ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 6
1.1 Описание объекта автоматизации 7
1.2 Принцип работы объекта автоматизации 8
1.3 Цели и задачи выпускной квалификационной работы 10
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАИИ 12
2.1 Требования к системе автоматизации 11
2.2 Иерархия системы автоматизированного управления 13
2.3 Разработка функциональной схемы автоматизации системы
управления 15
2.4 Разработка схемы электрической принципиальной системы
управления 21
2.5 Выбор чувствительных элементов 25
2.6 Выбор исполнительных элементов 27
2.7 Выбор программируемого логического контроллера и станций
удалённого ввода/вывода 28
2.8 Выбор блока питания 49
2.9 Выбор панели оператора 53
2.10 Разработка схемы соединений системы управления 60
2.11 Компоновка электрошкафа 62
3. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 64
3.1 Разработка алгоритма работы системы управления 65
3.2 Разработка приложения оператора 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 92
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схемы электрические принципиальные 94
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Экраны системы визуализации 152
Применение автоматизированных систем управления технологическими процессами позволяет более рационально использовать трудовые ресурсы предприятия. Использование автоматизированных рабочих мест повышает эффективность труда сотрудников предприятия, резко сокращая затраты на выполнение рутинных и трудоемких операций.
Часто перед предприятиями возникает необходимость модернизации оборудования или замены морально устаревших средств современными комплексами, с сохранением аппаратной и программной совместимости между старыми и обновленными компонентами системы. В таких случаях также необходимо в кратчайшие сроки обучить сотрудников предприятия эффективно использовать новое оборудование. Автоматизация позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, оптимизировать процессы управления, отстранить человека от производств, опасных для здоровья.
ЧТПЗ является одним из крупнейших в России предприятием по производству труб различного сортамента. Продукция завода поставляется на предприятия нефтегазового и энергетического комплексов, машиностроения, строительной индустрии, сельского хозяйства, а также других отраслей промышленности [1].
Трубоэлектросварочный цех №6 является одним из старейших цехов завода. В связи с новыми требованиями к качеству и растущими объемами спроса, оборудование цеха нуждается в модернизации. Большую часть оборудования цеха занимает транспортная механизация, участвующая в перемещении труб и заготовок по пути технологического потока.
В данной выпускной работе проанализирована работа укладчика полуцилиндров участка сварки стана 1020-1220 трубоэлектросварочного цеха №6. Выявлены основные недостатки существующей системы управления и предложена исключающая их новая система. Предъявлены основные требования к разрабатываемому проекту модернизации, оборудованию, программе управления и системе визуализации. Подобрано необходимое оборудование, советующее всем критериям. Произведена комплексная модернизация системы управления. Разработана программа управления участком укладчика полуцилиндров, выполненная на языке LAD в среде TIA Portal. Разработана система визуализации с возможностью вывода ошибок, их блокировки и квитирования, введена учетная запись администратора с парольной защитой для исключения несанкционированного доступа. Разработана функциональная схема автоматизации. С помощью системы автоматического проектирования Eplan Electric разработаны электросхемы с ПЛК. Произведена настройка аппаратной части контроллера, панели оператора, а также промышленной сети с возможностью пакетной передачи данных между устройствами. Выполнена работа по проектированию и компоновке шкафа управления машины. Особое внимание уделено безопасности в процессе работы и обслуживания оборудования участка укладчика полуцилиндров.
