📄Работа №209988
Тема: АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
97 листов
Год:
2020
Просмотров:
31
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ, И РЕШЕНИЙ 9
1.1 СТЗ F500/F210ETN 10
1.2 СТЗ Xpectia- FH 12
1.3 СТЗ DMV2000 14
2 ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ 18
2.1 Постановка задачи 18
2.2 Сбор информации по данной теме 19
2.3 Реализация программного модуля для контроля геометрических
параметров керамической плитки 22
3 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЛИНИИ СОРТИРОВКИ И
КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ 32
3.1 Графическая схема работы СТЗ и схема расположения камер 32
3.2 Структурная схема линии сортировки и контроля геометрических
параметров керамической плитки 35
4 РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ СОРТИРОВОЧНОГО
КОНВЕЙЕРА 38
4.1 Расчёт мощности двигателя конвейера подачи 38
5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 43
5.1 Камера для СТЗ 43
5.2 Контроллер для СТЗ 46
5.3 Контроллер управления линией сортировки 48
5.4 Выбор датчиков технологической информации 50
5.5 Выбор блока питания 51
5.6 Выбор двигателей для конвейеров 52
5.7 Выбор устройств плавного пуска 53
6 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЛИНИИ СОРТИРОВКИ
И КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ 55
7 СОСТАВЛЕНИЕ СПИСКА СИГНАЛОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНИЕЙ
СОРТИРОВКИ 57
7.1 Составление списка сигналов системы автоматизации 57
7.2 Сигналы управления 59
8 ПРИМЕР РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ПЛК 63
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 69
9.1 Материальные затраты 69
9.2 Затраты на оплату труда 70
9.3 Отчисления на социальные нужды 71
9.4 Затраты на реализацию системы автоматизации 72
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 74
10.1 Краткое описание производственного участка 74
10.2 Анализ всех производственных и экологических опасностей 74
10.3 Нормы помещения для работы с ПЭВМ 75
10.4 Требования охраны труда при работе на анализируемом
оборудовании 75
10.5 Производственная санитария 77
10.6 Эргономика и производственная эстетика 82
10.7 Противопожарная и взрывобезопасность при работе с ПЭВМ 83
10.8 Экологическая безопасность 84
10.9 Обеспечение безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ, И РЕШЕНИЙ 9
1.1 СТЗ F500/F210ETN 10
1.2 СТЗ Xpectia- FH 12
1.3 СТЗ DMV2000 14
2 ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ 18
2.1 Постановка задачи 18
2.2 Сбор информации по данной теме 19
2.3 Реализация программного модуля для контроля геометрических
параметров керамической плитки 22
3 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЛИНИИ СОРТИРОВКИ И
КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ 32
3.1 Графическая схема работы СТЗ и схема расположения камер 32
3.2 Структурная схема линии сортировки и контроля геометрических
параметров керамической плитки 35
4 РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ СОРТИРОВОЧНОГО
КОНВЕЙЕРА 38
4.1 Расчёт мощности двигателя конвейера подачи 38
5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 43
5.1 Камера для СТЗ 43
5.2 Контроллер для СТЗ 46
5.3 Контроллер управления линией сортировки 48
5.4 Выбор датчиков технологической информации 50
5.5 Выбор блока питания 51
5.6 Выбор двигателей для конвейеров 52
5.7 Выбор устройств плавного пуска 53
6 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЛИНИИ СОРТИРОВКИ
И КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ 55
7 СОСТАВЛЕНИЕ СПИСКА СИГНАЛОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНИЕЙ
СОРТИРОВКИ 57
7.1 Составление списка сигналов системы автоматизации 57
7.2 Сигналы управления 59
8 ПРИМЕР РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ПЛК 63
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА 69
9.1 Материальные затраты 69
9.2 Затраты на оплату труда 70
9.3 Отчисления на социальные нужды 71
9.4 Затраты на реализацию системы автоматизации 72
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 74
10.1 Краткое описание производственного участка 74
10.2 Анализ всех производственных и экологических опасностей 74
10.3 Нормы помещения для работы с ПЭВМ 75
10.4 Требования охраны труда при работе на анализируемом
оборудовании 75
10.5 Производственная санитария 77
10.6 Эргономика и производственная эстетика 82
10.7 Противопожарная и взрывобезопасность при работе с ПЭВМ 83
10.8 Экологическая безопасность 84
10.9 Обеспечение безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе разрабатывается проект автоматизации контроля геометрических параметров керамической плитки на основе системы технического зрения (СТЗ). Актуальность исследования обусловлена необходимостью устранения «узких мест» в производственном цикле, повышения скорости и точности контроля при минимизации затрат, что напрямую влияет на конкурентоспособность предприятия. В результате проведенного анализа был осуществлен выбор конкретной СТЗ «Xpectia-FH» компании Omron, разработаны структурная и функциональная схемы автоматизированной линии сортировки, включающие графическую схему расположения камер, методику контурного анализа для измерения параметров и алгоритм классификации плитки по четырем сортам в соответствии с требованиями ГОСТ. Для управления линией выбран контроллер Siemens SIMATIC S7-1200, для которого создана программа на языке LD, а также подобрано конкретное периферийное оборудование, включающее цветные и монохромные камеры и оптоволоконные датчики. Научная значимость работы заключается в адаптации и практической реализации алгоритмов компьютерного зрения, в частности метода контурного анализа, для решения конкретной измерительной задачи. Практическая ценность состоит в готовом проектно-техническом решении, которое может быть внедрено на действующих производствах для автоматизации контроля качества. Теоретической основой исследования послужили фундаментальные труды по цифровой обработке изображений и компьютерному зрению таких авторов, как Р. Гонсалес и Р. Вудс, Л. Шапиро и Д. Стокман, а также работы, посвященные непосредственно системам технического зрения, например, В.И. Сырямкина и В.Н. Гридина.
📖 Введение
Хорошо известно, что большую роль в получение прибыли производителем является увеличение частоты выпуска своей продукции, уменьшение затрат на изготовление и сохранение качеств товара, по возможности его улучшив. В связи с развитием ЭВМ, появляются возможности увеличить скорость и производительность труда за счет автоматизации и конвейеризации производства.
Причем нужно учесть, что затраты на нововведение должны быть соизмеримы с привнесенной от них прибылью в будущем. Лучше всего будет заняться автоматизированием именно тех процессов, которые не будут иметь больших затрат, но которые могут представлять так называемое "бутылочное горлышко" для всего временного цикла изготовления конечного продукта.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрим автоматизацию участка по контролю геометрических параметров керамической плитки.
Для автоматизации процесса будет использоваться современная система технического зрения (СТЗ). В настоящее время системы технического зрения уже активно применяется в различных областях деятельности промышленности и производства, включающих:
- системы измерения;
- системы обнаружения и считывания штрих-кода, либо любых других
- маркировок, в том числе, непосредственно, текстовой и числовой информации;
- автоматические системы учета товара;
- системы безопасности;
- системы визуального контроля качества (обнаружение дефектов);
- системы управление промышленными роботами и манипуляторами, которое так широко распространённо в автомобильной промышленности.
Актуальность данной работы заключается в том, что в современных производственных реалиях важно увеличить скорость работы конвейерной линии по сортировке, при сохранении необходимого уровня контроля геометрических параметров керамической плитки. Для выполнения данной работы используются современные решения систем технического зрения для контроля качества выпускаемой продукции, которая может обеспечить необходимую скорость сбора и обработки данных.
Целью выпускной квалификационной работы является увеличения объема выпускаемой продукции.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1) анализ предлагаемых систем технического зрения на рынке и обоснование для применения в разрабатываемой системе;
2) выбор системы технического зрения для контроля геометрических параметров керамической плитки;
3) обзор существующего процесса и необходимых требовании при контроле геометрических параметров керамической плитки;
Причем нужно учесть, что затраты на нововведение должны быть соизмеримы с привнесенной от них прибылью в будущем. Лучше всего будет заняться автоматизированием именно тех процессов, которые не будут иметь больших затрат, но которые могут представлять так называемое "бутылочное горлышко" для всего временного цикла изготовления конечного продукта.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрим автоматизацию участка по контролю геометрических параметров керамической плитки.
Для автоматизации процесса будет использоваться современная система технического зрения (СТЗ). В настоящее время системы технического зрения уже активно применяется в различных областях деятельности промышленности и производства, включающих:
- системы измерения;
- системы обнаружения и считывания штрих-кода, либо любых других
- маркировок, в том числе, непосредственно, текстовой и числовой информации;
- автоматические системы учета товара;
- системы безопасности;
- системы визуального контроля качества (обнаружение дефектов);
- системы управление промышленными роботами и манипуляторами, которое так широко распространённо в автомобильной промышленности.
Актуальность данной работы заключается в том, что в современных производственных реалиях важно увеличить скорость работы конвейерной линии по сортировке, при сохранении необходимого уровня контроля геометрических параметров керамической плитки. Для выполнения данной работы используются современные решения систем технического зрения для контроля качества выпускаемой продукции, которая может обеспечить необходимую скорость сбора и обработки данных.
Целью выпускной квалификационной работы является увеличения объема выпускаемой продукции.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1) анализ предлагаемых систем технического зрения на рынке и обоснование для применения в разрабатываемой системе;
2) выбор системы технического зрения для контроля геометрических параметров керамической плитки;
3) обзор существующего процесса и необходимых требовании при контроле геометрических параметров керамической плитки;
✅ Заключение
В настоящей работе рассмотрены три системы технического зрения. В результате сравнения необходимых функций, произведён выбор системы технического зрения от компании Omron «Xpectia-FH».
Представлен теоретический материл по работе систем технического зрения. Схематично показано как создаётся трехмерная модель объекта с помощью двух и более камер.
Применён метод контурного анализа для определения геометрических параметров объекта на изображении. Представлена математическая реализации контроля геометрических параметров.
Приведены возможные дефекты керамической плитки и варианты их распределение по сортам.
По требованиям ГОСТ составлены критерии для сортировки плитки по 4 сортам.
В результате представлен упрощённый графический вариант способа установки камер СТЗ для распознавания.
Разработаны структурная и функциональная схемы для линии сортировки и контроля геометрических параметров. Приведено содержательное описание работы автоматики на линии сортировки.
В качестве датчика определения наличия детали используется оптоволоконный датчик E32-T21L 2M фирмы OMRON с увеличенным расстоянием срабатывания.
Выбраны одна цветная камера FH-SCX12 и две монохромные камеры FH- SMX12 с объективами.
Для управления системой сортировки выбран контроллер SIEMENS SIMATIC S7-1200.
Разработана программа контроллера Siemens SIMATIC S7-1200 для работы конвейера сортировки с использованием языка программирования LD (или язык лестничных диаграмм).
Для системы технического зрения выбран четырехъядерный высокоскоростной контроллер FH-3050-20. Контроллер обеспечивает поддержку высокоскоростных камер со скоростью съемки до 38,9 кадров в секунду и необходимую точность измерений до 0,5 мм.
Внедрение системы позволяет повысить объем выпуска продукции с 3,5 до 14 миллионов квадратных метров в год.
Общая сумма затрат по статьям материальные затраты, затраты на оплату труда и социальные отчисления составила 4 164 492 рублей.
Рассмотрены вопросы экологической безопасности и обеспечения безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций, а также рассмотрена противопожарная и взрывобезопасность при работе с персональной электронно-вычислительной машиной. Произведен анализ всех производственных и экологических опасностей. Предусмотрены меры по охране труда и определены требования производственной санитарии. Рассмотрены вопросы экологической безопасности и обеспечения безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций, а также рассмотрена противопожарная и взрывобезопасность при работе с персональной электронно-вычислительной машиной.
Представлен теоретический материл по работе систем технического зрения. Схематично показано как создаётся трехмерная модель объекта с помощью двух и более камер.
Применён метод контурного анализа для определения геометрических параметров объекта на изображении. Представлена математическая реализации контроля геометрических параметров.
Приведены возможные дефекты керамической плитки и варианты их распределение по сортам.
По требованиям ГОСТ составлены критерии для сортировки плитки по 4 сортам.
В результате представлен упрощённый графический вариант способа установки камер СТЗ для распознавания.
Разработаны структурная и функциональная схемы для линии сортировки и контроля геометрических параметров. Приведено содержательное описание работы автоматики на линии сортировки.
В качестве датчика определения наличия детали используется оптоволоконный датчик E32-T21L 2M фирмы OMRON с увеличенным расстоянием срабатывания.
Выбраны одна цветная камера FH-SCX12 и две монохромные камеры FH- SMX12 с объективами.
Для управления системой сортировки выбран контроллер SIEMENS SIMATIC S7-1200.
Разработана программа контроллера Siemens SIMATIC S7-1200 для работы конвейера сортировки с использованием языка программирования LD (или язык лестничных диаграмм).
Для системы технического зрения выбран четырехъядерный высокоскоростной контроллер FH-3050-20. Контроллер обеспечивает поддержку высокоскоростных камер со скоростью съемки до 38,9 кадров в секунду и необходимую точность измерений до 0,5 мм.
Внедрение системы позволяет повысить объем выпуска продукции с 3,5 до 14 миллионов квадратных метров в год.
Общая сумма затрат по статьям материальные затраты, затраты на оплату труда и социальные отчисления составила 4 164 492 рублей.
Рассмотрены вопросы экологической безопасности и обеспечения безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций, а также рассмотрена противопожарная и взрывобезопасность при работе с персональной электронно-вычислительной машиной. Произведен анализ всех производственных и экологических опасностей. Предусмотрены меры по охране труда и определены требования производственной санитарии. Рассмотрены вопросы экологической безопасности и обеспечения безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций, а также рассмотрена противопожарная и взрывобезопасность при работе с персональной электронно-вычислительной машиной.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.