Аннотация 2
Введение 3
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 7
1.1 Описание технологического процесса
1.1.1 Подробный технологический процесс исследуемого агрегата 14
1.2 Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма . 16
1.3 Требования к приводам и системе автоматизации 19
1.4 Выбор системы привода 20
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы 21
1.6 Выбор основного силового оборудования 32
1.7 Защиты привода, расчет уставок защитных устройств 35
2 РАЗРАБОТКА САУ 37
2.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 37
2.2 Выбор контроллеров и датчиков технологических координат 39
2.3Выбор и разработка функциональной схемы САР привода проектируемого агрегата 44
2.4 Разработка контура регулирования технологических координат 46
2.5 Разработка структурной схемы САУ и моделирование типовых
режимов работы привода 46
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 52
3.1 Характеристика подразделения и выпускаемой продукции 52
3.2 Расчет производственной программы цеха 55
3.3 Расчет сметы капитальных затрат 60
3.4 Расчет СРЭО 61
3.5 Расчет показателей прибыли 64
3.6 Расчет срока окупаемости 67
3.7 Составление сводной таблицы технико-экономических расчетов 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
Для современного производства важно выпускать качественную продукцию, для этого требуется хорошая точность позиционирования рабочего органа. Такую требуемую точность способна обеспечить мехатронная система.
Мехатронная система включает в себя электромеханическую систему и систему управления, предназначена для приведения исполнительного механизма в движение и управление этим механизмом по заданному алгоритму посредством программируемого микроконтроллера. Свойства такой системы определяются характеристиками элементов и образующих её подсистем (механической, электрической и магнитной). Поэтому при проектировании электромеханической системы особое внимание уделяется выбору электромеханической элементной базы (электродвигателей, механической передачи, преобразователей, контроллеров и защите установленных элементов) и ее статическим и динамическим характеристикам.
Для мехатронной системы важно не только выбрать электромеханическую базу, но также требуется правильно настроить систему автоматического управления. Правильная настройка позволит эффективно использовать оборудование и оптимизировать технический процесс согласно необходимым качествам , установленным заранее.
В рамках выпускной квалификационной работы требуется произвести расчет разрабатываемой мехатронной системы, на основании расчетов подобрать необходимое оборудование, дать технико-экономическое обоснование и оценку экономической эффективности производимых изменений. Исходные данные для выполнения выпускной квалификационной работы были собраны во время преддипломной практики на предприятии. Собранные технические и экономические данные соответствуют реальным данным предприятия за предшествующий 2018 год
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы было выполнено индивидуальное задание по разработке мехатронной системы дробеструйной машины наружной очисти трубы участка антикоррозийного покрытия ТЭСЦ «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ»
Был произведен анализ технологического процесса. Представлена характеристика дробеструйной машины наружной очисти трубы участка антикоррозийного покрытия Предоставлена характеристика и кинематическая схема транспортной тележки. В соответствии с требованиями необходимым для корректного выполнения технологического процесса были рассчитаны и выбраны основные элементы разрабатываемой системы, такие как привод, преобразователь частоты, контроллер и защитных устройств привода.
Разработана архитектура системы управления технологическим процессом. Вместо оператора, управляющего процессом стыковки, был добавлен датчик расстояния подающий сигнал на снижение скорости более точно, что помогает избежать удара труб. Произведены расчеты контуров регулирования. Разработана структурная схема системы автоматического управления, произведено моделирование типовых режимов работы, используя пакет Simulink в среде MATLAB R2017b, а так же сняты нагрузочная диаграмма и тахограмма исполнительного механизма.
Представлена краткая характеристика подразделения и выпускаемой продукции. Произведен расчет производственной программы цеха и сметы капитальных затрат, затраты на содержание и эксплуатацию оборудования добавляемого для получения мехатронной системы. По результатам расчета данные были представлены в виде сводной таблицы. Использование разработанной системы приводит к увеличению прибыли предприятия за счет уменьшения бракованной продукции и как следствие увеличение продаж.
