Автоматизация кормораздатчика-смесителя КС-1,5

Федеральное агентство по образованию РФ

ФГОУ СПО Нолинский техникум механизации сельского хозяйства

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления»

Тема: «Автоматизация кормораздатчика-смесителя КС-1,5»

Выполнил:                                                            Халиуллин Р.Р.

Проверил:                                                                      Бушуев А.Н.

Группа:                                                                         Э-41

Оценка:

2010 г

Содержание

Введение

1. Обоснование и выбор объекта автоматизации

2. Технологическая характеристика объекта автоматизации

3. Разработка принципиальной электрической схемы управления

4.    Расчет и выбор технических средств автоматизации 

5.    Расшифровка элементов цепи

6.    Разработка конструкции шкафа управления

7.    Обоснование выбора щита управления

8.    Организация эксплуатации средств автоматизации

9.    Проектирование заземляющих устройств

10.  Расчет экономической эффективности схемы САУ

11.  Расчет надежности элементов автоматики

Заключение 

Список литературы

Введение

Автоматизация технологических процессов – это высокий уровень комплексной автоматизации и электрификации сельскохозяйственного производства, при котором человек-оператор полностью или частично заменен специальными техническими средствами контроля и управления.

Механизация, электрификация и автоматизация технологических процессов способствует повышению производительности труда в сельском хозяйстве при неуклонном сокращении его доли ручного труда.

Внедрение средств автоматизации стало возможно только после комплексной механизации и электрификации сельскохозяйственного производства. В мире непрерывно идет научно-исследовательская работа по создания для сельского хозяйства систем автоматики и приборов специфического назначения, внедрение которых даст значительный экономический эффект.

С помощью средств автоматизации сельскохозяйственного производства можно повысить надежность и продлить срок службы технологического оборудования, облегчить условия труда, повысить его безопасность.

Современное сельскохозяйственное производство – многогранный технологический  процесс, протекающий в реальном времени.

Главной проблемой сельского хозяйства является недостаток вложений в данную отрасль. Поэтому необходимо либо сокращать расходы на производство процессом автоматизации, либо правительство должно увеличить инвестиции в отрасль сельского хозяйства.

Процесс автоматизации сельского хозяйства помогает снизить расходы на производство, а так же повысить его эффективность и безопасность. Но для работы необходимы квалифицированные работники, поэтому необходимо обучать специалистов для работы на автоматизированных установках.

1.    Обоснование и выбор объекта автоматизации

Смешивание кормов  и их компонентов – важная составляющая операция технологического процесса кормоприготовления. Смешивание происходит в смесителях, конструкции которых должны соответствовать виду смешиваемых продуктов. По способу действия различают смесители противоточного и параллельно-поточного смешивания в соответствии с направление подачи ингредиентов. Наиболее распространен смеситель периодического действия ВШС-2, который применяют для смешивания различных кормовых компонентов, находящихся в сухом или полувлажном состоянии.

Но для более эффективного технологического процесса лучшее сочетание – это кормораздатчик-смеситель, в котором корм смешивается и дозировано раздается.  Кормораздатчик-смеситель перемещается по рельсам. Тележка и рабочие органы приводятся в движение от четырех автономных двигателей. В данное время широко используется кормораздатчик-смеситель КС-1,5. Данный кормораздатчик-смеситель предназначен для кормления свиней. Используется для раздачи влажных кормовых смесей на небольших свинофермах.

Мобильность такого кормораздатчика-смесителя ограничена, поскольку он перемещается только по рельсовому пути, проложенному вдоль кормушек.

2.   Технологическая характеристика объекта автоматизации

Кормораздатчик-смеситель КС-1,5 состоит из рельсового пути, выгрузного шнека, дозирующего устройства, бункера, разравнивателя, шнековой и лопастной мешалок, привода выгрузного шнека, мотора-редуктора.

Компоненты влажной кормовой смеси загружают в бункер. При этом разравниватель равномерно распределяет корм по бункеру, а мешалки перемешивают его. По завершении процесса перемешивания заслонки дозирующих устройств с помощью штурвалов вручную устанавливают в положение, соответствующее заданной дозе корма. От нажатия кнопки тележка приходит в движение от двигателя. Как только выгрузные отверстия шнеков окажутся над кормушками, оператор нажимает педаль тормоза, конечным выключателем отключатся тяговый двигатель раздатчика и под действием ленточного тормоза он останавливается. Далее кнопками включается механизм раздачи карма. При этом раздача может происходить и в одну кормушку, и в обе одновременно.

При отпускании педали тяговый двигатель включатся вновь без нажатия кнопки за счет шунтирования.

Если на пути движения раздатчика встречается препятствие, то специальное устройство (щуп) действует на конечный выключатель, который разрывает цепь тягового двигателя.

После опорожнения бункера нажатием кнопки останавливают тяговый двигатель, затем шнеки, потом переводят двигатель на обратный ход.

3.    Разработка принципиальной электрической схемы управления

В ходе технологического процесса участвует четыре автономных двигателя, один из которых реверсированный. Двигатель М1 приводит в движение мешалки корма. Двигатель М2 – тяговый, отвечает за передвижение бункера по рельсам. Раздача корма производится при помощи двигателей М3 и М4.

При нажатии кнопки SB3:2 включатся двигатель М2, и тележка начинает двигаться. Конечный выключатель SQ1 служит для отключения цепи питания двигателя М2, то есть является тормозом. При нажатии педали тормоза данный контакт размыкается, и тележка останавливается.

При нажатии кнопок SB4:2 и SB5:2 включатся механизм раздачи корма, то есть запитываются двигатели М3 и М4.

При отпускании педали тормоза тяговой двигатель включается вновь, уже без нажатия кнопки «Пуск», поскольку она зашунтирована контактами магнитного пускателя КМ5 (КМ6).

Конечный выключатель SQ2 служит как щуп. То есть, если на пути кормораздатчика встретится препятствие, данный контакт разомкнет цепь питания двигателя М2, и тележка остановится.

Когда бункер опустеет, нажимают кнопку SB3:1 – тяговый двигатель остановится. Затем кнопками SB4:1 и SB5:1 останавливают шнеки. Кнопкой SB3:3 переключают тяговый двигатель на обратный ход.

Для защиты двигателей от перегрева используются магнитные пускатели с тепловыми реле. В случае перегрева двигателя контакты теплового реле разомкнут цепь питания двигателя.

Для защиты всей линии применяется магистральный автоматический выключатель.

Для защиты однофазной цепи управления используется предохранитель (плавкая вставка).

4.   Расчет и выбор технических средств автоматизации

1.   Выбор марки и типа двигателей.

Для  первого двигателя, который приводит в движение мешалки, выберем двигатель АИР112МА8 с характеристиками:

Номинальная мощность 2,2 кВт

Синхронная частота вращения 750 об/мин

КПД 76,5%

Кратность пускового тока 6

Для второго двигателя, который является тяговым, принимает марку АИР200L6 с характеристиками:

Номинальная мощность 30 кВт

Синхронная частота вращения 1000 об/мин

КПД 90%

Кратность пускового тока 6,5

Раздача корма происходит от двигателей М3 и М4. Выбираем два двигателя марки АИР90LB8 с характеристиками:

Номинальная мощность 1,1 кВт

Синхронная частота вращения 750 об/мин

КПД 72%

Кратность пускового тока 3,5

2.   Выбор магнитных пускателей для двигателей М1, М2, М3, М4.

Для выбора магнитных пускателей необходимо найти их номинальный ток. Это производится по формуле:

Для первого двигателя:

 Для данного двигателя по каталогу выбираем магнитный пускатель ПМЕ112, номинальный ток 10А, степень защиты IP00, нереверсивный, с тепловым реле на 10 А.

Для второго двигателя:

Магнитный пускатель ПМ12-063201 с номинальным током 63 А, с тепловым реле на 63 А. данных магнитных пускателей требуется 2 штуки.

Для третьего и четвертого двигателя:

Для данных двигателей принимаем магнитные пускатели марки ПМ12-010201 с тепловым реле на 7 А и номинальным током 10 А.

Магнитные пускатели КМ5 и КМ 6 предназначены для шунтирования кнопок. Выбираем пускатели марки ПМЕ111, с номинальным током 10 А.

3.   Выбор рубильника.

Рубильники с предохранителями на общей плите серии РП открытого исполнения, трехполюсные, с ручными приводами зависимого действия, для переднего присоединения проводников, обладающие свойствами разъединителей предназначены для нечастых (не более 6 в час) неавтоматических коммутаций электрических цепей переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В.

В рубильниках с предохранителями на общей плите серии РП используются предохранители серии ПР 2 ТУ 16-522.113-75.

Для выбора рубильника необходимо знать ток линии. Для этого выбираем максимальный пусковой ток одного двигателя и номинальные токи остальных двигателей:

По каталогу выбираем рубильник РПС-4/1Л с номинальным током 400 А, боковым смещенным приводом, массой 10,78 кг, длиной 180 мм.

4.    Выбор световой сигнализации.

          Сигнальные аппараты предназначены для информации о ходе технологического процесса и состоянии управляемого объекта, а также передачи командных сигналов обслуживающему персоналу. Применяются: электрические, звуковые, световые, индикаторные сигнальные аппараты.

          К световым относятся сигнальные лампы, табло и светофоры.

          Российская промышленность выпускает арматуру для сигнальных ламп различных типов. В арматуре монтируется сигнальная лампа. Световые окна закрывают разноцветными линзами. Обычно применяют лампы пониженного напряжения. Поэтому при напряжении питания 220В в арматуру встраиваются балластные сопротивления. Широко применяют арматуры со встроенным балластом типа АС – О, ЛС – 53, АСГЛ, и арматуры непосредственного включения в сеть 220В.

По схеме управления установки сигнальные лампы включаются в электрическую цепь 220 В без балластного сопротивления, встроенного в арматуру. По напряжению питания выбираем лампу накаливания типа БК215-225-40. Данный тип ламп нормального исполнения, предназначены для эксплуатации по всей территории страны. Интервал температур: -60 – +50 °С, относительная эксплуатационная влажность – не выше 98% при 20°С, давление не ниже 0,75х10⁵ Па.

5.    Выбор плавкой вставки.

При выборе плавких вставок для защиты цепей управления и сигнализации пользуются следующим соотношением:

                                   

где - наибольший суммарный  пусковых токов одновременно включаемых аппаратов управления и сигнализации;  - суммарный номинальный ток одновременно работающих аппаратов.

   

 По каталогу выбираем предохранитель НПН2-60 с током плавкой вставки 16 А.

6.    Выбор конечных выключателей.

 Путевые и конечные выключатели представляют собой кнопочные элементы приводимые в действие деталями движущихся элементов объекта. По типу привода различают включатели с цилиндрическими толкателями, рычажно-роликовым приводом. В условиях сельского хозяйства рекомендуется применять включатели серии ВПК, ВК и ВКМ. Они рассчитаны на включение в электрические сети переменного тока напряжением до 500В.

            Путевые и конечные выключатели нашли широкое применение при автоматизации различных механизмов, их широко применяют в автоматических схемах привода транспортных устройств, для изменения направления движения управляемого механизма и исключения возможности перехода и исключение возможности перехода его за пределы пограничных положений.

Для данной схемы выбираем конечный выключатель серии ВПК в количестве 2 штук. Марка ВПК2110 с данными:

Напряжение переменного тока: до 660 В

Номинальный ток 10 А

Рабочий ход привода 5,3мм

Усилие прямого срабатывания 15 Н

Масса 0,3 кг

Габаритные размеры 84х55х48мм

7.    Выбор магистрального автоматического выключателя.

         При выборе автоматов руководствуются следующими правилами.

1. Номинальный ток теплового или комбинированного расцепителя должен быть больше рабочего тока линии:

                                                                             

Если автомат встроен в шкаф, то следует учесть изменившиеся условия охлаждения автомата, вводя поправочный коэффициент, равный 1,1:

                                                                      

2. Расчетный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автоматов серий АП50 и АЕ2000:

                     ,                                            

где - кратковременный ток

   Для автоматов серии АЗ100

                     ,                                           

коэффициенты 1,25-1,5 учитывают неточность в определении кратковременного тока и разброс характеристик автоматов.

3. Расчетный ток срабатывания не должен превышать каталожное значение тока срабатывания:

                                                                                     

Так как автоматический выключатель встроен в шкаф, то принимаем поправочный коэффициент 1,1.

По каталогу выбираем автомат АЕ2056 с номинальным током комбинированного расцепителя 100А.

Рассчитываем ток срабатывания:

Проверяем выполнение требования:

Требование выполняется, поэтому ложных срабатываний автоматического выключателя не будет.

8.    Выбор кнопочных постов.

Кнопки управления смонтированные на панели в кожухе называются кнопочным постом управления. Промышленность выпускает кнопочные посты серии ПКЕ на базе кнопочных элементов КЕ. Серия включает 36 типов постов, отличающихся эксплуатационным назначением, родом защиты от воздействия окружающей среды, материалом корпусных деталей и количеством элементов, что обеспечивает выбор постов для управления различными объектами. Кнопочные элементы рассчитаны для включения в электрические цепи переменного тока напряжением 500В и с длительным током до 6,3А.

Кнопки выполняют либо с самовозвратом контактов, т.е. с возвращением в исходное положение под действием пружины, либо без него.

 В последнем случае возвратной пружины нет и для каждого переключателя необходимо нажать другую кнопку. Кнопка может иметь замыкающие, размыкающие контакты. Кнопки серии КЕ выпускаются с цилиндрическими и грибовидными толкателями, с сигнальной лампой. Кнопки с грибовидным толкателем предназначены для отключения цепей управления при возникновении аварийных ситуаций на объекте, кнопки со встроенной в толкатель лампой предназначены для дистанционного управления электромагнитными аппаратами со световой сигнализацией о включении и отключении управляемого кнопкой аппарата.

            По способу установки кнопочные посты выполняются для монтажа на панели, на стене, на полу. Кнопки выпускают открытого, защищенного, водозащищенного, пылеводозащищенного, взрывозащищенного исполнения. 

  Для схемы необходимо три двухкнопочных поста марки ПКЕ-12-2-У3 и один трехкнопочный пост ПКЕ-12-3-У3.

5.    Расшифровка элементов цепи.

Двигатель АИР112МА8

АИР – серия (двигатели 0,025 – 315 кВт)

112 – высота оси вращения, мм

М – наибольший установочный размер

Двигатель АИР200L6

АИР – серия (двигатели 0,025 – 315 кВт)

200 – высота оси вращения, мм

L – наибольший установочный размер

В – большая длина сердечника статора

6 – категория размещения

Двигатель АИР90LB8

АИР – серия (двигатели 0,025 – 315 кВт)

90 – высота оси вращения, мм

L – наибольший установочный размер

В – большая длина сердечника статора

 8 – категория размещения

Автоматический выключатель АЕ2054:

АЕ – обозначение выключателя

20 – серия (номер разработки)

5 – обозначение номинального тока выключателя, 100 А

4 – количество полюсов, 1

Магнитный пускатель ПМЕ-212

2 – величина пускателей в зависимости от номинального тока (25 А)

1 - степень защиты и наличие кнопок (IP00 без кнопок)

2 – нереверсивный, с тепловым реле.

Магнитный пускатель ПМ12-063201

Номинальный ток 63 А

2 – нереверсивный пускатель с тепловым реле

0 – степень защиты IP00 без кнопок

1  – число контактов вспомогательной цепи

Магнитный пускатель ПМ12-010201

Номинальный ток 10 А

2 – нереверсивный пускатель с тепловым реле

0 – степень защиты IP00 без кнопок

1  – число контактов вспомогательной цепи

Магнитный пускатель ПМЕ111

1 – номинальный ток 10 А

1 – степень защиты IP00 без кнопок

1 – нереверсивный, без теплового реле

Рубильник РПС-4/1Л

С – привод боковой (смещенный);

Номинальный ток 4 - 400 А;

Длина вала 1 – 180 мм;

Л –  условное обозначение исполнения бокового (смещенного) привода и боковой рукоятки (левое)

Предохранитель НПН2-60

2 – номер серии

60  – номинальный ток 16 А

6.    Разработка конструкции шкафа управления.

Щиты и пульты применяют для размещения средств контроля, сигнализации управления. При помощи аппаратуры, расположенной на щите и пультах, оператор получает необходимую информацию о ходе технологического процесса и управляет процессом в ручную и автоматически. По назначению щиты подразделяют на местные, центральные и щиты питания. Местные щиты устанавливают в непосредственной близости от технологического оборудования и размещения датчиков и отборных устройств. На центральные щиты вносят приборы контроля и управления работой цеха, предприятия. Такие щиты располагают в специальных помещениях.

Щиты управления – это щиты небольших габаритов, служат для подвода электропитания к приборам контроля и управления. Щиты питания применяют в тех случаях, когда имеется большое количество щитов автоматики, устройства электропитания устанавливают в данном месте. В том щите устанавливают выключатели, предохранители и другие устройства системы питания.

По конструкции щиты делятся на шкафные и панельные. Панельный щит имеет плоскую конструкцию. Он состоит из уголковой рамы, к которой приваривается обшивка из листовой стали 3…4 мм. Щит шкафного типа представляет собой параллелепипед  из угловой стали, обшитый со всех сторон листовой сталью. Шкафный щит имеет дверку с боку или сзади. На передней стенке вырезаны отверстия для приборов, устанавливаемых на щите.

Щиты располагаются так, чтобы было удобно наблюдать за аппаратурой. Проходы между рабочими сторонами щитов, пультов, стенами и аппаратами должно быть не менее 0,8м.

На чертежах общих видов щитов и пультов изображают главный вид, вид с боку на внутренние стенки щита и пульта на которых установлена аппаратура, и вид сверху. Эти чертежи выполняют в масштабе 1:10 на всех видах в принятом масштабе вычерчивают аппаратуру линиями, ограничивающими её внешний контур. Каждый прибор обозначают номером, взятым с функциональной технологической схемы автоматизации.

На общих видах щитов и пультов проставляют размеры панелей и делают проверку всех устанавливаемых приборов и средств автоматизации: указывают расстояние от нижнего и бокового обрезов панели до соответствующих осевых линий приборов.

Над чертежом приводят перечень полей, из которых состоит щит. Выше виде таблицы помещают перечень приборов и аппаратуры, расположенных на лицевой стороне панели. Далее следует перечень аппаратуры, размещенной внутри щита, а также содержание и табло.

Для кормораздатчика-смесителя принимаем такое расположение приборов в щите управления:

- внутри щита: рубильник, магистральный автоматический выключатель, предохранитель, шесть магнитных пускателей.

- на дверце щита: сигнальная лампа, кнопочные посты.

- приборы на местах: два конечных выключателя, электродвигатели.

7.   Обоснование выбора щита управления.

Размеры щита управления выбираются в зависимости от количества и габаритов приборов, находящихся в нем.

Перечень и габариты приборов, находящихся внутри щита:

Магнитный пускатель ПМЕ-112 – 88х92х116

Автоматический выключатель АЕ2056: 112х211х122

Магнитный пускатель ПМ12-063201 (2 штуки) – 205х30х163

Магнитный пускатель ПМ12-010201 (2 штуки) – 39х94х104

Магнитный пускатель ПМЕ-111 (2 штуки) – 88х92х116

Рубильник РПС-4/1Л – длина 180

Предохранитель НПН2-60 – 119,5х34х29

Кнопочный пост ПКЕ-12-2-У3 – 120х50х80

Кнопочный пост ПКЕ-12-3-У3 –  180х50х80

При расположении, принятом на схеме, необходим щит с габаритами: ширина 350 мм, высота 700 мм, длинна 800 мм. Такие размеры взяты с учетом запаса на расстояние между приборами, размером клеммной коробки, а так же положением проводов в щитке.

8.   Организация эксплуатации средств автоматизации.

Эксплуатация электрооборудования – это совокупность всех фаз его существования после изготовления, включая транспортировку к месту применения, подготовку к использованию по назначению, техническое обслуживание, ремонт и хранение.

Эксплуатация магнитных пускателей заключает в себе ряд проверок. Проверяют: состояние контактной системы, катушки пускателя, тепловых реле, если они присутствуют. Выполняют несколько включений и отключений, проверяя одновременность замыкания контактов, прилегания сердечника. Пускатель должен работать ровно, без дребезжащих звуков.

Эксплуатация автоматических выключателей заключается в проверке корпуса и крышки, выполнении нескольких включений выключателя при отсутствии напряжения. При этом убеждаются, что контакты замыкаются одновременно, что отсутствуют заедание рычагов и кнопок управления выключателем. Удаляют с дугогасительных камер и контактов брызги металла. Подгоревшие и покрытые коррозией контакты зачищают. При сильном износе их заменяют.

Эксплуатация щитов: при техническом обслуживании щитков проверяют состояние контактных соединений в местах присоединения проводов к аппаратам; наличие маркировки проводов, предохранителей, надписей на корпусе или щитке; состояние изоляции после технического осмотра и чистки РУ. Сопротивление изоляции проверяется мегаомметром на 1000 В. Должно быть не менее 0,5 МОм.

Эксплуатация предохранителей: Предохранители должны надежно работать в условиях воздействия на них механических факторов по группе М7 ГОСТ 17516. Рабочее положение в пространстве: вертикальное или горизонтальное при высоте установки над уровнем моря более 2000 метров. Режим работы – продолжительный. Номинальное напряжение предохранителя: переменного тока частоты 50 и 60 Гц – 380 В; постоянного тока – 220 В.

9.   Проектирование заземляющих устройств.

Автоматизированные технологические установки питаются, как правило, от электроустановок до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. В таких установках заземление как защитную меру безопасности от поражения электрическим током называют занулением.

При занулении все металлические корпуса электроприемников и металлические конструкции электрически связаны через нулевой защитный провод с глухозаземленной нейтралью сети – от нее питается система автоматизации. Благодаря этому всякое замыкание на корпус превращается в короткое замыкание, и аварийный участок отключается автоматическим выключателем. Зануление при напряжении переменного тока 380 В выполняют для всех электроустановок. В схеме занулению подлежит электродвигатели. Для этого у них есть вывод – болт заземления на корпусе. Заземляется щит управления, у которого на раме так же есть заземляющий проводник.

 В качестве нулевых защитных проводников могут быть использованы: нулевые рабочие проводники; специально предусмотренные для этой цели проводники; металлические конструкции зданий производственного назначения; стальные трубы электропроводок; алюминиевые оболочки кабелей; металлические короба и лотки для прокладки электрических проводок и другие.  Запрещается использовать в качестве нулевых защитных проводников газопроводы и импульсные трубопроводы от них, линии канализации и центрального отопления. В соответствии со СНиП 3.05.07–85 защитное заземление систем автоматизации монтируют одновременно со всеми монтажными работами. Сеть зануления предусматривают в электротехнической части проекта.

10.    Расчет экономической эффективности схемы САУ.

Экономическая эффективность автоматизации измеряется степенью уменьшения совокупного живого и прошлого труда, затрачиваемого на производство единицы продукции. При автоматизации сельскохозяйственных производственных процессов стоимость капитальных затрат обычно возрастает, а эксплуатационные расходы на единицу продукции существенно сокращается.

Экономическая эффективность определяет сокращение расхода топлива или энергии, увеличением надежности работы энергетического оборудования, повышения КПД силовых установок.

Для расчета экономической эффективности необходимо узнать стоимость оборудования и занести данные в таблицу.

позиционное обозначение	цена	количество	итоговая цена
двигатель АИР112МА8	4500	1	4500
пускатель ПМ12-063201	300	2	600
автомат АЕ2056	250	1	250
пускатель ПМ12-010201	300	2	600
пускатель ПМЕ-112	550	2	1000
пускатель ПМЕ-111	500	1	450
рубильник РПС-4/1Л	600	1	600
конечный выключатель ВПК2110	350	2	700
лампа накаливания HL	15	1	15
двигатель АИР200L6	5000	1	5000
двигатель АИР90LB8	4000	2	8000
кнопочный пост ПКЕ-12-2-У3	150	3	450
кнопочный пост ПКЕ-12-3-У3	200	1	200
итого:	16715	20	22365

Определим заработную плату электромонтера при стартовом варианте Эзп(н), руб, при наработке систем автоматики Эзп(н), руб, по формуле

Эзп=Ст×Т×К×п

Где:   Ст - часовая ставка электромонтера, руб.

          Т – время работы установки, ч.

          К – поправочный коэффициент.

Эзп=30х365х1,45х0,5=7743 руб.

Эзп=30х365х1,45х0,15=2831,6 руб.

Определим экономию денежных средств Эзп, которые нужны на оплату труда электромонтера по формуле:

Эзп=Эзп(н)-Эзп(а)

Эзп=7743-2831,6=4911,4 руб.

Определим количество денежных средств, которые пойдут на оплату электроэнергии при старом варианте Ээ(н), руб, и при новом Ээ(а), руб, по формуле:

Ээ=ΣР×Т×Су

Где:    ΣР - мощность установки, кВт

            Т-время работы установки в год, ч.

            Су - стоимость 1кВт×ч электроэнергии, руб.

Ээ(н)=34,4х365х1,78=22350 руб

Ээ(а)=34,4х365х1,78х0,75=16762 руб

Определим эксплуатационные затраты

Ээ=Ээ+Эзп

Ээ(н)= 7743+22350=30093руб

Ээ(а)= 6525+35700=19594 руб

Определим годовое снижение затрат труда ∆Р, % по формуле

∆Р=((7743-2831,6)/7743)х100%=63%

Определим годовую экономию труда Эт, чел. час, по формуле

Эт=0,35×Тр

Эт=0,35х365=127,8 чел. час

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений на автоматизацию электроустановки То, определим по формуле

То=(22350-16762)/( 30093-19594)=0,53 года

Данная установка экономически эффективна, срок окупаемости равен 6,36 месяца, снижение затрат на 63%.

11.    Расчет надежности элементов автоматики.

Надежность работы систем автоматизации характеризует интенсивность и параметры потока отказов, наработка на отказ, вероятность безотказность работы, среднее время восстановления и другое. Интенсивность отказов элементов схемы приведено в таблице.

 Интенсивность отказов и время восстановления элементов автоматики.

позиционное обозначение	средняя интенсивность отказа, λх10	количество однотипных элементов i	результирующая интенсивность отказов ,  iхλi ×10
КМ	0,25	7	1,75
плавкие предохранители	0,5	1	0,5
SA	0,1375	1	0,1375
конечные выключатели	0,161	2	0,322
HL	0,625	1	0,625
Механические контакты	0,25	11	2,75

Определяем вероятность безотказной работы. Для этого найдем результирующую интенсивность отказов всех элементов:

,

  где n_i – число элементов одного типа в схеме;

        λ_i – интенсивность отказа i-того элемента;

        b – количество видов элементов в схеме.

Затем определяем вероятность безотказной работы:

Где t – время эксплуатации, час;

      К – коэффициент, учитывающий влияние окружающей среды. Для стационарных установок к=10.

В данном случае надежность установки получилась удовлетворительной.

Заключение

Составление курсового проекта по автоматизации сельского хозяйства помогает закрепить навыки в отрасли электрификации и автоматизации сельского хозяйства. В будущем это пригодится на производстве, в работе. Сельскому хозяйству необходимы квалифицированные работники, которые могут проектировать, рассчитывать и монтировать объекты автоматизации с целью упрощения технологических процессов.

Литература

1.   Бородин И.Ф., Андреев С.А.; Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления. – М.: КолосС, 2005. – 352 с.: ил.

2.   Шеховцов В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. – 136 с.