АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ СИСТЕМЫ 9
2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ 11
2.1 Нагрузочные диаграммы скорости РО 11
2.2 Нагрузочные диаграммы моментов РО 12
2.3 Расчет мощности двигателя 16
3 ВЫБОР ТИПА ДВИГАТЕЛЯ 17
4 ВЫБОР РЕДУКТОРА 18
5 ПРИВЕДЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ И МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ
К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 19
6 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО НАГРЕВУ И
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ 23
7 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 27
8 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА 28
8.1 Расчет естественной характеристики двигателя 28
9 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 32
10 РАСЧЕТ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИСТЕМЫ ПЧ-АД 34
10.1 Проверка на перегрузочную способность 34
10. 2 Проверка на заданную производительность 34
10.3 Проверка двигателя по нагреву 35
10.4 Расчет энергетических показателей электропривода 36
11 ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА РАБОТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
ПАРКОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ 37
12 Разработка алгоритма автоматизации управления механизмами объекта ... 39
12.1 Составление списков сигналов системы автоматизации 39
12.1.1Входные сигналы контроллера 39
12.1.2 Необходимые датчики 39
12.1.3 Выходные сигналы с пульта оператора 40
12.1.4 Выходные сигналы на индикацию 40
12.1.5 Выходные сигналы на исполнительные механизмы 41
12.2 Разработка логических уравнений работы схемы 47
12.1 Блок выходных сигналов управления тележкой 47
12.2.2 Блок выходных сигналов управления подъемником 49
12.2.3 Блок выходных сигналов управления загрузчиком 49
12.2.4 Блок сигналов индикации 50
12.2.5 Промежуточные команды 50
13 Разработка функциональной схемы автоматизации 51
14 Выбор элементной базы автоматизации 53
14.1 Выбор блока управления 53
14.2 Выбор панели оператора 55
14.3 Выбор датчиков технологической информации 56
14.3.1 Датчики положения стола 56
14.3.2 Ультразвуковые датчики 57
14.4 Выбор блока питания контроллера, датчиков и панели оператора 60
14.5 Выбор электродвигателей 62
14.6 Выбор преобразователей частоты 63
15 РАЗРАБОТКА ПРИНИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
ПРИЛОЖЕНИЕ А 70
В настоящее время автоматизированный электропривод используется почти во всех сферах жизнедеятельности человека. Современные тенденции развития технологий позволяют не только оптимизировать любой процесс, осуществляемый человеком, но также сделать его полностью автоматическим и исключить участие человека в нем. Широкое применение систем автоматизации обусловлено тем, что они позволяют, в первую очередь, сэкономить время и трудозатраты людей на осуществление какого-либо процесса. В прогрессивных странах такие системы внедряются повсеместно, не только в промышленности, но и в медицине, образовании, экономике и даже в самых примитивных аспектах человеческого быта, таких как парковка личного автомобиля.
В крупных городах и мегаполисах, там, где размещение обычной наземной парковки оказывается затруднительным, применяются автоматизированные парковочные комплексы. Их преимущество заключается в том, что территория, необходимая для их размещения, существенно меньше, в отличие от обычных парковок, и, что не маловажно, надежность хранения автомобиля на такой парковке очень высока, так как вероятность кражи сводится к нулю из-за наличия программ идентификации пользователя в терминалах.
В рамках данной работы спроектирован комплекс автоматизированной парковки на шесть парковочных мест. В работе системы участвуют три рабочих механизма осуществляющих движение за счет систем «преобразователь частоты - асинхронный двигатель». Они осуществляют загрузку автомобиля в выбранную пользователем ячейку. Управление системой осуществляется на базе программируемого логического контроллера. Для создания человеко - машинного интерфейса использована сенсорная панель, с помощью которой пользователь выбирает ячейку хранения автомобиля. Контроль положения механизмов транспортировки осуществляется с помощью датчиков технологической информации.
Также был произведен расчет электропривода подъемного механизма винтового типа, который осуществляет подъем платформы до нужной ячейки, создана 3D - модель комплекса, а также электрическая принципиальная схема с перечнем используемого оборудования.
В ходе дипломной работы был спроектирован автоматизированный парковочный комплекс, а также рассчитан электропривод винтового подъемника, который используется в данном комплексе.
Привод выполнен с применением четырех асинхронных двигателей, питающихся от преобразователя частоты.
Были выбраны двигатели - АИР112МВ6 с короткозамкнутым ротором, Рн=4 кВт; пн=960 об/мин; 1с=9,2 А, методом проверки по производительности и нагреву.
Выбраны преобразователи частоты по мощности, номинальному току и напряжению ОВЕН ПЧВ203-5К5В.
По передаточному числу были выбраны червячные редукторы 1Ч-80.
На каждом участке работы привода рассчитаны необходимые параметры.
Проверено выполнение приводом требований технологии по производительности и нагреву. Следовательно, двигатель работает в нормальных условиях и не возникает его перегрева.
По результатам проделанного проекта можно заключить, что спроектированный привод выполняет необходимые условия и работоспособен.
Было составлено описание технологического процесса, представлена 3D- модель объекта автоматизации (рисунок 8). Дано описание конструкции и кинематики механизмов. Также была описана последовательность работы механизмов объекта и связь между ними.
На основе описания технологического процесса, последовательности работы механизма и требований к данной системе был разработан алгоритм работы системы автоматизации в виде логических уравнений. Также был разработан интерфейс сенсорной панели оператора (рисунок 10).
После разработки функциональной схемы системы автоматизации был произведен выбор оборудования. Основная часть оборудования была выбрана фирмы «ОВЕН». Был выбран программируемый логический контроллер
ПЛК110-30, сенсорная панель оператора СП315-Р, датчики положений индуктивного типа, ультразвуковые датчики наличия автомобиля в ячейке, оптические датчики габаритов, датчик веса и блок питания к ним мощностью 200 Вт. Также был произведен выбор силовой части системы автоматизации - преобразователи частоты для приводов загрузчика и тележки типа ПЧВ2 и двигатели типа АИР13254 и АИР160М4 мощностью 7,5 и 18,5 кВт соответственно.
На заключительном этапе проектирования была разработана
принципиальная электрическая схема системы автоматизации.
