Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ
ОБОРУДОВАНИЯ 8
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса 8
1.2 Цель и задачи автоматизации, требования к системе автоматизации 12
1.3 Обоснование выбора объекта и предмета автоматизации 15
2 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗАЦИИ 16
2.1 Разработка архитектуры систем автоматизации 16
2.2 Выбор технических средств автоматизации 19
2.3 Разработка функциональной схемы автоматизации 29
2.4 Разработка программного обеспечения системы автоматизации 33
2.5 Циклограмма 34
2.6 Разработка алгоритма работы системы управления 37
2.7 Разработка системы визуализации управления процессом 46
3 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 49
3.1 Расчёт производственной программы цеха 49
3.1 Расчёт сметы капитальных затрат 54
3.2 Расчёт фонда заработной платы 58
3.2 Расчёт годовой суммы амортизации 61
3.3 Расчёт материальных затрат 62
3.4 Расчёт прочих затрат 63
3.5 Расчёт РСЭО 63
3.6 Расчёт прибыли и показателей рентабельности 63
3.7 Расчёт срока окупаемости проекта 64
3.8 Сводная таблица технико-экономических расчётов 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
ПРИЛОЖЕНИЕ А 71
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 73
ПРИЛОЖЕНИЕ В 75
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 77
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 79
Для достижения успеха в своей деятельности предприятиям необходимо вносить существенные коррективы в прежнюю систему управления производством. В этом им помогает научно-технический прогресс, который предоставляет возможность автоматизировать производство. Современные разработки позволяют переложить выполнение многих функций сотрудников на специальные приборы, устройства и информационные системы.
Одной из важнейших задач является увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования и повышение качества разработки проектов. Решение этих проблем определяет уровень развития научно-технического прогресса в обществе. Современные средства вычислительной техники, новые методы представления и обработки информации, а также создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации играют важную роль в этом процессе.
Системы автоматизированного проектирования дают возможность разрабатывать и совершенствовать методологию проектирования на основе новейших достижений фундаментальных наук. Они способствуют развитию математической теории проектирования сложных систем и объектов. На сегодняшний день существуют и применяются средства и методы, которые обеспечивают автоматизацию рутинных процедур и операций, таких как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений и других задач.
Все эти современные средства и методы автоматизации значительно улучшают эффективность работы предприятий, позволяют сократить временные затраты, улучшить качество продукции и повысить общую производительность.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы была проведена модернизация системы автоматического заталкивателя труб в стан в трубопрокатном цехе №6.
В первой главе рассмотрели технологический процесс производства труб в цехе в целом, и на участке формовки 1020-1220 подробно. Было описано оборудование, которое используется на данный момент, к нему относятся релейноконтакторная схема подключения, двигатели постоянного тока.
Выявили проблемы участка: отсутствие современной автоматизации, участие человеческого труда. Составили цели и задачи для исправления действующей линии: сокращение численности обслуживающего персонала, повышение эффективности производственного процесса, повышение качества продукции, повышение ритмичности производства.
Во второй главе составили архитектурную схему автоматизации для наглядного представления уровней. Подобрали оборудование: контроллер для управления всей системой, HMI-панель для визуализации и управления за происходящим, станцию удаленного доступа для подключения датчиков, также к ней подобрали модули питания, индуктивные датчики для отслеживания заготовки на цепном заталкивателе и в стане, асинхронные двигатели подходящей мощности.
Разработали функциональную схему, что является важным этапом в процессе создания автоматизированной системы. Её цель состоит в создании графического представления, которое показывает взаимосвязь и взаимодействие различных компонентов системы в рамках выполнения задач автоматизации.
Составили циклограмму, что является алгоритмом автоматического режима управления данной системы, является последовательностью операций, которая описывает реакцию исполнительных элементов на изменение датчиков положения и присутствия.
Написали программу автоматического и ручного управления системы и выполнили ее визуализации с помощью HMI-панели.
В третьей главе подсчитали необходимые затраты для осуществления проекта: стоимость оборудования вышла 495000 руб, время на ремонтные работы снизились на 52 ч, производительность выросла на 45 труб/ч, итоговая прибыль в год составила 219400 руб. со сроком окупаемости в 6 месяцев.
Новая система была разработана с использованием надежного и современного оборудования, полностью соответствующего требованиям автоматизации.
В результате модернизации удалось значительно сократить время, затрачиваемое на обслуживание и ремонт оборудования. Для реализации системы автоматизации были разработаны функциональная схема и электрические принципиальные схемы, а также определена архитектура подключения основного оборудования с ясной функциональной принадлежностью каждого элемента управления.
