АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ
ОБОРУДОВАНИЯ 7
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса 7
1.2 Описание основного технологического оборудования и алгоритма
работы механизма 9
1.3 Цели и задачи автоматизации, требования к системе автоматизации 12
1.4 Обзор существующих вариантов автоматизации технологического
процесса 13
1.5 Разработка упрощенной функциональной схемы автоматизации 15
2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 17
2.1 Разработка архитектуры систем автоматизации 17
2.2 Выбор технических средств автоматизации 18
2.2.1 Датчики и преобразователи сигналов 18
2.2.2 Исполнительные элементы 27
2.2.3 Гидравлический элементы 30
2.2.4 Программируемый логический контроллер и панель оператора 33
2.2.5 Электрические элементы системы автоматизации 39
2.3 Разработка схем соединения элементов системы автоматизации 45
2.4 Разработка алгоритма управления и программного обеспечения систем
автоматизации 46
2.5 Разработка системы визуализации управления технологическим
процессом 52
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 58
3.1. Краткая характеристика подразделения и выпускаемой продукции 58
3.2. Расчёт производственной программы цеха (расчет фактического
годового фонда рабочего времени и производительности оборудования) 60
3.3. Расчёт сметы капитальных затрат 61
3.4. Расчет РСЭО 63
3.5. Расчет затрат на материалы и на оплату труда со страховыми
отчислениями 64
3.6. Расчет прибыли и показателей рентабельности 67
3.7. Расчет срока окупаемости проекта 68
3.8. Составление сводной таблицы технико-экономических расчетов 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
ПРИЛОЖЕНИЕ А План цеха 72
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Функциональная схема автоматизации 74
ПРИЛОЖЕНИЕ В Схема электрическая принципиальная 76
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Автоматический режим 83
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Режим промывки 85
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Алгоритм заполнения емкости с концентратом 87
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Программный код 88
Основными задачами автоматизации является: повышения эффективности технологического процесса и увеличения качества продукции; уменьшение аварий и ошибок, а также простоев оборудования; уменьшение трудовых ресурсов и расходов на технологический процесс.
Первостепенная задача современной обработки на металлорежущих станках — это смазка и охлаждение инструмента. При невыполнении этих условий могут возникнуть проблемы, ведущие к преждевременному износу или повреждению инструмента, а также к поломке оборудования. [1]
Для оптимальной работы оборудования и для поддержания уровня смазочноохлаждающей жидкости (СОЖ) применяют три способа снабжения СОЖ: централизованно-циркуляционный способ, централизованно-групповой способ, децентрализованный способ. Приведенные способы можно разделить на две системы:
1) Система расходования СОЖ - предназначена для поддержания уровня СОЖ в баке станка.
2) Система подготовки СОЖ - предназначена для осуществления подготовки и накопления раствора СОЖ нужной концентрации в главном резервуаре и автоматическую подачу раствора в системы расходования.
Объектом выпускной квалификационной работы является система подготовки и подачи раствора смазочно-охлаждающей жидкости участка механической обработки.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проанализирован цех и рассмотрены существующие варианты автоматизации, в ходе чего были поставлены цели, задачи и требования для системы автоматизации. Исходя из целей, задач и требований была разработана функциональная схема автоматизации, архитектура системы автоматизации и принципиальная электрическая схема. Исходя из требуемого функционала, выполнен подбор чувствительных и исполнительных элементов системы. Произведен выбор программируемого логического контроллера и HMI панелей. Разработаны алгоритмы и циклограммы работы системы, в ходе чего был составлен программный код с помощью программной среды Tia Portal. Также разработаны мнемосхемы для HMI панелей.
Была составлена сводная таблица технико-экономических показателей, срок окупаемости системы составил 2 года 9 месяцев. На основании полученных результатов был сделан вывод о том, что введение системы в производство окажется выгодным.
Исходя из разработанной системы, получено:
1) за счет использования дозирующего насоса, эмульсия получается нужной концентрации;
2) был увеличен срок службы СОЖ по средствам своевременного перемешивания эмульсии сжатым воздухом и диспергировании эмульсии;
3) разработана система поддержания оптимального уровня эмульсии в главном резервуаре и уменьшение времени его приготовления, за счет использования элементов автоматики.
