ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 7
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ 15
2.1 Выбор оборудования для обратного конвейера 15
2.2 Выбор оборудования для ленточного конвейера 18
2.3 Выбор оборудования для опрокидывающихся столов 21
3 СОСТАВЛЕНИЕ СПИСКА СИГНАЛОВ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 23
4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ ОБЪЕКТА 27
4.1 Формирование сигнала готовности системы к работе в автоматическом режиме 27
4.2 Формирование сигнала памяти пуска автоматического режима 27
4.3 Формирование сигнала запуска привода обратного конвейера 28
4.4 Формирование сигнала запуска привода ленточного конвейера 28
4.5 Формирование сигналов памяти нажатия кнопок на опрокидывающихся столах 29
4.6 Формирование сигналов запуска приводов опрокидывающихся столов 29
5 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ 31
6 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 33
6.1 Выбор силовой части системы управления шаговыми двигателями 33
6.2 Выбор управляющего устройства для шаговых двигателей 36
6.3 Выбор периферийных устройств микроконтроллера 45
6.4 Выбор программируемого логического контроллера 46
6.5 Выбор датчиков и кнопок для системы автоматизации 48
6.6 Выбор элементов защиты системы 52
7 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ПРИЛОЖЕНИЕ А 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 61
ПРИЛОЖЕНИЕ В 64
Современные тенденции развития систем автоматизации идут в направлении создания автоматических систем, которые способны выполнять заданные функции или процедуры без участия человека. Роль оператора заключается в подготовке исходных данных, выборе алгоритма (метода решения) и анализе полученных результатов. Причем эти тенденции прослеживаются не только при автоматизации сложных технологических процессов в промышленности, но и в таких областях жизнедеятельности человека, как пункт предполетного досмотра пассажиров в аэропорту.
Рассмотрим стандартную модель поведения, цели и задачи работников аэропорта и пассажиров на пункте досмотра. При прохождении досмотра, у пассажира должны быть просканированы металлические предметы, электронные устройства и т. д. для обеспечения безопасности других пассажиров и работников аэропорта. Чтобы это осуществить, пассажиру необходимо взять лоток, предоставляемый аэропортом, вложить в него свои вещи и отправить их по конвейеру через сканер. Оператор сканера, в свою очередь, просматривает вещи пассажира на предмет запрещённых для проноса на борт самолета. Когда вещи пассажира будут досмотрены, он возьмёт лоток с конвейера и переместит на стол, где заберёт свои вещи обратно. Затем он проходит в зону ожидания. Лоток остаётся на столе и занимает лишнее пространство. Чтобы его убрать, работникам аэропорта необходимо самостоятельно подходить и перемещать лоток обратно на стол, куда приходят пассажиры для досмотра. Для того, чтобы освободить работников аэропорта от этой задачи, была разработана система автоматической подачи лотков пассажирам.
Результаты автоматизации системы подачи лотков в пункте предполетного досмотра:
- повышение качества обслуживания пассажиров в аэропортах;
- увеличение пропускной способности пункта предполетного досмотра пассажиров, за счет сокращения времени подачи пустых лотков (корзин), для укладки предметов, содержащих металл, верхней одежды, ремней и обуви;
- повышение качества предполетного досмотра пассажиров, за счет исключения отвлечения работников службы авиационной безопасности на выполнение операций по обеспечению пассажиров пустыми лотками (корзинами) для укладки предметов, содержащих металл, верхней одежды, ремней и обуви;
- исключение влияния человеческого фактора (задержек) на процесс своевременного обеспечения пассажиров лотками;
- уменьшение трудозатрат персонала, за счет отсутствия необходимости привлечения дополнительных работников, для обеспечения пассажиров пустыми лотками.
Для создания человеко-машинного интерфейса (HMI) и решения задач оперативного управления будет использован пульт управления, на котором оператор сможет выбирать необходимый режим работы, осуществлять запуск механизма и т.д....
В данном дипломном проекте была разработана система автоматизации подачи лотков пассажирам предполетного досмотра. Было составлено описание технологического процесса, построена 3В-модель и создана анимация процесса в системе САПР SolidWorks. Была описана последовательность работы механизмов объекта и связь между ними. Так же была разработана электрическая принципиальная схема системы автоматизации, и был составлен перечень выбранных элементов.
При разработке системы автоматизации были использованы такие механизмы и устройства, как ленточные конвейеры, а также опрокидывающийся стол, работающий за счет кулачковой передачи.
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 пульт управления системой автоматизации подачи лотков.
С учетом технологии работы автоматизируемых механизмов, условий эксплуатации был произведен выбор элементной базы системы автоматизации. В результате были выбраны такие элементы как:
- промышленный контроллер ОВЕН ПЛК-110-30;
- микроконтроллеры ATmega8;
- асинхронные двигатели серии АИР;
- шаговые двигатели серии FL86STH118;
- преобразователи частоты Siemens Sinamics G110;
- червячные редукторы серии NMRV;
- оптические датчики;
- концевой выключатель;
- кнопочные выключатели;
- автоматические выключатели и т. д.
Для сокращения объема дипломной работы были упрощены расчеты механизмов. Кроме того, для решения такой задачи, как автоматизация системы подачи лотков пассажирам, есть и другие пути решения, например, внедрение
технического зрения в устройство опрокидывателя.
