АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ 7
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС 8
2.1 Технология производства труб 8
2.2 Экструдер полиэтилена 13
2.3 Система компенсации шва 16
3 УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ 17
3.1 Экструдеры адгезива и полиэтилена 17
3.2 Система компенсации шва 20
3.3 Позиционно-чувствительный датчик (лазерный датчик) 23
3.4 Датчик линейного положения и протокол передачи данных SSI 32
4 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ ОБЗОР 39
4.1 Разработка «Института электросварки им.Патона» 39
4.2 Предыдущая разработка компании «SELMERS» 41
4.3 Система «Авангард» 42
4.4 Другие разработки 44
4.5 Преимущества и недостатки рассмотренных систем 45
5 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРИВОДУ И СИСТЕМЕ
АВТОМАТИЗАЦИИ 47
5.1 Экструдер полиэтилена 47
5.2 Установка системы компенсации покрытия полиэтиленом 48
5.3 Условия для допуска труб 50
6 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ПРИВОДНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 51
6.1 Требования к гидравлическому приводу 51
6.2 Предварительный выбор приводного оборудования 52
7 ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ 62
7.1 Защита приводного двигателя от перегрузки 62
7.2 Защита гидравлической линии от перегрузки 65
8 СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ 67
8.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 67
8.2 Выбор управляющего контроллера контроллера 68
8.3 Структурная схема гидропривода 72
9 РАЗРАБОТКА ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОГО ИНТЕРФЕЙСА СИСТЕМЫ КОМПЕНСАЦИИ ШВА 76
9.1 Существующий функционал человеко-машинного интерфейса 76
9.2 Модернизация человеко-машинного интерфейса 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
Жизнь в 21 веке, при наличии всех имеющихся на данный момент благ цивилизации и удобств, накладывает многие требования на ресурсы и производство. Одно из требований к ресурсам это энергетические требования. В частности, необходимость снабжения городов и соседних государств природным газом. На данном этапе остро встает вопрос о передачи ресурсов в удаленные от места добычи регионы. Данную проблему решают с помощью транспортировки газа по газопроводу. Для снабжения городов необходимо использовать трубы большого диаметра, с высокой пропускной способностью, отвечающие требованиям безопасности, имеющие высокий запас прочности и способные выдерживать условия агрессивной среды.
На мощностях ПАО «ЧТПЗ» реализован трубоэлектросварочный цех «Высота 239», на котором налажено производство труб большого диаметра. Продукция данного цеха способна отвечать всем необходимым требованиям заказчика.
При использовании металлических труб в агрессивных условиях, а также при любой установке их вне закрытых помещений, условиях повышенной влажности, возникает вопрос коррозионной устойчивости. Одним из этапов производства является антикоррозионное покрытие. При производстве труб на ТЭСЦ «Высота 239» в качестве защитного покрытия используют расплавленный полиэтилен. Очищенная от флюса, окислов и пыли труба проходит через установку покрытия, при этом вращается. При вращении экструдером выдавливается полиэтилен на трубу, тем самым происходит покрытие. При покрытии выявились такие проблемы, как недостаточная адгезия в месте сварки, меньшая толщина материала. Связано это, прежде всего с тем, что труба имеет неровность в месте сварки, относительно всей поверхности. Для борьбы с данными факторами была разработана система, которая будет компенсировать толщину полиэтиленового покрытия.
В данном курсовом проекте была рассмотрена работа участка покрытия полиэтиленом, в условиях ПАО «ЧТПЗ», ТЭСЦ «Высота 239». В частности, детально рассмотрена система компенсации покрытия полиэтилена на месте сварного шва трубы, установленная на агрегате экструдирования полиэтиленом. Описан алгоритм работы системы, режимы эксплуатации оборудования, изучен конструктив, описаны принципы работы механизмов системы. В работе произведены расчеты и подбор гидравлического оборудования . Предоставлены схематические рисунки объекта, гидравлическая схема системы компенсации шва. Разработана архитектурная схема автоматизации, подобраны механизмы управления системой, произведён расчет структурной схемы.
В работе был произведен анализ существующей системы из которого вывели достоинства и недостатки подобной конфигурации. На основании этого был предложен метод модернизации системы, в частности человеко-машинного интерфейса.
