АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 7
2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 12
2.1 Принцип нагрева печи 12
2.2 описание работы печи 12
3 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.. ..16
4 АНАЛИЗ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ
ПРОЦЕССОМ 20
4.1 Законы регулирования в терморегуляторах 20
4.2 Законы регулирования в частотных преобразователях 21
5 ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
УПРАВЛЕНИЯ 24
6 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 32
6.1 Расчет мощности двигателя вентилятора 32
6.2 Проверка двигателя по перегрузочной способности 34
6.3 Выбор частотного преобразователя 35
6.4 Выбор силового контактора 37
6.5 Выбор программируемого термодата 39
6.6 Выбор элементов аварийной сигнализации 41
6.7 Выбор кабелей и проводов 43
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 44
7.1 Расчет затрат с ручным управлением процессом 44
7.2 Расчет затрат при автоматизированном управлении процессом 45
7.3 Экономический эффект 47
7.4 Расчет выпуска бракованной продукции 49
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 50
8.1 Краткое описание рассматриваемого объекта, производственного участка 50
8.2 Анализ вредных и опасных производственных факторов 50
8.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды и трудового
процесса 50
8.4 Охрана труда 52
8.5 Производственная саитария 54
8.6 Эргономика и производственная эстетика 60
8.7 Противопожарная безопасность 60
8.8 Экологическая безопасность 61
8.9 Обеспечение безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64
В настоящее время Златоустовский машиностроительный занимается вы-пуском гражданской продукции и производством продукции для оборонно-промышленного комплекса. Технологический парк оборудования на заводе старе¬ет , но многим советским образцам техники присуща уникальность и незамени¬мость, которым требуется модернизация и автоматизация, из-за морально уста¬ревшего оборудования, и одна из рассматриваемых установок это печь, основан¬ная на способе аэродинамического нагрева.
Аэродинамическая печь «АРП-6», введена на заводе в эксплуатацию в 1989 году и эксплуатируется до сегодняшнего времени. Она способна равномерно нагреть рабочее пространство до 250 С0 , мощность нагревателя составляет 132 киловатт энергии. Данные установки применяют для сушки кабелей, применяе¬мых в военной промышленности [1].
Печь имеет электрический привод с ручным управлением, в состав кото¬рого входит : электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением, тиристорные блоки управления, обратная связь реализована по температуре, ча¬стота вращения двигателя регулируется вручную оператором. Но такая система управления является устаревшей, и имеет ряд множественных недостатков:
- применение релейно - контакторных схем;
- человеческий фактор;
- высокий расход электроэнергии.
Этого всего можно избежать путем внедрения автоматизированной систе¬мы управления температурой, включающую в себя: терморегулятор , частотный преобразователь, асинхронный двигатель.
Целью выпускной квалификационной работы является повышение точно¬сти обеспечения заданных технологических параметров печи, уменьшение брака выпускаемой продукции.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие за¬дачи:
- описание технологического процесса;
- разработка структуры автоматизированной системы;
- построение модели автоматизированного управления;
- расчёт и выбор электрооборудования;
- технико-экономическая оценка;
- рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности.
Объект: аэродинамическая печь АРП-6
Предмет: автоматизированная система поддержания технологических параметров печи АРП-6.
В выпускной квалификационной работе разработана автоматизированная система поддержания технологических параметров аэродинамической печи АРП-6. Произведен анализ работы данной печи.
На основание анализа технологического процесса работы, была разработа¬на структурная схема автоматизированного управления данной электроустанов¬кой, главным управляющим элементом которой, является терморегулятор.
Была разработана схема электрическая принципиальная для автоматизиро-ванного управления.
Произведено динамическое моделирование автоматизированной системы управления в среде «VISSIM» , при помощи которой было выявлено перерегули-рование на 8.5% в сравнение с ручным регулированием.
В результате автоматизированное управление в отличие от ручного управления аэродинамической печью АРП-6 позволило:
- уменьшить расход электрической энергии на 8.4%.
- уменьшить вероятность возникновения ошибки по вине периметриста на 2,19% так как требуется гораздо меньше концентрации внимания.
Экономический эффект от автоматизированной системы составил 1631020 рублей в год. Срок окупаемости проекта 0,8 года.
