Аннотация 2
Введение 3
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ОСНОВНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 6
1.1. Характеристика цеха 6
1.2 Технологический процесс 6
1.3 Кинематическая схема и характеристика механизма 9
1.4 Требования к приводам мехатронной системы транспортного рольганга 10
1.5 Выбор системы привода 10
1.6 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы (диаграммы
перемещения) привода 11
1.7 Выбор электродвигателя 18
1.8 Выбор преобразователя частоты 21
1.9 Автоматический выключатель 22
2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 23
2.1 Разработка структуры системы автоматизации 23
2.2.1 Выбор ПЛК 25
2.2.2 Выбор станции удаленного ввода-вывода 29
2.3 Выбор и разработка функциональной схемы САР привода рольганга 32
2.4 Разработка контура регулирования технологических координат 33
2.5 Разработка структурной схемы САУ 35
2.5.1 Расчет передаточных функций звеньев САР 35
2.5.2 Моделирование режимов работы САР рольганга 38
3 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 41
3.1 Расчет производственной программы цеха 41
3.1.1 Расчет фактического годового фонда рабочего времени 41
3.1.2. Расчет производительности рольганга 42
3.2 Расчет сметы капитальных затрат 42
3.2.1 Расчет стоимости приобретенного оборудования 43
3.2.2 Расчет затрат на монтаж оборудования 43
3.2.3 Расчет величин транспортных, заготовительно-складских расходов, затрат
на запасные части и расходов на комплектацию оборудования 45
3.3 Расчет затрат на эксплуатацию системы электропривода 46
3.3.1 Расчет стоимости электроэнергии 46
3.3.2 Расчет амортизационных отчислений 47
3.3.3 Расчет затрат на ремонт и обслуживание электрооборудования 48
3.4 Расчет затрат на оплату труда со страховыми отчислениями 48
3.4.1 Расчет численности персонала 49
3.4.2 Расчет годового фонда заработной платы 53
3.5 Расчет показателей прибыли предприятия 53
3.6 Оценка окупаемости проекта 54
3.7 Сводная технико-экономическая таблица 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 58
В современной промышленности в последнее время одной из главных тенденций является внедрение мехатронных и роботизированных систем в процесс производства. Мехатронная система представляет собой единый комплекс различных электромеханических, электрогидравлических элементов и средств вычислительной техники синергетически связанных между собой, для выполнения конкретной функциональной задачи. По сравнению с обычными средствами автоматизации, мехатронные системы имеют значительные преимущества. К ним можно отнести компактность, возможность реализации сложных и точных движений, высокий уровень надежности и т.п.
Мехатронные системы имеют большой спектр функций. Одной из них является транспортная функция. В данной работе рассматривается мехатронная система рольганга на выходе из холодильника ПЦ№1 прокатного стана 300-2 ПАО «ЧМК».
В ходе данной работы был произведен расчет системы электропривода транспортного рольганга на выходе из холодильника ПЦ№1 прокатного стана 300-2 ПАО «ЧМК». Был рассмотрен технологический процесс и выдвинуты основные требования к исполнительному механизму, произведен выбор и проверка электродвигателя, а также выбраны силовая и защитная часть электропривода.
Разработанная модель системы автоматического управления рольганга оказалась устойчивой, обладает астатизмом первого порядка и полностью удовлетворяет всем предъявленным к ней требованиям.
Была рассчитана стоимость системы электропривода рольганга перед ножницами холодной резки, включающая в себя затраты на монтаж оборудования, транспортные расходы, заготовительно-складские расходы и расходы на запасные части. Рассчитаны затраты на эксплуатацию системы привода, а также годовой фонд заработной платы рабочих, обслуживающих данную систему.
Проведена оценка экономии средств при переходе на новую технологию, а также расчет срока окупаемости проекта, который составил 1,5 года, чистого дисконтированного дохода и индекса доходности. Все рассчитанные показатели удовлетворяют выдвигаемым к проекту требованиям, следовательно, переоснащение оборудования системы электропривода рольганга в ПЦ№1 стан 300-2 на участке контролируемого охлаждения заготовок экономически обосновано.
