АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Назначение и описание работы толкателя печи 8
1.2 Описание технологических условий работы и кинематическая схема9
1.3 Исходные данные для проектирования электропривода 10
2 ВЫБОР РОДА ТОКА И ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА 11
3 КАЧЕСТВЕННЫЙ ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 13
3.1 Обзор электроприводов толкателя печи 13
3.2 Привод постоянного тока 13
3.3 Синхронный электропривод 14
3.4 Асинхронный электропривод 15
4 РАСЧЕТ МОМЕНТОВ СТАТИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ И
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ 16
5 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 22
6 ВЫБОР РЕДУКТОРА 23
7 ПРИВЕДЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ . 24
8 ПРИВЕДЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 26
9 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ 29
10 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ 34
11 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА .. 37
12 РАСЧЕТ СХЕМ ПУСКА И ТОРМОЖЕНИЯ 40
13 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 41
14 АВТОМАТИЗАЦИЯ МЕХАНИЗМА 43
14.1 Основные сигналы системы 43
14.2 Размещение датчиков, для определения положения толкателя печи
и сляба 46
14.3 Автоматический и ручной режим работы 47
14.4 Разработка алгоритма автоматизации управления толкателем 48
15 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ 51
16 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ .. 53
17 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
АВТОМАТИЗАЦИИ 56
17.1 Описание схемы 56
17.2 Разработка программного обеспечения системы автоматизации .... 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизированная система управления и контроля предназначена для управления технологическим процессом, поддержания оптимального режима работы производства во всех отраслях промышленности. С помощью автоматизации, человек частично или полностью освобождается от участия в процессах преобразования, получения и передачи энергии, материалов и информации, опасных для здоровья людей. Повышается производительность труда и качество продукции.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка системы автоматизация толкателя методической печи, включающая в себя расчет и выбор силовой части электропривода, разработку алгоритма работы системы, написания логических уравнений и выбора основного оборудования, в состав которого входят датчики, устройства ввода/вывода, управляющие и исполнительные устройства.
Внедрение системы автоматизации данными механизмами позволит оптимизировать управление и уменьшить роль оператора в технологическом процессе.
В данной квалификационной работе была разработана система автоматизации и рассчитан электропривод толкателя методической печи.
Расчет мощности двигателя производился методом среднеквадратичного момента. Рассчитаны динамические и статические моменты, в результате выбран асинхронный двигатель МТКН1Ф2П132-6, технические параметры которого приведены в таблице 5.1. Для управления этим двигателем выбран частотный преобразователь фирмы ABB, типа ACS 310-03Е-17А2-4. Построены нагрузочные диаграммы, статические и переходные характеристики.
При разработке алгоритма автоматизации была описана последовательность работы механизмов и составлены логические уравнения всей системы.
На основании описания технологического процесса был разработан пульт управления системой и составлена функциональная схема с расположением основных элементов рассматриваемого участка. Согласно функциональной схеме была создана принципиальная схема.
Исходя из технологии работы механизмов был произведен выбор основного оборудования: три асинхронных двигателя для управления рольгангами и толкателем методической печи, преобразователи частоты фирмы ABB, датчики контроля положения и наличия слябов, в качестве блока управления - программируемый логический контроллер Omron CP1L-M40DR с модулями ввода и вывода дискретных сигналов, блок питания, для питания низковольтных элементов.
На основе алгоритма работы системы автоматизации была написана программа в программном обеспечение CX-Programmer. Всем переменным были присвоены адреса программируемого контроллера и символические имена.
