Тема: Проектирование автоматизированной системы управления многосекционного траспортного рольганга
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.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 8
I.I Описание технологического процесса ТПЦ №1 8
1.2 Описание работы исследуемого механизма и технологического процесса 10
1.3 Основные требования к объекту 11
2 ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
15
2.1 Обзор возможных решений 15
2.1.1 Контактные датчики положения 15
2.1.2 Бесконтактные датчики положения 17
2.1.3 Выбор рода тока и типа двигателя 19
2.1.4 Обзор редукторов 22
2.2 Основные узлы системы 24
2.3 Описание функциональной схемы 25
3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 26
3.1 Выбор силового оборудования 26
3.1.1. Расчет мощности двигателя 26
3.1.2. Выбор двигателя и редуктора 34
3.1.3. Приведение статических моментов и моментов инерции к валу
двигателя 35
3.1.4. Предварительная проверка по нагреву и производительности 40
3.1.5. Выбор преобразователя частоты 43
3.1.6. Выбор трансформатора 44
3.1.7. Выбор сглаживающего реактора 47
3.1.8. Выбор автоматического выключателя 48
3.1.9 Выбор контактора и предохранителя 50
3.2 Выбор элементов информационной цепи 52
3.2.1 Выбор управляющего устройства 52
3.2.2 Выбор датчика скорости 54
3.2.3 Выбор блока питания системы управления 59
3.3 Разработка HMI интерфейса 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Электрическая функциональная схема 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Электрическая принципиальная схема 72
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Таблица тэгов 74
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Дерево программы
📖 Введение
Таким образом, создание систем компьютерной поддержки автоматизации технологических процессов, сочетающих доступность, простоту реализации, многофункциональность, открытость, способность учитывать специфику конкретной производственной (технологической) системы, ориентированность на пользователя с относительно невысоким уровнем подготовки в сфере информационных технологий, а также возможность эффективной реализации на вычислительных средствах, имеющих ограничения по своим функциональным возможностям, является актуальной задачей.
Целями выпускной квалификационной работы являются разработка электропривода транспортирующего рольганга, системы управления и ее внедрение, обеспечение условий безопасности, и эргономики, простоты и надежности.
По исходным данным механизма и кинематической схеме определяются основные элементы системы, рассчитываются нагрузки и предварительная мощность двигателя. Далее рассматриваются возможные решения задач, выбирается род тока и тип двигателя, типы датчиков и их принцип работы, а также основные элементы системы. После выбора всех основных элементов вычерчивается электрическая функциональная схема, где указывается взаимосвязь всех элементов между собой. Выбор двигателя производится на основе особенностей конструкции механизма и расчета среднеквадратичного момента за время цикла, производится проверка по нагреву и производительности. После выбора двигателя преобразователь частоты.
После выбора силовой части, производится проектирование системы управления. На основании требуемого количества портов входа/выхода и функциональных возможностей выбирается управляющее устройство. Элементы коммутации и индикации, датчики определения наличия трубы, крайних положений, а также вспомогательные элементы выбираются на основании обеспечения надежности работы системы, с учетом требуемых токов и напряжений, а также дополнительных требований к системе.
После окончательного выбора элементной базы, расчета необходимых параметров вычерчивается принципиальная электрическая схема.
Далее, в программной среде TIA Portal, на основании заданного алгоритма работы объекта, пишется программа и проектируется HMI.
Спроектированная система проверяется при различных нагрузках, и, на основании снятых данных, строятся статические характеристики двигателя.
Значения пусковых и установившихся токов сопоставляются с полученными на осциллограммах, в результате чего, формируются заключения, выводы, недостатки, доработки и перспективы системы.
✅ Заключение
Перед проектированием были сформированы требования к системе, а так же электроприводу рольганга.
С точки зрения электропривода, было необходимо обеспечить заданный момент, перегрузочную способность и уложиться в требования по производительности.
В качестве электромеханических преобразователей были рассмотрены двигатели постоянного и переменного тока. На основании требований к регулированию, пуску, работы в статических режимах был выбран асинхронный двигатель.
В качестве датчиков определения наличия трубы на секции были выбраны индуктивные, для определения крайних положений были выбраны концевые выключатели.
Задача обеспечения индикации была решена при помощи разработки SCADA системы, регулирование и поддержание скорости реализовано с помощью преобразователя частоты и расчета необходимых коэффициентов и постоянных времени.
Алгоритм работы данного механизма осуществляется при помощи разработанной программы.
На основании требуемого технологического процесса была спроектирована система управления электроприводом рольганга, было выбрано управляющее устройство, релейная аппаратура, устройства защиты и вспомогательные элементы системы управления.
Считаю, что поставленные задачи решены, а предъявленные требования выполнены.





