АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР
ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 7
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса работы
механизма 7
1.2.Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма ... 11
1.3 Требования к приводам и системе автоматизации 13
1.4 Выбор системы привода 14
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы 15
1.6 Выбор основного оборудования 32
1.7Защита привода, расчет уставок защитных устройств 35
2 РАЗРАБОТКА САУ 39
2.1 Разработка архитектуры систем автоматизации 39
2.2 Выбор контроллеров и датчиков технологических координат 41
2.3 Выбор и разработка функциональной схемы САР привода
проектируемого агрегата 43
2.4 Разработка контура регулирования технологических координат 44
2.5 Разработка структурной схемы САУ и моделирование типовых
режимов работы 45
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 53
3.1 Краткая характеристика участка 53
3.2 Расчет производственной программы цеха 53
3.3 Расчет сметы единовременных (капитальных) затрат 56
3.4 Расчет затрат на содержание и эксплуатацию оборудования 59
3.5 Расчет на материалы и оплату труда со страховыми отчислениями... 62
3.6 Расчет прибыли и показателей рентабельности 64
3.7 Расчет срока окупаемости проекта 65
3.8Сводная таблица технико-экономических расчетов 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
Современные металлорежущие станки - это высокоразвитые машины, включающие большое число механизмов и использующие различные методы осуществления движений и управления циклом.
Одним из важных показателей является повышение надежности станков за счет оснащения их современными средствами контроля и измерения, также в связи с этим металлорежущие станки обеспечивают исключительно высокую точность обработанных деталей.
Привод подачи в металлорежущих станках необходим для перемещения инструмента относительно заготовки. В ходе выпускной квалификационной работы (ВКР) проводится модернизация системы управления
глубокосверлильного станка КЖ 1911.
Целью данной ВКР является предложение решения существующей проблемы связанной с регулярным выходом из строя системы управления привода подачи, провести анализ технологического процесса и предложить вариант решения проблемы.
Задачи ВКР:
• Провести анализ технологического процесса глубокосверлильного станка, выдвинуть требования к системе привода и автоматизации;
• Согласно расчетам выбрать силовые элементы, разработать архитектуру системы автоматизации;
• Разработать САУ и смоделировать типовой режим работы;
• Провести технико-экономический расчет.
В ходе выпускной квалификационной работы был рассмотрен вопрос модернизации системы управления глубокосверлильного станка.
В рамках данной работы были рассчитаны технико-экономические показатели мехатронной системы, определена производственная программа, рассчитаны смета капитальных затрат, затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, чистый дисконтированный доход, срок окупаемости и показатель индекса доходности. При расчетах было установлено, что при модернизации будет уменьшено время внеплановых ремонтов, что привело к увеличению фактического времени работы агрегата с 7728 часов до 7894 часов в год.
Исходя из особенностей технологического процесса станка был выдвинут ряд требований к системам привода и автоматизации. В ходе расчетов был выбран двигатель фирмы Siemens 1FT7 с мощностью 10,5 кВт, который прошел проверку по нагреву и перегрузочной способности. Для управления двигателем был выбран частотный преобразователь фирмы Siemens линейка SINAMICSS120.Так же были рассчитаны защитные устройства.
Была построена архитектура системы автоматизации (2 уровня), выбран контроллер Siemens S7-1500U абсолютный энкодер Siemens6FX2001-5HS24.
В среде Matlab Simulink была построена математическая модель системы. В результате моделирования был получен необходимый технологический процесс, в котором выполняются все выдвинутые требования.
Капитальные вложения в реконструкцию составляют 1504138 руб. Данная сумма включает стоимость основного и вспомогательного оборудования, расходы на транспортировку оборудования, его установку и непредвиденные расходы. срок окупаемости проекта составил 1 год 4 месяцев.
С помощью технико-экономических расчетов была подтверждена экономическая эффективность предполагаемой реконструкции.
Все задачи, поставленные ВКР, выполнены, а цель достигнута.
