Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 7
1 НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К МАНЕВРОВОМУ
УСТРОЙСТВУ 8
1.1Назначение 8
1.2 Устройство и принцип действия 8
2 ВЫБОР СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ 10
2.1 Исходные данные 10
2.1.1 Анализ системы электропривода 10
2.2.1 Расчет моментов 12
2.2.2 Предварительный выбор мощности двигателя 16
2.3 Предварительный выбор редуктора 17
2.4 Приведение статических моментов и моментов инерции к валу
двигателя 22
2.5 Расчет силовой части 26
3 РАСЧЕТ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 32
3.1 Расчет сопротивлений двигателя 32
3.2 Расчет необходимых параметров 32
4 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПУСК И ТОРМОЖЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ .... 37
5 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 38
6 ОПИСАНИЕ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА И СПИСКА
СИГНАЛОВ 45
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗАЦИИ 52
8 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗАЦИИ 55
9 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 57
10 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ 61
11 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
На сегодняшний день многие предприятия проводят модернизацию существующих производственных линий с целью снизить затраты на обслуживание и ремонт, повысить производительность и добиться наибольшей эффективности производственного процесса.
Современные технические решения в области автоматизации технологических процессов позволяют существенно упростить работу операторов и обслуживающего персонала, расширить функциональные возможности производственных систем и тем самым повысить конкурентоспособность предприятия.
В рамках данной работы мы рассмотрим техническое решение по модернизации маневрового устройства станции разгрузки вагонов.
Маневровое устройство или маневровая лебедка - это устройство, предназначенное для передвижения и точной остановки железнодорожного состава на участке погрузки-разгрузки взамен локомотива.
Изначальная система регулирования скорости построена на основе схемы генератор - двигатель. Данная схема позволяет регулировать скорость движения в зависимости от подключаемых сопротивлений в обмотки возбуждения генератора.
Существенными недостатками данной системы являются:
• относительной низкий КПД (<80%);
• высокая стоимость изготовления и обслуживания;
• большие массогабаритные показатели, которые требуют много места при размещении.
В данном курсовом проекте рассматривался процесс модернизации привода маневрового устройства станции разгрузки вагонов.
На первом этапе модернизации были рассчитаны моменты режимов движения подвижного состава. Основываясь на данных расчетах был выбран двигатель DRS315K фирмы «SEW EURODRIVE», а также построена нагрузочная диаграмма с учетом динамических моментов. В качестве частотного преобразователя подобран модуль управления SINAMICS G120 6SL3244-
0BB12-1FA0 и активный модуль питания SINAMICS SINAMICS G120 6SL3224- 0XE41-3UA0 компании «SIEMENS». Для защиты привода использовались разъединители нагрузки «ARROW BLOC» с предохранителями номинальный ток которого 400А, так как это является ближайшим к расчетному значению номиналом. Для повышения коэффициента мощности и защиты преобразователя частоты от провалов и наводок из сети, а также снижения влияния от выбросов преобразователем частоты гармоник высокого порядка в сеть, был взят сетевой дроссель ED3N.
На втором этапе были рассчитаны и построены статические характеристики электропривода маневрового устройства. Затем производились построения переходных характеристик. Выбранный двигатель был проверен по перегрузочной способности и по перегреву. Были произведены расчеты энергетических показателей электропривода.
Следующим этапом была разработка алгоритма автоматизации управления маневрового устройства и пульта управления автоматизацией. Были составлены сигналы на управление электроприводом. На их основе разработана функциональная схема автоматизации. В качестве блока управления взят программируемый контроллер S7-1200 фирмы «SIEMENS». Для расширения количества входных сигналов системы выбран модуль дискретных входов SM 1221 8DI. Для определения положений состава использовался оптический датчик BEN3M-PDT фирмы «Autonics». Для контроля загруженности состава с вагонами установили датчик усилия BM14A. Затем был выбран блок питания RS-35-24 — AC/DC компании «Mean Well».
Четвертым этапом была разработка схемы электрической принципиальной в соответствии с функциональной схемой и выбранными элементами. Так же было разработано программное обеспечение для контроллера.
