Водоотливная установка

m -число наблюдений;

e -число связей, накладываемых уравнением регрессии ( она равно числу искомых величин коэффициентов уравнения регрессий ). Значения E может изменяться от нуля и до 1 Связь между Х и Y тем теснее, чем меньше число Е.Число E будет равным нулью только тогда, когда все точки корреляционного поля лежат на линий регрессий. В нашем примере остаточная дисперсия д_R² = 0,0028.

E = = 0,25 (2.103)

Корреляционное отношение определяют из соотношения

r = 1-E = 1-0,25 = 0,86 (2.104)

Расхождение с ранее вычисленным значением корреляционного отношения, в пределах точности его определения таково:

ф = = 0,009 (2.105)

Таблица 2.8

Тип число	средние внешние Y	Отношение от общей средней Y = 0,26	Квадраты отклонений	Частота mi	Взвешенный квадрат отклонеий
2.7 2.9 1.2 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 2.4	11,2 11,8 12,4 12,9 13,1 13,6 14,1 14,3 15,0	-0,10 -0,07 +0,00 +0,01 +0,03 -0,04 -0,04 -0,05 -0,03	0,0100 0,0049 0,0000 0,0001 0,0004 0,0016 0,0016 0,0025 0,0009	5 36 27 63 29 33 11 7 4	0,0500 0,1764 0,0000 0,0029 0,00227 0,0099 0,0099 0,0112 0,0040

2.4 Расчёт надежности проектирумой системы автоматического управления

водоотлив насосный станция автоматизация

Расчёт надежности элементной базы проектируемой системы автоматического стабилизаций уровня приточных вод для условий рудника «Молодёжный» ГПК «Каратау» включает в себя нахождение величин надёжных показателей - средняя частота (интенсивность) отказов, наработка на отказ вероятность безотказной работы, вероятность отказа, коэффициент нагрузки, коэффициент ремонтно - пригодности, коэффициент профилактики, коэффициент вынужденного простая, коэффициент готовности по основным составляющим схемы системы автоматического управления по блокам микропроцессорного управления, блокам управления насосов, блокам реле, блокам питания блокам приёма-передатчика.

2.4.1 Средняя частота (интенсивность) отказов

;

где n- количество отказавших элементов за период эксплуатаций.

N-общее количество испытанных элементов за тот же период эксплуатаций.

T-период эксплуатаций.

2.4.2 Средняя частота (интенсивность) отказов для микропроцессорного блока управления

h = (2.106)

a) n=N_og + N_лэ + N_g +N_p +N_тp + N_т + N_k, где (2.107)

N_оу = 2 операционных усилителя типа к 140 8УД1.

N_лэ = 3 логических элемента из серий к 555.

N_g = 14 диодов типа КД510 А.

N_р = 42 резисторов серий ТВО-0.5.

N_тр = 4 транзистора типа КТ940А, КТ210А, КТ805.

N_т = 2 транзистора типа КТ601А.

N_к = 4 конденсатора типа КМ-6.

N = 2+3+14+42+4+2+4=71. (2.108)

б) n = n_оу + n_лэ + n_g + n_р + n_тр + n_т + n_к где

n_оу = 1 операционный усилитель типа К1408 УД1.

n_лэ = 2 логических элемента серий К555.

n_g = 4 диоды типа КД510А.

n_g = 12 резисторов типа ТВО-05.

n_тр = 2 транзистора типа КТ940А, ГТ210А.

n_т = 1 трансформатор типа ТПИМ.

n_к = 2 конденсатора типа КМП-6.

n = 1 + 2 + u + 12 + 2 + 1 + 2 = 24.

в) T = N_kg t_сут = 365 24 =8760 часов, где N_g = 365.

суток в одном календарном году

t_сут =24часа в одних сутках.

= 0,000054794 час^-1. (2.109)

2.4.3 Средняя частота (интенсивность) отказов для часового таймера

а) N = N_g + N_тр + N_р + N_лэ + N_триг + N_gч + N_nn + N_сn + N_nчв + N_сg. (2.110)

N_g = 5 диодов серии КД510А.

N_тр = 1 транзистор типа КТ817Г.

N_р = 12 резистор серии КД510А.

N_лэ = 4 логических элемента типа К555ЛА2.

N_триг = 2 триггера типа К555ТМ2.

N_gч = 1 делитель частоты серии К176НД13.

N_rn = 1 приемо-передатчик типа К555АП6.

N_сн = 1 счётчик импульсов типа К076 U E17.

N_nчв = 1 преобразователь часового времени типа НЕ18.

N_сg = 1 светодиод.

N = 5+1+12+4+2+1+1+1+1=29.

n = n_g+n_тр+n_р+n_лэ+n_триг+n_gч+n_nn+n_си+n_си+n_nчв+n_сg.

n_g = 2 диоды серии КД510А.

n_тр = 1 транзистор серии КТ817г.

n_р = 3 (транзистор) резистора серии ТВО-0.5.

n_лэ = 2 логических элементы типа К555 ЛА2.

n_триг = 1 типа К555 ТМ2 триггер.

n_gч = 1 делитель частоты типа К176ИД13.

n_nn = 1 приемо-передатчик типа К556АП6.

n_cи = 1 счётчик импульсов типа К176НЕ17.

n_nчв = 1 преобразователь часового времени типа К176НЕ18.

n_cg = 1 светодиод.

n = 2 + 1 + 3 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 14.

= 0,00010654 час^-1; (2.111)

2.4.4 Cредняя частота (интенсивность) отказов для реле уровня

; (2.112)

а) N = N_сg + N_р + N_кат + N_триг + N_nn + N_эс (2.113)

N_сg = 5 световодов.

N_р = 6 резистор серии ТВО.

N_кат = 4 катушки реле.

N_триг = 2 триггера типа К555 ТМ2.

N_nn = 2 приемо-передатчик типа К555 АП6.

N_эс = 1 элемент сравнения типа К555 АМ6.

N = 5 + 6 + 4 + 2 + 2 + 1 = 20.

б) n = n_сg + n_р + n_кат + n_триг + n_nn + n_эc.

n_cg = 3 светодиода.

n_р = 3 резистора серии ТВО-05.

n_кат = 2 катушки реле.

n_триг = 1 триггер типа К555 ТМ2.

n_nn = 1 приемо-передатчик типа К555 АП6.

n_эс = 1 элемент сравнения типа К555 АП6.

n = 3 + 3 + 2 + 1 + 1 + 1 = 11.

= 0,000139523 час^-1 (2.114)

2.4.5 Средняя частота (интенсивность) отказов для восьмиканального АЦП

(2.115)

а) N = N_эс + N_g + N _триг + N_р. (2.116)

N = 1 элемент сравнении типа КМ572 ПВ132.

N = 1 демультиплексор серии 564 ЕН184.

N = 1 триггер типа К555 ТМ2.

N = 9 резисторов типа ТВО-0.5.

N = 1 + 1 + 1 + 9 = 12.

б) n=n_c+n_g+n_триг+n_p

n_эc = 1 элемент сравнения типа КМ572 ПВ132.

n_триг=1 триггер типа К555 ТН5.

n_р= 2 резистора типа ТВО-0,5 n = 1+1+1+2=5.

л_АЦП= (2.117)

2.4.6 Средняя частота (интенсивность) отказов для программного блока управления

л_пбу= (2.118)

а) N=N_эс+ N_триг+ N_пп+ N_пэ+ N_ацп+ N_р; (2.119)

N_эс=2 элемента сравнения типа К555 АП6.

N_триг=5 триггеров типа К555 ТМ6.

N_пп=5 приема передатчиков типа К555 АП2.

N_лэ=4 логических элемента типа К555 Л+4.

N_АЦП=1 восьмиканальный АЦП типа КМ572 ПВ-132.

N_р9 резисторов типа ТВО-0,5.

N=2+5+5+4+1+9=26.

б) n=n_эс+ n_триг+ n_пп+ n_лэ+ n_ацп+ n_р;

n_эс=1 элемент сравнения типа К 556 АП-2.

n_лэ = 2 логических элемента типа К555 ЛА4.

n_триг = 2 тригерра серии К555 ТМ6.

n_пп = 3 приемо - передатчиков типа К555 АП - 2.

n_ацп = 1 восьмиканальный АЦП типа КМ 572 ПВ 132.

n_р = 3 резистора серий ТВо - 0,5.

n = 1+2+2+3+1+3=12.

(2.120)

2.4.7 Средняя частота (интенсивность) отказов для блока управления насосами

(2.121)

а) N = N_к + N_лэ + N_cg + N_р + N_g + N_nл + N_триг + N_сч (2.122)

N_к = 5 конденсатор типа К2871.

N_лэ = 31 логических элементов серии К555.

N_cg = 15 светодиоды.

N_p = 41 резисторов типа ТВО-0.5.

N_g = 49 диодов типа КД501А.

N_nn = 4 приемо-передатчиков серии К555 АП2.

N_триг = 9 триггеров типа К555 ТТ1.

N_сч = 2 счетчика типа К555 ИЕ5.

N = 5 + 31 + 15 + 41 + 49 + 4 + 9 + 2 = 156.

б) n = n_к + n_лэ + n_сg + n_p + n_g + n_nn + n_триг + n_сч

n_к = 3 конденсатора типа К2871.

n_лэ = 17 логические элемента серии К555 ЛА2.

n_cg = 5 светодиодов.

n_p = 18 резисторов серий ТВО-0.5.

n_g = 20 диодов типа К510А.

n_пп = 2 приемо-передатчика типа К555 НЕ5.

n_триг = 3 триггера типа К555 ТТ1.

n_сч = 2 счетчика типа К555 НЕ5.

n = 3 + 17 + 5 + 18 + 20 + 2 + 3 + 2 = 67.

= 0,000085937 час^-1 (2.123)

2.4.8 Средняя частота (интенсивность) отказов для блока реле

(2.124)

а) где N = N_р + N_g + N_кат + N_тр + N_оу + N_к;

N_p = 18 Резистор типа ТВО-05.

N_g = 6 диодов типа КД510А.

N_кат = 8 катушек реле.

N_тр = 12 транзистор типа КТ805БМ.

N_оу = 4 операционных усилителей типа К14089.

N_к = 4 конденсатор типа К2271.

N = 18 + 6 + 8 + 12 + 4 + 4 = 52.

б) n = n_р + n_g + n_кат + n_тр + n_к;

n_р = 8 резистор типа ТВО-05.

n_g = 3 диода серии КД510А.

n_кат = 1.

n_тр = 5 транзистор типа КТ805БМ.

n_к = 1 конденсатор типа К22 У1.

n = 8 + 3 + 1 + 5 + 1 = 18.

= 0,0002935 час^-1 (2.125)

Тогда средняя частота (интенсивность) отказов для всей принципиальной электрической схемы будет равно.

=

Наработка на отказ (период появления отказов) для блоков и узлов принципиальной электрической схемы

Т = . (2.126)

Наработка на отказ микропроссорного блока управления

T_МБУ = = 18250,17337 ч (2.127)

Наработка на отказ (период появления отказов) для часового таймера

Т_ЧТ = = 9385,79 ч (2.128)

Наработка на отказ (период появления отказов) для реле уровня

Вероятность безотказной работы для часового таймера

Q(t)_чт = = 0,51724 (2.129)

Вероятность безотказной работы для восьмикласного АЦП

Q_АЦП(t) = = 0,58333 (2.130)

Вероятность безотказной работы для блока управления насосами

Q_БУМ(t) = = 0,58167

Вероятность безотказной работы для приема-передатчика

Q_nn(t) = = 0,57051 (2.131)

Вероятность безотказной работы для блока реле

Q(t) = = 0,5327

Тогда средняя вероятность безотказной работы для всей приципиальный эл.схемы

Вероятность отказа для всех блоков

P(t) = ,

где n(t) - количество элементов, отказавших за время t;

N - количество испытуемых элементов.

K_мчт = =0,54 (2.132)

где Н_р = 44 + 16 + 4.5 + 18 = 82.5 mA

H_м = 87.2 + 22 + 8.2 + 36 = 153.4 mA

H_рлэ = 4 11=44 мA H_апэ = 4 21.8 = 87, 2 мA

H_ртрит = 2 8 = 16 мA H_нтриг = 2 11 = 22 мA

H_рпп = 1 4.5 = 4.5 мA H_апп = 1 8.2 = 8,2 мA

H_рсн = 1 18 = 18 мA H_асп = 1 36 = 36 мA

H_рлэ = 4 11 = 44 мA H_апэ = 4 21.8 = 87,2 мA

Коэффициент нагрузки для реле уровня

К_нру = = 0,64 (2.133)

H_а 45,4 10^-3

где H_р = 16 + 9 + 4 = 29мA H_н = 22 + 16.4 + 7 = 45.4мA

H_ртриг = 2 8 = 16мA H_нтрест = 2 11 = 22мA

H_рэс = 1 4 = 4мA H_аэс = 2 8.2 = 16.4мA

H_рпп = 1 4.5 = 9мA H_нпп = 2 1.7 = 7мA

Коэффициент испаравности для восьмиканального АЦП

К_нацп= = 0,72 (2.134)

где H_р = 4+8+10=22мA H_н = 7+11+12.5=30,5мA

H_рэс = 1· 4=4мA H_нэс = 1· 7=7мA

H_ртриг = 1· 8=8мA H_артиг = 1· 11=11мA

H_рд = 1· 10=10мA H_ад = 1· 12,5=12,5мA

Коэффициент исправности для прогграмного блока управления

К_нпбу = = 0,58 (2.135)

где H_р = 22,5 + 8 + 40 + 44 = 114.5mA A_п = 41 + 14 + 55 + 87.2 = 197.2mA

H_рпп = 5· 4.5=22.5мA H_нпп = 5 · 8,2 = 41мA

H_рэс = 2· 4=8мA H_аэс = 2 · 7 = 14мA

H_ртриг = 5· 8=40мA H_триг = 5 · 11 = 55мA

H_раэ = 4·· 11=44мA H_мпэ = 4 · 21.8 = 87,2мA

Коэффициент исправности для блока управления насосами

К_н = = 0,53 (2.136)

Н_н 879.6 10^-3

где H_р =341 + 18 + 72 + 36 = 467mA H_н = 675 + 32,8 + 99 + 72 = 879,6mA

H_рлэ = 31· 11 = 341мA H_мпэ = 31 ·21.8 = 675,8мA

H_рпп = 4 ·4,5 = 18мA H_нпп = 4· 8.2 = 32,8мA

H_ртриг = 9 ·8 = 72мA H_нтриг = 9·11 = 99мA

H_рсу = 2·18 = 36мA H_леч = 2· 36 = 72мA

Коэффициент исправности для приемо-передатчика

К_н = =0,5342 (2.137)

где H_р = 72 + 330 + 36 + 22.5 + 8 = 468,5mA

H_н = 99 + 654 + 72 + 42 + 11 = 877mA

H_ртриг = 9· 8 = 72мA Н_нтриг = 9· 11 = 99мA

H_рпэ = 30· 11 = 330мA Н_нтриг = 9· 11 = 99мA

H_рсу = 2· 18 = 36мA Н_нпэ = 30· 21,8 = 654мA

H_рпп = 5· 4.5 = 22.5мA Н_нсу = 2· 36 = 72мA

H_рсу = 1· 8 = 8мA Н_нсу = 1· 11 = 11мA

Тогда средний коэффициент нагрузки для всей принципиальной электрической схемы будет равен:

R_нер =

Коэффициент ремонтопригодности

К_р =

где t_п -время простая, необходимое для режима аппаратуры после отказа t_пр -время исправной работы аппаратуры.

Коэффициент ремонтопригодности для всей принципиальной электрической схемы

К_Р = = 0,0011. (2.138)

Коэффициент ремонтопригодности для всей принципиальной электрической схемы будет равен

К_пр = = 0,00096 (2.139)

где t_пр-время затрагиваемое на профилактику.

Коэффициент вынужденного простая для всей принципиальной электрической схемы будет равен

К_пр = = 0,0011 (2.140)

Коэффициент готовности для всей принципиальной электрической схемы будет

К₁ = = 0,9989 (2.141)

3. Организация производства

Основным электрооборудованием водоотливных установок являются приводные двигатели и пускозащитная аппаратура. Для привода насосов применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ, выполненные в рудничном исполнении или общего назначения. Как исключение, когда мощность шахтной сети не позволяет применить двигатели с короткозамкнутым ротором из-за значительных пусковых токов, применяют двигатели с фазным ротором. Обычно заводы-изготовители поставляют насосы укомплектованными двигателями, но могут и без них.

Необходимую мощность двигателя (кВт) для привода насоса определяют по формуле

(3.1)

где k -- коэффициент запаса мощности, равный 1,2 -f-1,3 при подаче до 100 м³/час и 1,1 -М,15 при подаче свыше 100 м³/час; Q -- подача насоса, м³/час; Н -- напор насоса с учетом высоты всасывания, м; у -- удельный вес воды, кН/м3; лн и пп -- к.п.д. соответственно насоса и передачи.

При расчетной мощности двигателя до 200 кВт принимают двигатели серий АО, BAO, 4A, ВР напряжением до 1 кВ, при больших мощностях -- двигатели серий А, АК, A3, АКЗ, АП, ВАО, «Украина» напряжением 6 кВ.

Электродвигатели «Украина» асинхронные, трехфазные, с короткозамкнутым ротором, в исполнении РВ предназначены для работы в стационарных подземных установках при температуре, окружающего воздуха от 2 до 40 °С и относительной влажности до 97 % при 35 °С. Электродвигатели нереверсивные, поэтому направление вращения указывается при заказе. Двигатели данного типа выпускают мощностью от 200 до 1600 кВт.

Электродвигатели устанавливают на общей фундаментной плите с насосом, который имеет непосредственную связь с двигателем упруго-демпфирующими муфтами.

Статор двигателя серии «Украина» состоит из станины, трубчатого воздушного теплообменника, магнитопровода и обмотки. Станина -- стальная, сварной конструкции, имеет две щеки, расположенные с обоих ее торцов и скрепленные продольными ребрами, которые помещены между двумя стальными цилиндрами. В щеках просверлены отверстия, в которые завальцованы концы стальных оцинкованных труб, выполняющих роль теплообменника. Количество рядов труб (от 1 до 4) зависит от мощности двигателя. Магнитопроводы статора и ротора имеют одно- или двухпакетное исполнение из лакированных листов электротехнической стали. В спинке и зубцах пакетов имеются аксиальные вентиляционные отверстия для прохода охлаждающего воздуха.

Обмотка статора - двухслойная, выполнена из жестких секций прямоугольной формы (медь марки ПСД, покрыта влагостойкой изоляцией класса В и уложена в открытые пазы прямоугольной формы). Обмотка ротора - короткозамкнутая, литая, алюминиевая, с закрытыми глубокими пазами трапециевидной формы или сварная, двухклеточная (верхняя клетка - латунь, нижняя - медь), с круглыми пазами.

Коробка выводов, укрепленная на патрубке к наружному цилиндру станины двигателя, рассчитана на ввод бронированного кабеля с заливкой кабельной массой или с сухой разделкой. При необходимости коробка может быть изготовлена для ввода кабеля марки ЭВТ. У электродвигателей установлены один наружный и один или два (при двухпакетном исполнении) внутренних вентилятора. Конструкция вентиляторов одинаковая - стальные, клепаные, с загнутыми назад лопатками.

Интенсивному охлаждению двигателей способствует наличие двух вентиляционных циклов: разомкнутого и замкнутого. По разомкнутому циклу воздух с помощью наружного вентилятора пропускается внутри труб теплообменника и выбрасывается наружу. По замкнутому циклу нагретый воздух, пройдя внутренний вентилятор, попадает в межтрубное пространство теплообменника, затем, охладившись, проходит внутрь двигателя, охлаждает лобовую часть обмотки статора и делится на несколько параллельных струй. Часть воздуха, пройдя над спинкой пакета статора, охлаждает вторую лобовую часть обмотки статора и попадает в вентилятор; другая часть воздуха проходит в воздушном зазоре между статором и ротором и через аксиальные каналы в зубцах и спинке, затем попадает в вентилятор.

Технические данные двигателей серии «Украина» приведены в табл. 3.1.

При напряжении до 1 кВ для привода насосных установок можно применять асинхронные двигатели серий ВР, ВАО, 4А в зависимости от категорийных условий шахт.

Таблица 3.1

В качестве пускозащитной аппаратуры для электродвигателей напряжением до 1 кВ применяют шахтные магнитные пускатели серии ПВИ, а при мощностях двигателей, превышающих допустимую для пускателей, и в зависимости от категории применения используют контакторы с принудительным гашением дуги в специальных оболочках. Для управления и защиты электродвигателей напряжением 6 кВ используют на шахтах, неопасных по газу и пыли, шкафы комплектных распределительных устройств типа КРУРН-6, а на шахтах, опасных по газу или пыли, КРУ типа КРУВ-6 или РВД-6.

Контроль за работой насосных установок и сигнализацию о ненормальных режимах работы выполняет аппаратура автоматизации.

4. Экономическая часть

4.1 Сметная стоимость оборудование

Таблица 4.1

№	Наименование оборудования	Тип	Количество	Цена за 1 ед.	Сумма тенге
1	2	3	4	5	6
	Микропроцессорный блок управления Часовой таймер
1	ДД1	К176ИЕ18	1	80	80
2	ДД2	К176ИД13	1	80	80
3	ДД3	К176ИД3	1	100	100
4	ДД4	К176ИЕ17	1	140	140
5	ДД5,ДД6	К176.ТМ2	2	50	100
6	ДД7	К176.ЛА2	1	25	25
7	ДА1	К170Д8	1	80	80
8	цифровой индикатор	ИВЛ-715	1	200	200
9	ключи КW1 - KW6	К547КП1	2	30	60
10	резонаторы ZQ1ZQ2	М20	2	60	120
11	транзисторы VT1КТ81	КТ817Г	1	25	25
12	диоды VД1- VД3	КД503А	3	25	75
13	светодиод HL1	АL307А	1	30	30
14	стабилитрон VД5	КС170А	1	25	25
15	резистор R10 R1- R9, R11- R12	ТВО-0,5	11	50	550
16	резистор переменный	РТИ-46Б	1	40	40
17	конденсатор С1-подс.	КТИ-25	1	60	60
18	конденсатор С2-пост.	КМ-6	1	60	60
19	Реле уровня реле промежуточное Р1- Р4	МКУ-48	4	110	440
20	микросхема ДР1	К155РЕ3	1	150	150
21	микросхема ДД2,ДД3	К155ТМ2	2	40	80
22-23	светодиоды HL1, HL2	АЛ307Г,ЛА	1	15	15
24	HLЕ	ЛА307	1	15	15
25	HL4	АЛ307	1	15	15
26	резисторы R1- R6	ТВО-0,5	6	50	300
27	конденсатор С1	КМ-6	1	30	30
28	светодиод HL5	ЛА307	1	15	15
	ВосьмиканальныйАЦП
29	микросхема ДД1	КМ572П В132	1	365	365
30	ДД2	К555ИЕ2	1	85	85
31	ДД3	К564ИЕ184	1	220	220
32	Семисегментный индикатор	АЛС324Б	1	45	45
33	Резисторы R1- R10, R11	ТВО-0,5,46	10, 1	60 50	600 50
	Программный блок управления
34	микропрцессоры серий К1001
35	ДД1.РЕ2	РЕ2	1	650	650
36	ДД3	ВМ-1	1	720	720
37	ДД5, ДД6	ВП1-34	2	660	1320
38	ДД7	ВП1-35	1	755	755
39	ПЗУ, ОЗУ, ДД2	К573.РФЗ	1	280	280
40	ДД4	531КР38	1	330	330
41	ПЗУ, ДД1	556РТ5	1	455	455
42	Регистр ДД8-ДД10	531КР28	3	435	1305
43	ПЗУ,ДД13	556РТЗ	1	455	455
44	ДД11	556.РТ14	1	480	480
45	Восьмиканальное АЦП ДА1	572ПВ.132	1	365	365
46	Ключи ДS1-ДS4	К547КП1	4	40	160
	Итого				11550
	Блок управления насосом
1	микросхемы ДД1,	К5556АП6	1	100	100
2	ДД2,ДД7,ДД22,ДД11 ДД14,ДД20,ДД21,ДД15	К555ЛА3	8	40	320
3	ДД1,ДД14	К555АП6	2	100	200
4	ДД16,ДД17	К555ИЕ5	2	200	400
5	ключи ДS1,ДS2	К284КН2	2	200	400
6	триггеры ДД2,ДД5,Д12 ДД14,ДД6	К555ТМ2	5	40	200
7	Логические элементы ДД4,ДД23 ДД24,ДД3	К555ЛА4	3	40	120
8	Опер. усилитель ДА1-ДА8	К1408УД1	8	250	2000
9	резистор ТВО-0,5R1	ТВО-0,5	1	50	50
10	конденсатор С1-С5	КМ-6	5	60	300
11	диоды VД1- VД49	КД510А	49	50	2450
	Итого				6540
	Количество блоков в БУН		7		45780
	Приемо-передатчик высокочастотный
1	микросхемы ДД1	К155ЛА3	1	40	40
2	ДА1,ДА2	1408УД1	2	250	500
3	транзисторы VТ1	КТ940А	1	200	200
4	VТ2	КТ961А	1	200	200
5	VТ3	КТ808А	1	250	250
6	VТ4	КТ808А	1	100	100
7	диоды VД1	КД803А	1	200	200
8	VД2, VД3- VД6	КД226Г	5	50	250
9	стабилитрон VД7, VД8	КС493А	2	25	50
10	VД10- VД13	Д814Г	4	25	100
11	резисторы R1- R11, R24	ТВО	19	60	1140
1	2	3	4	5	6
12	R13, R10, R5, R21, R23	РП1-46Б	4	60	240
13	конденсаторы С1-С4	КМ-6	4	60	240
	Итого				3510
	Блок реле БР
1	микросхемы ДД1-ДД10	1408УД1	10	250	2500
2	транзисторы VТ1- VТ10	КТ961А	10	200	2000
3	VТ11- VТ31	КТ805АМ	20	200	4000
4	реле промежуточное Р1 - Р20	РП-24	20	100	200
5	резисторы R1- R30	ТВО-0,5	30	50	1500
6	конденсаторы С1- С10	КМ-6	10	70	700
7	резисторы подстроечные	РА1- 46Б	10	80	800
	Итого				11700
	Количество блоков БР		21		245700
	Блок питания
1	микросхемы ДА1	К142ЕМ8А1	1	130	130
2	ДА2, ДА3	К14084Д1	2	250	500
3	Транзисторы VТ1	КТ827 В	1	220	220
4	VТ2	КТ825 Г	1	250	250
5	VТ3	КТ827 Г	1	220	220
6	VТ4	КТ828 А	1	200	200
7	VТ11, VТ5, VТ7	КТ973 А	3	50	150
8	VТ6	К3117 А	1	50	50
9	VТ8	КТ810 А	1	200	200
10	VТ9	КТ3107 А	1	25	25
11	VТ10	КТ3102 Г	1	25	25
12	VТ12	КТ834 А	1	80	80
13	Диоды VД3, VД4, VД8	КД226Б	2	50	100
14	VД12, VД13	КД226В	3	50	150
15	VД14, VД15	КД226Г	2	50	100
16	VД16	КД105А	1	30	30
17	VД19 - VД22	КД206В	4	50	200
18	Стабилитроны VД1, VД2	КС433А	2	25	50
19	VД5, VД9	КС220Ж	2	25	50
20	VД7, VД11	Д816Б	2	25	50
21	VД17, VД18	КС680А	2	25	50
22	Тиристор VS1	КУ112А	1	80	80
23	Резисторы: R1, R2, R4, R6, R7, R8 - R11, R13 - R17, R18 - R20, R22, R26, R32, R33 - R36.	ТВО - 0,5	23	60	1380
24	R23, R24, R30, R37, R39	ТВО - 0,2	5	60	300
25	R5, R12, R21, R25	РП1-46Б	4	60	240
26	R3, R31	С5 - 35 В	1	80	80
27	Конденсаторы: С1, С4, С9, С10, С11, С8, С6, С12, С13, С17, С19-22.	КМ6-1	15	60	900
	Итого				5810
	Количество блоков питания		2		11620
	Пульт управления	ТПО		2810	2810
	Кабель коммутации	КВТ	670	73 тг.м	48910
	Кабель коаксиальный	РК-75	1400	18 тг.м	25200
	Итого в составе водоотлива				395080

Для изготовления пульта, а также осуществления монтажно-наладочных работ работники из сторонных организации привлекатся не будут. Так как в ГПК «Каратау» имеются работники, занимающиеся соответствующими работами, им будет поручено внедрение спроектиронного оборудования. Для ускорения процесса вредрения разработанного проекта САУ режимом работы насосной станций в производство, с монтажно-наладочной бригадой будет составлен, заполнен договор на сумму 165 тыс. тенге, где оговорен в протоколе двухсменный режим работы в сутки.

4.2 Расчёт основных технико-экономических показателей по внедрению САУ электропривода насосной станции главного водоотлива

1. Возможная технологическая производительность водоотлива (без объёма вобопрятока в год)

Q_вти = (P₂ - P₁) N_см = (20000 - 14500) 8760 = 48180000 м³/год

где P₂ - техническая произвотительность оборудование после внедрения.

P₁ - технологическая производительность оборудования до внедрения в производства.

N_см - число часов работы в году.

2. Уровень автоматизации насосной станций

(4.1)

в процентах Y_A = Y_A100% = 0.98100 = 98%.

3. Повышение надежности технологического оборудования от внедрения САУ

Q_над = _над S_уд t_раб N_см = 0,18 8760 115425 = 182000000

где _над1.2 = (4.2)

_над1.2 =_над2 -_над1.

S_уд = P_ч S₀ = 13500 8,55 = 115425 тенге (4.3)

где P_ч - часовой объём воды, отливаемый на повероность

S₀ - стоимость 1м³ воды

t_раб - количество рабочих суток в году

t_см = количество часов работы в году

_над1.2 - степень надежности технологического оборудования до и после внедрения в производство

(4.4)

(4.5)

_над1,2 = 0,97 - 0,72 = 0,25.

4. Эффективность за счёт повышения срока эксплуатации технологического оборудования.

Q_{ф экс} = (T¹_экс2 - T_экс1) (P₂ - P₁) S_уд; (4.6)

где Т¹_экс = Т_экс1 (1+ _над1.2) = 8760 (1+0,25) = 10336,8тенге.

Q_{ф экс} = (10336 - 32430)[(20 - 14,5)10³] 115425 = 137000 тенге.

5. Экономический эффект от фонда зарплаты по числу высвобождение рабочей силы.

Q_фзп = Q_фзп1-Q_фзп2; Q_фзп = H_r - n_p. (4.7)

где H_r - среднегодовая зарплата работника;

n - количество работников.

а) операторы насоса

Q_фзп1 = H_см 12 n_р = 26560125 = 1593600 тенге.

Q_фзп2 = 26560121 = 318720 тенге.

Q_фзп = 1593600 - 318720 = 1274880 тенге.

б) дежурные электрики

Q_фзпдэ1 = 20170 12 5 = 1210200 тенге.

Q_фзпэ2 = 20170 12 = 242040 тенге.

Q_фзп2 = 1210200 - 242040 = 968160 тенге.

6. Затраты на расход электроэнергий при внедрении САУ.

Из расчёта мощности потребление электрической энергий САУ насосной станций составляет около 400 Вт.

Определим годовой расход электроэнергий.

Q_эн = S_эн P_сау (N_ст t_см - t_прост) = 8037554 кВт (4.8)

где S_эн -стоимость 1кВт электроэнергий 7,90 тг.

Р_сау -потребляемая мощность САУ.

Для трех горизонтов, где устоновлены по одному комплекту оборудования будет составлять.

(4.9)

Общий экономический эффект от внедрения САУ составит.

Q_т = Q_пр-Q_ст-Q_п-Q_по-Q_мн-Q_пр+Q_п+Q_фэкс+Q_ф³-Q_эн = 1103764 тг. (4.10)

5. Мероприятия по охране окружающей среды и технике безопасности

Шахтная вода на руднике «Молодёжный» является агрессивной.Степень агрессивности её на поверхность металлических частей оказывает значительный ущерб. Металические поверхности оборудования подвергаются коррозий и исправления воды влияет на здоровье ремонтно -обслуживающего персонала. Чтобы предотвратить и ограничить подверждению коррозий металлические части электрооборудования периодически должны окрашиваться сентикорриозной краской. Спроектированное оборудование должно иметь следующие конструктивные особенности при работе в условиях агрессивной среды:

1. Корпус пульта управления должен выполняться соответствующими условиями рудничного нормального исполнения.

2. Дверцы пульта должны иметь специальные резиновые прокладки.

3. Кнопки и ключи управления также должны проектироваться антикоррозионной прокладкой.

4. Для просмотра режимов коррекций и сигнализаций пульт управления должен оснащаться специальным окном.

Заключение

В воде разработки пректа на тему: «Разработка системы автоматического управления электроприводом насосной станций главного водоотлива для условии рудника «Молодёжной» ГПК «Каратау» были использованы все необходимые литературные источники, авторские свидетельства патентных разработок отечественных и зарубежных стран, справочные материалы по выбору элементов принципиальной схемы по расчёту надежности и динамических характеристик управляемого объекта, произведен технико-экономический расчёт. По окончаний работы над темой дипломного проекта можно сделать вывод, что цель разработки заключающаяся в повышении надежности уровня автоматизаций, централизованности, экономичности и безопасности режима работы насосной станций было достигнута.

Список использованной литературы

1. Технический проект.Книга 3.Электротехническая часть.Обработка горизонта 371м подземного рудника «Молодёжный».Пояснительная записка и чертежи.

2. Пояснительная записка к плану горных работ на 1982 год по парку молодёжный, утвержденная 2.12.81г А.Недагоном.

3. План горных работ на 1996г. по р-ку «Молодёжный» (Пояснительная записка) Утвержденная.

4. У.Титус, К.Шенк, «Полупроводниковая схемотехника».Москва, «Мир» 1991г.

5. Токхейм.Р. «Основы цифровой электроники».перевод с англиского,Москва «Мир» -1988г.

6. Материалы по патентоведению и авторских свидетельств.

7. Макаров М.А.Межкий.И.М.Линейные автоматические системы. «Радио и связь».

8. Емковский.A.M.Бороуский.Е.М. «Проектирование микропроцессорных устроиств» 1986г.

9. Файерштейн.В.С. Похбоит.А.Р. «Проектирование систем управления» 1984г.

10. Под редакций Евсеянко.Д.А. Микропроцессорный комплекты и микросхемы 1996г.

11. Клюев.В.А. Глазов.П.Д. Миндин.С.В. Техники чтения схем.М. 1989г.

12. Руденко.А.А.«Промышленная электроника»

13. Русев.В.М.,Русев.М.А. «Электроника».

Размещено на Allbest.ru

...