Введение

Необходимость сушки зерна обусловлена тем, что ворох после комбайновой уборки не соответствует кондиционной влажности для хранения. Поэтому сушат зерно в сушилках различного типа и бункерах активного вентилирования.

Сушка - это, с одной стороны, сложный процесс одновременно тепло- и массообмена, а с другой - технологический физико-химический процесс, при проведении которого должны быть не только сохранены исходные свойства материалов, но в ряде случаев даже улучшены. Управление процессом сушки должно осуществляться так, чтобы, по крайней мере, сохранялись питательные свойства и не приводило к ухудшению качества, особенно семенного зерна, что в полной мере и гораздо более качественно можно обеспечить при автоматизации процесса сушки в бункере активного вентилирования. Поэтому целью курсового проекта является САУ бункера активного регулирования. Которая обеспечит поддержание температуры воздуха в бункере на заданном уровне, а также влажности, что обеспечит качественное хранение зерна.

Описание технологической линии

Автоматизация бункеров активного вентилирования зерна предусматривает автоматическое управление загрузкой бункеров, воздухораспределение в бункере, температурой и влажностью зерна и продуваемого воздуха.

Нория загружает зерно в бункер, в котором происходит вертикальное и радиальное воздухораспределение.

В центре бункера установлена перфорированная воздухораспределительная труба, а внутри нее лебедкой перемещается поршень-заглушка. разгружается бункер самотеком через люк.

Схема автоматизации данной установки приведена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Схема автоматизации пастеризационной установки

Требование к САУ (формирование технического задания)

Наименование системы управления: автоматизация процессом вентилирования зерна.

Область применения: хлебозаводы.

Основание для разработки : необходимость модернизации устаревшего оборудования.

Цель разработки: автоматизация бункера активного вентилирования.

Стадии и этапы: архитектурный проект, строительный проект.

Источники разработки: ГОСТ, планы, исходные данные.

Режимы работы объекта: схема управления должна обеспечить работу системы в автоматическом, ручном и наладочном режимах.

Условия эксплуатации системы управления: пожаро- и взрыво- безопасносные помещения.

Технические требования к системе управления.

Функции:

Основные - автоматическое управление оборудованием бункера активного вентилирования, регулирование технологических параметров.

Из анализа описания работы линии и технических требований для реализации предложенного варианта автоматизации, необходимо предусмотреть следующий объем технических средств автоматики:

- для измерения температуры воздуха в бункере используем датчики температуры;

- для измерения влажности воздуха на входе в бункер и на выходе из него используем датчики влажности.

Дополнительные - сигнализация и визуализация управления.

Данный объем автоматизации показан на схеме автоматизации.

Алгоритм функционирования:

Нория загружает зерно в бункер, в котором происходит вертикальное и радиальное воздухораспределение. При включении привода нории включается и привод на подъем лебедки на подъем заглушки. Заглушка передвигается вверх пока не разомкнутся контакты конечного выключателя датчика уровня. При заполнении бункера до верхнего уровня отключается нория и заглушка опускается вниз пока не сработает датчик положения.

Схема управления температурой и влажностью осуществляется при помощи двух автоматических и одного ручного режимов: С - сушка и К - консервация при ручном Р и автоматическом А режимах.

Влажность воздуха на входе в слой зерна и выходе из него контролируют влагомерами с контактными датчиками, которые замыкаются при повышению относительной влажности воздуха соответственно на входе и выходе бункера. Если влажность зерна повышена, то выносимая воздухом влага замыкает контакты, в результате чего срабатывает реле. Процесс сушки продолжается до тех пор, пока до установленного значения не снизится вынос влаги из зерна.

Электронагревательные элементы калорифера включаются только при работающем вентиляторе , когда высокая влажность воздуха на входе в зерно.

Параметры регулирования: регулирование температуры в бункере; регулирование влажности воздуха на входе в бункер и на выходе из него.

Параметры управления: управление температурой и влажностью воздуха.

Параметры контроля: контролировать за включением и отключением электрооборудования установки (вентилятор, нория, лебедка).

Требования к качеству переходных процессов : перерегулирование не >20%, статическая ошибка не >5%, время регулирования не более 500с.

Требование к точности системы: статистическая ошибка не более 5%.

Требование к надежности: надежность системы должна быть не менее 0,9.

Требование к безопасности: быстрое отключение линии при неисправности оборудования.

Предложение по размещению пунктов управления, щитов и пультов: в щитовой, агрессивная среда.

Экономические показатели: капитальные затраты, срок окупаемости, повышение производительности установки, рентабельность производства.