электропередачей
16		Прибор для измерения давления (разрежения) регистрирующий, установленный  на щите. Например: самопишущий манометр или любой вторичный прибор для  регистрации давления
17		Прибор для измерения давления с контактным устройством, установленный  по месту. Например: реле давления
18		Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий с контактным устройством, установленный по месту. Например: электроконтактный манометр, вакуумметр и т. п.
19		Регулятор давления, работающий без  использования постороннего источника  энергии (регулятор давления прямого  действия) «до себя».
20		Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения  расхода, установленный по месту. Например: диафрагма, сопло, труба Вентури, датчик индукционного расходомера и т. п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Формирование функциональной схемы автоматизации

 

 

6.Управление электроприводом механического оборудования

 

 

Принципиальная  схема автоматического приготовления  бетонной смеси. Автоматизацию дозирования  материалов обеспечивают весовые циферблатные указатели,         оснащенные

бесконтактными  электронными датчиками. В этой схеме  предусмотрена дистанционная передача показаний массы (веса) дозируемых компонентов  на центральный пульт оператора  оператора. Для этой цели дистанционные циферблатные указатели всех дозаторов устанавливают в пультовом помещении бетон осмесительиого цеха. Оператор имеет возможность по треребованию лаборатории устанавливать дозу взвешиваемых компонентов или вносить необходимые коррективы в рецептуру, а также контролировать процесс взвешивания, находясь непосредственноно в пультовом помещений.

 

 

Рис.7.Принципиальная электрическая схема управления бетоносмесителя.

 

Работа  схемы заключается в следующем. При помощи щеточных переключателей -

задатчиков веса ПЗД, расположенных на пульте управления устанавливается заданная масса дозируемых компонентов (ПЗЦ— цемента, ПЗП— песка, ПЗЦ-1 и ГОЦ-2 - щебня первой и второй фракции, ПЗВ — воды).

Для дозы каждого компонента имеется свой преобразователь, число датчиков равно  пяти). Шестой прибор устанавливают в начале шкалы для фиксаций нулевого веса. В рассматриваемой схеме такими преобразователями являются приборы НДЦ. Преобразователь размещают по окружности шкалы циферблатных указателей в соответствии с заданной рецептурой, предусматривающей в определенных весовых отношениях пять различных марок бетонной смеси.Схемы дозирования цемента, песка, щебня и воды аналогичны и поэтому ниже рассмотрена только одна схема.

Схема дозирования  цемента. Ключами КРД, КР1 и КР2 задают автоматический режим работы дозаторов, бетоносмесителей и другого оборудования. После выполнения рассматренных подготовительных операций нажимают кнопку пуска автоматики КПА. При этом срабатывает реле РА и загорается лампа ЛА, сигнализирующая о включении схемы автоматики. При срабатывании реле РА оно своими открытыми контактами подключает к питающей сети блоки питания датчиков циферблатных указателей всех дозаторов и электромагниты пневматических исполнительных механизмов (4МЦ и 5МЦ) в зависимости от выбора отсеков питающего бункера ключом 1КЗЦ.

Загрузку  компонентов в весовые бункера  всех дозаторов нужно начинать одновременно. По мере поступления в них материалов стрелки на дистанционных циферблатных указателях соответствующих дозаторов  достигают включенных фиксаторов. В  момент прохождения стрелок с  флажками через прорезь включенных датчиков срабатывают реле ЗРЦ, находящиеся в блоках питания БП.