ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Описание технологии пайки 8
1.2 Описание технологического процесса конвейерной печи оплавления припоя 9
2 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 13
2.1 Выбор электродвигателя конвейера 13
2.2 Выбор электродвигателей вентиляторов 17
3 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 20
3.1 Выбор преобразователей частоты 20
3.2 Выбор регулятора температуры 24
3.3 Выбор программируемого логического контроллера 25
3.4 Выбор сенсорной панели 30
3.5 Выбор дополнительного оборудования 32
3.5.1 Выбор контакторов для двигателя вентиляторов охлаждения 32
3.5.2 Выбор промежуточного реле 32
3.5.3 Выбор датчика скорости 33
3.5.4 Выбор датчика температуры 34
3.5.5 Выбор блока питания 34
4 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 36
4.1 Расчет естественных характеристик электродвигателей 36
4.2 Расчет искусственных характеристик 39
5 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 43
5.1 Описание сигналов автоматизации технологического процесса 43
5.2 Разработка алгоритма автоматизации управления механизмами объекта.. 51
5.3 Разработка функциональной схемы автоматизации 54
6 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 59
Современные тенденции развития электроники и ее внедрение во все сферы жизнедеятельности человека и промышленности, требует производство печатных плат в огромных масштабах. Печатные платы предназначены для создания электрического контакта между различными электронными компонентами устройства и их механического закрепления.
Использование печатных плат позволяет сократить в разы габаритные размеры устройства в сравнении с другими типами электрических соединений. Благодаря печатным платам сокращается стоимость устройств, возрастает надежность устройств и ускоряется время их сборки. Во-первых, это происходит за счет того, что отпадает потребность в использовании большого количества проводки во время производства устройства, тем самым уменьшаются затраты по времени производства. Во-вторых, за счет увеличения простоты монтажа электронных компонентов на печатную плату сокращается время как ручного, так и машинного производства. В -третьих, благодаря невысокой стоимости самих печатных плат и электронных компонентов достигается уменьшение стоимости производимого устройства. В-четвертых, хорошо известно, что любая ручная сборка сопровождается человеческим фактором, а значит, не исключает ошибок при монтаже. Печатные платы делают возможным сокращение количества этих ошибок до минимума.
Таким образом, исходя от вышеизложенного можно сделать вывод о том, что печатные платы на сегодняшний день является неотъемлемой частью производства электронных устройств, а производство самих печатных плат является сателлитом всех сфер производства электронных устройств от штучного и мелкосерийного производства до производства крупносерийного производства.
Современное производство печатных плат трудно представить без автоматизированного оборудования, которое ускоряет производство.
минимизирует его издержки. Одним из таких устройств является конвейерная печь оплавления припоя, которая предназначена для пайки элементов, установленных на плату при помощи специальной паяльной пасты.
В рамках выпускного квалификационного проекта необходимо разработать автоматизированную систему электропривода печи оплавления припоя.
В ходе работы выделены следующие задачи:
- Выбор электродвигателей печи
- Выбор элементов системы управления
- Расчет статических характеристик электроприводов
- Разработка системы автоматизации печи
- Разработка принципиальной электрической схемы.
В результате выпускного квалификационного проката была спроектирована система электроприводов печи оплавления припоя, включающая в себя электропривод конвейера и электроприводы конвекционных выключателей.
Электродвигатели приводов конвейера и конвекционных вентиляторов печи выбраны по мощности, поскольку они работают в режиме S1. Для управления электродвигателем конвейера выбран преобразователь частоты с векторным управлением, для управления приводами вентилятора выбраны преобразователи частоты со скалярным управлением для вентиляторной нагрузки. Управление блоком нагревателей осуществляется с помощью ПИД - регулятора, для измерения температуры на поверхности печатной платы используются датчики температуры пирометрического типа. В качестве управляющего устройства выбран программируемый логический контроллер, подключений по промышленной сети PROFINET и ModbusRTU к ведомым устройствам. Для создания человеко-машинного интерфейса используется сенсорная панель оператора.
Статические характеристики выбранных электродвигателей построены при помощи ПЭВМ в программе Mathcad, при расчете характеристик использована уточненная формула Клосса, так как она позволяет рассчитать характеристики без обмоточных данных двигателя.
Разработана система автоматизации печи согласно требованиям, предъявляемым к выполнению технологического процесса. Составлена функциональная схема работы системы автоматизации с логическими входными и выходными сигналами.
Разработана принципиальная электрическая схема печи оплавления припоя, на которой отображены электрические цепи выбранных элементов цепи.
