Выбор и обоснование объекта автоматизации

Минусинск 2021

Содержание:

 

Введение                                                                                                 

1 Исходные данные                                                                      

2 Выбор и обоснование объекта автоматизации                        

3 Расчёт электропривода и выбор мощности электродвигателей

4 Разработка схемы автоматизация местного обогрева             

5 Расчёт и выбор пусковой и защитной аппаратуры                 

6 Расчёт силовых и осветительных сетей                                    

Заключение                                                                                             

Список использованной литературы                                                    

Введение

 

Основной задачей нашей страны является обновление жизни и улучшение благосостояния российского общества. Для выполнения этой задачи необходимо повысить экономику нашей страны, улучшить качество продукции, устранить потери при транспортировке, хранении и реализации.

Основную долю продукции животноводства дают относительно не большие по размеру животноводческие фермы. Низкие показатели существующих ферм объясняются применением устаревшей технологии содержания животных, недостаточно эффективное использование кормов, а также невысокий уровень комплексной механизации животноводческих процессов. На этих фермам в основном преобладает ручной труд, в них совершенно отсутствует автоматизация производственных процессов. Подготовка кормов и подача их животным не увязанные в единые технологические линии, что создает дополнительные затраты на транспортировку. Не многим исключением многие фермы не имеют кормоцехов или кормоприготовительных отделений. На таких фермах затруднена и организационная работа.

Повышение производительности труда в сельском хозяйстве, а следовательно и эффективности производства возможно лишь при условии максимальной механизации, электрификации и автоматизации - неуклонном сокращении доли ручного труда. С применением электрифицированных средств в сельском хозяйстве увеличивается рост эффективности всех отраслей, увеличивается производительность, повышается качество продукции. При этом каждый труженик сельского хозяйства должен обладать глубокими знаниями не только в технике и технологии, но и знаниями экономики, организации, финансов и учета, планирования и управления сельскохозяйственным производством.

 

 

Исходные данные

Ферма КРС на 200 голов с привязным содержанием крупнорогатого скота. Постройки выполнены из железобетонных плит. Размеры коровника 21х72м. Толщина стен 120 мм, высота 3м. Внутреннюю планировку коровника определяют принятые способы содержания животных и механизация производственных процессах.

В коровнике на 200 голов эффективной является естественная-приточно вытяжная вентиляция щелевого типа. Приток свежего воздуха осуществляется приточной вентиляцией через проемы в продольных стенах, имеющие жалюзи, а вытяжка – через вентиляционную щель шириной 15 см. В зимнее время года осуществляется приточной вентиляцией с помощью калорифера СФОЦ. Требуемая температура +8…10⁰С.

Для навозоудаления используется скребковый трансформатор ТСН-160А. Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой его в транспортное средство.

Таблица 1.1 Техническая характеристика ТСН 160А.

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Производительность	4,5т/ч
2	Число животных	110
3	Масса	1890кг
4	Размеры навозного канала: ширина глубина	320мм 420мм
5	Мощность ЭД: горизонтальный  Наклонный	4,0 1,5
6	Шаг скребков: горизонтальный     вертикальный	1120мм 640мм
7	Скорость движения транспортера: горизонтальный вертикальный	0,18с/м 0,72м/с
8	Высота погрузки	2,65
9	Угол установки	300
№ п/п	Наименование	Показатели

 

Доение коров осуществляется доильными установками АДМ-8А со сбором молока в общий танк.

В комплект входят стеклянные монопроводы, групповые счетчики надои молока, универсальные молочные насосы НМУ-6, устройство для промывки молокопроводов М-881, фильтры, пластинчатый охладитель молока, электроводонагреватели УАП 40010,9-М1: вакуум-насоса УВУ-60\45.

Таблица 1.2. Техническая характеристика АДМ – 8А

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Число коров	200
2	Число дояров	4
3	Пропускная способность (коров в/ч)	112
4	Обслуживание поголовья	150
5	тип доильного аппарата	АДУ-1
6	Мощность	5.1
7	Масса	2.72

 

На фермах КРС до 200 голов используются две автономных системы нагрева воды: для поения животных (8-12°С) и нагрева воды для технологических нужд для подмывания вымени у коров (40-45°С); для мойки молокопроводов, молочных резервуаров, ведер, посуды, другого оборудования и шлангов (55-65°С). Нагрев воды осуществляется электрическими нагревателями (ТЭНами), установленными в отдельно стоящих емкостях или в поилках для животных и подключенными к источнику электроэнергии. Преимуществом таких систем является возможность полной автоматизации процесса нагрева воды. К недостаткам можно отнести повышенные требования к электробезопасности, постоянный рост тарифов на электроэнергию и низкую надежность электроснабжения. В работе обоснована возможность использования современных технических средств и технологий, в частности, возобновляемых источников энергии, для горячего водоснабжения малых ферм КРС до 200 голов.

 

Для охлаждения и хранения молока используется охладитель РПО-1,6. Оборудован автономной системой охлаждения ледяной водой (промежуточного хладонента), с последующим ее поступлением в резервуар – охладитель из которого отепленная вода насосом подается в бак-аккумулятор холода холодильной установки, где она охлаждается. Принцип действия холодильной установки, основан на способности ряда жидкостей кипеть при низких температурах, отбирая теплоту из окружающей среды на кипении. Холодильная машина работает в замкнутом цикле.

Таблица 1.4. Техническая характеристика РПО-1,6

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Производительность	25 т/ч
2	Мощность привода	5.5 кВт
3	Масса	1070кг
4	Скорость передвижения рабочего органа при загрузке	0,84 м/c
5	Число обслуживаемого поголовья КРС	62
6	Длина фронта кормления	75м
7	Длина, высота, ширина	77,6;0,7;0,8

Поение будем осуществлять автопоилками ПА-1А-М. Предназначены для поения крупнорогатого скота. Они присоединяются к водопроводной сети внутри животноводческого помещения и работают при t +1-+50⁰С.

Состоит эта установка из чаши, рычага, подвешенного на оси в кронштейнах, угольник, прокладки и клапанный механизм, состоящий из крышки, резинового седла, упора, резинового амортизатора станка и клапана.

 

Таблица 1.5. Техническая характеристика ПА-1А-М.

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Вместимость	1,9 дм3
2	Рабочее давление на вводе в поилку	3д…196 кПа
3	Клапанная способность пропускать жидкость при рабочем давлении	0,08 дм3/с
4	Усилие нажатия на рычаг при рабочем давлении воды	2,5Н
5	Длина	280 мм
6	Ширина	238 мм
7	Высота	150 мм
8	Масса	4,0
9	Степень унификации	64%

 

Заключение

В данномкурсовом проекте были рассмотрены вопросы размещения силового и осветительного оборудования. Были составлены: электрическая принципиальная схема процесса очистки зерна, составлена расчетно-монтажная таблица с нанесением силового и осветительного оборудования, пускозащитной аппаратуры, раскрыта общая характеристика объекта и описание основных технологических процессов очистки зерна.

В ходе работы над курсовым проектом мною был изучен комплект оборудования зерноочистительно-сушильного пункта КЗС-20Ш и особенности монтажа и автоматизации процесса очистки зерна.

При оформлении пояснительной записки курсовой работы были получены навыки оформления документов, а также большой практический опыт работы в «MicrosoftOffice, КОМПАС» и опыт пользователя персональным компьютером.

 

Список используемой литературы

1. https://lmk-stroy.ru/ferma-na-200-golov-krs

2. http://allspectech.com/selhoztehnika/dlya-zhivotnovodchestva/doilnye-mashiny/adm-8.html

3. https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-solnechnoy-energii-dlya-goryachego-vodosnabzheniya-fermy-krupnogo-rogatogo-skota-do-200-golov

4. http://vuzmen.com/book/334-texnologii-i-mexanizaciya-pervichnoj-obrabotki-i-pererabotki-moloka-vedishhev-sm/10-33nbspnbsp-texnicheskienbsp-xarakteristiki-rezervuarov-dlya-moloka-s-avtonomnoj-sistemoj-oxlazhdeniya.html

5. https://studref.com/540645/agropromyshlennost/tehnicheskoe_obsluzhivanie_avtopoilok

6. http://zao-tst.ru/teploventilyatory.html

7. https://moluch.ru/archive/138/38744/

8. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D0%B4

9.

Минусинск 2021

Содержание:

 

Введение                                                                                                 

1 Исходные данные                                                                      

2 Выбор и обоснование объекта автоматизации                        

3 Расчёт электропривода и выбор мощности электродвигателей

4 Разработка схемы автоматизация местного обогрева             

5 Расчёт и выбор пусковой и защитной аппаратуры                 

6 Расчёт силовых и осветительных сетей                                    

Заключение                                                                                             

Список использованной литературы                                                    

Введение

 

Основной задачей нашей страны является обновление жизни и улучшение благосостояния российского общества. Для выполнения этой задачи необходимо повысить экономику нашей страны, улучшить качество продукции, устранить потери при транспортировке, хранении и реализации.

Основную долю продукции животноводства дают относительно не большие по размеру животноводческие фермы. Низкие показатели существующих ферм объясняются применением устаревшей технологии содержания животных, недостаточно эффективное использование кормов, а также невысокий уровень комплексной механизации животноводческих процессов. На этих фермам в основном преобладает ручной труд, в них совершенно отсутствует автоматизация производственных процессов. Подготовка кормов и подача их животным не увязанные в единые технологические линии, что создает дополнительные затраты на транспортировку. Не многим исключением многие фермы не имеют кормоцехов или кормоприготовительных отделений. На таких фермах затруднена и организационная работа.

Повышение производительности труда в сельском хозяйстве, а следовательно и эффективности производства возможно лишь при условии максимальной механизации, электрификации и автоматизации - неуклонном сокращении доли ручного труда. С применением электрифицированных средств в сельском хозяйстве увеличивается рост эффективности всех отраслей, увеличивается производительность, повышается качество продукции. При этом каждый труженик сельского хозяйства должен обладать глубокими знаниями не только в технике и технологии, но и знаниями экономики, организации, финансов и учета, планирования и управления сельскохозяйственным производством.

 

 

Исходные данные

Ферма КРС на 200 голов с привязным содержанием крупнорогатого скота. Постройки выполнены из железобетонных плит. Размеры коровника 21х72м. Толщина стен 120 мм, высота 3м. Внутреннюю планировку коровника определяют принятые способы содержания животных и механизация производственных процессах.

В коровнике на 200 голов эффективной является естественная-приточно вытяжная вентиляция щелевого типа. Приток свежего воздуха осуществляется приточной вентиляцией через проемы в продольных стенах, имеющие жалюзи, а вытяжка – через вентиляционную щель шириной 15 см. В зимнее время года осуществляется приточной вентиляцией с помощью калорифера СФОЦ. Требуемая температура +8…10⁰С.

Для навозоудаления используется скребковый трансформатор ТСН-160А. Предназначен для уборки навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой его в транспортное средство.

Таблица 1.1 Техническая характеристика ТСН 160А.

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Производительность	4,5т/ч
2	Число животных	110
3	Масса	1890кг
4	Размеры навозного канала: ширина глубина	320мм 420мм
5	Мощность ЭД: горизонтальный  Наклонный	4,0 1,5
6	Шаг скребков: горизонтальный     вертикальный	1120мм 640мм
7	Скорость движения транспортера: горизонтальный вертикальный	0,18с/м 0,72м/с
8	Высота погрузки	2,65
9	Угол установки	300
№ п/п	Наименование	Показатели

 

Доение коров осуществляется доильными установками АДМ-8А со сбором молока в общий танк.

В комплект входят стеклянные монопроводы, групповые счетчики надои молока, универсальные молочные насосы НМУ-6, устройство для промывки молокопроводов М-881, фильтры, пластинчатый охладитель молока, электроводонагреватели УАП 40010,9-М1: вакуум-насоса УВУ-60\45.

Таблица 1.2. Техническая характеристика АДМ – 8А

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Число коров	200
2	Число дояров	4
3	Пропускная способность (коров в/ч)	112
4	Обслуживание поголовья	150
5	тип доильного аппарата	АДУ-1
6	Мощность	5.1
7	Масса	2.72

 

На фермах КРС до 200 голов используются две автономных системы нагрева воды: для поения животных (8-12°С) и нагрева воды для технологических нужд для подмывания вымени у коров (40-45°С); для мойки молокопроводов, молочных резервуаров, ведер, посуды, другого оборудования и шлангов (55-65°С). Нагрев воды осуществляется электрическими нагревателями (ТЭНами), установленными в отдельно стоящих емкостях или в поилках для животных и подключенными к источнику электроэнергии. Преимуществом таких систем является возможность полной автоматизации процесса нагрева воды. К недостаткам можно отнести повышенные требования к электробезопасности, постоянный рост тарифов на электроэнергию и низкую надежность электроснабжения. В работе обоснована возможность использования современных технических средств и технологий, в частности, возобновляемых источников энергии, для горячего водоснабжения малых ферм КРС до 200 голов.

 

Для охлаждения и хранения молока используется охладитель РПО-1,6. Оборудован автономной системой охлаждения ледяной водой (промежуточного хладонента), с последующим ее поступлением в резервуар – охладитель из которого отепленная вода насосом подается в бак-аккумулятор холода холодильной установки, где она охлаждается. Принцип действия холодильной установки, основан на способности ряда жидкостей кипеть при низких температурах, отбирая теплоту из окружающей среды на кипении. Холодильная машина работает в замкнутом цикле.

Таблица 1.4. Техническая характеристика РПО-1,6

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Производительность	25 т/ч
2	Мощность привода	5.5 кВт
3	Масса	1070кг
4	Скорость передвижения рабочего органа при загрузке	0,84 м/c
5	Число обслуживаемого поголовья КРС	62
6	Длина фронта кормления	75м
7	Длина, высота, ширина	77,6;0,7;0,8

Поение будем осуществлять автопоилками ПА-1А-М. Предназначены для поения крупнорогатого скота. Они присоединяются к водопроводной сети внутри животноводческого помещения и работают при t +1-+50⁰С.

Состоит эта установка из чаши, рычага, подвешенного на оси в кронштейнах, угольник, прокладки и клапанный механизм, состоящий из крышки, резинового седла, упора, резинового амортизатора станка и клапана.

 

Таблица 1.5. Техническая характеристика ПА-1А-М.

№ п/п	Наименование	Показатели
1	Вместимость	1,9 дм3
2	Рабочее давление на вводе в поилку	3д…196 кПа
3	Клапанная способность пропускать жидкость при рабочем давлении	0,08 дм3/с
4	Усилие нажатия на рычаг при рабочем давлении воды	2,5Н
5	Длина	280 мм
6	Ширина	238 мм
7	Высота	150 мм
8	Масса	4,0
9	Степень унификации	64%

 

Выбор и обоснование объекта автоматизации

 

В современных животноводческих помещениях для обеспечения, требуемого температурно-влажностного режима, в большинстве случаев применяют два вида отопления: центральное (водяное и паровое низкого давления) и воздушное. Наиболее распространено воздушное отопление, где в качестве генератора теплоты используют теплообменные аппараты – калориферы. В зависимости от вида первичного носителя тепловые калориферы делятся на водяные, паровые и электрические.

Водяные и паровые калориферы применяют в том случае, если в хозяйстве имеется котельная. Там, где сооружать котельные экономически не выгодно, устанавливают электрокалориферы.

Электрокалориферные установки используют в основном в системах приточной вентиляции на животноводческих фермах.

    Установки воздухонагревательные электрические (УВЭ) с радиальным вентилятором и ящиком управления предназначены для нагрева воздуха в системах воздушного отопления помещений промышленного, коммунального, бытового, культурного, сельскохозяйственного назначения, а также торговых точек, ремонтных мастерских, гаражей и в составе технологического оборудования. При этом окружающая среда должна быть невзрывоопасна и не должна содержать токопроводящей пыли.

Установки должны эксплуатироваться в условиях умеренно-холодного (УХЛ) климата категории размещения 4 по ГОСТ 15150-69.

УВЭ могут работать в 3 режимах:

 

• 1/3 установленной мощности;
• 2/3 установленной мощности;
• 1 установленной мощности.

Таблица 2.1. Технические характеристики электрокалориферов.

наименование	Установленная мощность, кВт	Установленная мощность воздухонагревателя	Производительность по воздуху, м3/ч.	шкаф	Температура воздуха на выходе, °C
УВЭ-15-02 УХЛ4	15,5	14,4	2000	да	100
УВЭ-15-02 УХЛ4	15,5	14,4	2000	нет	100
УВЭ-30-01 УХЛ4	23,6	22,5	2000	да	100
УВЭ-30-01 УХЛ4	23,6	22,5	2000	нет	100
УВЭ-30-02 УХЛ4	29,9	28,8	2500	да	100
УВЭ-30-02 УХЛ4	29,9	28,8	2500	нет	100
УВЭ-45-01 УХЛ4	47,2	45	3000	да	100

 

Для помещений, построенных по типовым проектам, потребность в теплоте и воздухе указана в технической документации. Однако, как показывает практика, расчетные значения этих параметров часто завышены, так как проектные организации при расчетах обычно исходят из необходимости предупреждения заморожения водяных калориферов. По этому при выборе электрокалориферных установок применения данных типовых проектов, учитывающих специфику водяных калориферов, в заключительном числе случаев приводит к необоснованному завышению мощности оборудования.

Последние же исследования позволяют рекомендовать мощности электрокалориферных установок (таблица 2.2.) с учетом специфики электрообогрева.

Таблица 2.2. Ориентировочные рекомендуемые значения мощности электрокалориферных установок животноводческих помещений.

Помещения	Требуемая мощность электрокалориферов при температуре наружного воздуха, кВт
	-35 0С	-300С	-200С	-150С
Коровник на:
100 голов	80	60	50	25
200 голов	160	120	80	50
300 голов	250	200	140	80
400 голов	300	260	180	100

 

Несмотря на существенные технико-экономические преимущества, электрокалориферные установки не всегда можно применять в ряде животноводческих помещений, так как необходимый воздухообмен и дефицит теплоты часто не соответствует номинальным паспортным данным имеющегося типоразмерного ряда электрокалориферных установок. В подобной ситуации рационально применять одно из следующих решений:

1) вместо выбранного электрокалорифера по тепловой мощности взять два меньших по мощности, так как удвоенная воздухопроизводительность предыдущего электрокалорифера СФОЦ больше, чем последующего;

2) вместо выбранного электркалорифера взять больший по мощности, как имеющий большую воздухопроизводительность.

3) к выбранному электрокалориферу подключить дополнительный вентилятор.

Обогрев в коровнике осуществляется при помощи электрокалориферных установок типа УВЭ-15-02 УХЛ4.