Для управления дискретными устройствами в линейке ПЛК Modicon M340 имеются модули, как с транзисторными, так и релейными выходами. Модули с транзисторными выходами являются более надежными, однако, модули с релейными выходами позволяют управлять устройствами, питание которых составляет 220 В переменного тока. Поэтому выбираем модуль BМХ DRA 0805 с количеством релейных выходов, равным 8. Основные технические характеристики модуля BМХ DRA 0805 приведены в табл. 4.5.

Модуль центрального процессора, выбор которого осуществлялся в пункте 4.2.1 имеет встроенный интерфейс промышленной сети, поэтому нет необходимости выбирать дополнительный сетевой модуль для управления ПЧ.

Таблица 4.5 - Основные технические характеристики модуля BМХ DRA 0805

Модуль BMX DRA 0805			Релейные выходы постоянного или переменного тока
Пороги рабочего напряжения	постоянный ток	От 10 до 34 В постоянного тока
	переменный ток	От 10 до 264 В переменного тока
Минимальная коммутируемая нагрузка			5 В постоянного тока / 1 мА
Переменный ток: резистивная нагрузка (AC12)	напряжение перем.тока	24 В		48 В	100…120 В	200…240 В
	Мощность	50 ВА (5)		50 ВА (6) 110ВА (4)	110ВА (6) 220ВА (4)	220ВА (6)
Переменный ток: индуктивная нагрузка (AC15)	напряжение перем.тока	24 В		48 В	100…120 В	200…240 В
	Мощность	24 ВА (4)		10 ВА(10) 24ВА (8)	10ВА (11) 50ВА (7) 110ВА(2)	10ВА (11) 50ВА (9) 110ВА(6) 220ВА (1)

Продолжение таблицы 4.5

Постоянный ток: резистивная нагрузка (DC12)	напряжение перем.тока	24 В
	Мощность	24 Вт (6) 40 Вт (3)
Постоянный ток: индуктивная нагрузка (DC13) (L:R=60 мс)	напряжение перем.тока	24 В
	Мощность	10 Вт (8) 24 Вт (6)
Рассеиваемая мощность		До 2,7 Вт
Потребление реле 24В(12)	Типичное	51 мА
	Максимальное	56 мА
0.1 · 106 циклов 0.15 · 106 циклов 0.3 · 106 циклов 0.5 · 106 циклов 0.7 · 106 циклов 1 · 106 циклов		1.5 · 106 циклов 2 · 106 циклов 3 · 106 циклов 5 · 106 циклов 10 · 106 циклов

1. Выбор модуля питания

Переда выбором модуля питания, необходимо предварительно произвести расчет потребляемой мощности всеми модулями. Требуемая мощность по выходу питания шасси 24 В, согласно официальной документации на модули питания, определяется по формуле:

Р_треб = I_сумм·10^-3·24 (4.2)

Где

I_сумм – суммарный ток, потребляемый всеми модулями монтажного шасси;

Р_треб – требуемая мощность.

Всего имеется 4 модуля: процессорный модуль, модуль дискретных входов, модуль дискретных выходов, модуль аналоговых входов.

Согласно техническим данным таблица 4.2, процессорный модуль потребляет 135 мА.

Согласно техническим данным таблица 4.3, модуль дискретных входов потребляет 160 мА.

Согласно техническим данным таблица 4.4, модуль аналоговых входов потребляет 45 мА.

Согласно техническим данным таблица 4.5, модуль дискретных выходов потребляет 56 мА.

Требуемая мощность модуля питания равна:

Р_треб = (135 + 160 + 45 + 56)·10^-3·24 = 9.5 Вт

В соответствии с полученной требуемой мощностью выбираем модуль питания BMX CPS 2000, с общей полезной мощностью равной 20 Вт. Основные характеристики модуля BMX CPS 2000 приведены в таблица 4.6.

Таблица 4.6 - Основные характеристики модуля BMX CPS 2000

Род тока в первичной цепи	Переменный
Первичное напряжение	100…240 В
Общая полезная мощность	20 Вт

Продолжение таблицы 4.6

Выходная мощность	8.3 Вт 3.3 В пост. тока питание логики ввода/вывода 16.8 Вт 24 В пост. тока питание модулей ввода/вывода 10.8 24 В пост. тока питание датчиков
Пределы по входному напряжению	85…264 В
Частота	50/60 Гц
Пределы по частоте	47…63 Гц
Полная мощность	0.07 кВА
Ток первичной цепи	0.61 А 115 В 0.31 А 240 В
Пусковой ток	60 А 240 В 30 А 120 В
Рассеиваемая мощность	8.5 Вт
Рабочая температура	0…60°С

1. Выбор монтажного шасси

Модуль питания занимает два слота монтажного шасси, модули центрального процессора и модули входов/ выходов занимают по одному слота монтажного шасси. Всего необходимо 6 слотов. Для линейки линейке ПЛК Modicon M340 имеются монтажные шасси с количеством слотов 4, 6, 8, 12. Выбираем шасси BMX XPB 0800, с количеством слотов, равным 8. Выбор шасси с количеством слотов 8, вместо 6 обосновывается тем, что в будущем АСУ может модернизироваться и расширяться, поэтому, выбор был сделан в пользу 8 слотов, чтобы иметь возможность добавить модули без замены шасси. Основные характеристики модуля монтажного шасси BMX XPB 0800 приведены в таблице 4.7.

Таблица 4.7 - Основные характеристики модуля монтажного шасси BMX XPB 0800

Количество слотов	8
Габариты (Длина - Высота - Толщина)	372.8*103.7*19 мм

1. Выбор датчиков

1. Выбор расходомера

Для контроля расхода воды и химических добавок требуется точный расходомер. Потому что качество продукта полностью зависит от пропорций всех компонентов, в том числе и воды. Поэтому выберем электромагнитный расходомер MT100E, его характеристики представлены в таблице 4.8.

Таблица 4.8 – Основные характеристики расходомера MT100E.

Выходной сигнал	150мВ - 200 мВ
Погрешность	0,1%±10мА
Цифровая частота	Частота на выходе 1-5000Гц

Продолжение таблицы 4.8

Порт и протокол цифровой информации	интерфейс MODBUS формат RTU, электрическая изоляция 1000 В
HART интерфейс	изготовлено по стандарту HART.

1. Выбор микроволнового датчика влажности

Для контроля качества выпускаемой продукции необходим Микроволновый датчик влажности для подвижных сред, выберем Hydro-Probe Orbiter он имеет следующие технические данные:

Корпус и измерительная головка выполнены из нержавеющей стали, лицевая пластина – алюмооксидная керамика. Возможно нанесение износостойкого покрытия. Монтаж датчика влажности обычно осуществляется на вертикальную квадратную балку сечением 25мм, которая приваривается к рычагу бокового скребка смесителя. Глубина проникновения излучения зависит от материала и составляет 75 – 100мм. Рабочее напряжение от 15 V ВС до 30 V DC, мощность 4 Вт. Рабочая температура 0 – 60 градусов С. Обращаем Ваше внимание, что зонд не измеряет влажность в замороженных материалах. Частота измерений 25 раз в секунду. Аналоговый выход 0 – 20мА или 4 – 30мА токовая петля. Средним значением влажности материала, выдачей сигналов старт/стоп, влажность/температура можно управлять через цифровой вход.

1. Выбор концевых выключателей

Для определения положения скипа и остановки его на верхней и нижней позиции необходимы концевые выключатели. Выберем xcmd2145l1 Характеристики которого приведены в таблице 4.9.

Таблица 4.9 – Основные характеристики xcmd2145l1.

Активация выключателя	30° кулачком
Кол-во полюсов	2
Температура окружающего воздуха для эксплуатации	-25...70 °C
Контактное сопротивление зажимов	≤ 25 мОм

1. Выбор тензодатчиков

Для измерения и дозирования компонентов в АСУ необходимы точные и надежные тензодатчики с диапазоном измерения 0-500кг, для этого подойдет тензодатчик на изгиб Zemic BM11-C3/C4-500kg-3B-SC. Класс точности данного тензодатчика 1,0.

1. Расчет и подбор автоматических выключателей

1. Общие сведения

При выборе автоматических выключателей (АВ) QF1 для защиты асинхронных двигателей (АД) от токов короткого замыкания (КЗ) и токовых перегрузок, необходимо учитывать следующее – номинальные значения напряжения U_ном.а и тока I_ном.а автомата, тока нагрузки I_ном.н и напряжения сети U_ном.с должны удовлетворять соотношениям: U_ном.а > U_ном.с, I_ном.а.> I_ном.н. Двигатели крана работают в повторно- кратковременном режиме, поэтому согласно литературе [3], для автомата защиты двигателей, работающих в повторно- кратковременном режиме, ток уставки электромагнитного расцепителя принимается, исходя из следующего соотношения, А:

(5.1)

где I_пуск – пусковой ток двигателя.

Для защиты двигателей будут использоваться специальные автоматические выключатели, разрабатываемые специально для защиты двигателей. Особенностью таких автоматов является нечувствительность к пусковым токам.

1. Выбор автоматического выключателя для защиты двигателя бетоносмесителя

Перед выбором АВ для защиты двигателя бетоносмесителя СБ-138Б, необходимо предварительно рассчитать параметры, на основании которых производится выбор АВ. Номинальный ток двигателя, согласно паспортным данным, приведенным в п.1 I_ном.д = 98 А. Пусковой ток двигателя рассчитывается по формуле, А:

(5.2)

где I_ном- номинальный паспортный ток двигателя, А; К_п – кратность пускового тока.