Файл: Автоматизация двух агрегатной откачивающей насосной станцией (управление по датчикам уровня).docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Iср.р = 1,25× 240,9 = 301,125 (А)

Iср.к = 12×Iн.расц, (3.13)

где Iср.к – кратность силы тока срабатывания, А;

Iн.расц – номинальный ток теплового расцепителя, А.

Iср.к = 10×40 = 400 (А)

Iср.р ≤ Iср.к

301,125 < 400 (А)

Условие выполняется, автоматический выключатель выбран верно.

Выбор теплового реле КК:

Iн.реле ≥ 1,1*Iн.дв=1,1×33=36,3 (А)

Выбираем реле РТИ-3355-30-40А IEK (7)

Выбираем магнитный пускатель KM2:

1)Uн.кат≥Uл.сети=380В

2)Iн.авт ≥Iн.дв

где Iн.авт – номинальный ток автоматического выключателя, А;

Iн.дв – номинальный ток двигателя, А.

Iн.дв = 21(А)

Uн.пускат ≥ Uл.сети,

где Uн.пускат – номинальное напряжение пускателя, В;

Uл.сети – линейное напряжение сети = 380 (В).

Uн.пускат = 380 (В)

3) По току коммутационной способности:

Iн.пускат ≥ , (3.7)

где Iпуск.дв – пусковой ток двигателя;

Iн.пускат – номинальный ток пускателя.

Iпуск.дв = Iн.дв×Ki, (3.8)

где Iпуск.дв – пусковой ток двигателя;

Ki – кратность пускового тока.

Iпуск.дв = 17,8×7,1=126,38А

Iн.пускат = 126,38/6 = 21 (А)

Выбираем магнитный пускатель первой величины Iн=25(А), КМИ-22511 «Без кнопок пуск и стоп» (6)

Выбираем автомат QF2:

По номинальному напряжению:

Uн.а ≥ Uл.сети, (3.9)

где Uн.а – номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

Uл.сети – линейное напряжение сети, В.

Uл.сети = 380 (В)

По номинальному току:

Iн.а ≥ Iн.дв, (3.10)

где Iн.а – номинальный ток автоматического выключателя, А;

Iн.дв – номинальный ток двигателя, А.

Iн.дв = 17,8 (А)

По номинальному току расцепителя:

Iн.расц ≥ Iн.дв, (3.11)


где Iн.расц – номинальный ток теплового расцепителя, А;

Iн.дв – номинальный ток двигателя, А.

Iн.дв = 17,8(А)
Проверяем автоматический выключатель на возможность ложного срабатывания при пуске двигателя

Iср.р = 1,25×Iпуск.дв, (3.12)

где Iср.р – ток срабатывания расцепителя, А;

Iпуск.дв – пусковой ток двигателя, А.

Iср.р = 1,25× 126,38 = 157,975 (А)

Iср.к = 12×Iн.расц, (3.13)

где Iср.к – кратность силы тока срабатывания, А;

Iн.расц – номинальный ток теплового расцепителя, А.

Iср.к = 10×20 = 200 (А)

Iср.р ≤ Iср.к

157,975 < 200 (А)

Условие выполняется, автоматический выключатель выбран верно.

Выбираем магистральный автомат QF:

По номинальному напряжению:

Uн.а ≥ Uл.сети, (3.9)

где Uн.а – номинальное напряжение автоматического выключателя, В;


Uл.сети – линейное напряжение сети, В.

Uл.сети = 380 (В)

По номинальному току:

Iн.а ≥ (3.10)

где Iн.а – номинальный ток автоматического выключателя, А;

– сумма токов двигателей, А.

= 50,7 (А)

По номинальному току расцепителя:

Iн.расц ≥ Iн.дв, (3.11)

где Iн.расц – номинальный ток теплового расцепителя, А;

Iн.дв – номинальный ток двигателя, А.

Iн.дв = 50,7(А)
Проверяем автоматический выключатель на возможность ложного срабатывания при пуске двигателя

Iср.р = 1,25×I( (3.12)

где Iср.р – ток срабатывания расцепителя, А;

– наибольший пусковой ток двигателя, А.

–номинальный ток двигателя, имеющего меньший пусковой ток, А.

Iср.р = 1,25×(240,9+17,8) = 258,7 (А)

Iср.к = 12×Iн.расц, (3.13)

где Iср.к – кратность силы тока срабатывания, А;

Iн.расц – номинальный ток теплового расцепителя, А.

Iср.к = 10×63 = 630 (А)

Iср.р ≤ Iср.к

258,7 < 630 (А)

Условие выполняется, автоматический выключатель выбран верно.

Выбор теплового реле КК:

Iн.реле ≥ 1,1*Iн.дв=1,1×17,8=19,58 (А)

Выбираем реле РТИ-3355-17-25А IEK (7)

Выбираем лампы HL: (9)

Сигнальная лампа LTA-205 220В (голубая, зеленая, желтая, красная)

Выбираем световой индикатор фаз 400В ИЭК

10.Выбираем датчик уровня:

Выбираем поплавковые датчики уровня(лягушка) ПДУ-1 (11)

Температура до -40...+105 °С

U=230В переменного тока

Расположение оси крепежного отверстия датчика ПДУ-1 в резервуаре горизонтальное.

Выбираем звуковую сигнализацию:

Звонок ЗД-47 IEK

Номинальное рабочее напряжение: 230 В

Громкость звука: 60 Дб

Выбираем контакт состояния:

Контакт состояния КСВ-47(аварийный) 400В

Выбираем кнопочный пост:

Кнопочный пост кнопки «Пуск-Стоп» АРВВ-22N (неон) 400В 1з+1р

Кнопка управления LAY5-BC51 400B

Выбираем переключатель:

Переключатель LAY5-BJ33 400В (3 позиции)

Выбираем логическое реле:

PLR-S. CPU1410(R) 220В AC с экраном ONI

Напряжение питания 50 Гц перемен тока-AC: 85…265 В

Коммутируем ток: 10.0 А


Количество цифровых входов: 14

Количество цифров выходов: 10R

Потребляемая мощность: ≤ 10 (на 1 модуль) В





№ п/п
Наименование
Тип, марка
Кол-во

1
Реле тепловое
РТИ-1322 17-25А IEK

РТИ-3355 30-40А IEK
2

2
Автоматический выключатель 3р и 1р
ВА47-60 3P 63А х-ка С IEK

ВА47-60 3P 40А х-ка С IEK

ВА47-60 3P 20A х-ка С IEK

ВА47-60 1P 16А х-ка B IEK
4

3
Электродвигатель
АИР180М2У3

АИР160С2У3
2

4
Датчик уровня
ПДУ-1 (лягушка)
4

5
Звонок
ЗД-47 IEK
1

6
Сигнальная лампа
LTA-205
1

7
Магнитный пускатель
КМИ-22511 25А IEK

КМИ-35012 50А IEK
2

8
Контакт состояния
КСВ-47 230B IEK
2

9
Световой индикатор фаз
ИФС 400В IEK
1

10
Переключатель
LAY5-BJ33 (3 позиции) 400B IEK
1

11
Кнопочный пост
АРВВ-22N (неон) 400В 1з+1р IEK
2

12
Кнопка управления
LAY5-BC51 400B IEK
2

13
Программируемое реле
PLR-S. СPU1410(R)
1


Таблица 1 - Перечень электрооборудования

4 ВЫБОР И КОМПОНОВКА ШКАФА 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 распределительный шкаф ШР-11.

Iн до 400 А Uном до 310 В трехфазного переменного тока частотой 50 Гц.

Шкаф выбираем настенного исполнения над шкафом устанавливаем: 4 лампы; на дверце шкафа устанавливаем: переключатель SA, 5 кнопок управления; Внутри шкафа устанавливаем: 4 автоматических выключателя, 2 магнитных пускателя, 2 контакта состояния, 2 тепловых реле, 1 программный реле, 1 звонок, 2 шины внешних соединений.



5 МОНТАЖНО-АДРЕСНАЯ СХЕМА


HL1



HL2
HL3



HL4


ПР
QF
SB1

SB3
SF


QF1
QF2
HA
KCB1
KCB2



KM1
SB2

SB4



KM2


KK1
KK2
SB5



SA



а
XT1
XT2



б


Рисунок 3 – Расположение аппаратуры внутри (а) и на дверце шкафа (б)

Наименование

и тип элементов
Кол-во


Интен-сив-ность отка­зов

λ0, ·10-6,

ч-1

Коэффици­енты интен­сивности отказов

Реальная интенсивность отказов элемен­тов λэ

Кэ·Ко.р·Кн·К2·λ0х

х10-6, ч-1

Реальная интен­сивность отказов группы

эле­ментов

λэ·ni·10-6,

ч-1


Время

восста-

нов-

ления

tвi, ч
λэ,·ni

tвi 10-6,

ч-1

Кэ
Кор
Кн
К2

Программируемое реле
1
4.3
10
1
0.67
1
28.81
28.81
0.3
8.643

Кнопки управления
4
0.063
10
1
0.5
1
0.315
1.26
0.25
0.315

Автоматический выключатель 1P
1
0.3
10
1
0.625
1
1.875
1.875
0.25
0.469

Автоматический выключатель 3P
3
0.3
10
1
0.84

0.891
1
2.52

2.673
2.52

2.673
0.25
0.63

0.668

Датчик уровня
4
2.5
10
1
0.5
1
12.5
62.5
0.5
31.25

Магнитный пускатель
2
5
10
1
0.656

0.665
1
32.8

33.25
32.8

33.25
0.8
26.24

26.6

Сигнальная лампа
1
0.1
10
1
0.8
1
0.8
3.2
0.03
0.096

Световой индикатор фаз
1
0.9
10
1
0.8
1
7.2
7.2
0.03
0.216

Контакт состояния
2
0.25
10
1
0.5
1
1.25
2.5
0.3
0.75

Переключатель

1
0.92
10
1
0.3
1
2.76
2,76
0.9
1.296

Звонок
1
0.18
10
1
0.8
1
1.44
1.44
0.3
0.432

Двигатель I асинхронный
2
8.6
10
1
0.525

0.57
1
45.15

49.02
45.15

49.02
1.25
56.438

61.275

Тепловое реле
2
0.4
10
1
0.656

0.713
1
2.624

2.852
2.624

2.852
0.5
1.312

1.426

Итого λобщ.





















282.434



216.856


6 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТ

Таблица 5-сводная таблица расчета надежности




1 Интенсивность отказов системы автоматизации смесителя:

λобщ.= 282,434‬·10-6 ч-1
2 Средняя наработка системы на отказ:
Т0 = ;

Т0 =1/(282,434·10-6)= 3540,65 ч

3 Время восстановления схемы определяется по формуле:
τв = kп ,

τв = 216,856/282,434=0,767 ч

4 Ожидаемое количество отказов за год m0:
m0 = λобщ·tр ,

где m0 - ожидаемое количество отказов за год;

tр - время работы оборудования в течение года;

λобщ - общая интенсивность отказов схемы.
m0 = 282,434 · 10-6 ·1000 = 0.28 ≈ 1раз

5 Ожидаемое время простоя технологического оборудования tпа из-за отказов в работе системы автоматизации в течение года:

tпа = m0(τв+ tвр),

где τв - время восстановления схемы;

tвр - средние затраты времени на вызов ремонтно-обслуживающего персонала.

tпа = 1(0,767 + 1.2) = 1.967 ч
6 Ожидаемое время простоя технологического оборудования tпто из-за его
отказов в работе в течение года:



где - коэффициент готовности;

tр - время работы оборудования в течение года.

tпто = 1000·(1-0.98\0, 98) = 20,4 ч

7 Суммарное ожидаемое время простоя tпс технологического оборудования
в течение года:

tпс = tпа + tпто = 2 + 20,4 = 22,4 ч
8 Годовая загрузка технологического оборудования tгз:
tгз = tр + tпс = 1000 +22,4 = 1022,4 ч

9 Вероятность безотказной работы P(t) системы управления
составляет:





P(t) = 0,868

10 Определяем вероятность отказа схемы Q(t):

Q(t) = 1- P(t) = 1 - 0,868 = 0,132

tmax = 1,3×To; (6.10.)

tmax = 1,3×3540,65 = 4602,845 ч

Построим график зависимости вероятности безотказной работы от времени:



0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500



1
0,868
0,753
0,654
0,568
0,493
0,428
0,372
0,323
0,280

Смотрите также файлы