📄Работа №210538
Тема: ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ СТЕНДОМ КЛИМАТИЧЕСКОЙ КАМЕРОЙ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
122 листов
Год:
2021
Просмотров:
55
4920
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ВЫБОР И АНАЛИЗ 10
1.1 Физическая модель и описание шкафа 10
1.2 Функциональная модель вентиляции шкафа 20
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ШКАФА 22
2.1 Выбор элементной базы 22
2.2 Выбор корпуса шкафа 22
2.3 Выбор метода охлаждения шкафа 26
2.4 Выбор вентилятора 30
2.5 Выбор двигателя 37
2.6 Выбор решетки 43
2.7 Выбор охлаждающего элемента 43
2.8 CAD модель 49
2.9 Математическая модель 52
2.9.1 Математическая модель ДПТ 52
2.9.2 Математическая модель шкафа 56
2.10 Уравнение баланса системы 62
2.10.1 Уравнение баланса «ДПТ-вентилятор» 62
2.10.2 Уравнение баланса «Шкаф» 66
2.11 Расчет коэффициентов 69
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ 76
4 ПРОГРАММИРОВАНИЕ 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 91
ПРИЛОЖЕНИЯ 99
ПРИЛОЖЕНИЕ А 99
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 103
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ВЫБОР И АНАЛИЗ 10
1.1 Физическая модель и описание шкафа 10
1.2 Функциональная модель вентиляции шкафа 20
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ШКАФА 22
2.1 Выбор элементной базы 22
2.2 Выбор корпуса шкафа 22
2.3 Выбор метода охлаждения шкафа 26
2.4 Выбор вентилятора 30
2.5 Выбор двигателя 37
2.6 Выбор решетки 43
2.7 Выбор охлаждающего элемента 43
2.8 CAD модель 49
2.9 Математическая модель 52
2.9.1 Математическая модель ДПТ 52
2.9.2 Математическая модель шкафа 56
2.10 Уравнение баланса системы 62
2.10.1 Уравнение баланса «ДПТ-вентилятор» 62
2.10.2 Уравнение баланса «Шкаф» 66
2.11 Расчет коэффициентов 69
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ 76
4 ПРОГРАММИРОВАНИЕ 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 91
ПРИЛОЖЕНИЯ 99
ПРИЛОЖЕНИЕ А 99
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 103
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе разработан пульт управления стендом климатической камеры, представляющий собой специализированный шкаф промышленной автоматизации с интегрированной системой активного охлаждения. Актуальность исследования обусловлена повсеместной потребностью в автоматизации технологических процессов для повышения их надежности, экономической эффективности и снижения роли человеческого фактора, что особенно критично для точного поддержания микроклимата в испытательных комплексах. Основными результатами стали: создание физической и функциональной модели шкафа управления; подбор элементной базы системы вентиляции, включая расчет и выбор двигателя постоянного тока (ДПТ); разработка математических моделей ДПТ и тепловых процессов в шкафу; построение и визуализация модели системы управления в среде Altair Embed с синтезом регулятора; а также проектирование CAD-модели конструкции. Научная значимость работы заключается в комплексном подходе к моделированию электромеханической и тепловой подсистем управления, а практическая – в создании готового инженерного решения, обеспечивающего температурный режим для электронных компонентов пульта, что напрямую влияет на надежность всего стенда. Теоретической основой послужили труды Ю.И. Сулимова в области промышленных электронных устройств, исследования по конструированию машин, а также современные отраслевые материалы, посвященные рентабельности и функциональным возможностям программируемых шкафов автоматики.
📖 Введение
В мире, где человек не в состоянии уследить за огромным количеством появляющихся задач, задаются вопросом, как решить данную проблему. Данная проблема затрагивает многие процессы, такие как производственные и технологические в том числе бытовые, коммерческие, сельскохозяйственные сферы. В этих отраслях совещаются множество процедур, которые выполняются в строго заданном порядке, на который отводится определенный промежуток времени. Вот почему такие задачи должны решать средства автоматики, а за человеком останутся только функции контроля. Но иногда сложно представить какими именно возможностями обладают шкафы промышленной автоматизации и чем конкретно они могут помочь в той или иной сфере [1].
Автоматика - раздел или область науки и техники, которая включает в себя группу методов и технических средств, которые позволяют человеку не напрямую управлять и совершать контроль над производственными процессами и техническими устройствами [2].
В настоящее время во многих странах спроектировано множество программируемых устройств для предприятий электротехнической и электронной промышленности, которые кардинально меняют нынешние методы проектирования формирования устройств электроавтоматики [3]. Целями всего этого является: увеличение прочности, снижение затрат различных материалов, функционала и полномочий для управляющих технических средств, снижение материальных затрат для работоспособности на протяжении всего срока эксплуатации и улучшение эргономических свойств. Всю сумму
интеллектуальных технических средств по управлению и контролю технологическими оборудованиями пятью группами, а именно:
- программируемые коммутаторы нагрузки;
- программируемые технологические контроллеры;
- программируемые терминалы;
- промышленные компьютерные системы;
- цифровые регуляторы технологических параметров.
Предприятия России, которые напрямую занимаются проектированием средств управления технологическим оборудованием, не торопятся переходить на внедрение новых элементных баз. Так стандартизованные шкафы управления основанных на асинхронных электродвигателях до сих пор проектируются на базе релейно-контактных приборах, не смотря на множество более лучших вариантов их улучшения с использованием новейших элементов автоматического управления. В шкафах управления металлорежущими установками такая же ситуация, также как и у насосных, вентиляционных и компрессных установок. Например, система которой нужно поддерживать микроклимат в закрытой комнате, требуется установить в систему два электродвигателя привода для обеспечения подачи теплого воздуха, два электродвигателя привода отвода воздуха и несколько датчиков зонного контроля температуры, также необходима установка электронных регуляторов, а также около двадцать электромагнитных пускателей и реле, к тому же дополнительные электроэлементы зашиты, сигнализации и электромонтажа. При этом шкаф управления является довольно объемной конструкцией с внушительными габаритами [4].
В будущем электроника будет занимать главную роль в производстве. Также главную роль займет и улучшение механических автоматов, но лидирующей будет роль приборов и аппаратов с возможностью электронного управления. Главной частью практически всех технологических процессов станет электроника. Данное введение позволит множеству отраслей открыть для себя новые возможности [5].
Целью данной выпускной квалификационной работы является описание шкафа автоматизации, построение физической модели системы вентиляции, функциональной схемы, построение математической модели системы вентиляции, создание CAD модели и структурной схемы, выбор элементов для системы.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Построить физическую модель.
2. Разработать функциональную схему управления.
3. Выбрать элементы и устройства.
4. Создать 3D CAD модель одного из элементов.
5. Написать математическую модель.
6. Построить структурную схему.
7. Моделирование в VisSim.
8. Разработка схемы подключения.
Автоматика - раздел или область науки и техники, которая включает в себя группу методов и технических средств, которые позволяют человеку не напрямую управлять и совершать контроль над производственными процессами и техническими устройствами [2].
В настоящее время во многих странах спроектировано множество программируемых устройств для предприятий электротехнической и электронной промышленности, которые кардинально меняют нынешние методы проектирования формирования устройств электроавтоматики [3]. Целями всего этого является: увеличение прочности, снижение затрат различных материалов, функционала и полномочий для управляющих технических средств, снижение материальных затрат для работоспособности на протяжении всего срока эксплуатации и улучшение эргономических свойств. Всю сумму
интеллектуальных технических средств по управлению и контролю технологическими оборудованиями пятью группами, а именно:
- программируемые коммутаторы нагрузки;
- программируемые технологические контроллеры;
- программируемые терминалы;
- промышленные компьютерные системы;
- цифровые регуляторы технологических параметров.
Предприятия России, которые напрямую занимаются проектированием средств управления технологическим оборудованием, не торопятся переходить на внедрение новых элементных баз. Так стандартизованные шкафы управления основанных на асинхронных электродвигателях до сих пор проектируются на базе релейно-контактных приборах, не смотря на множество более лучших вариантов их улучшения с использованием новейших элементов автоматического управления. В шкафах управления металлорежущими установками такая же ситуация, также как и у насосных, вентиляционных и компрессных установок. Например, система которой нужно поддерживать микроклимат в закрытой комнате, требуется установить в систему два электродвигателя привода для обеспечения подачи теплого воздуха, два электродвигателя привода отвода воздуха и несколько датчиков зонного контроля температуры, также необходима установка электронных регуляторов, а также около двадцать электромагнитных пускателей и реле, к тому же дополнительные электроэлементы зашиты, сигнализации и электромонтажа. При этом шкаф управления является довольно объемной конструкцией с внушительными габаритами [4].
В будущем электроника будет занимать главную роль в производстве. Также главную роль займет и улучшение механических автоматов, но лидирующей будет роль приборов и аппаратов с возможностью электронного управления. Главной частью практически всех технологических процессов станет электроника. Данное введение позволит множеству отраслей открыть для себя новые возможности [5].
Целью данной выпускной квалификационной работы является описание шкафа автоматизации, построение физической модели системы вентиляции, функциональной схемы, построение математической модели системы вентиляции, создание CAD модели и структурной схемы, выбор элементов для системы.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Построить физическую модель.
2. Разработать функциональную схему управления.
3. Выбрать элементы и устройства.
4. Создать 3D CAD модель одного из элементов.
5. Написать математическую модель.
6. Построить структурную схему.
7. Моделирование в VisSim.
8. Разработка схемы подключения.
✅ Заключение
В рамках проделанной выпускной квалификационной работы была разработана система вентиляции для пульта управления стендом.
Создана физическая модель шкафа и функциональная модель системы вентиляции данного шкафа.
Были рассмотрены и подобраны элементы для данной системы.
При выборе элементной базы был произведен расчет для вентилятора и исходя из расчетов был выбран подходящий двигатель постоянного тока.
Построена математическая модель двигателя постоянного тока и шкафа управления.
Рассчитаны коэффициенты на основе итоговой математической модели для будущей структурной схемы.
Построена и визуализирована модель управления системой вентиляции с помощью прикладного пакета Altair Embed 2019.1.
Спроектирована CAD-модель шкафа со всеми его компонентами.
Были найдены эмпирическим путем недостающие элементы для структурной схемы.
Введен регулятор и на основе подбора его коэффициентов были подобраны самые оптимальные значения.
Создана физическая модель шкафа и функциональная модель системы вентиляции данного шкафа.
Были рассмотрены и подобраны элементы для данной системы.
При выборе элементной базы был произведен расчет для вентилятора и исходя из расчетов был выбран подходящий двигатель постоянного тока.
Построена математическая модель двигателя постоянного тока и шкафа управления.
Рассчитаны коэффициенты на основе итоговой математической модели для будущей структурной схемы.
Построена и визуализирована модель управления системой вентиляции с помощью прикладного пакета Altair Embed 2019.1.
Спроектирована CAD-модель шкафа со всеми его компонентами.
Были найдены эмпирическим путем недостающие элементы для структурной схемы.
Введен регулятор и на основе подбора его коэффициентов были подобраны самые оптимальные значения.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.