Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ
ОБОРУДОВАНИЯ НА АО «ЧТПЗ» 10
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса в цехе ТЭСЦ
№6 АО «ЧТПЗ» 10
1.2 Описание алгоритма работы механизма и основного технологического
оборудования 14
1.3 Цель и задачи автоматизации, требования к системе автоматизации 25
Выводы по главе 1 26
2 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ .... 28
2.1 Разработка архитектуры систем автоматизации 28
2.2 Разработка функциональной и структурой схем автоматизации 32
2.3 Выбор технических средств автоматизации 34
2.4 Разработка электрической принципиальной схем автоматизации 47
2.5 Разработка алгоритма управления и программного обеспечения системы
автоматизации 48
2.6 Разработка системы визуализации управления технологическим
процессом 74
2.7 Моделирование типового технического режима 78
2.8 Требования к персоналу, безопасности, энергоносителям и условиям
эксплуатации системы автоматизации 80
Выводы по главе 2 81
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 84
3.1 Расчёт производственной программы цеха 84
3.2 Расчет сметы капитальных затрат 88
3.3 Расчёт фонда заработной платы 90
3.4 Расчет годовой суммы амортизации 93
3.5 Расчет материальных затрат 94
3.6 Расчёт прочих затрат 95
3.7 Расчет РСЭО 95
3.8 Расчёт срока окупаемости проекта 96
3.9 Сводная таблица технико-экономических расчётов 97
Выводы по главе 3 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 101
ПРИЛОЖЕНИЕ А 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 104
ПРИЛОЖЕНИЕ В 105
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 106
Современные промышленные предприятия стремятся к повышению эффективности своих технологических процессов, сокращению времени производства и снижению затрат. Одним из ключевых инструментов достижения этих целей является автоматизация производственных систем. В этом контексте особую роль играет разработка и внедрение автоматизированных систем управления, которые позволяют оптимизировать работу оборудования, повысить качество продукции и снизить риск ошибок человеческого фактора.
Целью данной выпускной квалификационной работы является модернизация трубоподрезного станка КЖ9116Ф1, который используется в цехе ТЭСЦ №6 АО «ЧТПЗ». Трубоподрезной станок является одним из ключевых элементов технологического процесса в этом цехе и отвечает за обработку труб.
В рамках данного проекта проводится комплексное исследование технологического процесса и описание оборудования цеха ТЭСЦ №6. Особое внимание уделяется анализу работы трубоподрезного станка КЖ9116Ф1 и выявлению проблемных моментов, которые ограничивают его
производительность и качество работы.
Одним из основных направлений работы выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной системы управления, которая позволит оптимизировать процессы работы трубоподрезного станка и повысить его эффективность. Это включает в себя разработку архитектуры системы автоматизации, выбор технических средств, разработку структурной и функциональной схем, а также создание алгоритмов управления и программного обеспечения.
Также в рамках выпускной квалификационной работы проводятся техникоэкономические расчеты, которые позволяют оценить экономическую эффективность модернизации трубоподрезного станка, с учетом затрат на модернизацию, снижения затрат и увеличения производительности.
Результаты данного дипломного проекта будут иметь практическую значимость для предприятия, так как позволят повысить эффективность производства и снизить затраты.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была проведена модернизация трубоподрезного станка КЖ9116Ф1 в цехе ТЭСЦ №6 АО «ЧТПЗ». Целью модернизации было повышение эффективности работы станка, улучшение качества продукции и снижение затрат.
В процессе анализа оборудования и технологического процесса работы станка КЖ9116Ф1 были выявлены проблемные в работе станка и предложены пути решения их. Были разработаны требования к системе автоматизации.
Разработанная автоматизированная система управления для трубоподрезного станка включает в себя архитектуру системы автоматизации, выбор необходимых технических средств, разработку структурной и функциональной схем, а также алгоритмов управления и программного обеспечения. Была осуществлена также разработка системы визуализации управления технологическим процессом, что позволит операторам легко контролировать и управлять работой станка.
В результате модернизации трубоподрезного станка были достигнуты следующие результаты:
• повышение производительности станка за счет оптимизации процессов и внедрения новых алгоритмов управления;
• улучшение качества продукции путем устранения ошибок, связанных с влиянием человеческого фактора;
• сокращение времени производства и снижение затрат на энергию и материалы;
• улучшение условий работы операторов станка благодаря системе визуализации и автоматическому контролю параметров процесса.
Технико-экономические расчеты показали, что модернизация трубоподрезного станка является экономически оправданной мерой. Смета капитальных затрат, расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования, а также расчет прибыли и показателей рентабельности подтверждают положительные экономические эффекты от внедрения автоматизированной системы управления.
В заключение можно отметить, что разработка и внедрение автоматизированной системы управления для трубоподрезного станка в цехе ТЭСЦ №6 АО «ЧТПЗ» является актуальной и перспективной задачей, которая способствует повышению эффективности производства и обеспечивает более высокое качество продукции.
1. Сайт ПАО «ЧТПЗ» группы компании ТМК - https://chtpz.tmk-group.ru/ (дата обращения: 14.04.2023). (дата обращения 12.04.2023).
2. Микроконтроллеры S7-1200 - https://tehprivod.su/katalog/kontrollery-
siemens/simatic/s7-1200.html (дата обращения: 01.06.2023).
3. SIMATIC MARKET. Техника автоматизации https://simatic- market.ru/catalog/Siemens-CA01/#10045207/info/ (дата обращения 20.04.2023).
4. Кучина Е.В., Экономика организации: учебное пособие/ Е.В. Кучина - Челябинск: Изд-во РБИУ, 2017 - 52с.
5. ГОСТ 21.208-2013 "Обозначения условные приборы и средств
автоматизации в схемах" Изд-во стандартов, 2013. - 15 с.
6. Клотков И.Ю. Цель, задачи и характеристика типов автоматизации технологических процессов // Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral» №1 2019 - С. 148-152.
7. Индуктивные датчики ВБИ - https://sensor-com.ru/sensors/vbi-f60-40u-2111- z (дата обращения: 04.05.2023).
8. Каретникова, Т.М. Экономика предприятия (организации) Текст метод. указания по направлению «Экономика»/ Т. М. Каретникова; Юж.-Урал. гос. унт, Каф. Экон. теория и мировая экономика; ЮУрГУ. - Челябинск: Издательский Центр ЮУрГУ, 2013. - 21 с.
9. Попп Т.В., Определение экономической эффективности технических решений в дипломных проектах /Т.В. Попп - Екатерибург. Изд: УрГУПС, 2014. - 26 с.
10. Каталог Siemens,2018-196c.//https://www.siemens-ru.com (дата обращения: 04.05.2023).
11. Пантелеев В.Н., Основы автоматизации производства: Учебник для учреждений нач. проф. образования/ В.Н. Пантелеев, В.М. Прошин - 5-е изд., перераб. - Москва: Издательский центр «Академия», 2013. - 208 с.
12. Петров С.П., Теория автоматического управления: Методические указания/ С.П. Петров, А.С. Комаристый - ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УПНК», 2014. - 24 с.
13. Каталог продукции компании «ТЕКО» https://teko-com.ru/ (дата
обращения 10.05.2023)
14. Павлов Ю.А., Основы автоматизации производства: Учебное пособие - Издательство «МИСИС», 2017. - 280 с.