- Politechnika Śląska

25/18
Solidifiattion of Metais and Alloys, No 25, 1995
Knepniecie Metali i Stop6w, Nr 25, 1995
PAN -
Oddział
Katowice
PL ISSN 0208-9386
AUTOMATYZACJA TRANSPORTU
PNEUMATYCZNEGO
PIĄ TKIEWICZ
Zbigniew
Katedra Odlewnictwa, Politechnika Śląska
44-100 Gliwice, ul. Towarowa 7 , POLAND
STRESZCZENIE
Praca oparta na materiale badawczym transportu pneumatycznego wysokociśnieniowego
(0 ,4 - 0,6) MPa zawiera ilustrujące przebiegi automatycznego cyklu pracy urządzeń
nadawczych oraz rozdziału materiału sypkiego do zbiorników . Schematy połączeń wyjaśniają
wzajemną współzależność pracy zespołów urządzeń w układzie automatycznego sterowania.
l.WPROWADZENIE
i systemie sterowania instalacją transportu pneumatycznego
innymi: rodzaj transportowanego materiału , ilość i rodzaj punktów
nadawczych i oddzielających materiał, ilość i częstotliwość jednorazowo dozowanego i
oddzielanego materiału oraz zadana wydajność i odległość transportu . Ogólny ideowy
schemat instalacji podano na rys. l .
3
O strukturze
rozwiązania
decydują między
Rys.l. Ideowy schemat instalacji transportu pneumatycznego; 1-uklad nadawczy (zasilający),
2-zbiornik.i (silosy), 3-zwrotnice, m, m,-wydatek odpowiednio gazu i materialu.
Fig. l. The schematic diagram of pneumatic conveying installation. 1-feeder, 2-tanks (silos),
3-steerings, rń, m,-gas and material output.
Urządzenie
nadawcze l , oddzielające 2, oprzyrządowanie linii transportowej (zwrotnice 3,
zasilacze gazu) są wyposażone w elementy wykonawcze i sterujące [4] umążliwiające prace
w ukladach automatycznego sterowania. Napelnianie zbiorników 2 w zależności od rodzaju
procesu technologicznego jest kontrolowane czujnikami poziomu .
114
2. AUTOMATYCZNE STEROWANIE
Rozpatrywany układ automatycznego sterowania instalacji transportu pneumatycznego z
jednego punktu nadawczego (podajnika komorowego o pracy cykliq:nej) do trzech punktów
oddzielających (zbiorników) . Przebieg zautomatyzowanego cyklu pracy układu nadawczego
(rys .2) polega na ściśle określonej kolejności ich zalaczania i wyłączania w/g cyklogramu
narzuconego przez technologię transportu.
Rys.2 . Schemat automatycznego sterowania układu nadawczego transportu pneumatycznego.
Fig .2 . The diagram of the automated eontroi system of the pneumatic conveying feeder.
Kolejność
operacji
(łączeń)
i wzajemnych
zależności
elementów
układu
nadawczego
(rys.2):
Napełnianie
podajnika komorowego:
* Otwarcie zasypu dzwonowego 3 na
sygnał S potwierdzający prawidlowe ustawienie
X,:! X/3,
zwrotnic układu rozdziału materialu z uwarunkowaniem ; EJ/O = s
* Otwarcie zasuwy obrotowej 2 na sygnał X 7 potwierdzającej położenie otwarte zasypu
dzwonowego 3 z uwarunkowaniem; E210 = X3 X5 X7 ,
* Zamknięcie zasuwy obrotowej 2 na sygnał X1 po osiągnięciu żądanego napelnienia
podajnika komorowego z uwarunkowaniem; E 21, = X, X4 ,
* Zamknięcie zasypu dzwonowego 3 na sygnał X4 potwierdzający położenie zamknięte
zasuwy obrotowej 2 z uwarunkowaniem; E11, = X4 X6 ,
x7
115
Zalaczenie tran sportu:
* Zamknięcie zaworu dekompresyjnego 5 na sygnał X6 potwierdzajacy położenie zamknięte
zasypu dzwonowego 3 z uwarunkowaniem; E51, = X6 X10 ,
* Otwarcie zaworu 4 głównego dopływu powietrza na syg!_lał X10 potwierdzający zamknięcie
zaworu dekompresyjnego 5 z uwarunkowaniem; E410 = x. X10 X13 ,
Wylączen ie
*
transportu:
zaworu 4 na
Zamknięcie
sygnał X 2 ustaje transport po zwłoce czasowej T1 tj. po
osiągnięciu całkowitego opróżnienia instalacji z uwarunkowaniem; E41, = X2 X~ ,
* Otwarcie zaworu dekompresyjnego 5 na sygnał X8 po zwłoce czasowej T2 tj . de~ompresja
komory podajnika do ciśnienia atmosferycznego z uwarunko waniem; E510 = X 8 Xu,
Sygnał X8 potwierdza położenie zamknięte zaworu 4 (wyłączenie transportu) a tym
samym dla ukladu rozdziału materialu jest sygnalem b zezwalającym na ustawienie
zwrotnic.
Następny
cykl pracy ukladu nadawczego rozpoczyna
się
ponownym
materiałem podajnika komorowego z uwarunkowaniem; E110 = S
3.
ROZDZIA Ł
napełnieniem
X7 X12 Xu.
MATERIALU
Materiał transportowany jed ną linią (rurociągiem A) zasilaną ukladem nadawczym
tran sportu pneumatycznego o pracy cyklicznej (rys.2) jest rozdzielany za pomocą zwrotnic
Z1 , Z 2 do trzech zbiorników B1 , B1 , B3 (rys.3).
Zwrotnice Z1, Z 2 są sterowane elektrycznie tzn. zmiana położenia zwrotnicy następuje przez
doprowadzenie napięcia do uzwojenia sterującego elektromagnesów E. Doprowadzenie
napięcia do uzwojenia E 1 , E 2 , E 3 lub E 4 ustawia zwrotnice na zb iorniki odpowiednio; B 1 ,
B2 B3 , B2 , B3 . Poziom materiału w zbiornikach jest kontrolowany czujnikami poziomu X 1 ,
X 2 , X 3 . Przeł ączan ie zwrotnic Z1, Z 2 jest uwarunkowane sygnałem b tj . nas tępuje gdy nie
odbywa się transport.
r -..:___ _ _,
Rys.3. Schemat automatycznego sterowania rozdziału materialu do zbiorników.
Fig.3. The diagram of the automated eontroi system of the distribulion of the material into
tan ks .
Rozpatrzymy uklad automatycznego sterowania materiału, w którym zbiorniki B sa
w kolejności wzrastających indeksów; B1, B2, B3 • Warunki ustawiania przepływu
materiału (zwrotnice Z1 , Z 2) na zbiorniki i ich napełnianie w wymuszonej kolejności B 1 , B,,
B3 można zapisać nastepuj<)co:
napełniane
116
Przepływ na zbiornik B1 jest ustawiany gdy poziom materiału w zbiorniku opadnie poniżej
czujnika X 1 • Wówczas następuje przełączenie zwrotnicy Z 1 na zbiornik B 1 przez
doprowadzenie napięcia do uzwojenia E1 przy uwarunkowaniu; E1 = X1 X5 b. Sygnał
czujnika X5 kontroluje (potwierdza) przelączenie zwrotnicy Z1 na zbiornik B1 •
Przepływ na zbiornik B1 jest ustawiany gdy zbiornik B1 jest pełny a zbiornik B1 niepełny.
Przy pełnym zbiorniku B1 następuje przełączenie zwrotnicy Z1 na zbiorniki B2 , B3 przez
doprowadzenie napięcia do uzwojenia Ez, przy uwarunkowaniu; Ez = XI
b. Sygnał
czujnika X 4 kontroluje przełączenie zwrotnicy Z1 na zbiorniki B 2 , B3 • Przy niepełnym
zbiorniku B2 następuje przelączenie zwrotnicy Z 2 na zbiornik B2, przez doprowadzenie
napięcia do uzwojenia EJ, przy uwarunkowaniu ; EJ = Xz x6 b. Sygnał czujnika x6
kontroluje przełączenie zwrotnicy Z2 na zbiornik B2•
x4
Przepływ
na zbiornik 8 3 jest ustawiany gdy zbiorniki B1 i 8 2 są pełne a zbiornik B3
Przy pełnym zbiorniku B1 zwrotnica Z 1 jest przełączana na zbiorn iki B2 , B3 • Przy
pełnym zbiorniku 8 2 na s tępuje przełączenie zwrotnicy Z2 na zbiornik 8 3 przez
doprowadzenie napięcia do uzwojenia E4 przy uwarunkowaniu ; EJ = Xz XJ
b. Sygnał
czujnika X 7 kontroluje położenie zwrotnicy Z2 na zbiornik B3 •
niep ełny .
x7
Układ nadawczy (transport) można załączyć tylko pod warunkiem prawidłowego
ustawienia zwrotnic tj . na zbiorniki 8 1 , 8 2 lub B3 • O prawidłowym ustawieniu zwrotnic Z1 ,
Z2 świadczy położenie ich czujników; X4 , X5, X6 , X7• Układ tworzący sygna ł S informujący,
że został wybrany właściwy kierunek, można zapisać w postaci; S = X5 + X4 (X6 + X7).
Układ nadawczy pracuje z nadmiarem wydajno ści zasilania w stosunku do odbioru
materialu przez zbiorniki. Częstość i czas trwania przerw pracy układu nadawczego zależy
od wydajności załadowczej podajnika komorowego i jego pojemności oraz nadw yżki
wydajności transportu.
LITERATURA
l. Piątkiewicz Z., Szlumczyk H., Janerka K. "Pneumatic conveying in industrial
aplications", I-nt International Scientific Conference, ZN PAN, Septernber 1992.
2. Piątkiewicz Z., Szlumczyk H., Janerka K. "Transport pneumatyczny przy wysokich
stężeniach czastek materiału" . Projekt badawczy Nr 707349101, Gliwice 1993.
3. Piątkiewicz Z. "Transport Pneumatyczny" , Poradnik Inżyniera . Odlewnictwo, rozdz XX,
WNT , Warszawa 1986.
4. Piątkiewicz Z. "Maszyny i urządzenia stosowane w odlewnictwie" , Politechnika Śląska,
Skrypt 1869, Gliwice 1994.
THE-AUTOMATION OF THE PNEUMATIC CONVEYL'IG
This work bases on tests performed with the high presure (0 ,4 - 0,6 MPa) pneumatic
conveying installation and contains showing the course of automalic work cycle of the
feeding devices and distribution of the loose material into tan ks . The eoncentralian diagram
explains interrlations betwen the units belonging to the automatic eontroi system.