Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 7
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ
ОБОРУДОВАНИЯ 9
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса 9
1.2 Описание алгоритма работы механизма и основного
оборудования 14
1.3 Цель и задачи автоматизации, требование к системе
автоматизации 17
1.4 Разработка архитектуры системы автоматизации 18
Выводы по главе 1 20
2. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ 21
2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации 21
2.2 Выбор технических средств автоматизации 21
2.3 Разработка электрических схем соединения элементов
системы автоматизации 26
2.4 Разработка алгоритма управления и программного
обеспечения системы автоматизации 27
2.5 Разработка системы визуализации управления
технологическим процессом 37
2.6 Моделирование типового технологического режима 40
Вывод по главе 2 41
3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 42
3.1 Краткая характеристика подразделения и выпускаемой
продукции 42
3.2 Экономическая суть проекта 42
3.3 Расчет производственной программы 43
3.3.1 Расчет производительности 43
3.3.2 Расчет фактического годового фонда рабочего времени 43
3.4 Расчет сметы капитальных затрат 45
3.5 Расчет фонда заработной платы 47
3.6 Расчет годовой суммы амортизации 51
3.7 Расчет материальных затрат 52
3.8 Расчет прибыли 53
3.9 Расчет срока окупаемости проекта 54
3.10 Сводная таблица технико-экономических расчетов 56
Вывод по главе 3 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
ПРИЛОЖЕНИЯ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 63
ПРИЛОЖЕНИЕ В 64
Современный уровень автоматизации позволяет разработать систему управления почти для любого технологического процесса. Решение о необходимости автоматизировать или модернизировать объекта зависит от разумности внедрения нового оборудования и экономической целесообразности.
В дипломной работе будет рассматриваться участок горизонтального уравновешивания шпинделей главного привода толстолистового стана 5000 горячей прокатки. Прокатный стан 5000 производит стальной толстолистовой прокат для трубной промышленности, шириной до 4850 мм.
Во время эксплуатации толстолистового прокатного стана 500 возникла механическая проблема в соединительном узле при передаче крутящего момента с главного привода на рабочие валки через шпиндель. Безопасным расстоянием в соединительном узле является удержание зазора в 10 мм между рабочим валком и шпинделем. Если зазор не удерживать, то это может привести к поломке рабочего валка, треф, шпинделя, что приведет к остановке производства и приведет к убыткам.
В рамках выпускной квалификационной работы была поставлена задача, контролировать зазор 10 мм между рабочим валком и шпинделя через автоматизированную систему управления, чтобы сделать процесс более точным, эффективным и сократить внеплановые простои. Главное внимание уделяется на расчеты для определения необходимых параметров для обеспечения безопасной дистанции в 10 мм через контроль по позиции.
В первой главе выпускной квалификационной работы будет описан вест технологический толстолистового прокатного стана 5000 горячей прокатки, основного технологического оборудования. Также подробно описана система горизонтального уравновешивания шпинделей, поставлены цели и задачи автоматизации. Разработана архитектура системы автоматизации.
Вторая глава включает в себя расчеты для того, чтобы контролировать безопасную дистанцию 10 мм между рабочим валком и шпинделем. Выбор технических средств автоматизации, разработанную функциональную схему автоматизации, электрические принципиальные схемы, разработку алгоритма управления, визуализацию и моделирование технологическим процессом.
В третьей главе представлены технико-экономические расчеты проекта, которые содержат производственную программу, годовой фонд рабочего времени, прибыль до и после модернизации, срок окупаемости проекта.
Результаты модернизации системы уравновешивания шпинделей главного привода стана 5000 горячей прокатки представлены в заключении выпускной квалификационной работы.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана система автоматизации для модернизации системы горизонтального уравновешивания шпинделей главного привода стана 5000. В рамках выпускной квалификационной работы была выполнена задача, контролировать зазор 10 мм между рабочим валком и шпинделя через автоматизированную систему управления, чтобы сделать процесс более точным, эффективным и сократить внеплановые простои. Главное внимание уделяется на расчеты для определения необходимых параметров для обеспечения безопасной дистанции в 10 мм через контроль по позиции, что позволит устранить механическую проблему в соединительном узле.
Были выполнены поставленные задачи для достижения цели по модернизации системы автоматизации горизонтального уравновешивания шпинделей прокатного стана 5000:
- были определены необходимые параметры для обеспечения безопасной дистанции в 10 мм через контроль по позиции;
- разработан алгоритм управления для системы горизонтального уравновешивания шпинделей;
- создано программное обеспечение, обеспечивающего работу системы горизонтального уравновешивания шпинделей;
- подбор необходимого технологического оборудования;
- разработка программного обеспечения и HMI-панели для визуализации параметров технологического процесса.
В первой главе для модернизации системы была разработана архитектура системы для отображения каждого уровня и оборудования находящегося в нем.
Вторая глава включает в себя расчеты для того, чтобы контролировать безопасную дистанцию 10 мм между рабочим валком и шпинделем. Выбор технических средств автоматизации, разработанную функциональную схему автоматизации, электрические принципиальные схемы, разработку алгоритма управления, визуализацию и моделирование технологическим процессом.
В третьей главе были рассчитаны экономические показатели проекта, срок окупаемости проекта составил 1 год 11 месяцев. Рассчитанное значение индекса доходности составило более 1. Данные показатели позволяют считать внедрение системы автоматизации для модернизации системы горизонтального уравновешивания шпинделей главного привода стана 5000 экономически целесообразным.
