"Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления" Методическое пособие по выполнению курсового проектирования
методическая разработка по теме

Управление образования и науки Тамбовской области

ТОГБОУ СПО «Аграрно-промышленный техникум»

Методическое пособие по выполнению курсового проекта по дисциплине «Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления»

Специальность: 110810 «Электрификация и автоматизация с/х»

Разработал: Серяпин Владимир Вячеславович

        2012 г.

Содержание

Цели и задачи курсового проектирования………………………………….3

Темы, исходные данные и примерное содержание курсового проекта…..3

Вводная часть курсового проекта...…………………………………………6

Характеристика объекта автоматизации……………………………………6

Характеристика рабочей машины…………………………………………..6

Технологическая схема………………………………………………………6

Разработка принципиальной эл. схемы автоматизации...............…………6

Выбор силовой сборки и пульта управления …………………...................7

Расчет и выбор элементов схемы автоматизации………………………….7

Расчет освещения и выбор защитной аппаратуры………………………....15

Расчет и выбор марки сечения проводов, способ их прокладки………….18

Составление перечня элементов схемы автоматизации…………………...19

Заключение…………………………………………………………………...20

Литература……………………………………………………………………20

Графическая часть проекта………………………………………………….21

Приложение…………………………………………………………………..22

Список литературы……..……………………………………………………44

Цели и задачи курсового проектирования

Выполнение курсового, проекта является заключительные этапом обучения по данному предмету и имеет своей целью систематизацию, закрепление и расширение теоретических знаний и практических навыков при решении конкретных, технических задач.

        Работая над курсовым проектом, учащиеся развивают навыки самостоятельной работы с пособиями, справочной и периодической литературой, вырабатывают умение использовать достижения науки и передового, опыта в области электрооборудования и автоматизации сельскохозяйственных агрегатов и установок; совершенствуют свою расчетную и графическую подготовку. Выполняя курсовой проект, учащиеся приобретают необходимые навыки для решения более сложных задач в дипломном проектировании и на практике.

Темы, исходные данные и примерное содержание

курсового проекта

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ИКС-5М

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины Волгарь-5М

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины КДУ-2.0

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины КДМ-2.0

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ИКМ-5

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ИГК-3,0Б

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины С-12

Проект автоматизации технологической линии кормоприготовления на основе кормоприготовительной машины ДБ-5-1

Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика ТВК-80А

Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика ТВК-80Б

Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика КС-1,5

Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика РС-А

Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика РК-50

Проект автоматизации технологической линии раздачи кормов на основе кормораздатчика РКС-3000

Проект автоматизации технологической линии уборки навоза на основе навозоуборочного транспортера ТСН-2,0Б

Проект автоматизации технологической линии уборки навоза на основе навозоуборочного транспортера ТСН-3,0Б

Проект автоматизации технологической линии уборки навоза на основе навозоуборочного транспортера ТСН-160

Проект автоматизации ультрафиолетового облучения на основе передвижной облучающей установки УО-4М

Проект автоматизации технологической линии охлаждения молока на основе холодильной установки МХУ-8С

Проект автоматизации технологической линии нагрева воды на основе водонагревателя ВЭП-600

Проект автоматизации технологической линии нагрева воды на основе водонагревателя УАП-800

Проект автоматизации технологической линии нагрева воды на основе водонагревателя САЗС-400

Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе электрокалорифера СФОЦ-60/0,5Т

Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе вентиляционной установки для крупного рогатого скота

Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе вентиляционной установки для свинарника

Проект автоматизации технологической линии создания микроклимата на основе вентиляционной установки для птичника

Исходные данные представляют собой информацию о месте установки машины (свинарник, коровник), виде и количестве голов животных, для которых устанавливается машина и план помещения, где эта машина устанавливается.

Примерное содержание курсового проекта выглядит следующим образом:

Расчетно-пояснительная записка

1. Введение

2. Характеристика объекта автоматизации

3..Характеристика рабочей машины

4. Технологическая схема кормоприготовительной машины

5. Разработка принципиальной эл. схемы автоматизации

6. Выбор силовой сборки и пульта управления

7. Расчет и выбор элементов схемы автоматизации

8. Расчет освещения и выбор защитной аппаратуры.

9. Расчет и выбор марки сечения проводов, способ их прокладки

10. Составление перечня элементов схемы автоматизации

       11. Заключение

12. Литература

                         II. Графическая часть проекта

Лист 1. План объекта с нанесением силовой и осветительной сети

Лист 2. Технологическая и электрическая схемы автоматизации

1. Вводная часть курсового проекта

        Вводная часть курсового проекта должна содержать информацию о роли электрификации сельского хозяйства в России, актуальности внедрения средств автоматизации в сельскохозяйственное производство. При этом необходимо указать достоинства и недостатки автоматизации сельского хозяйства в целом.

        Объем вводной части должен ограничиваться одной, двумя страницами рукописного текста.

2. Характеристика объекта автоматизации

        Характеристика объекта автоматизации должна содержать краткие сведения о выбранном хозяйстве, в котором устанавливается кормоприготовительная машина: наименование хозяйства, его назначение и основная деятельность.

                3. Характеристика рабочей машины

        Характеристика рабочей машины включает в себя информацию о назначение кормоприготовительной машины, места установки и её технические данные. Для отражения технических данных создается таблица и заполняется.

4. Технологическая схема

кормоприготовительной машины

        В этом пункте должно быть отражено графическое изображение технологической схемы кормоприготовительной машины и описание работы этой схемы.

        Технологическую схему нужно начертить таким образом, чтобы технологическое оборудование (рабочие машины) было изображено в виде очертаний, схожих с реальным оборудованием.

5. Разработка принципиальной эл. схемы автоматизации

        На основе уже имеющейся технологической схемы должна быть составлена принципиальная электрическая схема автоматизации кормоприготовительной машины и описание её работы. Чертеж принципиальной электрической схемы автоматизации в курсовом проекте должен быть выполнен в соответствии с требованиями Государственного стандарта.

6. Выбор силовой сборки и пульта управления

        Выбор силовой сборки (щита ввода, учета и распределения электрической энергии) осуществляется из приложения №1, исходя из требований принципиальной электрической схемы. Окончательный выбор марки силовой сборки производится после расчета и выбора автоматического выключателя на вводе. Пульт управления выбираем из приложения №24.

        Например: в принципиальной электрической схеме дробилки  ДБ-5-1 предусмотрено два автоматических выключателя для защиты двигателей дробилки, выгрузного и загрузочного шнека и автоматический выключатель на вводе.

        Выбираем шкаф серии ПР8804 навесного исполнения с автоматическим выключателем серии ВА57Ф35 на вводе и четырьмя трехполюстными автоматическими выключателями серии АЕ2046-10Б.

        После произведенных расчетов окончательно выбираем шкаф серии

ПР8804-1007 навесного исполнения с автоматическим выключателем на вводе серии ВА57Ф35 с Iном. р.= 50 (А) и пульт управления РУС(А)-5912-13А2

7. Расчет и выбор элементов схемы автоматизации

Задачей этого пункта является расчет и выбор всех элементов схемы автоматизации кормоприготовительной машины, которая была составлена ранее. Расчет и выбор начинаем с составления примерного плана.

План расчета и выбора элементов схемы автоматизации

            7.1 Выбор двигателей и составление таблицы технических данных

         7.2 Выбор автоматического выключателя для дробильной машины и его проверка на правильность выбора.

7.3.Выбор автоматических выключателей для двигателей загрузного и выгрузного шнека и проверка на правильность выбора.

7.4 Выбор автоматических выключателей на вводе и проверка на правильность выбора.

7.5 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле для выбранных двигателей и их проверка.

7.6.Выбор сигнальной аппаратуры (светодиоды, звонки, резисторы, диоды)

7.7 Выбор реле времени

7.8 Выбор промежуточного реле

7.9 Выбор кнопок управления

7.10 Выбор конечных выключателей

        После составления примерного плана производится расчет и выбор согласно этому плану.

7.1 Выбор двигателей и составление таблицы их технических данных

        Выбор двигателей для кормоприготовительных машин осуществляется по номинальной мощности Рн электродвигателей из приложения №2. Расчет номинальной мощности выглядит следующим образом.

Pн = k*А*Q/ŋ,

где k = 1,18…1,2 – коэффициент, учитывающий потери холостого,

А = 1,7..8 (кВт*ч*Т) – удельные затраты энергии на измельчение кормов,

ŋ = КПД. Q – производительность (т*ч).

                                                        Q = Qсут /t,

где Qсут – производительность в сутки (т*ч), t = 1…5 (ч.) - время работы машины в сутки.

                        Qсут = Н*n/t,

где Н – норма поедаемости, (для коров Н = 28 (кг/гол), для свиней

Н=23 (кг/гол)), n – количество голов скота.

Например: имеется ферма по выращиванию коров в количестве 500 голов,

n = 500 голов, Н = 28 (кг/гол), время работы машины 1,5 часа, t = 1,5 ( ч.)

Находим производительность агрегата в сутки:

Qсут = Н/t = 28*500/1,5 = 9,333 (кг*ч) = 9,33 (т*ч)

Рассчитываем количество измельченного корма:

Q = Qсут /t = 9,33/1,5 = 6,22 (т*ч)

Вычисляем мощность двигателя дробилки:

Рн = k*А*Q/ŋ = 1,2*2,3*6,22/0,95 = 18,1 (кВт)

Выбираем двигатель для дробилки АИР160М2У3 с Рн = 18,5 (кВт).

        Выгрузной и загрузочный транспортер выбираем из приложения №3.

В качестве загрузочного транспортера выбираем универсальный конвейер КВ-Ф-40, с Рн = 2,2 (кВт), а в качестве выгрузного транспортера выбираем выгрузной сборный шнек ШВС-40,0 М, с Рн = 2,2 (кВт).

        Исходя из  номинальной мощности этих транспортеров, выбираем двигатели к ним. Так как у обоих транспортеров Рн = 2,2 (кВт), то выбираем двигатель АИР80А2У3 в количестве двух экземпляров.

        Выбранные двигатели и их технические данные заносим в  таблицу №1 «Технические данные электродвигателей».

Таблица №1                 «Технические данные электродвигателей»

Выбор двигателей для кормораздатчиков, навозоуборочных транспортеров  и водонагревателей осуществляется по номинальной мощности Рн электродвигателей, указанной в технических данных из приложения №2.

Выбор нагревательных элементов осуществляется из приложения №25, по номинальной мощности. Расчет номинальной мощности производится следующим образом:

Pн.э = kз*М*с(tr – tx) / (3600*Т*ŋв*ŋт.с.),

где kз – коэффициент запаса мощности (1,1…1,2);

М – суммарная масса нагреваемой воды;

с – теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/(кг оС);

tr – температура горячей воды (приложение №3, графа 2);

tx – температура холодной воды (для коров 8…12 оС, для свиней 10…16 оС)

3600 – тепловой эквивалент, кДж/кВт*ч;

Т – число часов работы установки, Т = 24;

ŋв – КПД водонагревателя (0,85…0,95);

ŋт.с. – КПД тепловой сети (0,8…0,9);

М = a * N,

где N – количество животных;

а – суточная норма поения на одну голову (приложение №26)

Например: имеется ферма по выращиванию 100 дойных коров. Мощность электродвигателя насоса водонагревателя 0,55 (кВт). Рассчитать номинальную мощность электроводонагревателя и выбрать двигатель для насоса и электронагревательные элементы.

М = a * N = 65 * 100 = 6500 (л);

                Pн = 1,2*6500*4,19*(15-8) / (3600*24*0,92*0,7) = 4,11 (кВт)

Для насоса выбираем электродвигатель АИР63В2У3, с Рн = 0,55 (кВт), нагреватели выбираю типа ТЭН-39 с Рн.э = 1,5 (кВт) в количестве трех штук.

7.2 Выбор автоматических выключателей для двигателей и их проверка на правильность выбора.

        Расчет производим для автоматического выключателя, встроенного в ранее выбранный шкаф.

        Например:  

        Имеется шкаф ввода, учета и распределения электрической энергии ПР8804, с встроенными автоматическими выключателями АЕ2046-10Б.

Используя известный ток двигателя дробилки АИР160М2У3 Iн = 34,5 (А), выбираем автоматический выключатель АЕ2046-10Б с Iном. р. = 40 (А).

        Выбор и настройку автоматов производят по силе номинального тока расцепителя следующим образом:

а) Записываем условие

Iном. р. ≥ Iр;      

где Iр. – сила расчетного тока защищаемой цепи (в нашем случае это номинальный ток электродвигателя).

б) Находим кратность силы расчетного тока и определяют уставку автомата.

k = Iр / Iном. р. = 34,5/40 = 0,86.

в) Устанавливаем регулятор на деление 0,86.

г) Проверяем выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске по условию Iср.р. ≤ Iср.к.

Сила пускового тока двигателя:

Iпуск.дв. = 7*Iн = 7*34,5 = 241,5 (А)

Сила расчетного тока срабатывания автомата при пуске двигателя:

Iср.р. = 1,25* Iпуск.дв. = 1,25*241,5 = 301,86 (А)

Формула вычисления значения каталожного тока срабатывания указана в графе 5, приложения №4:

Iср.к. = 12* Iном. р. = 12*40 = 480 (А)

Как видно условие проверки выполняется Iср.р. ≤ Iср.к., 301,86(А) ≤ 480(А). Поэтому автомат при пуске двигателя не срабатывает.

7.3 Выбор автоматических выключателей для двигателей загрузного и выгрузного шнека и его проверка на правильность выбора

Расчет производим для автоматического выключателя, встроенного в ранее выбранный шкаф.

Например:  

        Имеется шкаф ввода, учета и распределения электрической энергии ПР8804, с встроенными автоматическими выключателями АЕ2046-10Б.

Для двигателей загрузного и выгрузного шнека (АИР80А2У3) расцепитель выбираем  по условию:

Iном. р. ≥ m∑Iр,

где m = 1 – коэффициент одновременности, ∑Iр – сумма рабочих токов двигателей,

∑Iр = Iр1 + Iр2 =  3,31 + 3,31 = 6,62 (А)

Выбираем автоматический выключатель АЕ2046-10Б с Iном. р.= 8 (А)

Iном. р. ≥ m∑Iр, 8 (А) > 6,62 (А)

Проверяем выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске по условию:

 Iср.р. ≤ Iср.к.,

Iср.р. = Кн.э.Imax,

где  Кн.э. – коэффициент надежности (для автоматов АП-50, АЕ-2000 и А3700 Кн.э. = 1,25, а для А3100 Кн.э. = 1,5)

Imax = m*Iр + Iпуск.дв,

где Iр – рабочий ток меньшего по мощности двигателя, Iпуск.дв – пусковой ток большего по мощности двигателя (в нашем случае двигатели одинаковые по мощности).

Iпуск.дв = Iр*Ki = 3,31*7 = 23,17 (А)

Imax = m*Iр + Iпуск.дв. = 1*6,62 + 23,17 = 29,79 (А)

где, Iпуск.дв. – пусковой ток двигателя выгрузного шнека (АИР80А2У3)

Подставляем в выражение Iср.р. = Кн.э.Imax полученное значение:

Iср.р. = 1,25*23,17 = 28,96 (А)

Находим каталожный ток срабатывания:

Iср.к. = 12* Iном. р. = 12*8 = 96 (А),

Как видно условие проверки выполняется Iср.р. ≤ Iср.к., 28,96(А) ≤ 96(А). Поэтому автомат при пуске двигателя не срабатывает.

7.4 Выбор автоматического выключателя на вводе и его проверка на правильность выбора

Расчет производим для автоматического выключателя, встроенного в ранее выбранный шкаф.

Например:  

        Имеется шкаф ввода, учета и распределения электрической энергии ПР8804, с встроенным автоматическим выключателем на вводе ВА57Ф35.

Выбираем расцепитель из приложения №1 по условию:

Iном. р. ≥ m∑Iр,

где ∑Iр -  сумма рабочих токов  всех трех двигателей.

∑Iр = Iр1 + Iр2 + Iр3= 3,31 + 3,31 + 34,5 = 41,12 (А)

Выбираем автоматический выключатель ВА57Ф35 с Iном. р.= 50 (А)

Проверяем выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске по условию: Iср.р. ≤ Iср.к.,

где Iср.р. = Кн.э. Imax 

Imax = m∑Iр + Iпуск.дв. = 1*6,62 + 241,5 = 248,12 (А),

где Iпуск.дв – пусковой ток самого мощного двигателя. В нашем случае – это пусковой ток двигателя АИР160М2У3, а ∑Iр – рабочий ток двигателей загрузного и выгрузного шнеков.

Подставляем в выражение Iср.р. = Кн.э. Imax данные:

Iср.р. = 1,5*248,12 = 372,18 (А)

Находим каталожный ток срабатывания:

Iср.к. = 12* Iном. р. = 12*50 = 600 (А),

Как видно условие проверки выполняется Iср.р. ≤ Iср.к., 372,18(А) ≤ 600(А). Поэтому автомат при пуске двигателя не срабатывает.

7.5 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле для выбранных двигателей и их проверка.

Магнитные пускатели выбираем из приложения №5 по условию: Iн.пуск. > Iн,

где Iн.пуск. – номинальный ток пускателя, Iн – номинальный ток двигателя

Для двигателя АИР160М2У3 с Iн = 34,5(А) выбираем пускатель ПМЛ-422002 с кнопками «Пуск» и «Стоп» и номинальным током Iн.пуск.= 63(А)

        63(А) > 34,5(А)

Проверяем условия коммутации магнитного пускателя:

Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6,

где I пуск.дв – пусковой ток двигателя

I пуск.дв. = Iн*Ki/6 = 34,5*7/6 = 40,25 (А),

где Ki – кратность пускового тока (таблица №2)

Как видно условие проверки выполняется Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6., 63(А) ≥ 40,25(А).

Руководствуясь номинальным током пускателя Iн.пуск, из приложения №6 выбираем тепловое реле РТЛ-206104 с номинальным током

Iн.т.р. = 80 (А) и пределом регулирования силы тока несрабатывания

54…66 (А)

Для двигателя АИР80А2У3 с Iн = 3,31 (А) выбираем пускатель

ПМЛ-122002 с кнопками «Пуск» и «Стоп» и номинальным током Iн.пуск.= 10(А)

        10(А) > 3,31(А)

Проверяем условия коммутации магнитного пускателя:

Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6,

где I пуск.дв – пусковой ток двигателя

I пуск.дв. = Iн*Ki/6 = 3,31*7/6 = 3,86 (А)

где Ki – кратность пускового тока (таблица №2)

Как видно условие проверки выполняется Iн.пуск. ≥ I пуск.дв./6., 10(А) ≥ 3,86(А).

Руководствуясь номинальным током пускателя Iн.пуск, из приложения №4 выбираем тепловое реле РТЛ-100804 с номинальным током Iн.т.р. = 25 (А) и пределом регулирования силы тока несрабатывания 2,4…4,0 (А)

7.6 Выбор сигнальной аппаратуры (светодиоды, звонки, резисторы, диоды)

Выбор сигнальной аппаратуры осуществляется в следующей последовательности:

        1. Для звуковой сигнализации выбираем звуковой аппарат из приложения №7, руководствуясь номинальным напряжением Uн.

В нашем случае Uн = 220 (В), значит выбираем звонок ЗВП-220.

        2.  Составляем схему включения светодиода

Рис.1 Схема подключения светодиода

        3. Выбираем светодиод из приложения №8

В нашем случае выбираем светодиод 3Л360А с Iдоп = 10 (мА) = 0,01 (А) и

Uобр.сд.. = 1,7 (В)

        4. Выбираем диод из приложения №9

В нашем случае выбираем диод Д226Б с Iср = 300 (мА) = 0,3 (А) и

Uобр.д = 400 (В)

        5 Выбираем резистор

Рассчитываем напряжение резистора Uр = 0,45*220 = 100 (В)

Рассчитываем сопротивление резистора:

R = Uр - Uобр.сд. = 100 – 1,7  = 9830 (Ом)

          Iдоп                 0,01

Рассчитываем мощность резистора:

Р = I2доп * R = 0,012 * 9830 = 0,983 (Вт)

Выбираем резистор из приложения №10, исходя из рассчитанного сопротивления R и мощности Р.

В нашем случае выбираем резистор МЛТ-1, с Рном = 1 (Вт) и R = 10 МОм.

7.7 Выбор реле времени

Выбор реле времени осуществляется из приложения №11, по номинальному напряжению Uн и наличия необходимых для схемы управления контактов. В нашем случае реле обеспечивает последовательный пуск двигателей дробилки и бункера с разницей в 20 секунд. Для осуществления этой функции на необходим один разомкнутый и один замкнутый контакт.

        Выбираем реле ЭВ-200 с выдержкой времени 0,1…20 секунд,

Uн = 220 (В) и током, проходящим через контакты Iр.в = 5(А).

7.8 Выбор промежуточного реле

Выбор промежуточного реле осуществляется из приложения №12, по номинальному напряжению Uн и наличия необходимых для схемы управления контактов.

        Выбираем реле ПР-23 с тремя замкнутыми и разомкнутыми контактами, Uн = 220 (В и током, проходящим через контакты Iп.р. = 4 (А).

7.9 Выбор кнопок управления

В курсовом проекте рекомендуется использовать кнопочные посты типов: ПКЕ-121-1, ПКЕ-221-1, ПКЕ-221-2, ПКЕ-121-2, ПКЕ-121-3, ПКЕ-121-3, ПКЕ-121-3, рассчитанные на напряжение Uн = 500 (В), и рабочий ток

Iк.у. = 6,3 (А)

Последняя цифра в маркировке указывает на количество кнопочных элементов.

        В нашем случае выбираем кнопочный пост ПКЕ-121-3

7.10 Выбор конечных выключателей

Выбор конечных выключателей осуществляется  из приложения №13, исходя из условий экономичности.

        В нашем случае выбираем конечный выключатель ВП-700, с Iк.в=3(А)

и Uн = 380 (В)

8. Расчет освещения и выбор защитной аппаратуры.

        Расчет и выбор элементов освещения производим исходя из габаритов помещения, которое указано в задании, следующим образом:

Собираем данные для расчета:

Параметры помещения (указаны в задании): А = 20 (м) – длина помещения,

В = 12 (м) – ширина помещения, Н = 3 (м) – высота помещения.

Тип источника света: люминесцентные лампы.

Тип помещения: коровник

Минимальная освещенность: Еmin = 70 (Лк)

Выполняем собственно расчет и выбор элементов освещения:

а) Выбираем тип светильника из приложения №15

В нашем случае выбираем светильник ОД 2х40

б) Определяем расчетную высоту:

Нр = Н – hсв – hн, где

Н – высота вашего помещения.

hсв = 0,3 (м) – высота свеса светильника от потолка до средней точки

hн = 1,5…2,5 (м) рабочее расстояние от пола до освещенной поверхности

В нашем случае расчетная высота будет равна:

Нр = Н – hсв – hн = 3 – 0,3 – 1= 1,7 (м)

в) Определяем оптимальное расстояние между светильниками:

         Lопт = λопт * Нр, где

λопт – оптимальное отношение рассеивающей поверхности (приложение №16), Нр – расчетная высота

В нашем случае оптимальное расстояние между светильниками будет равно:

Lопт = λопт * Нр = 1,3 * 1,7 = 2,21 (м). Принимаем Lопт = 2,5 (м).

г) Определяем расстояние от стены до крайнего светильника:

Lст = (0,4÷0,5)*Lопт

В нашем случае расстояние от стены до крайнего светильника будет равно: Lст = (0,4÷0,5)*Lопт = 0,5 * 2 = 1 (м)

д) Определяем количество светильником в одном ряду

m  =  А – 2 * Lст,  где

                                                             Lопт   

А – длина помещения

В нашем случае количество светильников в одном ряду равно:

m  =  А – 2 * Lст   =   20 – 2 * 1   = 9 (шт.)

              Lопт                      2

е) Определяем количество рядов    

n =  В – 2 * Lст, где

В – ширина помещения                    Lопт                                                               

В нашем случае количество рядов равно:

  n =  В – 2 * Lст  = 12 – 2 * 1    = 5

                                                Lопт                     2                                

ж) Определяем общее количество светильников

N = m * n

В нашем случае общее количество светильников равно:

N = m * n = 9 * 5 = 45 (шт.)

з) Принимаем значение коэффициентов отражения стен, пола и потолка:

Рст = 70%   Рп = 50%  Рр.п = 30%

и) Определяем индекс помещения

 i  =        А*В         .

                                                   Нр*(А+В)

В нашем случае индекс помещения будет равен:

         i  =        А*В      =     20 * 12      = 4,41

                                          Нр*(А+В)           1,7*(20+12)

к) Используя индекс помещения, из приложения №17 определяем коэффициент светового потока ŋ/100

В нашем случае принимаем ŋ = 0,8

л) Определяем расчетный световой поток

Фр = Еmin*S*k*Z , где

   N*ŋ

Еmin – минимальное освещение,

S – площадь вашего помещения,

k – коэффициент запаса (приложение №18)

Z – коэффициент неравномерности освещения (приложение №19).

В нашем случае  расчетный световой поток равен:

Фр = Еmin*S*k*Z

       N*ŋ

S = A * B = 20 * 12  = 240 (м2)

Фр = 70*240*1,8*1,1 = 924 (Лм)

                                                           45*0,8

Так как наш светильник ОД 2х40 состоит из двух ламп, то из приложения №22 выбираем лампу ЛД-15 со световым потоком 525 (Лм), исходя из Фр/2. В итоге наш осветительный прибор ОД 2х15 создает световой поток Фоп = 1050 (Лм)

м) Определяем фактическое значение освещенности

Еф = Фоп * N * ŋ /(k*S*Z) = 1050 * 45 * 0,8 / (1,8*240*1,1) = 80,1 (Лк)

Разница между фактической и минимальной освещенностью составляем +10,1 (Лк) или + 14,4 %, что не превышает допустимого отклонения +20%

л) Определяем мощность осветительной установки

Ру = Роп*N = 30*45 = 1350 (Вт)

     Получили весьма экономичную установку.

Из приложения №23, исходя из количества групп (рядов) светильников выбираем осветительный щит ЩОА-6 УХЛ4 с шестью автоматическими выключателями серии АЕ1031-2 УХЛ4 на отходящих линиях и автоматическим выключателем на вводе серии ВА51-33-3400100.

Производим расчет номинального тока расцепителя автоматического выключателя на вводе.

Iн =   ∑Ру   =   1350       = 2,05 (А)

                                                  √3*Uл   1,73*380

Выбираем автоматический выключатель ВА51-33 с Iном.р. = 2,5 (А)

Производим расчет номинального тока расцепителя автоматического выключателя на вводе.

                                          Iн =  ∑Ргр   

                                                   Uф       

где ∑Ргр – суммарная мощность всех осветительных приборов одной группы (ряда)

                                       ∑Ргр = n*Роп = 5*30 = 150 (Вт)

                                         Iн =  ∑Ргр  =   150..= 0,68 (А)

                                                  Uф         220

Выбираем автоматический выключатель АЕ1031с Iном.р. = 0,8 (А)

9. Расчет и выбор марки сечения проводов, способ их прокладки

        Расчет и выбор марки сечения проводов и способов их прокладки производим в следующем порядке:

        Выбираем марку и сечение провода для двигателя загрузочного транспортера АИР80А2У3 с Рн = 1,5 (кВт), Iн = 3,31 (А), Кi = 7,0 в следующей последовательности:

1) На основании условий окружающей среды выбираем провод, пользуясь приложением №20.

        В нашем случае выбираем провод марки АПВ, проложенный в трубе.

        2) По условию допустимого нагрева Iдоп ≥ Iн выбираем сечение провода, пользуясь приложением №21.

В нашем случае выбираем сечение провода 2,5 мм2 с Iдоп = 19 (А).

        3) Проверяем сечение провода по условию соответствия аппаратуре защиты.

        В нашем случае, в качестве аппарата защиты применяется автоматический выключатель АЕ2046-10Б, с номинальным током расцепителя Iном. р.= 8 (А)

        Проверку выполняем по условию:

Iдоп ≥ Кз * Iном. р,

где Кз – кратность допустимого тока для проводов и кабелей (во всех случаях принимаем Кз = 1).

Iдоп ≥ 1*8

19 ≥ 8

Условия проверки выполняются, значит окончательно выбираем провод марки АПВ 3(1*2,5) с Iдоп = 19 (А).

        Для остальных двигателей расчет и выбор марки сечения проводов и способов их прокладки производим аналогично.

10. Составление перечня элементов схемы автоматизации

Все ранее выбранные элементы схемы автоматизации сводим в одну таблицу.

                                                                  Таблица №2 Перечень элементов схемы автоматизации

11. Заключение

        В этом пункте отражается о выполненных задачах, обозначенных в задании курсового проекта и о навыках, полученных при его выполнении.

12. Литература

        В этом пункте содержится информация о литературе, которая была использована для выполнения курсового проекта.

Графическая часть проекта

Графическая часть курсового проекта состоит из двух частей (листов):

        В первой части отражается технологическая и принципиальная схема с перечнем элементов схем автоматизации.

        Во второй части отражается план помещения с нанесением силовой и осветительной сети.

        План силовой осветительной цепи выглядит следующим образом:

Рис.2 План помещения с нанесением силовой и осветительной сети