📄Работа №210648
Тема: Автоматизированный электропривод тележки для подачи рулонов на агрегат резки листового проката
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Электротехника
Объем:
116 листов
Год:
2021
Просмотров:
46
5900
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 НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА....8
1.1 Описание механизма тележки для подачи рулонов на агрегат
резки листового проката 8
1.2 Описание технологического процесса 9
1.3 Исходные данные для проектирования привода тележки 10
1.4 Выдвигаемые требования к системе автоматизации 12
2 ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 13
2.1 Обзор электроприводов механизма передвижения тележки для
передачи рулонов на агрегат резки листового проката 13
2.1.1 Электропривод постоянного тока 13
2.1.2 Электропривод переменного тока 14
3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РОДА ТОКА И ТИПА
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 15
3.1 Расчет моментов статических сопротивлений и
предварительный расчет мощности электропривода 15
3.2 Предварительный выбор электродвигателя 22
3.3 Определение передаточного числа и предварительный выбор
редуктора 24
3.4 Приведение статических моментов к валу двигателя 25
3.5 Приведение моментов инерции к валу двигателя 27
3.6 Предварительная проверка двигателя по нагреву и
производительности 29
4 ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ 35
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ПЧ-АД 38
5.1 Структурная схема механической части электропривода 38
5.2 Построение переходных процессов в электроприводе 39
5.2.1 Расчет статических характеристик 39
5.2.2 Расчет параметров схем включения, обеспечивающих работу
двигателя в заданных точках 42
5.2.3 Построение переходных процессов в электроприводе 44
5.2.4 Проверка электропривода по нагреву и перегрузочной
способности 48
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ТЕЛЕЖКИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ
РУЛОНОВ 50
6.1 Требования к системе автоматизации 50
6.2 Алгоритм работы системы автоматизации 51
6.3 Описание работы машины состояний для автоматического
режима работы 60
6.4 Выбор элементной базы системы автоматизации 62
6.4.1 Выбор двигателей 62
6.4.2 Выбор преобразователей частоты 64
6.4.3 Выбор датчиков 65
6.4.4 Выбор промышленного контроллера 70
6.4.5 Выбор блока питания 73
6.5 Разработка функциональной схемы системы автоматизации
передаточной тележки 75
6.6 Разработка программного обеспечения системы автоматизации 77
7 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А 85
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 87
ВВЕДЕНИЕ 7
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА....8
1.1 Описание механизма тележки для подачи рулонов на агрегат
резки листового проката 8
1.2 Описание технологического процесса 9
1.3 Исходные данные для проектирования привода тележки 10
1.4 Выдвигаемые требования к системе автоматизации 12
2 ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 13
2.1 Обзор электроприводов механизма передвижения тележки для
передачи рулонов на агрегат резки листового проката 13
2.1.1 Электропривод постоянного тока 13
2.1.2 Электропривод переменного тока 14
3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РОДА ТОКА И ТИПА
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 15
3.1 Расчет моментов статических сопротивлений и
предварительный расчет мощности электропривода 15
3.2 Предварительный выбор электродвигателя 22
3.3 Определение передаточного числа и предварительный выбор
редуктора 24
3.4 Приведение статических моментов к валу двигателя 25
3.5 Приведение моментов инерции к валу двигателя 27
3.6 Предварительная проверка двигателя по нагреву и
производительности 29
4 ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ 35
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ ПЧ-АД 38
5.1 Структурная схема механической части электропривода 38
5.2 Построение переходных процессов в электроприводе 39
5.2.1 Расчет статических характеристик 39
5.2.2 Расчет параметров схем включения, обеспечивающих работу
двигателя в заданных точках 42
5.2.3 Построение переходных процессов в электроприводе 44
5.2.4 Проверка электропривода по нагреву и перегрузочной
способности 48
6 АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ТЕЛЕЖКИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ
РУЛОНОВ 50
6.1 Требования к системе автоматизации 50
6.2 Алгоритм работы системы автоматизации 51
6.3 Описание работы машины состояний для автоматического
режима работы 60
6.4 Выбор элементной базы системы автоматизации 62
6.4.1 Выбор двигателей 62
6.4.2 Выбор преобразователей частоты 64
6.4.3 Выбор датчиков 65
6.4.4 Выбор промышленного контроллера 70
6.4.5 Выбор блока питания 73
6.5 Разработка функциональной схемы системы автоматизации
передаточной тележки 75
6.6 Разработка программного обеспечения системы автоматизации 77
7 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А 85
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 87
📖 Аннотация
В данной магистерской диссертации представлено комплексное проектирование автоматизированного электропривода тележки для подачи рулонов на агрегат резки листового проката. Актуальность исследования обусловлена современной тенденцией модернизации промышленного оборудования, заключающейся в переходе от устаревших релейно-контакторных систем к гибким решениям на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК) и частотно-регулируемых приводов (ЧРП). Основным результатом работы является обоснованный выбор и расчет системы электропривода, включающий асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4MTF(H)112L6, сопряженный с редуктором 1Ц2У-200 и преобразователем частоты VFD055E43A фирмы Delta Electronics. Проведенные расчеты статических и динамических нагрузок, проверка двигателя по нагреву и производительности подтвердили корректность выбранных технических решений. Научная значимость заключается в детальном анализе характеристик системы «преобразователь частоты – асинхронный двигатель» для механизмов циклического действия, а практическая – в разработке готовой к внедрению принципиальной электрической схемы автоматизации, обеспечивающей плавность хода, снижение динамических нагрузок и повышение надежности оборудования. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как Г.И. Драчев по теории электропривода, А.М. Борисов по автоматизации технологических процессов и программируемым устройствам, а также М.В. Гельман по преобразовательной технике.
📖 Введение
Задачей данной дипломной работы является автоматизация электропривода тележки для передачи рулонов на агрегат резки листового проката. Актуальность данной темы объясняется устойчивой тенденцией перехода от традиционных релейных схем на схемы, базирующиеся на программируемом логическом контроллере (ПЛК) в связке с частотно регулируемыми приводами. Данное обстоятельство объясняется следующим: использование ПЛК значительно расширяет возможности системы, есть возможность вносить правки в алгоритм работы, при этом не затрагивая существующую электрическую схему, проще и легче устранить неисправность и провести диагностику. В свою очередь, использование частотно регулируемого электропривода позволяет обеспечить плавные переходные процессы, что приводит к существенному снижению динамических нагрузок в элементах кинематической цепи привода, таким образом, повышается надежность и ресурс работы механического оборудования тележки.
В процессе проектирования будут решены следующие поставленные задачи:
- Обоснование выбора рода тока и типа электропривода;
- Исследование характеристик системы «ПЧ-АД»;
- Автоматизация работы тележки для передачи рулонов;
- Разработка принципиальной электрической схемы системы автоматизации.
В процессе проектирования будут решены следующие поставленные задачи:
- Обоснование выбора рода тока и типа электропривода;
- Исследование характеристик системы «ПЧ-АД»;
- Автоматизация работы тележки для передачи рулонов;
- Разработка принципиальной электрической схемы системы автоматизации.
✅ Заключение
В ходе выполнения дипломного проекта, на основании данных технического задания, был произведен выбор системы электропривода, таким образом было принято решение, что для автоматизированного электропривода тележки для подачи рулонов на агрегат резки листового проката более подходящим будет асинхронный двигатель с преобразователем частоты.
Также, был произведен расчет моментов статических сопротивлений, по которым, впоследствии была рассчитана предварительная мощность электродвигателя. По предварительным расчетам был выбран асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором из крановой серии 4MTF(H)112L6, основные технические характеристики которого были приведены в таблице 3.2. Далее по результатам дополнительного расчета был выбран редуктор 1Ц2У-200 основные технические характеристики которого были приведены в таблице 3.3.
Следующим этапом было приведение статического и динамического сопротивления к валу двигателя. По полученным данным, были произведены дополнительные расчеты, на основании которых была проведена проверка двигателя по нагреву и производительности. Данные полученные в ходе проверки показали, что выбранный электродвигатель проходит как по нагреву, так и по производительности.
По номинальным данным выбранного электродвигателя был произведен выбор системы управления. Таким образом, был выбран преобразователь частоты VFD055E43A фирмы Delta Electronics. Основные технические характеристики которого были приведены в таблице 4.1.
По номинальным данным выбранного электродвигателя и преобразователя частоты был произведён расчет и построены естественные и искусственные проходящие через заданные точки статические характеристики. Далее была проведена проверка выбранного ранее электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности. На основании полученных данных в результате проверки, был сделан вывод, что выбранный электродвигатель проходит по
В результате разработки системы автоматизации была разработана функциональная схема объекта. Центральным элементом системы автоматизации был выбран программируемый логический контроллер Simatic S7-1200 CPU 1214C и модули расширения SM1223. В качествен датчиков обратной связи были выбраны индуктивные датчики Pepper+fuchs NBN40-L2- E2-V1 и NBN10-30GM50-A2-V1 и оптический датчик Sick DT50-2B215252. В качестве источника питания постоянного напряжения по рассчитанной нагрузке был выбран блок питания SITOP SVART 200W. В качестве элемента управления гидравлическими захватами и барабаном разматывателя была выбрана электромагнитная катушка Festo MSFG-24. Для приведения в движение подъемный стол были выбраны электродвигатель АИР80B4 и ПЧ VFD01B43A. Для приведения в движение поворотный стол были выбраны электродвигатель АИР80А4 и ПЧ VFD015B43A.
После выбора элементной базы системы автоматизации была разработана электрическая принципиальная схема системы автоматизации управления электроприводом тележки для подачи рулонов на агрегат резки листового проката. В заключении проекта составлена программа для ПЛК на языке «LAD».
Также, был произведен расчет моментов статических сопротивлений, по которым, впоследствии была рассчитана предварительная мощность электродвигателя. По предварительным расчетам был выбран асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором из крановой серии 4MTF(H)112L6, основные технические характеристики которого были приведены в таблице 3.2. Далее по результатам дополнительного расчета был выбран редуктор 1Ц2У-200 основные технические характеристики которого были приведены в таблице 3.3.
Следующим этапом было приведение статического и динамического сопротивления к валу двигателя. По полученным данным, были произведены дополнительные расчеты, на основании которых была проведена проверка двигателя по нагреву и производительности. Данные полученные в ходе проверки показали, что выбранный электродвигатель проходит как по нагреву, так и по производительности.
По номинальным данным выбранного электродвигателя был произведен выбор системы управления. Таким образом, был выбран преобразователь частоты VFD055E43A фирмы Delta Electronics. Основные технические характеристики которого были приведены в таблице 4.1.
По номинальным данным выбранного электродвигателя и преобразователя частоты был произведён расчет и построены естественные и искусственные проходящие через заданные точки статические характеристики. Далее была проведена проверка выбранного ранее электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности. На основании полученных данных в результате проверки, был сделан вывод, что выбранный электродвигатель проходит по
В результате разработки системы автоматизации была разработана функциональная схема объекта. Центральным элементом системы автоматизации был выбран программируемый логический контроллер Simatic S7-1200 CPU 1214C и модули расширения SM1223. В качествен датчиков обратной связи были выбраны индуктивные датчики Pepper+fuchs NBN40-L2- E2-V1 и NBN10-30GM50-A2-V1 и оптический датчик Sick DT50-2B215252. В качестве источника питания постоянного напряжения по рассчитанной нагрузке был выбран блок питания SITOP SVART 200W. В качестве элемента управления гидравлическими захватами и барабаном разматывателя была выбрана электромагнитная катушка Festo MSFG-24. Для приведения в движение подъемный стол были выбраны электродвигатель АИР80B4 и ПЧ VFD01B43A. Для приведения в движение поворотный стол были выбраны электродвигатель АИР80А4 и ПЧ VFD015B43A.
После выбора элементной базы системы автоматизации была разработана электрическая принципиальная схема системы автоматизации управления электроприводом тележки для подачи рулонов на агрегат резки листового проката. В заключении проекта составлена программа для ПЛК на языке «LAD».
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.