АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УСТАНОВКИ ГЛАЗУРИРОВАНИЯ КИРПИЧА 6
1.1 Характеристика, описание технологического процесса работы установки 6
1.2 Описание существующих проблем и поиск их решения 10
1.3 Литературный обзор 12
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ПРИВОДНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 15
2.1 Расчет мощности двигателя и выбор типа двигателя 16
2.2 Выбор и характеристика основного силового электрооборудования и
средства автоматизации 38
2.3 Расчёт статических характеристик электропривода 39
2.4 Выбор основного оборудования 42
3 РАЗРАБОТКА АСУ ТП 51
3.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 51
3.2 Выбор контроллеров и датчиков технологической информации 56
3.3 Выбор HMI-панели 5 8
3.4 Разработка программного обеспечения 60
3.5 Создание визуализации HMI панели 63
3.6 Выбор системы безопасности 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
В современном мире все более становится актуальна автоматизация и роботизация технологических процессов. Несомненно, разработка новых систем управления, внедрения их в нашу жизнь, способствует ускоренному развитию научно-технического процесса.
Специалист по автоматизации, который ежедневно сталкивается с мехатронными системами, а также с системами их управления, должен уметь решать различные задачи, связанные с этими компонентами нашего современного мира. Правильно подобрать электрооборудование, исполнительные механизмы, датчики, проектировать электрические схемы. Контролировать ход течения процессов, уметь вовремя отреагировать на возникающие неполадки. Своевременно проводить профилактику механизмов и составлять инструкции по работе с технологическим участком.
В настоящее время вопросом об автоматизации производства задаются многие предприятия. Потому что это сокращает издержки, принесенные человеческим фактором, увеличивают производительность предприятия, качество выпускаемой продукции, а также повышают имидж компании.
По сравнению с зарубежными странами, в нашей стране автоматизация производств только набирает обороты. В то время как многие иностранные компании уже перешли на индустрию 4.0, то наши соотечественники только начинают внедрять автоматические линии и полуавтоматические установки.
Не исключением из списка предприятий, которые хотят идти в ногу со временем, стало одно из предприятий Челябинска, где происходит ручное покрытие кирпича элементами глазури. Что бы соответствовать современным тенденциям потребовалось разработать полуавтоматическую установку по глазурированию кирпича, которая включает в себя мехатронную систему с электронным управлением посредством контроллера Siemens S7-1200. Приведение системы в движение осуществляется серводвигателем фирмы Festo, который управляется драйвером двигателя той же фирмы.
В результате проектирования мехатронной системы установки глазурования, был выбран сервопривод и оборудование автоматизации.
В ходе разработки мехатронной системы, были произведены расчёт мощности и выбор электродвигателя, на основании расчетов произведены проверки на производительность и нагрев двигателя. Для управления двигателем был выбран драйвер двигателя фирмы FESTO. Несмотря на то, что выбранный двигатель имеет запас по мощности и току остался, более слабый двигатель выбирать не рекомендуется, так как во время движения возможны перегрузки в 120% в течении 2 секунд, что может отрицательно сказаться сроке службы.
Помимо разработки электропривода была разработана система автоматизации регулирования расхода на основе контроллера SIEMENS S7-1200. Была проработана система безопасности. Был реализован алгоритм автоматизации управления расходом компонентов для глазурирования кирпича, были выбраны датчики, блок питания, блок процессора, контроллер сервопривода, разработана структурная схема, схема электрическая-принципиальная, программное обеспечение для контроллера, визуализированная HMI-панель для оператора.
