Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ 6
1.1 Исходные данные для проектирования 6
1.2Расчет мощности двигателя 7
1.3Нагрузочные диаграммы моментов РО 11
1.4 Выбор электродвигателя 13
1.5Выбор редуктора 14
1.6 Приведение статических моментов и моментов инерции к валу
двигателя 15
1.7 Предварительная проверка двигателя 20
1.8 Выбор основных элементов электропривода 25
1.9 Расчет статических характеристик электропривода 26
1.10 Расчет параметров схем включения, обеспечивающих пуск и
торможение двигателя 28
1.11 Расчет переходных процессов электродвигателя 28
1.12 Интегральные показатели переходных процессов 30
2 СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРОКАТНОЙ
КЛЕТИ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ 33
2.1 Составление списка команд автоматизации 34
2.2 Разработка алгоритма автоматизации управления механизмами
объекта 40
2.3 Разработка функциональной схемы автоматизации 43
2.4 Выбор элементной базы автоматизации 46
2.5 Разработка схемы электрической принципиальной 51
2.6 Разработка программного обеспечения 52
2.7 Лестничные диаграммы 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 59
В данной выпускной квалификационной работе разрабатывается автоматизированный электропривод стана холодной прокатки. Был полностью описан технологический процесс холодной прокатки. Выбран двигатель, который соответствует необходимому режиму работы и подходит по расчетной мощности, при этом привод также проходит проверки по производительности и нагреву. Согласно техническому заданию и каталожным данным выбранного привода, был выбран тиристорный преобразователь. Далее представлен расчет искусственных, естественных, механических и электромеханических, а также переходных и динамических характеристик в режимах разгона и торможения.
Кроме расчета электропривода, разрабатывается система автоматизации, производится выбор необходимой элементной базы для функционирования. Опираясь на основу описания технологического процесса разрабатываются уравнения работы схемы. В заключении была разработана принципиальная электрическая схема механизма.
В данной работе рассматривается технологический процесс холодной прокатки, где горячекатаный лист со склада подается с помощью крана на стан НЗТА (Непрерывной Зачистки Травильный Агрегат), где под действием температур снимают всю окалину с листа. Затем в саму шестеренную клеть, где лист катают до необходимой толщины и если удалось добиться нужной толщины листа металла, то он идет на моталку, где сворачивается в рулон и отправляется на склад готовой продукции. При не достижении нужной толщины, лист повторно отправляется на НЗТА (Непрерывной Зачистки Травильный Агрегат) и далее по циклу.
В ходе выполнения первой главы данной ВКР были проведены расчёты статических и динамических моментов, а также мощности двигателя. Расчетные данные и техническое задание для данной ВКР предполагало выбор двигателя постоянного тока, поэтому был выбран П22/80-3,68для режима ПВ=100%.
В ходе расчетов, было выявлено, что двигатель в редукторе не нуждается, поэтому была выбрана только шестерённая клеть 450. Так же был выбран тиристорный преобразователь с водяным охлаждением ПТВ-4400-900.
В ходе предварительной проверки, стало понятно, что данный двигатель и преобразователь полностью удовлетворяют условиям технического задания.
Рассчитаны приведенные статические моменты автоматизированного электропривода стана холодной прокатки, проведена их проверка. Построены переходные процессы данного двигателя в программе Matlab.
В результате было получено, что разработанный электропривод удовлетворяет всем требованиям.
Во второй главе ВКР была разработана система автоматизации участка холодной прокатки полосы. Было составлено описание технологического процесса, приведена упрощенная схема объекта автоматизации (рисунок 2.1). 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 пульт управления системой автоматизации холодной прокатки полосы (рисунок 2.2).
С учетом технологии работы автоматизируемого механизма, условий эксплуатации был произведен выбор элементной базы системы автоматизации. В результате были выбраны, программируемый контроллер фирмы DirectLOGIC 06 и блок питания фирмы RPS-200-24-C.
На основе требований к системе автоматизации, алгоритма работы автоматики отдельных механизмов и выбранной элементной базы была составлена принципиальная схема.
На основе алгоритма работы системы автоматизации было разработано программное обеспечение системы автоматизации. Всем переменным были присвоены адреса программируемого контроллера и символические имена.
