Дипломная работа: Схема автоматического регулирования продолжительности выпечки с коррекцией по температуре во второй зоне пекарной камеры

Предохранитель является искусственно ослабленным звеном в электрической цепи, которое должно перегореть первым при возникновении токов короткого замыкания. Предохранитель состоит из корпуса с присоединительным колпачком. Ток. На который рассчитан предохранительный колпачок, является номинальным током предохранителя.

Достоинства предохранителя:

-  высокое быстродействие;

-  возможность построения селективной защиты;

-  применение предохранителя при их правильном выборе не приведет к увеличению сечения проводника.

Недостатки предохранителей:

-  возможность возникновения неполнофазного режима при перегорании одного предохранителя;

-  одноразовость использования.

Выбор предохранителей с малой тепловой инерцией производится по следующим условиям:

1.  Iнп>Iн,          (10.1)

где: Iнп – номинальный ток предохранителя,

Iн – номинальный ток электродвигателя.

2.  Ib>λI*Iн,                                                                          (10.2)

где: Ib – номинальный ток плавкой вставки,

λI – кратность пускового тока (примем λI=6).

λI*Iн=6*3.56=21.4 А.

Выбираем из [15] предохранители типа ПНБ5 со следующими паспортными данными ( табл. 10.1):

Таблица 10.1.

Как говорилось выше, при перегорании одного предохранителя может возникать несимметричный режим. Для данной установки это обстоятельство несущественно, так как при возникновении такого режима срабатывает электронная защита преобразователя частоты. Защита от перегрузок и короткого замыкания для остальных электродвигателей и электронагревателей выполнена с помощью автоматических выключателей QF1…QF4 с комбинированными расцепителями.

Автоматические выключатели являются более совершенными аппаратами, так как отключают все три фазы в трехфазных сетях.

Выбор автоматического выключателя производится по следующим условиям:

Iнр>Iн,                                                          (10.3)

где: Iнр – номинальный ток расцепителя, и

Iсрр>1.25*λI*Iн,                                            (10.4)

где: Iсрр – ток срабатывания расцепителя.

Автоматический выключатель QF1 выбираем по току электродвигателя вентилятора.

1.25*λI*Iн=1.25*6*4.9=36.8 А.

Выбираем из [15] АВ QF1 типа АЕ20000 со следующими техническими данными (табл. 10.2):

Таблица. 10.2.

Автоматический выключатель QF2 примем таким же как и QF1, т.к. мощность двигателей, подключенных к ним, одинакова.

Автоматический выключатель QF3 примем таким же как и QF2.

10.3 Составление таблицы перечня элементов производственной установки

Составим таблицу перечня элементов схемы пульта управления хлебопекарной печью. Элементы схемы были выбраны в пункте 8.4.2.

11. НАЛАДКА И ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УСТАНОВКИ

11.1 Наладка и диагностика электропривода

В процессе наладки электропривода следует выполнить следующие действия:

1.  Произвести визуальный осмотр электромонтажа преобразователя

частоты и электродвигателя.

2.  Необходимо убедиться, правильно ли подключен преобразователь частоты к силовой цепи. Три силовых фазы должны подключаться к клеммам L1, L2, L3, а нулевой провод – к клемме РЕ.

3.  Убедиться, правильно ли подключен электродвигатель к ПЧ. Выходные клеммы преобразователя частоты Т1, Т2, Т3, а двигателя – U, V, W.

4.  Проверить, правильно ли собрано соединение обмоток фаз двигателя (звезда или треугольник).

5.  Убедиться, надежно ли зажаты провода в клеммах ПЧ и электродвигателя.

6.  Проверить, существуют ли контура зануления для ПЧ и электродвигателя.

7.  Измерить сопротивление изоляции электродвигателя. Сопротивление изоляции должно быть больше 100 МОм. В противном случае заменить электродвигатель.

8.  Проверить, соединен ли экран силового кабеля со специальным зажимом на преобразователе VLT с корпусом управляющего устройства. Проверить, не превышает ли длина силового кабеля предельную. Длина силового кабеля должна быть меньше 150 м.

9.  Ввести или проверить при помощи пульта управления правильно ли введена программа управления.

10.  Проверить наличие предохранителей между питающей сетью и преобразователем VLT. Удостовериться в их исправности, измерив их сопротивление.

Преобразователь частоты VLT5003 имеет развитую систему диагностирования. Все сообщения о состоянии ПЧ делятся на сообщения: о состоянии, об аварии и предупреждения.

Сообщения о состоянии:

-  запуск по часовой стрелке / против часовой стрелки;

-  снижение выходной частоты ПЧ до установленного значения;

-  увеличение выходной частоты ПЧ до установленного значения;

-  сигнал обратной связи ниже установленного;

-  сигнал обратной связи выше установленного;

-  выходная частота ниже установленной;

-  выходная частота выше установленной;

-  выходной ток выше номинального;

-  режим разгона или торможения;

-  толчковый режим, дистанционное управление;

-  регулирование перенапряжения и т. д..

Сообщения об аварии:

-  перенапряжение в инверторе при торможении;

-  напряжение в промежуточной цепи инвертора ниже предельного;

-  напряжение в промежуточной цепи инвертора выше предельного;

-  протекаемый в инверторе длительное время ток выше допустимого;

-  температура двигателя выше допустимой;

-  термометр сопротивления, расположенный в двигателе, отключен;

-  момент двигателя выше допустимого;

-  пиковый ток инвертора выше допустимого;

-  неисправность заземления;

-  короткое замыкание;

-  адаптация ПЧ к двигателю не выполняется;

-  мощность двигателя слишком мала для данного ПЧ;

-  мощность двигателя слишком велика для данного ПЧ;

-  в ПЧ появилась внутренняя неисправность;

-  потеря фазы двигателя;

-  быстрый разряд конденсаторов в цепи постоянного тока не выполняется.

Предупреждения:

-  неисправность в процессе тестирования тормоза;

-  неисправность тормозного резистора;

-  мощность тормозного резистора 100%;

-  температура радиатора слишком высока;

-  неисправность в сети питания;

-  неисправность инвертора;

-  неисправность связи по шине пользователя;

-  напряжение на плате управления ниже 10 В;

-  двигатель не подключен;

-  и т.д.

11.2 Наладка системы автоматизации

В процессе наладки системы автоматизации необходимо выполнить следующие действия:

1.  Провести визуальный осмотр программируемого контроллера. Убедиться в отсутствии механических повреждений.

2.  Проверить, правильно ли присоединены провода к клеммам ПК.

3.  Убедиться в наличии контура заземления.

4.  Убедиться в наличии общего потенциала для всех модулей контроллера.

5.  Настроить регуляторы температуры электронагревателей.

 В связи с тем, что расчет динамических параметров электропечей сопротивления трудоемок и неточен, применяют экспериментальные методы их определения. Наиболее простым является метод снятия кривой разгона печи. Такую кривую получают при нагреве печи при номинальной мощности. Вид кривой показан на рис.11.1.

Как видно из рис.11.1, вначале из-за запаздывания термометра сопротивления регистрируемая в печи температура почти не поднимается, затем она начинает расти и пересекает в точке 1 значение заданной температуры. Если провести касательную к начальному участку нагрева ab, то мы сможем получить как постоянную времени Ттп, так и обусловленное термопарой запаздывание t0. Естественно, что такого рода данные тоже являются весьма приближенными. В таблице 11.1 даны эмпирические значения таких параметров, оптимальные значения, обеспечивающие переходный процесс с 20% - ным перерегулированием, и диапазон допустимых настроек [23].

6.  Выбрать закон регулирования и произвести пуск печи. Время нагрева печи должно быть не менее половины часа.

Таблица 11.1.

12. ОХРАНА ТРУДА

12.1 Правила эксплуатации хлебопекарной печи

Хлебопекарная печь представляет собой сложное инженерное сооружение. Печь состоит из хлебопекарной камеры (графическая часть: лист 1), сетчатого пода, механизма опрыскивания, механизма очистки ленты и вентилятора. Конвейер сетчатого пода транспортирует тестовые заготовки в хлебопекарную камеру, где они подвергаются гигротермической обработке. Заданный температурный режим поддерживается с помощью регуляторов напряжения и электронагревателей. Для придания выпекаемому изделию глянцевитого вида в пекарную камеру подается пар. Тестовые заготовки из расстойного шкафа загружаются на сетчатый под автоматически при помощи вспомогательного конвейера. Выпечка должна быть непрерывна, поэтому оператору необходимо следить за загрузкой тестовых заготовок. Продолжительность выпечки, температура в пекарной камере и влажность паро-воздушной среды должны соответствовать сорту выпекаемых изделий. Время выпечки регулируется при помощи преобразователя частоты, который изменяет его скорость вращения. При аварии печного конвейера в электропечи часто повреждаются электронагреватели, что может привести к тяжелым последствиям. Поэтому необходимо регулярно и тщательно следить за исправным состоянием конвейера, не допуская в его работе отклонений или неисправностей. Одновременно с включением электронагревателей необходимо включать в работу конвейер печи.

Для выпечки хлебобулочных изделий, требующих гигротермической обработки, – батонов, городских булок и т. п., – необходимо обеспечить наличие паро-воздушной среды с высокой влажностью в начальной стадии процесса выпечки. Паровой режим пекарной камеры регулируют, изменяя в нужных пределах количество подаваемого пара и степень открытия шиберов заслонок.

Для снижения влажности в пекарной камере уменьшают количество подаваемого пара. В случае необходимости подвергают пекарную камеру искусственному вентилированию путем включения вентилятора.

Во время работы печей необходимо следить, чтобы не было утечки пара из пекарной камеры. Утечка пара может происходить в местах заделки увлажнительных труб, а также в тех местах, где фронтовое ограждение камеры (выше посадочного устья) и перекрытие пекарной камеры соединяют с боковыми панелями печи. Неплотности, появившиеся в этих местах, должны бать немедленно устранены.

Во время планово-предупредительного ремонта печей производится осмотр рабочей камеры. Все неплотности и щели должны быть плотно заделаны асбестом.

Каждые 6 – 7 дней необходимо производить смазку узлов печей, применяя материалы и соблюдая сроки, указанные в карте смазки, проверить качество натяжения цепей и клиновых ремней.

Минеральная вата во всех полостях должна быть достаточно уплотнена для исключения самопроизвольного спрессовывания во время работы, что приводит к местному перегреву обшивок печи.

Электрическая схема предусматривает сигнализацию о включении и выключении механизмов печи при помощи сигнальных ламп, установленных на пульте управления. Схемой также предусмотрена звуковая сигнализация аварийного останова привода конвейера печи.

 Выгрузка готовой продукции на выходе из пекарной камеры происходит в вспомогательный конвейер, который транспортирует хлебобулочные изделия по кругу до их остывания. Из этого конвейера оператор складывает продукцию в поддоны, а также отбирает брак. Оператору необходимо следить за качеством отбираемой продукции и в случае необходимости корректировать время выпечки и температурный режим в зонах печи.

12.2 Техника безопасности и охрана труда

Хлебопекарная печь является электроустановкой, следовательно при ее эксплуатации возникает опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током. Дверцы ограждений электронагревателей и щитов охлаждения должны запираться ключом с помощью внутренних замков. На двери заграждений наносятся предупредительные надписи: «Под напряжением, опасно для жизни». На внутренней стенке каждого электрощита вывешиваются электрические схемы.

Печи и электрощиты должны иметь болты для последующего присоединения к ним линий зануления или заземления. На месте установки болтов наносится маркировка «заземление» или «земля».

Все металлические части печи, могущие оказаться под напряжением, должны иметь надежный электрический контакт с заземляющим болтом. В электрической схеме должна бать предусмотрена защита от короткого замыкания, для отключения электроустановки в случае пробивки изоляции на токопроводящие части печи. Электрическая схема печи должна соответствовать требованиям ПТБ, ПУЭ и ПТЭ. На электродвигателях и приводимых ими в движение механизмах должны быть нанесены стрелки, указывающие направления вращения. Корпуса электродвигателей и управляющих ими электромагнитных пускателей должны быть занулены или заземлены. Также должны быть занулены или заземлены электронагреватели. Соединительные токоведущие части должны быть надежно изолированы и ограждены. Сопротивление заземляющих устройств, использующихся для заземления электрооборудования, должно быть не более 4 Ом. Сопротивление изоляции в цепи управления электроприемников должно быть больше 0.5 МОм, а в силовой цепи – больше 1 МОм. Раз в год должны проводиться профилактические работы: проверка наличия заземления, измерение сопротивления контуров заземления и выборочное измерение сопротивления изоляции электропотребителей. При остановке печи на длительное время, на период ремонта, а также на время проверки электрооборудования печь необходимо отключить от сети.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15