АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВАКА ЗАДАЧ 7
1.1 Виды дефектов труб 7
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ
ЗАРУБЕЖНЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ 14
2.1 Общее сопоставление возможностей контроллеров 15
2.2 Особенности ПЛК «SIMATIK S7 -300» 15
2.3 Особенности к ПЛК «Mitsubishi Electric FX 3G» 16
2.4 Особенности к ПЛК «ОВЕН ПЛК -160» 16
2.5 Особенности к ПЛК «МЗТА КОНТАР МС 12» 17
3 ОБШИЙ РАЗДЕЛ 19
3.1 Описание технологического процесса 19
3.2 Описание станка 20
3.3 Разработка алгоритма работы системы автоматизации 20
4 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 29
4.1 Выбор силовой части по механизмам 29
4.2 Расчет статических моментов и выбор мощности 29
4.3 Выбор частотного преобразователя 35
4.4 Программирование преобразователя 43
4.5 Выбор управляющего контроллера 57
4.6 Программирование контроллера 61
4.7 Электрическая принципиальная схема станка 65
4.8 Выбор элементной базы 68
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 72
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 72
5.2 Действие опасных и вредных производственных факторов на
организм человека 72
5.3 Средства и методы защиты от вредных и опасных факторов 73
5.4 Зануление 76
5.5 Пожарная безопасность 78
5.6 Инструктаж по безопасности труда 79
5.7 Инструктаж по охране труда 79
5.8 Предосторожности при подключении 80
5.9 Производственная санитария 81
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 82
6.1 Постановка задачи 82
6.2 Расчет себестоимости 83
6.3 Расчет времени окупаемости автоматизации 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 91
В данной выпускной работе рассматривается автоматизация станка для проверки труб. В этом случае необходимо автоматизировать станок для получения высокого показателя производства труб и экономической эффективности, а также обеспечивает удобство работы со станком.
Неавтоматизированный станок представляет систему, состоящую из двух асинхронных двигателей, редуктора и рабочего органа. Оператор работал в ручную, что замедляло процесс проверки труб и неудовлетворяло экономическим показателям.
Для повышения производительности предлагается программируемый контроллер и преобразователи частоты. Контроллер обеспечит нужный контроль над процессом проверки труб и даст необходимую точность что послужит ускорению процесса. Преобразователь позволит задавать нужные параметры для работы двигателя.
В начале 70-х годов бурное развитие цифровых вычислительных машин привело к созданию специализированных управляюще-вычислительных устройств, названных программируемыми контроллерами (ПК). Понятие «программируемый» отражает возможность ПК воспринимать программу высокого уровня, а понятие «контроллер» - способность управлять технологическими процессами. Исходя из этого, программируемым контроллером можно считать специализированное электронное устройство, доступное для программирования широкому кругу пользователей (неспециалистам), предназначенное для управления технологическим оборудованием в условиях промышленной среды в реальном масштабе времени и снабженное согласующими устройствами с датчиковой и исполнительной аппаратурой.
Широкое применение ПК объясняется рядом преимуществ систем управления на их базе по сравнению с системами управления на логических элементах:
а) универсальностью (специализация осуществляется путем программирования и несложными подключениями датчиковой и исполнительной аппаратуры );
б) повышенной надежностью аппаратуры, приспособленной для цеховых условий работы;
в) простотой программирования, быстрой перестройкой с одной схемы на другую;
г) широкой возможностью внутренней диагностики блоков управления, а также диагностики остальной аппаратуры системы автоматизации за счет использования тестовых программ;
д) возможностью сократить сроки проектирования системы автоматизации, уменьшить в ряде случаев ее вес габариты (по сравнению, например, с релейной автоматикой). Кроме того, значительно сокращаются сроки внедрения систем автоматизации на базе ПК за счет того, что еще задолго
В данной выпускной квалификационной работе была проведена автоматизация станка для проверки труб, находящегося на ФГУП Приборостроительнго завода г. Трехгорный, с применением преобразователей частоты фирмы ОВЕН серии ПЛК для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, что позволяет повысить надежность и работоспособность объекта, увеличивает плавность работы механизмов.
Использование при автоматизации объекта программируемого контроллера ПЛК 160 позволило создать систему управления на довольно простом и доступном уровне обслуживания, настройке и корректировки работы объекта.
В целом система автоматизации, после ее настройки, повышает производительность за счет постоянного контроля над ситуацией на объекте. Применение индукционных датчиков, повышает надежность работы станка, даёт меньшее количество сбоев, отказов, а это в свою очередь повышает производительность.
В выпускной работе приведено описание работы станка для проверки труб, а также основные технические характеристики неизменяемой части электрооборудования.
Приведено конструктивное расположение основных узлов механизма. Описание принципиальной схемы, методы управления основными узлами. Была создана программа на программируемый контроллер ПЛК 160.
В разделе, рассматривающем вопросы по охране труда и безопасности жизнедеятельности были предусмотрены меры: пожарной безопасности, санитарным нормам, средства и методы защиты от опасных и вредных производственных факторов, техника безопасности при работе с преобразователями частоты и контроллером.
В экономической части выпускной работы обоснована необходимость автоматизации станка для проверки труб, на выполнение которой потребуется 5 дней.
