АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Описание работы участка сталкивателя слябов 8
1.2 Исходные данные для проектирования 9
2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 11
2.1 Нагрузочные диаграммы скорости и моментов РО 11
2.2 Расчет мощности двигателя подъемного стола 16
2.3 Выбор типа двигателя 18
2.4 Выбор редуктора 20
2.5 Выбор преобразователя частоты 21
3 ПРИВЕДЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ И МОМЕНТОВ
ИНЕРЦИИ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 23
4 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ
И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ 29
5 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И НГРГХОДНЫХ
ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 32
5.1 Расчет статических характеристик 32
5.2 Расчет переходных процессов 36
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ МЕХАНИЗМА 39
6.1 Основные сигналы системы 39
6.2 Разработка алгоритма автоматизации 43
6.2.1 Автоматический режим работы 43
6.2.2 Ручной режим работы 46
7 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ 47
8 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ И АППАРАТУРЫ ДЛЯ
УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ 49
8.1 Выбор электродвигателей 49
8.2 Выбор преобразователей частоты 50
8.2.1 Преобразователь частоты для управления приводом
рольганга 50
8.2.2 Преобразователь частоты для привода сталкивателя
слябов 51
8.3 Выбор датчиков 51
8.3.1 Датчики положения сталкивателя 51
8.3.2 Датчик определения положения сляба на рольганге,
подъемном столе и стеллаже 53
8.3.3 Датчик контроля положения подъемного стола 54
8.4 Выбор программируемого контроллера 55
8.4.1 Выбор блока питания 58
9 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 59
9.1 Описание схемы 59
10РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А 66
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 автоматизации электропривода участка сталкивателя слябов, 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 подъемного стола.
Расчет мощности двигателя производился методом среднеквадратичного момента. Рассчитаны динамические и статические моменты, в результате выбран асинхронный двигатель MTKH512-6, технические параметры которого приведены в таблице 2.3. Для управления этим двигателем выбран частотный преобразователь фирмы Schneider Electric, типа Altivar 71 - ATV71HD55N4. 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: два асинхронных двигателя для управления рольгангом и сталкивателем слябов, преобразователи частоты фирмы Schneider Electric, датчики контроля положения и наличия слябов, в качестве блока управления - программируемый логический контроллер Simatic S7-300 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 STEP 7. Всем переменным были присвоены адреса программируемого контроллера и символические имена.
