Электрические схемы, входящие в проект поточной линии

СОДЕРЖАНИЕ:

Выбор, обоснование и компоновка поточной линии

Основанием для выбора вида поточной линии, как правило, служат тип производства и технологический процесс изготовления продукции.

Если тип производства массовый или крупносерийный, целесообразно выбрать однопредметную поточную линию, так как выпуск продукции одного наименования будет значительным, а это позволит обеспечить достаточно высокую загрузку всех рабочих мест. Если же тип производства серийный или мелкосерийный, то чаще всего выбирается многопредметная поточная линия, поскольку выпуск продукции одного наименования не позволяет обеспечить полную загрузку рабочих мест линии.

После того как сделан выбор поточной линии (однопредметной или многопредметной) на основании технологии и номенклатуры изготовляемой продукции, устанавливается степень непрерывности. Она определятся исходя из сопоставления времени выполнения отдельных операций технологического процесса и такта потока. Если их отношение равно или кратно (допускается отклонение в пределах 5—7%), технологический процесс считается синхронизированным и выбирается непрерывно-поточная линия, если же процесс несинхронизиро- ванный, выбирается прерывно-поточная линия. Условие синхронизации технологического процесса можно записать следующим образом:

где t, t2, Гз. t„ — нормы штучного времени по операциям технологического процесса, мин.;

Cj, С2, С3. Сп число рабочих мест по операциям технологического процесса;

г„л — такт (поштучный ритм) непрерывно-поточной линии, мин./пгг.

Выбор типа технологического оборудования для формирования поточной линии предопределяется характером технологического процесса, составом, сложностью и назначением входящих в него операций, а также габаритами, массой изготовляемого изделия и требованиями, предъявляемыми к его качеству.

Выбор транспортных средств поточно-механизированного и автоматизированного производства осуществляется с учетом конфигурации, габаритных размеров, массы, особенностей выполнения операций и их синхронизации, объема и постоянства выпуска изделий, а также функций, выполняемых транспортными устройствами и системами, их технических и эксплуатационных возможностей.

С учетом многообразия указанных факторов в формировании поточных линий могут быть использованы средства периодического

Рис. 2.17. Схема компоновки и планировки поточных линий:

1 — оборудование (рабочие места); 2 — операторы; 3 — рольганг; 4 — подвесной конвейер; 5 — скат; 6 — кольцеобразный рабочий конвейер; 7 — транспортный конвейер транспорта — мостовые краны, монорельсы с тельферами, электротележки, электрокары и др.; бесприводные средства непрерывного транспорта — рольганги, скаты, спуски и др.; приводные средства непрерывного транспорта — ленточные, пластинчатые, цепные, подвесные и другие транспортеры (конвейеры); роботизированные транспортные средства — роботы-манипуляторы, робоэлектрокары, различные транспортно-накопительные автоматизированные системы.

После выбора технологического оборудования и вида транспортных средств производится компоновка поточной линии. При компоновке желательно добиваться прямолинейного расположения оборудования (рис. 2.17а, 2.176), если позволяют производственные площади и тип выбранных (разработанных) транспортных средств. При отсутствии достаточных площадей целесообразны компоновки с Г- и П-образны- ми, зигзагообразными (рис. 2.17в) или кольцеобразными (рис. 2.17г) внешними контурами. Двухрядное или расположенное у транспортного средства в шахматном порядке оборудование (рис. 2.176,2.17д) позволяет более рационально использовать производственную площадь цеха и экономить средства за счет использования транспортных средств (конвейеров) меньшей длины.

Всё об энергетике

Электрические схемы. Типы. Правила выполнения

Типы электрических схем, их назначение и правила выполнения в РФ регламентированы ЕСКД, а именно ГОСТ 2.701, 2.702, 2.709, 2.710, 2.721, 2.755. Далее в статье рассмотрены типы электрических схем, их назначение и правила выполнения.

Типы электрических схем

Схема — это документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними [1, п.4.1] . Электрические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на типы [1, таб.2] :

  • Схема структурная;
  • Схема функциональная;
  • Схема принципиальная (полная);
  • Схема соединений (монтажная);
  • Схема подключения;
  • Схема общая;
  • Схема расположения;
  • Схема объединённая.

Примечание — в скобках указаны названия для электрических схем энергетических сооружений.

Назначение типов электрических схем

Электрические схемы разрабатываются для целей проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия. Для упрощения и ускорения работы над изделием для него разрабатывается несколько типов электрических схем, каждая из которых имеет своё назначение.

Схема структурная

Документ, определяющий основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи [1, таб.2] . Основная цель составления структурной схемы — ознакомительная. Глядя на неё можно не углубляясь в подробности технических решений быстро определить основные функциональные части изделия , понять их логику работы и назначение изделия в целом.

Рисунок 1 — Схема структурная цифрового силового контроллера Si8250

Схема функциональная

Документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях изделия или изделия в целом [1, таб.2] . Зачастую в составлении функциональной схемы нет необходимости — достаточно структурной схемы. Функциональная схема, а точнее схемы составляются тогда, когда изделие состоит из набора более простых изделий для каждого из которых и составляется структурная схема. Можно сказать что функциональная схема это структурная схема для отдельной части изделия.

Схема принципиальная (полная)

Документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и, как правило, дающий полное (детальное) представления о принципах работы изделия [1, таб.2] . Принципиальная схема, кроме того что даёт полное представление о принципах работы изделия , служит ещё одной цели — позволяет произвести расчёт режимов работы изделия.

Рисунок 2 — Схема принципиальная усилителя «Ланзар»

Схема соединений (монтажная)

Документ, показывающий соединения составных частей изделия и определяющий провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода (разъёмы, платы, зажимы и т.п.) [1, таб.2] . Монтажные схемы отражают фактическое положение всех составных частей изделия и их соединения, поэтому наиболее актуальными при сборке/монтаже изделия. Кроме того монтажная схема важна для оценки влияния составных частей изделия друг на друга, температурного режима изделия и оценки стабильности его работы в целом.

Рисунок 3 — Схема монтажная STP-30

Схема подключения

Документ, показывающий внешние подключения изделия [1, таб.2] . Используется при подключении изделия.

Рисунок 4 — Схема подключения АЦП ADC0804

Схема общая

Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между собой на месте эксплуатации [1, таб.2] . Общая схема актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий.

Рисунок 5 — Схема общая

Схема расположения

Документ, определяющий относительное расположение составных частей изделия (установки), а при необходимости, также жгутов (проводов, кабелей), трубопроводов, световодов и т.п. [1, таб.2] . Так же как и общая, схема расположения актуальна для сложных изделий, включающих в себя большое количество других изделий. В ней помимо самого изделия и его функциональных частей может быть отражена конструкция, помещение или местность , на которых это изделие или его функциональные части будут расположены [2, п.5.7.1]

Рисунок 6 — Схема расположения оборудования силового шкафа

Схема объединённая

Документ, содержащий элементы различных типов схем одного вида [1, таб.2] .

— При разработке изделия следует помнить, что количество типов схем на изделие должно быть минимальным, но в совокупности они должны содержать сведения в объёме, достаточном для проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта изделия [1, п. 5.1.1] . Иначе говоря, не требуется выполнение всего приведённого выше набора схем.

— При разработке изделия вместо нескольких схем разных типов допускается выполнить для них объединённую схему. Например на монтажной схеме изделия показать его внешние подключения [1, с. 3] .

— Если из-за особенностей изделия недостаточно перечисленных выше типов схем, то допускается разрабатывать схемы иных типов [1, с. 4] .

— Схема может быть выполнена однолинейной и многолинейной. При многолинейном исполнении каждую цепь и включенные в неё элементы изображают отдельно, а при однолинейном исполнении — одной цепью. Однолинейное исполнение уместно, когда изображаемые цепи выполняют одну и ту же функцию и достаточно рассмотреть одну из них [2, п. 5.2.8-10] .

— Рисунки 1-6 приведенные выше не являются эталоном выполнения соответствующих типов схем, они показывают лишь принцип построения этих схем.

Правила выполнения электрических схем

Правила выполнения электрических схем регламентированы в [1] — [6], ниже приведены лишь основные моменты.

Общие требования к электрическим схемам

Номенклатура (текст основной надписи) схем на изделие определяется в зависимости от самого изделия. Следует стремится к минимальному количеству типов схем [1, п.5.1.1] .

Схемы выполняются на форматах установленных в [7] и [8] .

Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба и без учёта действительного расположения составных частей. Исключение — схема соединений (монтажная) [1, п.5.3.1] .

Для обозначения элементов электрических схем (резисторов, конденсаторов, транзисторов и т.п.) применяют условные графические обозначения (далее УГО) установленные в [3] — [6] . Если перечня УГО приведенного в [3] — [6] недостаточно, допускается применять нестандартизированные УГО. При этом на схеме нужно привести пояснения [1, п.5.4.1] .

Линии взаимосвязи следует выполнять толщиной от 0,2 до 1,0 мм. Рекомендуется толщина линий 0.3 ÷ 0,4 мм [1, п.5.5.1] .

Допускается помещать на схемы технические данные изделия в виде диаграмм, таблиц или текста. При этом содержание текста и таблиц должно быть кратким и точным, а диаграмм, кроме того, понятным. Тестовые данные как правило указывают внутри УГО либо сверху/справа от него, а таблицы и диаграммы располагают на свободном поле схемы [1, п.5.6.1-4] .

Требования к структурным и функциональным схемам

На структурной (функциональной) схеме изображают все основные функциональные группы изделия и связи между ними. Основное требование — схема должна обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия её функциональных групп [2, п.5.1.1,3; 5.2.1,3] .

Требования к принципиальным схемам

В принципиальной схеме необходимо отразить все электрические элементы изделия и взаимосвязи между ними. Такие схемы выполняются для отключенного положения изделия. Всем элементам принципиальной схемы должно быть присвоено своё обозначение (например: R, L и т.п.) и порядковый номер (например: L1, L2, L3 и т.п.). Кроме того, рекомендуется указывать параметры входных и выходных цепей [2, п.5.3.1,3,7-10,23] .

Требования к схемам соединений (монтажным)

На схемах соединений изображают все устройства и элементы изделия, их входные и выходные элементы и соединения между ними. Устройства и элементы на схеме лучше изображать в виде упрощенных внешних очертаний, а их положение должно примерно соответствовать действительному положению в изделии. Также на схеме соединений указываются обозначения, присвоенные элементам на принципиальной схеме. Кроме этого, указываются номера проводов жил и кабелей [2, п.5.4.1-3,5,20] .

Требования к схемам подключения

На схеме подключения отражают изделие (в виде упрощенных внешних очертаний или прямоугольника) и его входные и выходные контакты с подводимыми к ним концами проводов и кабелей других изделий. Для всех элементов схемы следует указывать его буквенно-цифровое обозначение [2, п.5.5.1-6] .

Требования к общим схемам

На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также провода и кабели их соединяющие. Общая схема по своей сути похожа на схему подключения [2, п.5.6.1] .

Требования к схемам расположения

На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний, а их расположение должно примерно соответствовать действительному размещению [2, п.5.7.1,2,4] .

Требования к объединённым схемам

Для схем этого типа нет отдельных требований, поскольку они складываются из требований к отдельному типу схемы, входящей в состав объединённой.

Проектирование поточной линии

Для проектируемого участка внедряем поточный метод ремонта, как наиболее прогрессивный, обеспечивающий высокую производительность, максимальную механизацию ремонтных операций и качественное выполнение их.

Поточный метод ремонта характеризуется расчленением технологического процесса на отдельные операции. При этом методе ремонта позиции размещаются последовательно в соответствии с технологическим процессом.

Передвижение тележки по ремонтным позициям производится с помощью конвейера.

Основными факторами при проектировании поточной линии являются ритм работы, фронт работы, простой в ремонте, количество позиций.

Ритм поточной линии ремонта тележек определяем по формуле

где Fл — фонд времени работы поточной линии;

зп.л. — коэффициент использования рабочего времени на поточной линии (зп.л = 0,75);

kв — количество тележек на одной позиции (kв =1).

Количество ремонтных позиций принимаем с учетом передового опыта ремонта тележек грузовых вагонов, Q =12.

Время простоя тележек в ремонте определяем из выражения

Фронт работы цеха определяем по формуле

Схема размещения поточно-конвейерной линии на участке по ремонту тележек приведена на рисунке 4.1

Позиции поточной линии:

  • ? П1 — разборки тормозной рычажной передачи;
  • ? П2 ? разборки пружинно рессорного комплекта;
  • ? П3 ? раздвижки боковых рам;
  • ? П4, П5 — сборки;
  • ? П6 ? постановка отремонтированных каркасов тележки на колесные пары.
  • ? Т1 — тележки в ремонт;
  • ? Т2 — колесные пары на освидетельствование;
  • ? Т3 — исправные колесные пары;
  • ? Т4 — отремонтированные тележки в вагоносборочный участок.

Рисунок 4.1 — Схема производственного участка ремонта тележек в депо с программой 3000 вагонов в год (поточно-конвейерная линия)

Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения специальности 080502 «Экономика и управление на предприятии (машиностроение)»

Название Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения специальности 080502 «Экономика и управление на предприятии (машиностроение)»
страница 5/14
Дата 09.09.2012
Размер 1.9 Mb.
Тип Методические указания

8. Технологическая планировка поточной линии

Планировка оборудования должна соответствовать принципу прямоточности. Этому принципу отвечают поточные линии с расстановкой оборудования по ходу технологического процесса.

Конфигурация поточных линий может быть прямой, Г-, П-, Х-, S-образной (см. рис. 7) в зависимости от площади участка, конструкции транспортного устройства и других конкретных условий.

Рис. 7. Схемы планировок поточных линий

Наиболее простой является одно- и двухрядная линия (см. рис. 8, 9,10). Ее целесообразно применять при длине линии менее 50 метров.

Рис. 8. Прямые схемы расположения оборудования на поточной линии

А) одностороннее расположение: 1 – заготовки, 2 … 6 – станки, 7 – техконтроль, 8 – стеллаж готовых изделий.

Б) двухстороннее расположение: 1 … 12 – станки, 13 – техконтроль, 14 – заготовки, 15 – стружка, 16, 17 – стеллажи

Рис. 9. Расположение станков относительно конвейера

Изогнутые конфигурации применяются исходя из условий:

  • П- и S-образную при длине линии, намного превышающей длину пролета, а так же при обслуживании пролета мостовым краном;
  • П-образную конфигурацию применяют в случае, когда склады заготовок и готовых деталей находятся в одном конце пролета;
  • П- и Х-образную конфигурацию применяют при необходимости полного использования дорогостоящего оборудования, если операции отстоят далеко друг от друга;
  • Г-, П- и S-образную конфигурацию применяют в случае многостаночного обслуживания и совмещения профессий.

Оборудование (верстаки) следует располагать со стороны проезда вдоль и поперек, а некоторые под углом для лучшего использования площади (см. рис. 10, 13). Рабочие должны стоять лицом к направлению движения потока. При многостаночном обслуживании необходимо предусмотреть удобную работу и минимальный маршрут перехода рабочего-многостаночника (рис. 11).

Рис. 10. Расположение станков относительно транспортного средства и проезда (цифрами показаны нормы расстояний для средних станков)

Пространственный план рекомендуется выполнять в масштабе 1:100. Предварительно наносят сетку колонн с шагом 12 метров при производстве крупногабаритных изделий; шагом колонн 6 метров при производстве мелких деталей. Габаритные размеры колонн 500х500 мм (рис. 12).

Рис. 11. Расстановка оборудования, сокращающая время переходов рабочего от одного станка к другому

Рис. 12. Изображение колонны на чертеже

На планировке следует показать:

  • Колонны, стены, окна, перегородки, двери, условные обозначения которых показаны на рисунке 14;
  • Размещение оборудования (рабочих мест), примеры условного обозначения которого показаны на рисунке 15, при этом необходимо соблюдать нормы проектирования (табл. 7);
  • Транспортные средства;
  • Рабочие места обслуживающего персонала – мастеров, контролеров и т.п.;
  • Площадки, проезды, проходы и т.п.

На план (лист 5 графической части) должны быть нанесены основные размеры: длина, ширина участка, ширина проездов и проходов. Для наглядности проверки прямоточности необходимо показать пути движения деталей.

Планировка поточной линии должна выполняться по правилам ГОСТов и ЕСКД в программе Автокад.

Нормы минимальных расстояний между станками и элементами зданий

Расстояние

(обозначения на рисунке 13)

Минимальное значение расстояния, мм
Мелкие станки размеры до 1800х800 Средние станки размеры до 4000х2000 Крупные станки размеры до 8000х4000
Между станками по фронту – а 700 900 1500
Между тыльными сторонами станков – б 700 800 1200
От стены (или выступающей конструкции здания) до:
Тыльной стороны станка – в 700 800 900
Боковой стороны станка – г 700 800 900
Фронта станка – д 1300 1500 2000
От колонны до:
Тыльной стороны станка – е 700 800 900
Боковой стороны станка – ж 700 800 900
Фронта станка — з 800 900 1000
При поперечном расположении в затылок:
Станки – л 1300 1500 2000
Фронтом друг к другу, при обслуживании одним рабочим одного станка – м 2000 2500 3000
Фронтом друг к другу, при обслуживании одним рабочим двух станков – н 1300 1500

Рис. 13. Схемы расположения оборудования на участке

— плита сборная с пазами;

— плита разметочная и поверочная;

— верстак слесарный и два рабочих места;

— стеллажи для хранения инструментов и материалов;

— мостовой кран грузоподъемностью 5 тонн;

— тельфер на монорельсе;

— пневматический подъемник на монорельсе;

— конвейер; — одинарный рольганг;

— склиз, скат; — поворотный круг узкой и широкой колеи;

— сплошная деревянная перегородка;

— окно; — раздвижные двери и ворота;

— канал для транспортировки стружки;

Рис. 14. Примеры условных обозначений

Рис 15. Условные графические обозначения металлообрабатывающих станков

1 и 2 – токарно-винторезные с разным расположением электромоторов;

3 – токарный многорезцовый;

4 — револьверный автомат при прутковой работе и расположенный под углом; 5- карусельный малый;

6 – карусельный большой;

8 и 9 – вертикально-сверлильный;

11 – горизонтально- и вертикально-фрезерные;

14 –зубофрезерный (а), зубострогальный и зубодолбежный (б);

15 – продольно-строгальный одноколонный;

16 – продольно-строгальный двухколонный;

20 – плоскошлифовальный продольного типа;

21 – плоскошлифовальный карусельного типа;

9. Выбор транспортных средств

9.1. Выбор и расчет параметров транспортных средств

Межоперационный транспорт в поточном производстве должен надежно обеспечивать бесперебойную работу потока и поддерживать заданный такт принудительным перемещением изделий от одной операции к другой. В качестве транспортных средств в поточном производстве применяются различного типа конвейеры, лотки, склизы, скаты, подвижная мерная тара, обычные средства внутрицехового транспорта.

При выборе транспортных средств необходимо учитывать организационную форму поточной линии, характер технологического процесса и уровень его синхронизации, конфигурацию, габаритные размеры и массу деталей (узлов), а так же размер транспортной партии. Общие рекомендации по выбору транспортных средств даны в таблице 8.

Области использования межоперационных транспортных средств поточных линий

Транспортное средство Краткая характеристика Область применения
Приводной толкающий конвейер и подвесной конвейер Поштучная передача деталей массой 125 … 750 кг ПЛ всех типов, программа выпуска свыше 30000 штук в год
Приводной напольный цепной транспортер (ленточный конвейер) Поштучная передача деталей массой 1 … 30 кг. Применяются приемники – накопители Для ПЛ с регламентированным ритмом
Приводной рольганг или приводной роликовый конвейер В сочетании с отводными рольгангами для корпусных крупногабаритных деталей ОНПЛ, МПЛ со свободным ритмом
Подвесной монорельс со свободнодвижущимися тележками Подвески на группу деталей 3 … 6 штук ПЛ со свободным ритмом. Тара для деталей, не допускающих соударения
Склиз (скат) Для деталей массой до 10 кг ПЛ со свободным ритмом, программа выпуска до 50000 штук в год
Напольные механизированные транспортные средства Грузоподъемность 1 … 10 тонн ПЛ со свободным ритмом, детали значительной массы, программа выпуска до 30000 штук в год

На поточных линиях обработки крупных деталей сложной конфигурации обычно применяют поштучную передачу с помощью транспортных средств периодического действия. На линиях обработки средних деталей (плоских и тел вращения) используют бесприводные транспортные средства, а так же подвесные распределительные конвейеры цепного типа. Такие конвейеры применяют на линиях обработки мелких деталей при передаче их транспортными партиями.

Поточные линии сборки изделий оснащаются, как правило, механизированными транспортными устройствами непрерывного действия – рабочими и распределительными конвейерами. При сборке тяжелых изделий используют непрерывно действующие вертикально-замкнутые конвейеры тележечного типа.

Для выбора транспортного средства на поточной линии необходимо изучить соответствующую литературу, провести анализ технических условий и выбрать транспортное средство, удовлетворяющее требованиям конкретной поточной линии. Если выбран конвейер, произвести расчеты параметров конвейера по следующей методике.

9 .1.1. Расчет скорости движения конвейера

где l — шаг конвейера, равный расстоянию между двумя рабочими местами (берется из планировки поточной линии), м.

Целесообразной скоростью можно считать:

  • Для транспортеров с равномерным движением изделий, снимаемых в процессе работы – 2,00 … 2,5 м/мин, для ленточных транспортеров – до 5…6 м/мин;
  • Для подвесных конвейеров при ручном навешивании и снятии изделий – 8…10 м/мин;
  • Для транспортеров с равномерным движением, которые несут изделия значительных габаритов и веса, не снимаемые в процессе работы – 0,1…0,8 м/мин.

Если рассчитанная скорость больше нормативной, то необходимо рассчитать количество потоков деталей на конвейере.

9.1.2. Расчет длины рабочей зоны конвейера

9.1.3. Расчет общей длины конвейера

где Lдоп — дополнительная длина конвейера на размещение приводной станции (принимается 0,2 … 1 от шага конвейера), м.

9.2. Определение разметочных знаков

Наиболее часто на линиях механической обработки применяются ленточные, тележечные, подвесные конвейеры. Детали на конвейере распределяются по местам с помощью разметочных знаков.

Минимально необходимый комплект разметочных знаков на линии соответствует наименьшему кратному из числа рабочих мест по всем операциям и называется числом периода конвейера. Комплект разметочных знаков, наносимый на ленту конвейера, может повторяться на несущей части конвейера несколько раз.

Расстояние между разметочными знаками на распределительном конвейере должно быть равно шагу конвейера (расстоянию между смежными рабочими местами). Нарушение этого правила приводит к нарушению необходимого порядка подачи деталей к рабочим местам, что вызывает перебои в работе линии и необоснованный рост незавершенного производства.

Разметочные знаки конвейера закрепляются за каждым рабочим местом в соответствии с продолжительностью операции. За операциями с одним рабочим местом закрепляются все знаки, с двумя – половина их, чередующаяся через один знак, с тремя – треть знаков, чередующихся через два на третий, и т.д. (см. табл. 9).

Закрепление разметочных знаков за рабочими местами

№ операции Общее число рабочих мест по операциям Номер рабочих мест по операциям Количество закрепленных знаков Последовательность закрепленных знаков для каждого рабочего места
1 2 1 3 1, 3, 5
2 3 2, 4, 6
2 2 1 3 1, 3, 5
2 3 2, 4, 6
3 1 1 6 1, 2, 3, 4, 5, 6
4 3 1 2 1, 4
2 2 2, 5
3 2 3, 6

При постоянной скорости движения конвейера, согласованной с тактом линии прохождение разметочного знака мимо рабочего сигнализирует об окончании обработки предыдущей детали и тем самым регламентирует ритм работы.

Однолинейная схема электроснабжения своими руками

Очень часто с целью упрощения восприятия чертежей по электроснабжению используются те или иные методики, одной из которых является однолинейная система электроснабжения жилого помещения, производственного или другого строения. Такая система позволяет понять и разработать те или иные проекты повышенной сложности. Сегодня мы расскажем, как создать однолинейную схему электроснабжения своими руками, и что она представляет собой.

Однолинейная схема электроснабжения

Ключевая особенность однолинейной схемы электроснабжения состоит в том, что такая принципиальная схема состоит только из линий обозначения трех- или двухфазных цепей. Подобное решение позволит более разумно использовать техническую документацию и совместить в рамках одного проекта сразу несколько чертежей, которые не связаны друг с другом.

По типу однолинейные схемы электроснабжения подразделяются на такие:

Расчетная схема

Расчетная однолинейная схема электроснабжения чаще всего применяется после окончательного просчета нагрузок, которые требуются для электропитания одного помещения. Часто такую схему проектируют уже после того, как были совершены просчеты по проводам и кабелям.

Расчетная однолинейная схема включает в себе следующее:

  • структурная электрическая;
  • функциональная электросхема;
  • монтажная электросхема;
  • кабельные планы;
  • чертежи;
  • проект пожарной безопасности.

Исполнительная схема

А вот исполнительная схема электроснабжения применяется с целью перерасчета существующей системы подачи электроснабжения, чаще всего, это делают для того, чтобы серьезно обновить уже готовый проект.

Исполнительная схема электроснабжения – это документ, который включает в себя такие данные:

  • текущее состояние сетей;
  • приборов, которые входят в сети;
  • рекомендации по устранению тех или иных недостатков, выявленных в ходе проведения тех или иных технических мероприятий.

Классификация однолинейных схем

Во время проектирования систем электроснабжения своими руками применяются разные схемы, которые отображают плановые работы, существующую уже систему или же разделение систем те или иным образом. Помимо расчетных и исполнительных, однолинейные схемы бывают такие:

  • структурные – содержат общие данные про электроустановку, которая выражается в указании связей силовых элементов, в частности, трансформаторов, линий электропередач, точек врезки и многого другого;
  • функциональные – их делают преимущественно с целью абстрактной передачи действий механизмов, к которым присоединяется электроснабжение, также указывается их взаимодействие друг с другом и то, как они влияют на общее положение дел с точки зрения безопасности. Такие схемы в основном применяются для проектирования промышленных объектов с большим количеством машин, механизмов и оборудования, которые тоже нужно наносить на схему;
  • принципиальные – чаще всего выполняются согласно ГОСТ и других стандартов той или иной страны, например, IEC, ANSI, DIN и т.д.;
  • монтажные – должны четко быть согласованными с теми или иными архитектурными решениями и строительными конструкциями, в частности, несущими. Каких-то специальных требований к их оформлению нет, то размеры оборудования и сечение проводов нужно указывать четко, также нужно указывать точно диаметры кабелей и четкие размеры элементов крепежа и прочих аксессуаров.

Помимо перечисленных схем с кабельными планами есть также и электрические специальные схемы, которые используются при проектировании об отображении компонентов по отдельности.

Например, в микроэлектронике для того чтобы отобразить микрокристалл интегральной микросхемы, нужна специальная топологическая схема. Такие схемы называют мнемосхемами, они имеют вид плакатов, где действующими элементами выступают приборы и сигнализирующая аппаратура и всевозможные имитационные агрегаты. На сегодняшний день их чаще всего визуализируют на мониторе компьютера, где есть функция принятия решения пользователем вручную.

Итак, можно сделать вывод, что однолинейные графические системы должны быть созданы согласно действующим в стране строительным правилам и нормам и включать в себя такую информацию:

  • полные и правдивые сведения об оборудовании;
  • расчеты аварийного выключения электроснабжения объекта как целиком, так и частично;
  • сведения о системе автономного питания, что важно на этапе проектирования частных домов, располагающихся вдалеке от центральных электромагистралей.

Однолинейная схема электроснабжения своими руками

Такая однолинейная схема электроснабжения того или иного объекта должна соответствовать нормам ГОСТ. Графическое изображение должно включать в себя:

  • три фазы, которые питают сеть помещения;
  • линии групповых сетей, которые отходят от питающих.

Если составляете схему своими руками впервые, помните, что самое в ней главное – это дать с ее помощью общее понятие о конструкции системы электропитания рассматриваемого помещения.

В итоге вы должны начертить довольно простое изображение, которое обязано четко показывать ключевые параметры сети электроснабжения.

Делается все очень просто:

  • начертите линию, которая будет определять многофазное питание;
  • рядом с ней поставьте цифру с перечеркнутым штрихом.

В данной схеме цифра соответствует количеству фаз, а перечеркнутый штрих – это их определение.

Кроме того, что чертеж включает в себя изображения отдельных проводов, необходимо изобразить на нем дополнительные детали электросхемы объекта. Чтобы знать, как нужно обозначать УЗО в квартире, выключатели, контакторы и прочие элементы, изучите соответствующий ГОСТ, который без труда можно отыскать на тематических ресурсах в Интернете. В них вы легко сориентируетесь на тему того, как своими руками обозначить в чертеже тот или иной элемент системы.

Чтобы защитить групповые линии от перегрузок и общих цепей объекта от электрозамыкания, нужно применять автоматические выключатели. Проект, помимо ключевых составляющих, таких как кабели ввода или заземления либо УЗО, должна включать в себя информацию о наличии розеток или выключателей света в помещениях.

Ниже приведем пример создания однолинейной типовой схемы электроснабжения для жилой квартиры, частного дома, производственного или социального объекта. Так, она включает в себя:

  • точку подключения объекта к электросети;
  • вводно-распределительные устройства;
  • точку прибора, применяемого для подключения и его марку;
  • иногда нужны параметры щита;
  • кабель питания должен не только быть изображенным схематически, то и должно быть указано его сечение и марка;
  • информация о номинальных и максимальных токах приборов, которые применяются в рамках того или иного помещения.

Также не забывайте о необходимости применения примерных расчетных нагрузок, которые могут быть предельными для той или иной сети электропитания в вашем населенном пункте. Их правила выполнения могут отличаться в зависимости от требования к помещению.

Попытайтесь уделять внимание каждому элементу, даже минимальному, поскольку ключевые требования к проекту выдвигаются компанией, которая снабжает вас электричеством. Подобная однолинейная схема электроснабжения того или иного жилого и нежилого объекта является ключевым документом, который отвечает за эксплуатационную ответственность разных сторон.

Если вы хотите своими руками и совершенно бесплатно создать однолинейный проект того или иного объекта, вам потребуется ЕСКД, то есть Единая система конструкторской документации.

В домашних условиях своими руками ее можно начертить вручную или специальной чертежной программы на компьютере. В частности, программа AutoCAD вам поможет создать проект офиса, торгового центра, частного дома или другого строительного объекта.

Если вам нужно создать такую схему, но своими руками вы не осилите эту работу, то необходимо обратиться в конструкторское бюро своего населенного пункта, специалисты которого помогут вам справиться с этой задачей.

Поточно-технологические линии в животноводстве (понятие, классификация схемы)

Поточная линия – комплекс взаимосвязанных машин, работающих в заданном ритме по единому технологическому процессу.

В поточном производстве технологические операции закреплены за определенным оборудованием, расположенным в порядке выполнения операций, а обрабатываемый продукт переходит с одной операции на следующую сразу после выполнения предшествующей операции.

Основная техническая политика в области механизации животноводства направлена на переход от производства и применения отдельных машин к созданию и применению их комплектов, поточных технологических линий, позволяющих перевести животноводство на промышленную основу.

Поточная линия в животноводстве существенно отличается от поточной линии в промышленности, так как включает в себя животных. Воздействие животных неравномерно, нерегулярно, случайно и это накладывает свой отпечаток на функционирование всей ПТЛ.

Наиболее просто электрифицировать и автоматизировать работу стационарных машин, образующих поточную линию. Поэтому комплексную механизацию производственных процессов в животноводстве предпочитают строить на базе электрифицированных стационарных машин.

ПТЛ – это система взаимосвязанных самоходных и стационарных электрифицированных машин, которые в определенной последовательности обрабатывают и передают продукт.

ПТЛ как организационная форма эффективного использования средств механизации и автоматизации является основной структурной единицей материально–технической базы на фермах и комплексах.

Исходя из изложенного, под ПТЛ в животноводстве понимают совокупность целесообразно расставленных, в соответствии с технологической последовательностью, машин, оборудования и обслуживаемых животных в сочетании с животноводческими помещениями и инженерно–строительными сооружениями, совместно обеспечивающих поточное выполнение технологического процесса.

· Осуществлять технологические процессы с минимальными затратами труда, энергии, средств.

· Полностью удовлетворять зооветеринарным требованиям.

· Быть максимально надежными.

· Обслуживать все поголовье животных на ферме.

· Отвечать требованиям техники безопасности и экологическим требованиям.

Автоматизированные ПТЛ могут быть сблокированными с жесткой связью и с гибкой связью (рис.2.1).

Рис.2.1. Схемы поточно-технологических линий: а – с жесткой связью, б – с гибкой связью.

Однопоточные линии (рис.2.1) обрабатывают обычно один вид сырья и машины в них соединены последовательно друг за другом.

Число машин, входящих в автоматизированные ПТЛ, определяется исходя из технологического процесса и из конструктивных соображений.

Чем длиннее линия и больше она имеет машин, тем она менее надежна в работе. Поэтому для сокращения простоев и повышения эксплуатационной надежности автоматизированные ПТЛ обычно разбивают на отдельные участки.

ПТЛ могут быть со сходящимися потоками и с параллельным соединением (рис.2.2)

а) б)
Рис.2.2. Схемы поточно-технологических линий: а — со сходящимися потоками, б — с параллельным соединением

Сходящиеся потоки позволяют вырабатывать один вид изделия из нескольких видов сырья (например, приготовлять многокомпонентные кормовые смеси). Расходящиеся потоки, наоборот, из одного вида сырья позволяют изготовлять разные виды изделий (например, комбикорм идет на приготовление смесей разных рационов).

Поточное производство: общая характеристика и особенности организации

Поточным производством называется прогрессивная форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности технологического процесса.

Поточным производством называется прогрессивная форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности технологического процесса.

Поточным производством называется прогрессивная форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности технологического процесса.

Из этого определения следует, что для поточного производства характерны рассмотренные ранее принципы организации производственного процесса, в первую очередь принципы специализации, прямоточности, непрерывности, параллельности и ритмичности.

Принцип специализации

Принцип специализации в условиях поточного производства воплощается в создании предметно-замкнутых участков в виде специализированных поточных линий, предназначенных для обработки одного закреплённого за данной линией изделия или нескольких технологически родственных изделий.

Поэтому каждое рабочее место линии должно быть специализировано на выполнении одной или нескольких закреплённых за ним операций.

При закреплении за линией одного изделия она называется однопредметной.

Такие линии характерны для массового производства.

При закреплении за линией нескольких изделий (в чём может возникнуть необходимость при незначительной трудоёмкости обработки либо при небольших программных заданиях) линия является многопредметной.

Такие линии характерны для серийного и массового производства. За многопредметными линиями изделия закрепляют с таким расчётом, чтобы их можно было обрабатывать с минимальными потерями времени на переналадку оборудования при достаточной загрузке рабочих мест и полном совпадении операций.

Принцип прямоточности

Принцип прямоточности предусматривает размещение оборудования и рабочих мест в порядке следования операций технологического процесса.

Первичным производственным участком является поточная линия. Различают простую цепочку рабочих мест на линии, где на каждой операции имеется только одно рабочее место, и сложную при наличии на операциях двух или нескольких мест-дублеров.

Конфигурация поточных линий в зависимости от условий может быть прямолинейной, прямоугольной, круговой, овальной и т.д.

Принцип непрерывности

Принцип непрерывности на поточных линиях осуществляется в виде непрерывного (без межоперационного пролеживания) движения изделий по операциям при непрерывной (без простоев) работе рабочих и оборудования.

Подобные линии называются непрерывно-поточными.

В тех случаях, когда равенство производительности на всех операциях отсутствует, полная непрерывность не достигается и такие линии являются прерывно-поточными или прямоточными.

Принцип параллельности

Принцип параллельности применительно к поточным линиям проявляется в параллельном виде движения партий, при котором изделия передаются по операциям поштучно либо небольшими пачками. Следовательно, в каждый данный момент на линии обрабатывается несколько единиц данного изделия, находящихся на разных операциях процесса. При строгой пропорциональности достигается полная и равномерная загрузка рабочих мест на линии.

Принцип ритмичности

Принцип ритмичности в условиях поточного производства проявляется в ритмичном выпуске продукции с линии и в ритмичном повторении всех операций на каждом ее рабочем месте.

На рисунке 1 показаны основные признаки, определяющие организационную форму поточной линии.

Определяющий признак

Возможные сочетания признаков

Рисунок 1 — Схема классификации основных видов поточных линий

Основными разновидностями применяемых в машиностроении поточных линий по степени специализации являются:

На непрерывно-поточных линиях с поштучной передачей изделий выпуск (запуск) каждого предмета осуществляется через один и тот же интервал времени, называемый тактом линии (или штучным ритмом).

Такт линии r строго согласовывается с производственной программой и рассчитывается по формуле:

где — действительный фонд времени работы линии в планируемом периоде (месяц, сутки, смена), мин.; N производственная программа на этот же период, шт.

На непрерывно-поточных линиях с передачей издeлий тpaнcпopтными пapтиями ритмичность работы непрерывно-поточной линии характеризуется интервалом времени, отделяющим выпуск (запуск) одной пачки от последующей за ней, т.е. ритмом линии:

где р – число изделий в партии (пачке).

Таким образом, за каждый ритм на линии и рабочих местах выполняется одинаковый по количеству и составу объём работы.

На прерывно-поточных (прямоточных) линиях с характерной для них различной производительностью на отдельных операциях непрерывность отсутствует; однако ритмичность выпуска здесь может и должна соблюдаться.

Ритм линии в этом случае определяется интервалом времени, в течение которого на линии формируется выработка установленной величины, например, часовая, полусменная, сменная.

Способ поддержания ритма

По способу поддержания ритма различают линии:

· со свободным ритмом;

· с регламентированным ритмом.

Линии со свободным ритмом не имеют технических средств, строго регламентирующих ритм работы. Эти линии применяются при любых формах потока, и соблюдение ритма здесь возлагается непосредственно на работников данной линии.

Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывно-поточного производства. Здесь ритм поддерживается при помощи конвейеров или световой сигнализации.

Способ транспортировки предметов труда

Для транспортировки предметов труда в поточном производстве применяются следующие транспортные средства:

· транспортное оборудование непрерывного действия (приводные конвейеры различных конструкций);

· бесприводные (гравитационные) транспортные средства (рольганги, скаты, спуски и др.);

· подъёмно-транспортное оборудование циклического действия (мостовые и другие краны, монорельсы с тельферами, электротележки, автопогрузчики и т.п.).

Наиболее широко в поточном производстве применяют конвейеры. Они обладают значительными преимуществами:

· поддерживают ритм работы линии;

· облегчают труд рабочего;

· обеспечивают возможность наблюдения за движением заделов;

· уменьшают потребность во вспомогательных рабочих.

Необходимо различать рабочие и распределительные конвейеры.

Рабочие конвейеры предназначены для выполнения операций непосредственно на их несущей части. Рабочие конвейеры с непрерывным движением, например, автосборочные, позволяют выполнять эти операции во время движения конвейера.

Если по требованию технологического процесса операции должны выполняться при неподвижном объекте, применяют конвейеры с пульсирующим движением. В этом случае привод конвейера автоматически включается только на время, необходимое для перемещения изделий на следующую операцию.

Распределительные конвейеры применяют на поточных линиях с выполнением операций на стационарных рабочих местах (например, на станках) и с различным числом рабочих мест-дублёров на отдельных операциях, когда для поддержания ритмичности необходимо обеспечить чёткое адресование предметов труда по рабочим местам на операциях процесса.

2. Особенности организации непрерывно-поточных линий

Синхронизация операций

Работа непрерывно-поточной линии основана на согласовании длительности операций с тактом линии. Длительность любой операции должна быть равна или кратна такту.

Процесс согласования длительности операций с тактом поточной линии называется синхронизацией.

Условие синхронности может быть выражено в следующем виде:

где t – нормы времени по операциям процесса, мин; С – число рабочих мест на операции.

Синхронизация осуществляется путём изменений структуры операций и организационных условий их выполнения.

Различают два этапа синхронизации процесса:

1. Предварительная синхронизация, выполняемая в период проектирования линий;

2. Окончательная синхронизация, осуществляемая во время отладки линии в цеховых условиях.

Предварительная синхронизация достигается подбором метода выполнения операций, оборудования и технологической оснастки, режимов обработки и структуры операции. В операциях с большим удельным весом ручного времени, например на сборке, синхронизация достигается в результате перекомпоновки переходов.

На первом этапе не всегда удаётся обеспечить полную синхронизацию процесса; в этот период допускаются отклонения в загрузке рабочих мест на 8≈10 %.

Эта перегрузка должна быть снята при отладке линии путём внедрения организационных мероприятий, повышающих производительность труда на перегруженных рабочих местах, т.е. при окончательной синхронизации процесса.

В числе подобных мероприятий можно назвать применение средств малой механизации, форсирование технологических режимов, внедрение высокопроизводительной оснастки, рациональную планировку рабочего места и улучшение его обслуживания, индивидуальный подбор рабочих для перегруженных операций, а также материальное стимулирование повышения производительности труда на этих операциях.

При синхронизации технологического процесса следует учитывать условия выполнения операций на линии, т.е. характер транспортирования (непрерывное движение объекта или пульсирующее), размер передаточной партии, место выполнения операций (со съёмом изделия с транспортера или без съёма) и др., так как эти условия оказывают влияние на структуру и величину ритма.

Так, например, при единичной передаче изделий по рабочим местам, непрерывном движении транспортёра и выполнении работ на самом конвейере ритм работы линии будет соответствовать расчётному и по продолжительности совпадать с нормой времени на операцию, так как время транспортирования перекрывается временем выполнения самой операции, а установка и снятие изделия не требуются.

Но если при тех же условиях операция выполняется на стационарном рабочем месте, в ритме работы линии должно быть учтено время транспортирования tтр(если оно не перекрывается), время на снятие tсн и установку tуст изделия и время на обработку tобр:

Синхронность технологического процесса создаёт предпосылки для работы с регламентированным ритмом и для использования механизированных средств непрерывного транспорта.

При частично синхронизированных процессах, т.е. процессах со значительными колебаниями фактических затрат времени на операциях, создают непрерывно-поточные линии со свободным ритмом.

Поддержание ритма на подобных линиях достигается главным образом механизацией и поддержанием стабильной производительности оборудования на основных операциях. Для непрерывной работы на рабочих местах создают небольшой резервный задел (запас) полуфабрикатов. На линиях подобного типа могут быть использованы любые транспортные средства.

Если продолжительность каждой операции равна такту (при поштучной передаче изделий) или ритму (при партионной передаче изделий), то на каждой операции достаточно иметь по одному рабочему месту, и изделия через один и тот же интервал времени будут передаваться с предыдущего рабочего места на последующее.

Если же продолжительность операции кратна такту, то на параллельно работающих рабочих местах каждой операции будет подвергаться обработке одновременно несколько изделий.

Основы расчёта непрерывно-поточных линий

Исходными данными для расчёта непрерывно-поточных линий являются:

· программа выпуска линии за определенный отрезок времени (месяц, декада, сутки, смена) Nвып;

· программа запуска на линию за этот же период Nзап;

· соответствующие фонды времени.

Суточная программа запуска Nзап определяется по суточной программе выпуска:

где а – процент технологических потерь, например, в связи с изготовлением пробных деталей при наладке оборудования или расход деталей для контрольных целей.

Суточный действительный фонд времени работы линии Fд с учётом регламентированных перерывов для отдыха Tп равен:

где Fк – календарный фонд времени работы в смену, мин; S – число рабочих смен в сутки.

Исходным расчётным нормативом при проектировании поточной линии является её такт r (при партионной передаче – ритм), который должен обеспечить выполнение заданной программы на планируемый период:

Число рабочих мест Ci на i-й операции равно

где ti – норма времени на данной операции.

Число рабочих-операторов R с учётом многостаночного обслуживания определяют по формуле

где b – процент дополнительной численности рабочих на случай невыходов (отпуска, выполнение государственных обязанностей, болезни и т.п.); m – число операций на линии; уi – норма обслуживания рабочих мест на данной операции.

Скорость конвейера Vk должна быть согласована с тактом работы линии:

где lo – шаг конвейера, м (т.е. расстояние между осями смежных изделий или пачек, равномерно расположенных на конвейере).

Скорость конвейера должна обеспечивать не только его заданную производительность, но и удобство и безопасность труда.

Диапазон наиболее рациональных скоростей 0,1 – 2 м/мин.

На непрерывно-поточных линиях создаются заделы трёх видов:

Технологический задел соответствует тому числу изделий, которое в каждый момент находится в процессе обработки на рабочих местах. При поштучной передаче технологический задел Zтех соответствует числу рабочих мест С, т.е.

Транспортный задел Zтр состоит из того числа изделий, которое в каждый момент находится в процессе транспортировки на конвейере. При поштучной передаче изделий с предыдущего рабочего места непосредственно на последующее задел равен:

Транспортный задел можно определить также исходя из величины шага конвейера:

где Lраб – длина рабочего участка конвейера, м.

Резервный (страховой) задел создаётся на наиболее ответственных и нестабильных по времени выполнения операциях, а также на контрольных пунктах.

Величину заделов устанавливают на основе анализа вероятности отклонений от заданного такта работы на данном рабочем месте (в среднем 4-5 % сменного задания).

Недостаток деталей восполняется в периоды регламентированных перерывов, во внеурочное время или на внепоточных производственных участках.

Основными разновидностями линий непрерывно-поточного производства являются линии:

· с рабочими конвейерами;

· с распределительными конвейерами;

· с неподвижным объектом (стационарный поток).

Непрерывно-поточные линии с рабочими конвейерами применяют главным образом для сборки и отделки изделий при достаточно больших программных заданиях.

Операции выполняют непосредственно на конвейере; рабочие – операторы располагаются вдоль его несущей части, с одной или с двух сторон в порядке следования операций технологического процесса.

Изделия на конвейере устанавливают и закрепляют на равных расстояниях lо друг от друга.

Участок рабочего конвейера, на котором при постоянной скорости конвейера выполняется каждая операция, называется рабочей зоной операции.

В ряде случаев непрерывно-поточные линии с рабочими конвейерами характеризуются свободным ритмом.

Для поддержания ритма работы при заданной скорости конвейера границы рабочих зон по операциям отмечают на неподвижной части его или на полу специальными знаками, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема планировки поточной линии с рабочим конвейером

Рабочие, следуя за изделием, перемещаются вдоль зоны, начиная операцию в начале зоны, заканчивая её в конце, после чего возвращаются в исходное положение.

Непрерывно-поточные линии с распределительными конвейерами применяют главным образом на участках механической обработки, отделки и сборки небольших изделий при больших программных заданиях. Операции выполняют на стационарных рабочих местах. Изделия снимают с конвейера и по окончании операции возвращают на него.

Рабочие места располагают вдоль конвейера с одной (рисунок 3) или двух его сторон.

Рисунок 3 – Схема планировки поточной линии с распределительным конвейером

Изделия равномерно размещают на несущей части транспортёра на подвесках, тележках, каретках или на участках ленты, отмеченных знаками. При простых цепочках рабочих мест, когда операция выполняется за один такт, каждое подошедшее к рабочему месту изделие должно быть обработано до подхода следующего за ним.

При сложных технологических цепочках продолжительность операций различна и равна двум, трём, четырём и т.д. тактам. В этих условиях для ритмичной выдачи изделий необходимо, чтобы, работая непрерывно, каждое последующее рабочее место выполняло операцию со сдвигом на один такт от предыдущего.

С этой целью применяют автоматическое распределение изделий либо разметку распределительного конвейера. Разметочные знаки (цветные флажки, буквы, цифры, цветные обозначения) наносятся на деления несущего органа транспортёра и в нужной последовательности и количестве закрепляются за отдельными рабочими местами.

Минимально необходимый комплект разметочных знаков на линии соответствует наименьшему кратному из числа рабочих мест на всех операциях линии и называется числом периода распределительного конвейера П.

Комплект разметочных знаков может повторяться на общей длине несущей части конвейера. Каждый разметочный знак проходит мимо каждого рабочего места через один и тот же интервал времени (период) Тn, равный

Разметочные знаки конвейера закрепляются за рабочими меcтами на каждой операции соответственно её продолжительности.

Наиболее удобны периоды 6, 12, 24 и 30. При больших периодах рекомендуется вводить двухрядную (дифференцированную) разметку, применяя два, комплекта разметочных знаков (например, цветовой и цифровой).

3. Особенности организации прерывно-поточных линий

Регламент работы прерывно-поточных (прямоточных) линий

Эта форма поточного производства применяется при обработке трудоёмких деталей с использованием разнотипного оборудования. Технологические операции на прямоточных линиях не синхронизированы. Вследствие различной трудоёмкости операций на этих линиях возникают межоперационные оборотные заделы, что является показателем прерывности процесса.

Для обеспечения ритмичной работы на такой линии необходимо установить наиболее целесообразный регламент работы, который должен предусматривать:

· величину укрупненного ритма;

· порядок работы на каждом рабочем месте;

· последовательность и периодичность перехода рабочих-совместителей по обслуживаемым станкам;

· размер и динамику оборотных заделов.

При выборе укрупнённого ритма прямоточной линии необходимо учитывать периодичность передачи продукции данной линии на последующие участки; требования рациональной организации труда для рабочих-совместителей (частоту переходов), а также оптимальную величину заделов.

Для расчёта и организации линии составляют план-график её работы.

Такой упрощенный план-график приведен в таблице 1.

Таблица 1 – План-график

Технологический процесс
Рабо-
чие на
линии
N
опера-
ции
Спр % за
грузки
1,9 2 100 100%
19 19%
1,1 1 69 69%
2,1 2 100 100%
31 31%
0,81 1 Б X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2020

ПОТОЧНЫЕ ЛИНИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ

Наиболее прогрессивной и эффективной формой организации производ­ственных процессов, основанной на ритмичной повторяемос­ти согласованных во времени основных и вспомогательных операций, является поточная линия. Операции поточного производства выполняются на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности техно­логического процесса, которая в максимальной степени по­зволяет реализовать принципы прямоточности, специализа­ции, непрерывности, параллельности, пропорциональности и ритмичности.

На непрерывно-поточных линиях с поштучной передачей выпуск (запуск) каждого изде­лия осуществляется через один и тот же интервал времени, называемый тактом линии (или поштучным ритмом). Такт ли­нии, как правило, строго согласован с производственной про­граммой и рассчитывается по формуле (1):

где Fэф — эффективный фонд времени работы линии в плановый пе­риод (месяц, сутки, смена), мин; N3 — программа запуска по изделию на этот же период, шт

При передаче изделий транспортными партиями (пачками) ритмичность работы непрерывно-поточной линии характеризуется интервалом времени, определяющим выпуск (запуск) одной пачки от последующей за ней, т. е. ритмом линии, кото­рый определяется по формуле (2):

где р — число изделий в транспортной (передаточной) партии (пачке)

Таким образом, за время каждого ритма на линии и рабочих местах выполняется одинаковый по количеству и составу объем работы. На приведенном рисунке наглядно видно, почему такое про­изводство названо поточным (рис. 1):

Рис.1 Схема организации потока

Для организации поточного произ­водства характерны следующие признаки:

возможность деления производственного процесса из­готовления продукции на более или менее простые операции и закрепление их за отдельными рабочими местами (станками) или за группой одинаковых рабочих мест; оснащение рабочих мест поточной линии специальным оборудованием, инструментом, приспособлениями, обеспечи­вающими высокопроизводительное выполнение закрепленных операций; размещение рабочих мест в строгом соответствии с пос­ледовательностью технологического процесса; транспортная направленность, регламентирующая все производство во времени и в пространстве; высокая степень механизации и автоматизации процес­сов производства; непрерывно повторяющееся единообразие всех произ­водственных факторов — качества и форм материалов, инст­рументов и приспособлений и т. п.; равномерность выпуска продукции на основе единого расчетного такта поточной линии; немедленная (т. е. без межоперационных ожиданий) пере­дача предметов труда с предыдущей операции на последую­щую поштучно или небольшими партиями, по мере их обработ­ки на предыдущей с помощью специальных транспортных средств.

Организационные формы поточных линий весьма разнооб­разны, поэтому целесообразно делить их на группы по класси­фикационным признакам (таблица 1):

Таблица 1 Классификация форм поточного производства

Классификационный признак

Формы

Количество обрабатываемых изделий

Степень непрерывности производственных процессов

Способ поддержания ритма

· регламентируемый ритм · свободный ритм

Способ межоперационной транспортировки

По степени специализации различают одно- и много­предметные поточные линии. Однопредметные поточные линии, как правило, являются постоянно-поточными, для которых характерны: производ­ство одного вида продукции в течение длительного периода времени; посто­янно действующий, несменяемый технологический процесс; большой масштаб производства однотипной продукции. Эти линии применяются в условиях массово­го или крупносерийного производства. Многопредметные поточные линии создаются в тех случа­ях, когда программа выпуска продукции одного вида не обес­печивает достаточной загрузки комплекта оборудования ли­нии.

В зависимости от метода чередования объекта производ­ства многопредметные линии подразделяются на переменно-поточные и групповые. Переменно-поточная линия — это линия, на которой обрабатывается несколько конструктивно-однотипных изделий разного наименования. Групповая линия — это линия, на которой обрабатывается несколько изделий разных наименований по групповой техно­логии и с использованием групповой оснастки.

По степени непрерывности технологического про­цесса различают непрерывные и прерывные(прямоточные) линии. Непрерывно-поточными и прерывно-поточными могут быть как одно-, так и много­предметные поточные линии. На непрерывно-поточных линиях предметы труда с опера­ции на операцию непрерывно передаются поштучно или не­большими транспортными партиями с помощью механизиро­ванных или автоматизированных транспортных средств (кон­вейеров) через одинаковый промежуток времени, равный так­ту или ритму потока. Такой технологичес­кий процесс принято называть синхронизированным. Прерывно-поточные линии создаются, когда отсутствует равенство или кратность длительности операций такту и пол­ная непрерывность производственного процесса не достига­ется.

По способу поддержания ритма различают линии с регламентированным и свободным ритмом. Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывно-поточного производства. Здесь ритм поддержива­ется с помощью конвейеров, перемещающих предметы труда с определенной скоростью, или с помощью световой или зву­ковой сигнализации при отсутствии конвейеров. Линии со свободным применя­ются при любых формах потока (непрерывной и прерывной), и соблюдение ритма в этом случае возлагается непосредствен­но на работников данной линии.

По уровню механизации процессов различают авто­матические и полуавтоматические поточные линии. Автоматические поточные линии характеризуются объеди­нением в единый комплекс технологического и вспомогатель­ного оборудования и транспортных средств, а также автома­тическим централизованным управлением процессами обра­ботки и перемещения предметов труда. На этих линиях все технологические, вспомогательные и транспортные процес­сы полностью синхронизированы и действуют по единому так­ту (ритму). Полуавтоматические поточные линии агрегатированы из специальных станков-полуавтоматов (с последовательным, последовательно-параллельным и параллельным агрегагиро­ванием).

Основанием для выбора вида поточной линии, как прави­ло, служит тип производства и технологический процесс из­готовления продукции. Если тип производства массовый или крупносерийный, целесообразно выбрать однопредметную поточную линию. Если же тип произ­водства серийный или мелкосерийный, то, как правило, выби­рают многопредметную поточную линию.

После того, как сделан выбор поточной линии (однопредметной или многопредметной) устанавливается степень непрерывности. Она определяется исходя из сопос­тавления времени выполнения отдельных операций технологического процесса и такта потока. Если их отношение равно или кратно (допускается отклонение в пределах 5-7 %), то тех­нологический процесс считается синхронизированным и вы­бирается непрерывно-поточная линия (одно- или многопред­метная непрерывно-поточная). Если же процесс не синхрони­зирован, то выбирают прерывно-поточную линию (одно- или многопредметную).

Далее, в зависимости от номенклатуры выпускаемых изделий и технологии их изготовления выбираются:- многопредметные непрерывно-поточные линии с последовательным изготовле­нием (переменно-поточные), или с параллельным изготовле­нием (многорядные), или групповые, если технологический процесс изготовления изделий синх­ронизирован;-многопредмет­ные прерывно-поточные линии (переменно-поточные или груп­повые), если процессы изготовления изделий не синхронизируются.

После выбора вида поточной линии определяют тип оборудования и транспортных средств. Выбор типа технологического оборудования для формиро­вания поточной линии предопределяется характером технологического процесса, составом, сложностью и назначением вхо­дящих в него операций, габаритами, массой изготовляемого изделия и требованиями, предъявляемыми к его качеству. При выборе транспортных средств поточно-механизированного и автоматизированного производства учитываются конфигурация, габаритные размеры, масса, особенности вы­полнения операций и их синхронизация, объем и постоянство выпуска изделий, а также функции, выполняемые транспорт­ными устройствами и системами, их технические и эксплуата­ционные возможности.

Исходя из многообразия указанных факторов при формировании поточных линий могут быть использованы средства периодического транспорта; беспривод­ные средства непрерывного транспорта; приводные средства непрерывного транспорта; роботизированные транспортные сред­ства.

После выбора технологического оборудования и вида транспортных средств производится компоновка поточной линии (рис.2).

Если позволяют про­изводственные площади и тип выбранных (разработанных) транспортных средств целесообразно выбирать прямолинейное рас­положение оборудования (варианты А и Б на рис.2).

При отсутствии достаточных пло­щадей нередко целесообразны компоновки с Г- и П-образными, зигзагообразными или кольцеобразными внешними контурами (вариант В и Г на рис.2). Расположение оборудова­ния у транспортного средства в два ряда или в шахматном по­рядке позволяет более рационально использо­вать производственную площадь цеха и экономить средства за счет применения транспортных средств (конвейеров) мень­шей длины (вариант Д на рис.2). Выбор рациональной структуры и компоновка являются важной предпосылкой разработки оптимальных планировок поточных линий.

Рис. 2 Варианты компоновки поточных линий

1 – рабочие места, 2 – операторы, 3 — рольганг, 4 – подвесной конвейер, 5 – скат, 6 – кольцеобразный рабочий конвейер, 7 – транспортный конвейер

Список литературы:

Горюшкин, А.А. Организация производства [Текст] / А.А. Горюшкин, Н.И. Новицкий. – М.: Кнорус, 2010 г. — 352 с.

Степанов, В.И. Логистика производства [Текст]: учеб. пособие / В.И. Степанов. – М.: ИНФРА-М, 2013. – 200 с.

Слак, Н. Организация, планирование и проектирование производства. Операционный менеджмент [Текст] / Н. Слак, С. Чеймберс, Р. Джонстон.- М.: ИНФРА-М, 2009.- 790с.

Принципиальные электрические схемы систем автоматизации

Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств (а также связей между ними), действие которых обеспечивает решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Принципиальные схемы служат основанием для разработки других документов проекта: монтажных таблиц щитов и пультов, схем внешних соединений и др.

Эти схемы дают детальное представление о работе системы и служат также для изучения принципа действия системы, они необходимы при производстве наладочных работ и в эксплуатации.

При разработке систем автоматизации технологических процессов принципиальные электрические схемы обычно выполняют применительно к отдельным самостоятельным элементам, установкам или участкам автоматизируемой системы, например, выполняют схему управления задвижкой, схему автоматического и дистанционного управления насосом, схему сигнализации уровня в резервуаре и т. п. Используя эти схемы, в случае необходимости составляют принципиальные электрические схемы, охватывающие целый комплекс отдельных элементов, установок или агрегатов, которые дают полное представление в связях между всеми элементами управления, блокировки, защиты и сигнализации этих установок или агрегатов. Примером таких схем может служить принципиальная электрическая схема управления насосной установкой, состоящей из насоса, вакуум-насоса и нескольких электрифицированных задвижек.

При всём многообразии принципиальных электрических схем в различных системах автоматизации любая схема, независимо от степени её сложности, представляет собой определенным образом составленное сочетание отдельных, достаточно элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, в заданной последовательности выполняющих ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам, усиление или размножение командных сигналов, их сравнение, превращение кратковременных сигналов в длительные и, наоборот, блокировку сигналов и т. п. К элементарным цепям могут быть отнесены типовые схемы включения измерительных приборов различного назначения.

Разработка принципиальных электрических схем всегда содержит определённые элементы творчества и требует умелого применения элементарных электрических цепей и типовых функциональных узлов, оптимальной компоновки их в единую схему с учётом удовлетворения предъявляемых к схемам требований, а также возможного упрощения и минимизации схем. В практике проектирования принципиальных электрических схем на базе опыта проектирования монтажа, наладки и эксплуатации различного рода систем автоматизации сложились некоторые общие принципы построения электрических схем. Вопрос о методах разработки принципиальных электрических схем в процессе проектирования систем автоматизации технологических процессов следует рассматривать в общем комплексе вопросов, связанных с контролем, управлением и регулированием данного объекта. Во всех случаях помимо полного удовлетворения требований, предъявляемых к системе управления, каждая схема должна обеспечивать высокую надёжность, простоту и экономичность, чёткость действий при аварийных режимах, удобство оперативной работы, эксплуатации, чёткость оформления.

Надёжность. Под надёжностью схемы понимают её способность безотказно выполнять свои функции в течение определённого интервала времени в заданных режимах работы. Это требование обычно обеспечивается целым рядом технических мероприятий, таких как применение наиболее надёжных элементов, приборов и аппаратов; оптимальные режимы их работы; резервирование малонадёжных или наиболее ответственных элементов или цепей схемы; автоматический контроль за неисправностью схемы; запретные блокировки, исключающие возможность проведения ложных операций; сокращение времени нахождения элементов схемы под напряжением и т. д.

Надёжность действия является главным требованием, которое предъявляется к схемам. Если при проектировании обеспечению надёжности действия схемы не будет уделено должного внимания, то все другие преимущества, которые имеет схема, могут быть утрачены. Требования к уровню надёжности схем регулирования, управления и сигнализации определяются оценкой последствий отказов их действия для конкретных участков технологического процесса. Иногда эти отказы могут явиться причинами возникновения или развития тяжёлых аварий.

Методы оценки надёжности и способы её повышения применительно к электрическим схемам подробно освещены в технической литературе.

Простота и экономичность проектируемых схем обеспечивается применением стандартной, наиболее дешевой аппаратуры и типовых (нормализованных) узлов; сокращением до минимума числа элементов в схеме и ограничением их номенклатуры; применением систем электропривода производственных механизмов, обеспечивающих высокие энергетические показатели в установившихся и переходных режимах работы, и т. п.

Существенное, а иногда и решающее значение при выборе схемы контроля и управления процессом на расстоянии имеет стоимость соединительных кабелей или проводов.

При проектировании принципиальной электрической схемы необходим тщательный анализ предъявляемых к этой схеме требований Если некоторые второстепенные требования значительно усложняют и удорожают схему, то эти требования следует пересмотреть. Решая вопросы экономичности схемы, необходимо учитывать не только капитальные вложения, но и ежегодные эксплуатационные расходы.

Чёткость действия схемы при аварийных режимах. Каждая принципиальная электрическая схема в системах автоматизации технологических процессов должна быть построена таким образом, чтобы при возникновении аварийных режимов, вызванных неисправностями в цепях управления, а также при полном исчезновении или снижении и последующем восстановлении напряжения питания в главных (силовых) цепях управления обеспечивалась безопасность обслуживающего персонала и предотвращалось дальнейшее развитие аварии, приводящее к повреждению механического или электрического оборудования и браку продукции.

При анализе работы схемы в аварийных режимах следует учитывать возможность перегорания предохранителей или отключения автоматов; появление короткого замыкания или замыкания на землю в различных точках схемы (в основном во внешних соединениях); обрыв проводов; сгорание катушек контакторов или реле; приваривания контактов и т. п. Принято рассматривать аварийный режим, возникающий в результате появления какой-либо одной неисправности, так как вероятность появления одновременно двух или более неисправностей в одной и той же схеме достаточно мала.

Удобство оперативной работы. Принципиальная электрическая схема должна обеспечивать оптимальные условия для работы оперативного персонала. Это требование предусматривает упрощение операций, производимых обслуживающим персоналом при управлении; сокращение числа органов управления; возможность простого и быстрого выбора необходимого режима работы; переключение с автоматического управления на ручное и обратно; снятие и введение блокировочных связей и зависимостей и т. д.

Удобство эксплуатации. Принципиальная электрическая схема должна быть спроектирована так, чтобы её эксплуатация в производственных условиях была предельно простой, требовала минимум затрат и внимания эксплуатационного персонала, обеспечивала возможность проведения ремонтных и наладочных работ с соблюдением необходимых мер безопасности.

Чёткость оформления. Оформление любой электрической схемы следует выполнять ясно, просто и компактно. Графическое оформление схемы должно способствовать наилучшему восприятию содержания схемы.

В процессе проектирования систем автоматизации различных технологических процессов принципиальные электрические схемы разрабатывают обычно в следующем порядке:

1. На основании функциональной схемы автоматизации составляют чётко сформулированные технические требования, предъявляемые к принципиальной электрической схеме.

2. Применительно к этим требованиям устанавливают условия и последовательность действия схемы.

3. Каждое из заданных условий действия схемы изображают в виде тех или иных элементарных цепей, отвечающих данному условию действия.

4. Элементарные цепи объединяют в общую схему.

5. Производят выбор аппаратуры и электрический расчёт параметров отдельных элементов (сопротивлений обмоток реле, нагрузки контактов и т. п.).

6. Корректируют схему в соответствии с возможностями принятой аппаратуры.

7. Проверяют в схеме возможность возникновения ложных или обходных цепей или её неправильной работы при повреждениях элементарных цепей или контактов.

8. Рассматривают возможные варианты решения и принимают окончательную схему применительно к имеющейся аппаратуре.

При составлении принципиально новых сложных электрических схем помимо проектной проработки и необходимых расчётов требуется тщательная экспериментальная проверка и отладка разработанной схемы на макете или на опытной установке.

Описанный метод разработки принципиальных электрических схем (интуитивный или, как его еще называют, ручной) в значительной мере зависит от способностей и опыта проектировщика, так как сам процесс составления схем по существу является творческим и основан на приспособлении к данным условиям отдельных, уже ставших стандартными решений или интуитивном отыскании новых. Сложность построения оптимального варианта усугубляется тем, что одним и тем же условиям может удовлетворять значительное число различных схем.

В настоящее время большое внимание уделяется внедрению в практику проектирования автоматизированных (машинных) способов выполнения схем, в том числе и принципиальных электрических, что призвано значительно улучшить качество документации и сократить сроки проектирования. Автоматизация проектирования в первую очередь необходима для разработчиков сложных систем автоматизации технологических процессов.

Правила выполнения схем

Принципиальные электрические схемы управления, регулирования, измерения, сигнализации, питания, входящие в состав проектов автоматизации технологических процессов, выполняют в соответствии с требованиями государственных стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим обозначениям, маркировке цепей и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем. Исключением является основная надпись чертежа, которую оформляют так же, как и основные надписи других чертежей, входящих в состав проекта; обозначение (шифр) схемы имеет порядковый номер по описи материалов проекта.

Перечень стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем, обозначению цепей, распространяемых на выполнение принципиальных электрических схем проектов автоматизации технологических процессов, приведены в разделе «Справочные материалы» методического обеспечения курса.

Из перечисленных там стандартов ГОСТ 2.701-84, ГОСТ 2.702-75 и ГОСТ 2.708-81 определяют общие требования и правила выполнения схем.

ГОСТ 2.709-72 устанавливает требования к обозначению цепей, а ГОСТ 2.710-81 — к буквенно-цифровым обозначениям элементов схем.

Общие требования по выполнению принципиальных схем систем автоматизации содержатся в ГОСТ 21.408-93 (п.4.4).

В этом ГОСТе указывается, что в зависимости назначения и применяемых средств автоматизации разрабатывают:

— принципиальные электрические и пневматические схемы контуров контроля регулирования и управления;

— принципиальные схемы питания.

Принципиальные электрические схемы управления электроприводами оборудования и трубопроводной арматуры включают в состав основного комплекта при управлении ими со щитов и пультов систем автоматизации.

Принципиальные схемы контуров контроля и регулирования допускается не разрабатывать, если взаимные связи приборов и аппаратов, входящих в них, просты и однозначны и могут быть показаны на других чертежах основного комплекта. Допускается совмещение схем различного функционального назначения (например, схемы питания со схемой управления) с соблюдением правил выполнения этих схем.

Все остальные стандарты устанавливают условные графические обозначения элементов схем. ГОСТ 2.701-84 помимо классификации схем, общих требований к их выполнению содержит также определение основных понятий, используемых в стандартах.

На чертежах принципиальных электрических схем системы автоматизации в общем случае должны изображаться:

— цепи управления, регулирования, измерения, сигнализации, электропитания, силовые цепи;

— контакты аппаратов данной схемы, занятые в других схемах, и контакты аппаратов других схем;

— диаграммы и таблицы включений контактов переключателей, программных устройств, конечных и путевых выключателей, циклограммы работы аппаратуры;

— поясняющая технологическая схема, схема блокировочных зависимостей работы оборудования;

— циклограмма работы оборудования;

— необходимые пояснения и примечания;

В зависимости от сложности проектируемого объекта указанные различные цепи могут изображаться совмещённо на одном чертеже или нескольких, либо для каждой из цепей разрабатываются отдельные схемы, например, принципиальные электрические схемы управления, сигнализации и т. п.

В качестве примеров выполнения принципиальных электрических схем на рис. 1 и 2 приведены схемы управления и сигнализации, которые иллюстрируют изложенные в настоящем разделе требования стандартов по правилам выполнения схем, условным графическим и буквенно-цифровым обозначениям элементов схем, обозначению цепей. Схемы выполняются без соблюдения масштаба; действительное пространственное расположение составных частей системы автоматизации, как правило, не учитывается или, при необходимости, учитывается приближённо.

Графическое обозначение элементов и соединяющие их линии связи необходимо стремиться располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечить наилучшее представление о взаимодействии её составных частей. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее число изломов и взаимных пересечений. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм.

Линии связи показываются, как правило, полностью. Однако в случае, когда это затрудняет чтение схем, допускается обрывать линии связи. Место обрыва линии связи заканчивается стрелкой, около которой указывают, куда эта линия подключается и (или) необходимые характеристики цепей, например, обозначение цепи, полярность и др. (см. рис. 2, обрывы линий 402, 404 и др.). Линии связи, переходящие с одного листа на другой, обрывают за пределами изображения схем. Рядом с обрывом указывается обозначение, присвоенное этой линии, например: маркировка провода и в круглых скобках номер листа схемы, на который переходит линия связи (см. рис. 2, обрывы линий 806 и А805).

Если в состав принципиальной схемы входит какое-либо устройство, имеющее самостоятельную принципиальную схему, то выделяется (очерчивается) сплошной линией, равной по толщине линии связи. Например, на рис. 1 указанным образом выделено устройство А1, представляющее стандартный блок управления электродвигателем, имеющий собственную принципиальную электрическую схему.

Рис. 1. Пример выполнения принципиальной электрической схемы управления

Рис. 2. Пример выполнения принципиальной электрической схемы сигнализации

Элементы, составляющие функциональную группу или устройство, не имеющее самостоятельной принципиальной схемы, могут на схемах выделяться штрихпунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, при этом указывается наименование функциональной группы, а для устройства — наименование и (или) его тип и (или) обозначение документа, на основании которого это устройство применено. На схемах можно также разграничить штрихпунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, элементы и устройства, расположенные в разных помещениях, с указанием наименования и (или) номера помещений.

На принципиальных электрических схемах при необходимости могут показываться элементы схем другого вида, например, элементы пневматических, гидравлических или кинематических схем, а также элементы, не входящие в данную установку, но необходимые для разъяснения принципа её работы. Графическое обозначение таких элементов и устройств отделяют на схеме штрихпунктирными линиями, равными по толщине линиям связи, и помещают надписи, указывая в них местонахождение этих элементов, а также необходимые данные. Так, на рис. 2 показано устройство Р1, представляющее собой поплавковое реле. Его данные и указания о местонахождении приводятся в перечне элементов данной схемы.

Схемы, как правило, выполняют для систем (объектов автоматизации), находящихся в отключённом (нерабочем) состоянии. Однако в случаях, когда возникает необходимость, допускается изображать отдельные элементы схем в каком-либо выбранном рабочем положении, оговаривая это на поле чертежа.

Элементы и устройства на принципиальных электрических схемах могут выполняться совмещённым или разнесённым способом. При совмещенном способе составные части элементов, например катушки, контакты и т. п., изображают на схеме в непосредственной близости друг к другу (как в собранном виде). Этот способ находит применение при изображении, например, регулирующих устройств, устройств промышленного телевидения и др.

При разнесённом способе составные части элементов и устройств или отдельные элементы устройств изображают на схеме в разных местах таким образом, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно. В этом случае схема состоит из ряда цепей, расположенных слева направо или сверху вниз, как правило, в порядке последовательности действия отдельных элементов схемы (строчный способ).

Предпочтительно отдельные цепи располагать в горизонтальную строчку, чтобы они читались слева направо, а вся схема, в целом, сверху вниз аналогично чтению текстового материала. При выполнении схемы строчным способом допускается нумеровать строки арабскими цифрами. Схемы, изображенные на рис. 1 и 2, являются примерами схем, выполненных разнесённым способом. Чтобы при разнесённом способе принципиальная электрическая схема читалась просто и понятно, необходимы специальные меры, которые позволили бы легко установить принадлежность элемента к соответствующему аппарату или устройству, а также отличительный признак элемента (катушка, контакт, ключ управления и т. п.). Это достигается, во-первых, введением специальной системы условных графических обозначений аппаратов и их отдельных элементов и, во-вторых, системой буквенно-цифровых обозначений элементов схем.

Рис. 3. Пример выполнения принципиальной электрической схемы питающей сети (однолинейное изображение)

Рис. 4. Пример выполнения принципиальной электрической схемы распределительной сети

При составлении принципиальных электрических схем иногда бывает целесообразно некоторые элементы показывать разнесённым способом, а другие, обычно конструктивные более сложные, — совмещённым. Допускается также при изображении элементов разнесённым способом на свободном поле схемы помещать условные графические обозначения элементов, выполненные совмещённым способом, например, схемы реле. Элементы, используемые в изделии частично, изображают полностью с указанием используемых и неиспользуемых частей (у реле, например, изображены все контакты).

Принципиальные электрические схемы питания, управления, измерения, сигнализации выполняют, как правило, в многолинейном изображении. Так, в частности, выполнены схемы на рис. 1 и 2. Однако схемы питающей сети системы электропитания иногда целесообразно выполнять в однолинейном изображении, так как в этом случае достигается сокращение объема графических работ и уменьшение размеров схемы без какой-либо потери наглядности и удобства пользования ею (рис. 3). При многолинейном выполнении схемы каждую цепь изображают отдельной линией, а элементы, содержащиеся в этих цепях, — отдельными условными графическими обозначениями. При однолинейном выполнении цепи с идентичными функциями изображают одной линией, а одинаковые элементы этих цепей — одним условным графическим обозначением.

Принципиальные электрические схемы электропитания выполняют, как правило, отдельно для питающей и распределительной сетей. Схема питающей и распределительной сетей могут изображаться на отдельных листах либо на одном, если распределительная сеть состоит из небольшого числа групп питания.

В нижней части схемы распределительной сети (рис. 4) помещается таблица, в которой перечисляют все электроприемники, питающиеся с данного щита питания, с указанием их позиций по заказным спецификациям, потребляемой мощности, напряжения и места установки.

Рис. 5. Пример выполнения матрицы для принципиальной электрической схемы распределительной сети

Таблица 1. Перечень элементов схемы на рис. 3

При составлении принципиальных электрических схем питания рекомендуется использовать специальную матрицу (рис. 5), позволяющую внести единообразие в выполнение схем. Матрицы должны быть предварительно изготовлены и размножены на отдельных листах. Матрица представляет собой разграфленную тонкими линиями заготовку для будущей схемы распределительной сети. При выполнении схемы необходимые цепи прочерчиваются жирным карандашом по линиям матрицы.

Данные об элементах, входящих в состав принципиальной электрической схемы — аппаратах, приборах и т. п., должны быть записаны в перечень элементов, который оформляется в виде таблицы. Пример выполнения перечня элементов сравнительно простой принципиальной электрической схемы приведен в табл. 1. Это перечень элементов схемы питающей сети, изображенной на рис. 3 (выключатели SА1, SА2 и предохранители FU1, FU2, установленные на питающей сборке РП-25, в настоящий перечень элементов не включены, так как они предусмотрены в проекте электроснабжения данного объекта).

В табл. 2 дан пример выполнения перечня элементов сложной принципиальной схемы, в которой имеется разбиение элементов на функциональные группы и поле схемы с целью облегчения поиска элементов разбито на зоны. Эти два примера иллюстрируют изложенные ниже требования к выполнению перечней элементов принципиальных электрических схем.

Связь перечня с условными графическими обозначениями элементов осуществляется через позиционные обозначения.

Перечень элементов помещают на первом листе над основной надписью схемы или выполняют в виде отдельного документа на листах формата А4 (в табл. 1 и 2 показано выполнение перечней элементов в виде отдельного документа). Продолжение перечня элементов, если они не размещаются над основной надписью, помещают слева от нее, повторяя заглавие таблицы.

Таблица 2. Пример выполнения перечня элементов сложной схемы

В графах перечня указывают следующие данные: в графе «Позиционное обозначение» — позиционное обозначение элемента, устройства или обозначение функциональной группы; в графе «Наименование» — наименование элемента в соответствии с документом (государственным или отраслевым стандартом, техническими условиями), на основании которого этот элемент применён, а также обозначение этого элемента; в графе «Количество» — количество элементов; в графе «Примечание» — технические данные элементов, не содержащихся в его наименовании (при необходимости); в графе «Зона» (для случаев, когда поля схемы разбиты на зоны) — обозначение зоны или номер строки (при строчном способе выполнения схемы), в которой расположен данный элемент.

Элементы в перечень записывают группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Например, в перечне элементов табл. 1 элементы разбиты на группы по щитам питания и в пределах каждой группы они расположены в алфавитном порядке и в порядке возрастания порядковых номеров. Для облегчения внесения изменений в перечень допускается оставлять несколько незаполненных строк между отдельными группами элементов, а при большом количестве элементов внутри групп — и между элементами.

Элементы одного типа с одинаковыми электрическими параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку. В этом случае в графу «Позиционное обозначение» вписывают только позиционное обозначение с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, а в графу «Количество» — общее количество таких элементов (см., например, запись VD1-VD3 и т. д. в табл. 2). При записи элементов, имеющих одинаковую первую часть позиционных обозначений, допускается записывать наименование элементов в графе «Наименование» в виде общего наименования (заголовка) один раз на каждом листе перечня либо записывать в общем наименовании (заголовке) обозначения документов, на основании которых эти элементы применены. Так, например, записаны реле от К4 до К12 в табл. 2. Все они типа МКУ-48-С и изготавливаются по общим техническим условиям РАО. 450. 002ТУ. Если в схеме выделяют отдельные функциональные группы и позиционные обозначения элементам присваивают в пределах этих функциональных групп, то в перечень элементы записывают отдельно по функциональным группам. Запись начинается с соответствующего заголовка в графе «Наименование» перечня; заголовок подчёркивается. В перечне элементов табл. 2 выделены функциональные группы =75, =81, наименование которых «Элементы управления электродвигателями М75, М81» подчёркнуто. Также выделена функциональная группа =77. Если в схеме имеются элементы, не входящие в функциональные группы, то при заполнении перечня записывают эти элементы без заголовка, а затем уже под соответствующим заголовком элементы, входящие в функциональные группы. Так, в табл. 2 в начало перечня внесены реле К13, К14 и ряд других элементов, которые не входят ни в одну функциональную группу.

В тех случаях, когда в схеме имеется несколько одинаковых выделенных функциональных групп, в перечне указывают количество элементов, входящих в одну функциональную группу, а общее количество одинаковых функциональных групп указывают в графе «Количество» на одной строке с заголовком. В перечне элементов табл. 2 в графе «Количество» рядом с наименованием функциональных групп =75 и =81 «Элементы управления электродвигателями М75 и М81» стоит цифра 2. Это означает, что количество элементов, указанных в перечне для одной функциональной группы, должно при заказе быть увеличено в 2 раза.

Если позиционное обозначение элементов в схеме принято составным, например, состоящим из позиционного обозначения элемента и обозначения функциональной группы, то в перечень в графу «Позиционное обозначение» записывают только позиционное обозначение элемента без обозначения функциональной группы. Например, все элементы, входящие в функциональную группу =75, на схеме имеют обозначения: =75-НL1, =75-КТ1 и т. д., а в перечень элементов в графу «Поз. Обозначение» внесено только их позиционное обозначение: HL1, КТ1 и т. д.

Принципиальные электрические схемы проектов автоматизации рекомендуется, как правило, выполнять на форматах чертежей, не превышающих формат А4 по ГОСТ 2.301-68, что создаёт определённые удобства при выполнении схем и при последующей работе с ними в процессе монтажа, наладки и эксплуатации систем автоматизации.

Рис. 6. Пример выполнения поясняющей технологической схемы

На поле схемы допускается при необходимости помещать указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей, которыми должны быть выполнены соединения элементов, а также указания о специфических требованиях к электрическому монтажу данной схемы.

Принципиальные электрические схемы систем автоматизации со сложными технологическими процессами рекомендуется дополнять поясняющей технологической схемой и схемой блокировочных зависимостей работы оборудования. Поясняющая технологическая схема выполняется в упрощенном виде с указанием всех агрегатов, входящих в состав данного технологического узла и участвующих в данной электрической схеме. Пример выполнения поясняющей технологической схемы приведен на рис. 6. На схеме показана технологическая связь трёх нагнетателей с задвижками, электродвигатели которых управляются по определённой программе. Схема блокировочных зависимостей и циклограмма работы оборудования должны указывать последовательность его работы.

Циклограммы работы аппаратуры, таблицы применяемости, пояснения и примечания помещают на принципиальных электрических схемах только в случаях, когда они необходимы и способствуют более лёгкому прочтению схемы.

В сложных схемах для облегчения нахождения составных частей реле, изображенных разнесённым способом, рекомендуется разбивать поле схемы на зоны, а около графического обозначения обмотки реле (справа) помещать таблицу с указанием в ней типов контактов реле (размыкающий, замыкающий), обозначений (номеров) контактов и место на схеме, адрес, где эти контакты расположены. По вертикали поля схемы границы зоны обозначаются буквами латинского алфавита (А, В. ), а по горизонтали — арабскими цифрами (1, 2, 3. ).

Схема, изображенная на рис. 1, представляет собой часть общей схемы управления группой нагнетателей, которая располагается на трёх листах. Листы эти разбиты на зоны. У реле, изображённых на схеме рис. 1, показано выполнение таблиц, в которых указаны места расположения контактов данного реле. Например, замыкающие контакты (в таблице они обозначаются буквой «з») реле =75 — КЗ расположены в зонах 4 В, 4 А, 12 А, 1 В, а размыкающие «р» — в зоне 12 А. Число клеток в таблице соответствует числу контактов реле. Незаполненные клетки указывают на то, что часть контактов данного реле в схеме не используется. Рекомендуется также на схеме помещать надписи, поясняющие назначение отдельных цепей схемы и т. п., как это показано на рис. 1 и 2 и др.

Условные графические обозначение элементов схем

Графическое обозначение элементов схем устанавливаются группой стандартов «Обозначения условные графические в схемах». С помощью этих графических изображений могут быть выполнены принципиальные электрические схемы проектов автоматизации практически любой сложности. Возможны случаи, когда возникает необходимость в применении каких-либо графических изображений, не предусмотренных стандартами. Тогда допускается принять нестандартизированные графические обозначения, приводя при этом необходимые пояснения на схеме. В проектах автоматизации находят применение многие условные графические обозначения, предусмотренные стандартами.

Условные графические обозначения элементов схем изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения (ГОСТ 2.747-68, ГОСТ 2.755-74, ГОСТ 2.756-76).

Условные графические обозначения элементов, размеры которых в стандартах не установлены, изображаются на схемах в размерах, в которых они выполнены в соответствующих стандартах на условные графические обозначения.

Допускается все обозначения пропорционально уменьшать, однако при этом просвет между двумя соседними линиями условного графического обозначения должен быть не менее 1 мм. Размеры условных графических обозначений можно и увеличивать, если это, например, необходимо для вписывания в них поясняющих знаков.

Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повёрнутыми на угол, кратный 90°, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Допускается также условные графические обозначения повёртывать на угол, кратный 45°, или изображать зеркально повёрнутыми. Если при повороте или зеркальном изображении условных графических обозначений может нарушиться смысл или ухудшиться читаемость обозначений, то такие обозначения изображаются только в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах.

Условные графические обозначения, содержащие буквенные, цифровые или буквенно-цифровые обозначения, допускается повёртывать против часовой стрелки только на угол 90 или 45°.

Графические обозначения должны выполняться линиями той же толщины, что и линии связи. Если в условных графических обозначениях имеются утолщенные линии, то они должны выполняться толще линий связи в 2 раза. Сами линии связи могут выполняться толщиной от 0, 2 до 1 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. При форматах схем 24 и меньше рекомендуется толщину линий связи принимать в пределах от 0, 3 до 0, 4 мм. Если на одной схеме изображаются цепи различного функционального назначения (например, силовые цепи, цепи управления и т. д.), то допускается их изображать линиями различной толщины. На одной схеме рекомендуется применять не более трёх размеров линий по толщине. Для упрощения схемы допускается несколько электрически несвязанных линий связи сливать в общую линию. При подходе общей линии к элементам каждую линию связи вновь изображают отдельной линией. В месте слияния линий связи каждую линию с обеих сторон помечают соответствующим обозначением цепи по ГОСТ 2.709-72.

Обозначение участков цепей служит для их опознания и может также отражать их функциональное назначение в электрической схеме. Требования к обозначению цепей принципиальных электрических схем определены ГОСТ 2.709-72 и проиллюстрированы на рис. 1, 2, 4. Согласно этому стандарту все участки электрических цепей, разделённые контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Участки цепей, проходящие через разъёмные, разборные или неразборные контактные соединения, должны иметь одинаковые обозначения. При необходимости стандарт допускает участкам цепей, проходящим через разъёмные контактные соединения, присваивать разные обозначения. Для возможности различения участков цепей, относящихся, например, к разным агрегатам, допускается в обозначении цепей добавлять последовательные числа и другие принятые для агрегатов обозначения, отделяя их дефисом. Например, в схеме на рис. 1 перед всеми обозначениями цепей управления стоит цифра 75, указывающая на принадлежность этих цепей электродвигателю М75.

Для обозначения участков цепей принципиальных электрических схем применяют арабские цифры и прописные буквы латинского алфавита. Цифры и буквы, входящие в обозначения, следует выполнять одним размером шрифта.

Последовательность обозначений должна быть от ввода источника питания к потребителю, а разветвляющиеся участки цепи обозначают сверху вниз в направлении слева направо. Реализация этого требования хорошо видна из рис. 1, 2 и 4. В процессе обозначения цепей допускается оставлять резервные номера.

При разработке принципиальных электрических схем следует придерживаться следующего порядка обозначения отдельных участков цепей:

1. Цепи переменного тока обозначают: LI, L2, L3. с добавлением последовательных чисел. Например, участки цепи первой фазы LI: L11, L12 и т. д.; участки цепи второй фазы L2: L2I, L22 и т. д.; участки цепи третьей фазы L3: L31, L32 и т. д. Допускается, если это не вызывает ошибочного подключения, обозначать фазы цепей переменного тока буквами А, В, С на рис. 1 принято последнее обозначение.

2. Силовые цепи постоянного тока обозначают: нечётными числами — участки цепей положительной полярности, чётными — участки цепей отрицательной полярности; входные и выходные участки цепи обозначают с указанием полярности: плюс «L+» и минус «L-». Допускается применять только знаки «+» или «-». Средний проводник обозначают буквой М. Допускается также обозначать силовые цепи постоянного тока последовательными числами.

3. Цепи управления, защиты, сигнализации, автоматики, измерения обозначают последовательными числами в пределах изделия или установки. Допускается перед обозначениями проставлять обозначения, характеризующие функциональное назначение цепи. В этом случае последовательность чисел допускается устанавливать в пределах функциональной цепи. При необходимости перед обозначениями цепей управления, защиты, сигнализации и измерения можно проставлять обозначение фаз переменного тока А, В, С (такие обозначения, например, показаны на рис. 1 и 2). Допускается в однофазных (фаза — нуль, фаза — фаза) схемах переменного тока участки цепей обозначать чётными и нечётными числами.

На принципиальных электрических схемах обозначения, как правило, проставляются: при горизонтальном расположении цепей — над участком проводника, при вертикальном расположении цепей — справа от участка проводника. В технически обоснованных случаях допускается проставлять обозначения под изображением цепи.

Чтение принципиальных электрических схем и особенно эксплуатация электрических установок значительно упрощается, если при разработке схем производить обозначение цепей по функциональному признаку в зависимости от их назначения. Так, например, может быть рекомендовано для цепей управления, регулирования и измерения использовать группу чисел 1-399, для цепей сигнализации 400-799, для цепей питания 800-999.

Вместо групп цифр функциональная принадлежность цепей принципиальной схемы может быть выражена и условно принятыми буквами.

Поточная линия — понятие и виды. Классификация и особенности категории «Поточная линия» 2020, 2020.

Читайте также

Рис. 1. Схема производства формового яблочного мармелада Пюре, предварительно протертое на протирочной машине через сито с диаметром ячеек 1,5 мм, подается насосом в смесители 1, которые служат для составления купажированного пюре с целью получения однородной массы. [читать подробнее].

Рис. 1. Схема производства формового яблочного мармелада Пюре, предварительно протертое на протирочной машине через сито с диаметром ячеек 1,5 мм, подается насосом в смесители 1, которые служат для составления купажированного пюре с целью получения однородной массы. [читать подробнее].

Каждый электрик должен знать:  Повышение коэффициента мощности в цепях синусоидального тока
Добавить комментарий