Автоматическое управление оборудованием склада цемента

Характеристика складов как объектов автоматизации

На заводах железобетонных конструкций склады в основном используются для хранения цемента, заполнителей бетона и железобетонных изделий. В зависимости от рода материалов, подлежащих хранению, склады имеют характерные особенности и могут быть классифицированы по ряду признаков. Склады цементаподразделяются на закромные, бункерные и силосные, оборудованные механическим(элеваторы, шнеки) и пневматическим транспортом(винтовые и камерные пневмонасосы, эрлифты, аэрожелоба). На предприятиях стройиндустрии наибольшее распространение получили бункерные и силосные склады цемента как более совершенные.

Бункерные склады цемента имеют ряд отсеков, заканчивающихся внизу коническими бункерами, из которых цемент гравитационно(самотеком) поступает в винтовые конвейеры, элеваторы или винтовые пневматические насосы для дальнейшего транспортирования на бетонный завод или транспортные средства. Загрузка бункерного склада может осуществляться различными средствами: механическими разгрузочными лопатами и через приемные бункера винтовыми конвейерами или пневматическим транспортом.

В силосных складах для хранения цемента используют металлические или железобетонные силосы (банки). В типовых прирельсовых складах цемент из железнодорожных вагонов поступает в приемные бункера, откуда транспортируется в силосы. Выдача цемента из силосов производится с помощью донных разгружателей (на бетонный завод) или блоковых разгружателей (на автотранспорт). Вертикальный транспорт цемента осуществляется ленточными элеваторами или эрлифтом, горизонтальный транспорт -винтовыми конвейерами, пневмовинтовыми насосами и аэрожелобами.

Автоматизация складов цемента заключается в автоматическом контроле уровня цемента в емкостях хранения, загрузке емкостей, выдаче требуемой марки цемента по сигналам запроса из бетоносмесительного отделения и перекачке цемента из одной емкости в другую при длительном хранении на складе.

Склады заполнителей бетона можно подразделять следующим образом.

По виду внешнего транспорта различают склады прирельсовые с поступлением материалов в железнодорожном подвижном составе, с доставкой материалов автомобильным или водным транспортом.

По способам механизации выгрузки материалов из внешних транспортных средств различают склады с гравитационной разгрузкой, с разгрузкой сталкиванием, черпанием и гидромеханизированным способом.

По методам загрузки могут быть склады с приемными устройствами и системой машин для штабелирования материалов или без приемных устройств - с непосредственной подачей материалов из транспортных средств в емкости хранения, а также склады, оборудованные машинами, совмещающими операции выгрузки и штабелирования материалов. По методам разгрузки склады разделяются на разгружаемые методом гравитации и специальными машинами -грейферными кранами, самоходными разгрузчиками, экскаваторами или другими машинами.

По способу хранения склады могут быть открытыми, закрытыми или частично закрытыми.

По типу емкостей хранения различают склады штабельные, бункерные, полубункерные, штабельно-полубункерные и силосные.

Автоматизация складов заполнителей заключается в автоматической выгрузке прибывающего в железнодорожных вагонах материала, загрузке емкостей, выдаче материала требуемой фракции по сигналам запроса из бетоносмесительного отделения, сушке и нагреве выдаваемого со склада материала. В условиях предприятий стройиндустрии необходимо обеспечить оперативный учет количества принимаемых и отпускаемых материалов для получения сведений об истинной величине запаса цемента и заполнителей на складах. На складах железобетонных изделий погрузочно-разгрузочные работы механизированы и осуществляются в основном с помощью мостовых и козловых кранов. В зоне действия крана вдоль подъездных путей и сквозных проездов располагаются складские площадки со штабельным или кассетным хранением изделий, уложенных на деревянных подкладках с применением прокладок. Автоматизация складов железобетонных изделий может быть осуществлена на основе программно–дистанционного управления механизмами кранов. В этом случае предусматривается автоматическое адресование крана по заданным координатам склада и дистанционное управление механизмами подъема. Все команды должны передаваться по радиоканалам, поскольку такелажник управляет краном из различных пунктов склада.

Автоматическое управление оборудованием склада цемента

Склад цемента, оборудованный пневмотранспортом(рис.), состоит из шести банок Б1–Б6 с датчиками верхнего(В1–В6) и нижнего (Hl–1–H6–1) уровней.

Склад может работать в трех режимах: загрузки, перекачки и выдачи цемента в бетоносмесительное отделение(БСО). При выдаче цемента работают донные разгружатели М6–1 – М6–2 определенной банки, вентилятор нижнего аэрожелоба четной(М8) или нечетной(М7) группы. При этом через соответствующий шибер М10 или М9 материал поступает в промежуточный бункер БП1, состояние которого контролируется датчиками верхнего(У1) и нижнего(У2) уровней. С помощью пневмовинтового насоса, включающего в себя шнек M11 и вентиль М12, цемент подается в бетоносмесительное отделение. При перекачке цемент поступает в один из промежуточных бункеров БП2 или БП3, а затем эрлифтом (исполнительные механизмы М13–М14 или М15–М16) подается на вход верхнего аэрожелоба. Один из шиберов Ml–М5 верхнего аэрожелоба направляет цемент в соответствующую банку. При загрузке цемент поступает в промежуточный бункер БП2 или БП3, а затем подается в одну из банок так же, как в режиме перекачки. Режим работы задается пусковыми сигналами выдачи Q, загрузки G и перекачки Р. При выдаче цемента выбор разгружаемых банок определяется селектирующими сигналами b1– b2 от переключателя выдачи. При подаче пускового сигнала Q включаются исполнительные механизмы тракта выдачи цемента в такой последовательности: вентиль Ml2 подачи сжатого воздуха в камеру пневмовинтового насоса, двигатель M11шнека насоса, вентилятор М7 или М8 нижнего аэрожелоба, шибер нечетных(М9) или четных(М10) банок и донные разгружатели выбранной банки, работающие поочередно. Отключение исполнительных механизмов происходит после снятия сигнала Q. Вначале отключаются донные разгружатели, затем с задержкой во времени на доработку цемента отключаются вентилятор нижнего аэрожелоба и соответствующий шибер. Двигатель шнека МПи вентиль М12 также отключаются с задержкой во времени на доработку после опорожнения промежуточного бункера БП1.

В режиме выдачи цемента входные исполнительные механизмы блокируются с пусковым элементом, переключателем выдачи, элементом циклической работы и элементами контроля состояния вентилятора М7 (разгружатели нечетных банок) или вентилятора М8 (разгружатели четных банок). Промежуточные исполнительные механизмы М7 и М8 блокируются с переключателем выдачи и следующими элементами: пусковым, контроля состояния бункера БШи разгружателей нечетных или четных банок. При этом для доработки цемента нижними аэрожелобами после снятия пускового сигнала Q необходимо осуществлять задержку на окончание сигналов, характеризующих состояние донных разгружателей.

Направляющие исполнительные механизмы М9 и М10 блокируются с реле контроля давления воздуха РД1 и элементами контроля состояния вентиляторов нижних аэрожелобов. Промежуточный исполнительный механизм МП блокируется с пусковым элементом, реле контроля давления воздуха РД1 и датчиком нижнего уровня У2 бункера БШ. При этом для доработки цемента пневмовинтовым насосом после снятия пускового сигнала Q необходимо осуществлять задержку на окончание сигнала датчика У2. Выходной исполнительный механизм M12 блокируется с пусковым элементом и датчиком нижнего уровня У2 бункера БП1. Поскольку вентиль подачи сжатого воздуха отключается одновременно с двигателем шнека МП, то в этом случае также необходимо осуществлять задержку на окончание сигнала датчика У2.

При загрузке цемента выбор загружаемых банок определяется селектирующими сигналами от переключателя загрузки. При подаче пускового сигнала G включаются исполнительные механизмы тракта загрузки цемента в такой последовательности: вентилятор М6 верхнего аэрожелоба, один из шиберов Ml–М5 верхнего аэрожелоба, вентиль Ml4 или Ml6 подачи сжатого воздуха в камеру эрлифта, двигатель М13 или М15 шнека эрлифта. Отключение исполнительных механизмов происходит после снятия сигнала G. После опорожнения промежуточного бункера БП2 или БП3 отключаются вентиль и шнек эрлифта с задержкой во времени на доработку цемента. Затем отключаются вентилятор М6 и шибер верхнего аэрожелоба.

В режиме загрузки цемента промежуточные исполнительные механизмы М14 и Ml6 блокируются с пусковым элементом, если марки цемента нескольких банок находятся в одинаковых положениях, то выбирается банка с наименьшим порядковым номером. Это обеспечивается сигналами запрещающей блокировки, которая осуществляется в направлении от банок с меньшими порядковыми номерами к банкам с большими порядковыми номерами. Выбор разгружаемой банки возможен только при наличии в ней цемента, что контролируется парой датчиков Нi 1, Нi 2 нижнего уровня. Поэтому при формировании сигналов выбора i-й банки необходимо учитывать значение сигнала наличия материала.