ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА МОДЕРНИЗАЦИИ 8
1.1 Конструкция течеискателя ТИ1-14 8
1.2 Принцип работы течеискателя ТИ1 -14 11
1.3 Порядок проведения проверки корпуса на герметичность 15
2 Разработка конструкторской документации 17
2.1 Разработка схемы функциональной автоматизации 17
2.2 Разработка схемы электрической принципиальной 18
2.2.1 Выбор исполнительных элементов 18
2.2.2 Выбор датчиков 22
2.2.3 Выбор управляющих элементов 27
2.2.4 Разработка преобразователя напряжений 30
2.2.5 Выбор аварийной индикации 37
2.2.6 Выбор блока питания 39
3 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЩУПОВ ОБДУВАТЕЛЯ 41
3.1 Выбор элементной базы для перемещений по горизонтали и вертикали ... 46
3.1.1 Построение тахограммы двигателя для перемещения по
горизонтали 46
3.1.2 Построение нагрузочной диаграммы двигателя для перемещения
по горизонтали 49
3.1.3 Построение тахограммы двигателя для перемещения по
вертикали 54
3.1.4 Построение нагрузочной диаграммы двигателя для перемещения по вертикали 57
3.2 Выбор исполнительных механизмов для перемещений по горизонтали и вертикали 61
3.2.1 Выбор модулей линейных перемещений по горизонтали и
вертикали 61
3.2.2 Выбор шаговых двигателей 63
4 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕКОЙ МОДЕЛИ 68
5 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО - АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ .. 71
5.1 Разработка алгоритмического обеспечения 71
5.2 Разработка программного обеспечения 75
5.2.1 Стартовый экран 76
5.2.2 Экран наладки 76
5.2.3 Экран автоматической работы 78
5.2.4 Экран отчета 79
5.2.5 Экран справки 80
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А Общий вид объекта модернизации 86
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Схема функциональная автоматизации 88
ПРИЛОЖЕНИЕ В Схема электрическая принципиальная 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Листинг программы 95
Одним из методов проверки корпуса на герметичность является масс- спектрометрический метод течеискания. Метод основан на создании повышенного давления пробного вещества с одной стороны поверхности объекта контроля и отбора проникающего через течи пробного вещества с другой стороны для масс-спектрометрического анализа на присутствие молекул пробного газа. Анализ осуществляется путем ионизации пробного вещества с разделением ионов по отношению их массы к заряду под действием электрического и магнитного полей.
Данный метод позволяет оценить количественные изменения потока газа через течь. Главным минусом данного метода является его трудность в технической реализации и поддержания постоянного вакуума в системе проверки.
На предприятии используется схема проверки герметичности испытуемого объекта способом обдува (рисунок 1). Испытания проводятся в соответствии с ГОСТ 24054-80[1] и ГОСТ 28517-90[2].
Цель модернизации: увеличение производственных мощностей оборудования проверки.
Задачи модернизации:
1. Разработка системы управления
2. Модернизация перемещения обдувателей
Требования к модернизированному стенду:
1. Обеспечение автоматического перемещения обдувателей с точностью ±1 мм.
2. Локализация места течи сварного шва корпуса.
3. Контроль давления в азотной ловушке.
4. Визуализация результатов проверки корпуса.
В рамках выполнения выпускной квалификационной работы магистра в уже существующий стенд были внедрены модули линейных перемещений и шаговый двигатель для вращений сопел, система управления на базе ПЛК и панели оператора. Таким образом была достигнута поставленная цель модернизации, увеличение производственных мощностей оборудования проверки.
При выполнении выпускной квалификационной работы был изучен масс- спектрометрический метод течеискания. Также для данной системы были разработаны схема функциональная автоматизации, схема электрическая принципиальная, алгоритм работы стенда и подобраны все чувствительные и исполнительные элементы модернизированного стенда.
На основе алгоритма работы и схемы функциональной автоматизации было разработано программное обеспечение для HMI-панели для проведения проверки сварного шва корпуса дифференциальных датчиков давления .
