Автоматизация линии упаковки

Z к=v( 0,0105+0,026 +0,075• 0,026)2+( 0,0056+0,423• 0,026)2=0,0431

Iк= 655,5 ч2·0,0431=7604 , А

К2: Z к= v( 0,0105+0,026 +0,075•0,1286)2+( 0,0056+0,363• 0,1286)2=0,07

Iк= 724,5 ч1,73·0,07=5983 , А

Z к=v( 0,0105+0,026 +0,075• 0,1286)2+( 0,0056+0,423• 0,1286)2=0,08

Iк= 655,5 ч2·0,08=4097 , А

К3: Z к= v( 0,0105+0,026 +0,075• 0,3486)2+( 0,0056+0,363•0,3486)2=0,146

Iк= 724,5 ч1,73·0,146=2869 ,

Z к=v( 0,0105+0,026 +0,075•0,3486)2+( 0,0056+0,423•0,3486)2=0,168

Iк= 655,5 ч2·0,168=1951 , А

Расчет сопротивлений цепи к.з. Z к и Z к; токов к.з. Iк и Iк в кабельных сетях напряжением 10300 и 380 В.

Расчетная точка к.з.	Суммарное приведенная длина кабелей от базовой точки до точки к.з. ?*вн и L*, км	Полное сопротивление цепи к.з., Ом	Точки к.з., А
		Z к	Z к	Iк	Iк
К1	L* К1 = ?*(вннн)=0,026	0,0413	0,0431	10140	7604
К2	L* К2 = L* К1+ ?*ф.к.7=0,026+0,1026=0,1286	0,07	0,08	5983	4097
К3	L* К3 = L* К2+ ?*уп=0,1286+0,22=0,3486	0,146	0,168	2869	1951

Выбор коммутационно-защитной аппаратуры РШ и отключающие уставки защит электрооборудования участка.

Каждый коммутационно-защитный аппарат должен быть выбран по номинальному напряжению Uном, номинальному току Iном и проверен на отключающую способность Sо.пр. или I о.пр.

Выбор разъединителя с плавкими вставками (А37)

Выбор А37 ТП по токам нагрузки и проверка по коммутационной способности в данном расчете не производится, так как это выполнено разработчиком ТП.

Выбор фидерных автоматических выключателей (А37) производится по номинальному напряжению сети и номинальному току. Номинальный ток АВ должен соответствовать условию

Iном.А37 ? Iр. А37= Iр. (ф.к) где: Iр. А37 - расчетный ток через А37

Значит, для соблюдения условий выбираем:

Для групы электроприёмников от ТП (ф.к.) Iном.А37=200 А, т.к. Iр. (ф.к.)=165,2 А

Тип А3739Ф Iном=200А I о.пр.=18000 А ПМЗ Iу=4001200

Выбранные А37 проверим на способность отключить максимальный ток к.з., в качестве которого берётся расчетный ток трёхфазного к.з. на выводах А37.

Для выбранных А37 условие полностью соблюдается, т.к. I о.пр.=18000 А - для РФВ ф.к., а по расчету 1,2•I к = 1,2•5983=7180 А - для РФВ

18000?7180

При выборе пускателя для электроустановки заданными являются :

а) номинальное напряжение сети;

б) тип и мощность электроприемников;

в) токи нагрузки и пусковые токи электродвигателей;

г) марка и сечение входящего и отходящего кабелей;

д) значение токов к.з. I к - в месте уставки пускателя и I к - в наиболее удалённом от пускателя точки сети, включаемой данным пускателем.

Максимальные (3/фазные) токи к.з. в сети должны отключаться автоматическими

выключателями или групповыми пускателями. В связи с этим отключающая способность пускателя достаточна, если ток к.з. будет отключаться предыдущим защитным аппаратом, у которого уставка тока отключения МТЗ соответствует условию.

Iу? IкчКч= I о.прч1,2·Кч=0,55•I о.пр ,

Где: Iк - ток к.з. на зажимах пускателя;

I о.пр - отключающая способность проверяемого пускателя;

Кч - коэффициент чувствительности МТЗ предыдущего аппарата 1,2

1,2 - коэффициент надежности.

Для соблюдения условий выбираем:

Т.к. Iр.(мс)=22 А , то для АД маслостанции удвоителя пакетов будет соответствовать

А3716С Iном=25А I о.пр.=1500 А УМЗ Iу=63187 Iт=6000 I о.пр(n=2)=8700 А

Выбор и проверка уставок максимально-токовой защиты (МТЗ) низковольтных аппаратов.

При защите ответвлений к электродвигателям ток уставки МТЗ выбирается по условиям:

Iу ?Кн I пр ; Iу ? I п.ном

где: Кн - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25

При защите магистрали, ток уставки определяется по условию

Iу ? Кн I прмах.+ У Iр.i

где: I прмах - расчетный пусковой ток наиболее мощного двигателя

Iу.тр.(нн) ?1,25•972+217=1187 Iу=1230±15%=1200

Iу.(ф.к.7) ?1,25•118+41=159 Iу=180±15%=153

Iу.(уп) ?1,25•11+21=32 Iу=32±15%=27,8

Iу.(мс) ?1,25•11+0=11 Iу=11±15%=9

Глава 5.Охрана труда

1.Виды работ при монтаже линии упаковки.

Линия упаковки состоит из конвейеров цепного способа транспортировки груза, штапельного стола, станции обвязки, конвейера подачи бруска, пленочной станции, станции термоусадки, удваителя пакетов. Конвейеры и технологические станции оборудованы приводами и датчиками контроля состояния технологического процесса. Контрольные кабели и силовые протягиваются по латкам до щитовых шкафов автоматики, шкафов управления приводами. Монтажные работы проводятся на оборудовании, отключенном от сети, что исключает попадание монтажного персонала под напряжения промышленной сети. Проверка правильности сбора и соединения проводников осуществляется мультиметром, средствами прозвонки кабельных изделий.

Монтаж средств контрольно-измерительного оборудования производится бригадой слесарей КИПиА, контроль и руководство осуществляется мастером или инженером КИПиА. Инженер КИПиА предоставляет перечень видов работ на объекте, в частности линии упаковки.

В данном проекте необходимо осуществить работы монтажа по месту, индуктивных датчиков, оптических датчиков, импульсных датчиков на приводах, концевых выключателей, реле давления, реле температуры, и т.д. Монтаж лотков, коробов и трубок для прокладки кабелей. Произвести обвязку кабелями приводов, датчиков и вывести всё к щитам управления. В щитах управления производится распределение и монтаж коммутирующих элементов, автоматических выключателей, пускателей, реле переключения, клемных колодок согласно схеме расположения. Здесь также производится развязка концов кабелей датчиков по электрическим принципиальным схемам.

Необходимо отметить основные работы при монтаже оборудования средств автоматики:

1. Монтаж лотков, коробов и трубок для прокладки кабелей.

2.Работы в шкафах автоматики.

3.Проклатка кабелей.

2.Наиболие опасные виды работ, что перечислены в п.1.

Персонал, работающий при монтаже оборудования систем автоматики, выполняет два вида наиболее опасных работ:

1. Монтаж лотков, коробов и трубок для прокладки кабелей.

Расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли.

Острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов.

2. Работы в шкафах автоматики.

Недостаточная освещённость в рабочей зоне.

Нервно-психические перегрузки.

3. Работы на высоте:

К работам на высоте относят работы, при выполнении которых, работающий находится на высоте 1,3 метра и более от поверхности, перекрытия или рабочего настила.

Эти работы связаны с риском человека упасть с высоты и получить в связи с этим ушиб, вывих, растяжение, перелом какой-либо части тела или погибнуть. А

так же возможностью падения на внизу находящихся людей инструмента, крепежных деталей и других предметов, что может привести к их травмам, увечьям или гибели.

Для предотвращения этого и обеспечения безопасности работ необходимо выполнение следующих мероприятий:

• Работы проводим с инвентарных, прошедших испытания помоста марки УЛТ50, лестниц и стремянок высотой не более 5 метров;

• На высоте более 1,3 метра обязательно применяем предохранительный пояс, прикрепленный во время работы к конструкции сооружения;

• Для подачи требуемых предметов работающему наверху используем веревку, бросать предметы вверх запрещается;

• Запрещается стоять под лестницей, с которой производится работа;

• Запрещается работать с приставных лестниц, установленных на ступенях других лестниц, ящиках, бочках и других предметов;

• Обеспечиваем всех работающих защитными касками установленного образца;

Расчетные нагрузки для строительных лесов и подмостей

Леса и помости должны удовлетворять требованиям прочности и устойчивости, иметь ограждения и удобное сообщение между настилами. Влажность древесины, используемой для изготовления лесов и подмостей, не должна превышать 25%.

По нормам проектирования деревянных конструкций при расчете лесов и подмостей расчетные сопротивления древесины хвойных пород (сосны и ели) принимаются равными:

1) На изгиб:

а) элементы с высотой сечения до 50 см, за исключением упомянутых в пп. «б»-- 130 кгс/см2;

б) элементы сплошного прямоугольного сечения со сторонами 14 см и более при высоте сечения до 50 см-- 150 кгс/см2;

2) На растяжение вдоль волокон:

а) элементы, не имеющие ослабления в расчетном сечении, -- 100 кгс/см2;

б) элементы, имеющие ослабления в расчетном сечении, -- 80 кгс/см2.

3) На сжатие и смятие:

а) вдоль волокон -- 130 кгс/см2;

б) по всей поверхности поперек волокон --18 кгс/см2.

Для древесины лиственных пород расчетные сопротивления определяют умножением перечисленных выше величин на коэффициенты:

Для березы:

а) на растяжение, изгиб и смятие вдоль волокон -- 1,1;

б) на сжатие и смятие поперек волокон -- 1,6.

Расчетные сопротивления древесины, кроме того, умножают на коэффициенты условий эксплуатации лесов при воздействии кратковременных нагрузок (1,2) и условий работы лесов (0,85).

В нашем случае сопротивление древесины, при использовании берёзы будет ровно: 1)На изгиб: 150*1,1*1,2*0,85=168,3 кгс/см2

2)На растяжение: 100*1,1*1,2*0,85=112,2 кгс/см2

3)На сжатие и смятие: а) 130*1,6*1,2*0,85=212,16 кгс/см2

б) 18*1,6*1,2*0,85=29,4 кгс/см2

Металлические элементы лесов и подмостей изготовляют из стали марки ВСт3кп.

Расчетные сопротивления стальных элементов для лесов и подмостей принимаются равными: на растяжение, сжатие и изгиб -- 2100 кгс/см2, на срез -- 130 кгс/см2.

Подмости для монтажных работ рассчитывают на равномерно распределенную нагрузку 100 кгс/м2 и проверяют на сосредоточенный груз 130 кгс (вес рабочего с инструментом). Рабочие настилы должны быть ограждены перилами высотой не менее 1 м. Перила состоят из стоек и пришитых к ним с внутренней стороны трех элементов: устанавливаемой вплотную к настилу бортовой доски высотой 150 мм, промежуточного элемента и поручня. Перила должны выдерживать боковое давление (сосредоточенную нагрузку) не менее 70 кг.

4. Недостаточная освещённость

4.1. Персонал, производящий монтаж и наладку системы, должен четко видеть обслуживаемое оборудование. Большую роль играет освещение, так как при недостаточной освещенности рабочий может произвести ошибочные операции, что может привести к поломке оборудования и возникновению аварийной ситуации. На работоспособность оказывает влияние освещение, для создания комфортных условий труда нужно проектировать освещение с учетом норм (СНиП 230595).

Расчет необходимого количества светильников при заданной освещенности

Данные необходимые для расчета

Шкаф: длина А, ширина В, высота Н, коэффициент отражения потолка, стен и пола 0,3

Фл Начальный световой поток PHILIPS TLD Standart 18Вт 1150 лм

Рекомендуемый поток освещенности Е=50

Коэффициент использования освещенности установки ЛПО10 1*18 К=0,2

Формулы для расчета

1. Определяем площадь помещения:

м м

2. Расчет индекса помещения:

3. Рассчитываем количество светильников, требуемое для освещения:

Где: Е требуемая освещенность поверхности, лк S площадь пола и задней стенки шкафа, м2

U коэффициент запаса 0,85 К коэффициент использования осветительной установки, который определяется по таблице, исходя из типа светильника, коэффициентов отражения потолка, стен и пола, а так же ранее рассчитанного индекса помещения F,

Фл световой поток одной лампы, n количество ламп в светильнике.

Из данных расчетов видно, что одного светильника достаточно для освещения монтажной поверхности шкафа автоматики. При использовании ламп PHILIPS TLD Standart 18Вт 1150 лм.

Мероприятия по охране труда позволяют за счет небольших затрат свести к минимуму потери от внезапных аварийных ситуаций, а иногда и предотвратить их.

Внимательно проанализировав вредности и опасности присущие данному производству нужно и важно сделать все возможные шаги по их нейтрализации и недопущению ситуаций, в которых могли бы пострадать работники.

Все рассмотренные выше мероприятия и требования по обеспечению безопасности, при монтаже автоматики ведут к снижению уровня профессиональных заболеваний, производственного травматизма, к уменьшению числа поломок оборудования и времени его простоя. И, в конечном итоге, к улучшению качества работ, что позволяет увеличить производительность и еще больше средств выделять на мероприятия по обеспечению безопасности.

Глава 6. Технико-экономическое обоснование

Замена релейной системы управления линии упаковки на микропроцессорную систему обусловлена тем, что микропроцессорная система обладает по сравнению с действующей релейной системой следующими преимуществами:

1. Система обладает высокой ремонтопригодностью;

2. Осуществляет полный контроль за ходом технологического процесса и отображения его протекания на визуализации оператора, более высокое быстродействие, что позволяет уменьшить время простоя, сделать работу более эффективной и экономичной;

3. Уменьшение длительности простоев за счёт автоматической расшифровки аварий и других функциональных возможностей микропроцессорной системы. При неизменных плановых нагрузках это позволит повысить надёжность и ритмичность работы системы.

4. Снижение потребляемой мощности и затрат на электроэнергию;

5. Простота модернизации;

6. Увеличение срока службы;

7.Переход на микропроцессорную систему позволит избавиться от дорогостоящих и дефицитных многожильных кабелей. Это повысит надёжность системы и упростит её эксплуатацию. Наряду с преимуществами микропроцессорная система обладает и недостатками:

1. Необходимость высококвалифицированного персонала;

2. Высокая чувствительность к различным помехам;

3. Сложность настройки.

Расчёт экономической эффективности от внедрения микропроцессорной системы для управления линией упаковки ГКЛ произведён на основании сравнения капитальных и текущих затрат на ныне используемую аппаратуру управления упаковки, собранную на релейной базе и микропроцессорной системой. В данном расчёте не учтены ряд показателей, повышающих эффективность использования микропроцессорной системы управления линии. Это обусловлено тем, что определение численных данных этих показателей возможно только в ходе эксплуатации аппаратуры.

Расчёт капитальных затрат для микропроцессорной системы управления

Капитальные затраты (Зкап) - это совокупность затрат, включающих в себя затраты на первоначальную стоимость оборудования (Зс), затраты на транспорт (Зтр) и затраты на монтаж, наладку (Зм(н)). Капитальные затраты определяются по формуле:

Зкап = Зс + Зтр + Зм(н)

Определение полной первоначальной стоимости системы:

Для определения полной первоначальной стоимости микропроцессорной системы управления упаковкой составим перечень необходимого оборудования и сведём его в таблицу 1.:

№ п/п	Наименование	Цена за единицу, руб	Количество, шт (км)	Полная первоначальная стоимость, руб
1	Шкаф управлении (ШУ)	79025,5	2	158051
2	Исполнительн механизм (ЧП)	27920	5	139600
4	Кантролер, програмное обеспечение	199840	1	199840
5	Пульт управления, визуализация (ПУ)	157800	1	157800
6	Источник бесперебойного питания (ИБП)	12000	1	12000
7	Карта ввода/вывода	14320	5	71600
Итого Зс:	738891
8	Затраты на транспорт	10% от Зс		73889,1
9	Затраты на монтаж и наладку	5% от Зс		36944,55
Итого Зкап :	849724,65

Расчёт капитальных затрат для релейной схемы управления

Для действующей релейной системы управления линией упаковки полная первоначальная стоимость составляет около 808000 рублей.

Определение затрат на транспорт:

Затраты на транспорт - это затраты, связанные с транспортировкой оборудования до места его установки и составляют 10% от первоначальной стоимости оборудования:

Для релейной схемы: ЗТР = Зс·0,1 = 808000·0,1 = 80800 руб;

Определение затрат на монтаж и наладку:

Затраты на монтаж и наладку - это затраты, связанные с монтажом оборудования, его наладке и предварительных испытаниях. Данные затраты для систем автоматизации составляют 5% от первоначальной стоимости оборудования:

Для релейной схемы: Зм(н)= Зс·0,05 = 808000·0,05 = 40400 руб.

Результаты расчётов сведём в таблицу 2.:

Таблица 2.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7