Электроэнергетика является важнейшей отраслью энергетики, от которой зависит экономическое благополучие и уровень жизни граждан нашей страны.
Одними из основных законов в области электроэнергетики являются Федеральный закон "Об электроэнергетике" от 26.03.2003 N 35-ФЗ [1] и Федеральный закон "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" от 23.11.2009 N 261-ФЗ [2].
Основными направлениями развития электроэнергетики являются:
- аудит состояния электросетевого комплекса и создание системы мониторинга распределительных электрических сетей с точки зрения обеспечения надежности и достаточности пропускной способности;
- выполнение работ по реконструкции и техническому перевооружению электрических сетей на основе обеспечивающих их надежное и эффективное функционирование новых электросетевых технологий и современного оборудования, соответствующего по своему уровню лучшим зарубежным образцам;
- оптимизация конфигурации и повышение надежности системообразующих и распределительных электрических сетей в целях повышения эффективности функционирования Единой энергетической системы России.
При рассмотрении перспектив развития электроэнергетики необходимо учитывать следующие тенденции:
- изменение географии электропотребления в стране, проявляющееся в смещении центров электропотребления в восточные регионы страны и в города европейской части России;
- рост сезонных и суточных пиковых нагрузок в Единой энергетической системе России.
Прогнозируется значительный рост объемов производства электроэнергии на базе атомных электростанций и возобновляемых источников электроэнергии.
Перспективные уровни производства электроэнергии определяются ожидаемой динамикой внутреннего спроса на нее, а также региональными стратегиями социально-экономического развития, особенно в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.
В современном мире огромное количество окружающих нас предметов изготовлены на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Применение станков с ЧПУ позволяет автоматизировать производство, значительно повысить производительность, а также качество выпускаемой продукции. Благодаря внедрению вычислительной техники стала возможной высокоточная и высокоскоростная обработка сложных деталей, особенно в условиях мелко- и среднесерийного производства.
Оснащение станков устройствами ЧПУ (УЧПУ) позволяет решить следующие проблемы:
- возросшие требования к точности изготовления деталей;
- недостаточно высокая производительность труда специалистов- станочников;
- нестабильность размеров деталей, которые изготовлены при участии чело-века;
- неизбежность брака из-за ошибок человека;
- высокая себестоимость продукции, обусловленная низкой производительностью труда и наличием брака;
- необходимость приобретения и содержания большого станочного парка;
- чрезмерные затраты на оплату труда большого количества станочников.
Объектом исследования в данной работе является модернизация вертикаль-но-фрезерного станка «Starag» под современную высокоэффективную технологию механической обработки.
Цель работы - разработка системы оптимального управления электроприводами подач и электроавтоматики вертикально-фрезерного станка «Starag».
В процессе работы была разработана и изготовлена система цифрового управления электроприводами подач и электроавтоматики вертикально-фрезерного станка «Starag»nyreM изготовления нового шкафа управления, разработки программ электроавтоматики станка для УЧПУ NC-210 компании «Балт- Систем».
Вертикально-фрезерный станок «Starag», для которого изготовлена система цифрового управления, эксплуатируется на заводе «Абакан-Пласт». Разработанная система управления электроприводами подач и электроавтоматики позволила значительно увеличить производительность станка, повысить точность обработки де-талей, автоматизировать технологический процесс.
Итогом выполнения ВКР является система оптимального цифрового управления электроприводами подач и электроавтоматикой двухшпиндельного универ-сально-фрезерного станка «Starag». Система разработана с использованием современного УЧПУ NC-210 компании «Балт-Систем». В состав электроприводов подач входят тиристорные преобразователи тока SIEMENS Simoreg, серводвигатели постоянного тока SIEMENS 1HU3.
В выпускной работе рассмотрены специфические особенности станка, для которого разработана система цифрового управления, приведены основные элементы системы числового программного управления станком, рассказано об этапах программирования УЧПУ, а также представлена структурная схема системы электроприводов подач с обратной связью по скорости и её основные элементы. Приведены экономические затраты на разработку системы цифрового управления и определен приблизительный срок ее окупаемости.
При разработке системы электроприводов подач использовались методики и решения, изложенные в научно-технической литературе. Настройка системы электроприводов подач осуществлялась с использованием технической документации элементов системы.
Система цифрового управления электроприводами подач успешно внедрена на предприятии «Абакан-Пласт».
Результаты ВКР были представлены на научно-практической конференции «Проспект Свободный 2020».