Введение 4
1 Техническое задание 5
1.1 Назначение системы 5
1.2 Цели создания системы 5
1.3 Назначение и состав экструзионной линии 6
1.4 Критерий качества создаваемой системы 8
1.5 Перспективы развития и модернизации системы 8
1.6 Нормативно-техническая документация 9
2 Основная часть 10
2.1 Состав и назначение экструзионной установки 10
2.2 Описание технологического процесса экструзии пластиковой нити 12
2.3 Состав и назначение экструзионной установки 16
2.4 Технические характеристики экструзионной линии 17
2.5 Разработка профиля АС 18
2.6 Разработка структурной схемы АС 20
2.7 Комплекс технических средств 23
2.7.1 Оборудование нижнего (полевого) уровня 23
2.7.2 Оборудование среднего уровня 24
2.7.3 Оборудование верхнего (диспетчерского) уровня 26
2.8 Функциональная схема автоматизации 26
2.9 Разработка информационных потоков 30
2.10 Разработка схемы внешних проводок
2.11 Разработка алгоритмов управления экструзионной установки 38
2.11.1 Алгоритм сбора данных измерений 38
2.11.2 Алгоритм замены катушки 38
2.11.3 Алгоритм автоматического регулирования 38
2.12 Экранные формы АС 43
2.12.1 Разработка дерева экранных форм 45
2.12.2 Разработка экранной формы общей схемы 46
Заключение 48
Список публикаций студента 49
Приложение А Схема технологического процесса 51
Приложение Б Структурная схема АСУ ТП 52
Приложение В Функциональная схема автоматизации 53
Приложение Г Перечень входных/выходных сигналов 54
Приложение Д Схема соединения внешних проводов 55
Приложение Е Алгоритм сбора данных измерений 56
Приложение Ж Алгоритм смены катушки 57
Приложение К Дерево экранных форм 58
Приложение Л Экранная форма главного меню 59
Приложение М Экранная форма основных параметров 60
Приложение Н Экранная форма общего назначения 61
Аддитивные технологии - это одно из самых прогрессивных направлений ЗД-печати, позволяющее послойно наращивать форму объекта. Данный метод позволил изготавливать детали любой сложности и геометрии без каких-либо ограничений. Существуют множество технологий аддитивного производства для 3Д-печати (SLA, SLS, FDM), но наиболее распространённым является FDM (Fused Depsition Modelling) - технология трехмерной печати, при которой построение объекта идет за счет расплавления нити пластика, который через экструдер подается на рабочую поверхность. Именно поэтому, на сегодняшний день, качеству используемой нити уделяется большое внимание.
Различие качественных характеристик производимой нити и ряд других условий породили многообразие применяемого технологического оборудования и широкий спектр технологических схем установок по получению филамента. Известен широкий спектр экструзионных технологических линий, позволяющих производить комплекс мероприятий, начиная с подготовки сырья и заканчивая намоткой готовой нити на катушку и упаковкой продукции.
Экструзия представляет собой непрерывный технологический процесс, в результате которого готовые изделия получаются посредством продавливания расплавленного материала сквозь формующий инструмент (фильеру).
Задача автоматизации экструзионной установки заключается в обеспечении оперативного автоматизированного контроля качества получаемой пластиковой нити и управления технологическим оборудованием.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы управления установкой производства пластиковой нити, разработка функциональной схемы автоматизации, схемы соединения внешних проводок и другой проектной документации.
В результате данной работы была разработана система автоматизированного управления экструзионной линии.
Системы автоматизации экструдера, диспетчерского контроля и управления была спроектирована на базе промышленного компьютера Advantech с применением внешних модулей и плат, шины ISA и программного SCADA пакета Simple-Scada. Была разработана структурная и функциональная схемы автоматизации, позволяющие определить состав необходимого оборудования и количество каналов передачи данных и сигналов, а также схема внешних проводок, позволяющая проанализировать систему передачи сигналов от полевых устройств.
Возможностей программного обеспечения системы достаточно для полнофункциональной системы диспетчерского контроля и управления. Таким образом спроектированная САУ экструзионной установки не только удовлетворяет текущим требованиям к системе автоматизации, но и предоставляет запас для развития системы, соответствуя возрастающим в течение всего срока эксплуатации требованиям.
Для управления технологическим оборудованием и сбором данных были разработаны алгоритмы сбора данных измерений и алгоритм смены катушки. В заключительной части выпускной квалификационной работы были разработаны экранные формы общего назначения, главного меню и основных параметров.
Применение одного SCADA пакета на всех уровнях автоматизации экструзионной установки позволяет Заказчику сократить затраты на обучение персонала и эксплуатацию систем. Эта особенность играет положительную роль и при внедрении систем, существенно сокращая сроки подготовки и проведения пусконаладочных работ на объектах заказчика.
