Тема: Разработка мехатронной системы подачи фланцевых заготовок

В условиях современной индустрии автоматизация производства является одним из ключевых факторов повышения его эффективности и конкурентоспособности. В этом контексте большое значение приобретают мехатронные системы, способствующие автоматизации и оптимизации деятельности предприятий.
Основная продукция рассматриваемого предприятие - шаровые краны. Одним из важных элементов шаровых кранов являются фланцы. Однако, существующая мехатронная система подачи фланцевых заготовок, в текущем ее состоянии, не обеспечивает требуемую производительность и надежность, а также имеет ряд сложностей при настройке и использовании. В рамках данной работы будет рассмотрена модернизация мехатронной системы подачи фланцевых заготовок, целью которой является улучшение производительности и надежности данного процесса.
Е(ель данной выпускной квалификационной работы - разработка мехатронной системы подачи фланцевых заготовок, что включает в себя разработку управляющем программы, HMI-панели, выбор необходимого оборудования. Для решения этих целей планируется выполнение следующих задач:
1) выбор системы привода;
2) выбор электродвигателей;
3) выбор сервоусилителей;
4) расчет нагрузочной диаграммы;
5) выбор редукторов;
7) выбор защитного оборудования;
8) разработка архитектуры системы автоматизации;
9) выбор датчиков технологических координат;
10) разработка принципиальной схемы системы;
11) написание программы и разработка HMI-панели для мехатронной
системы;
12) исследование математической модели схемы замещения электродвигателя мехатронной системы;
13) моделирование типовых режимов работы двигателя;
14) проведение технико-экономических расчетов для обоснования разработанной мехатронной системы.
Купить

В ходе дипломной работы была разработана мехатронная система подачи фланцевых заготовок.
С помощью известных данных была рассчитана необходимая мощность электродвигателей. На основе выбранных двигателей были подобраны сервоусилители для управления ими. Затем, зная характеристики электродвигателя был выбран подходящий редуктор.
В ходе разработки системы управления была разработана структура архитектуры системы автоматизации и выбраны контроллеры и датчики технологических координат. Составлена принципиальная электрическая схема подключения контроллера, датчиков и других устройств. Для управления системой была написана программа в среде ISPSoft. В программе, для взаимодействия ПЛК и зависимых от него устройств, была реализована структура управления Modbus RTU. Также в программе DOP-Soft была разработана HMI-панель для отслеживания и управления процессом.
Была выбрана и разработана векторная система регулирования скорости синхронного двигателя на постоянных магнитах. В результате моделирования САУ было выяснено, что перерегулирование скорости равно 1,09%, а динамическая ошибка при возмущении со стороны нагрузки отсутствует, что полностью соответствую требованиям к электроприводу. При этом отношение пускового момента к номинальному равно 1,23, что меньше табличного значения - 3.
Также были рассчитаны показатели экономической эффективности системы подачи фланцевых заготовок. Новая система позволит увеличить производственные показатели за счет ускорения цикла производства, уменьшения количества простоев, вызванных необходимостью периодической настройки и ремонта, а также она позволит экономичнее расходовать электроэнергию, благодаря новому подобранному электроприводу.
Теоретический срок окупаемости составил порядка 1 года и 5 месяцев.
Купить