ВВЕДЕНИЕ 6
1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА 7
1.1 Описание барабанной печи 7
1.2 Принцип работы 10
1.3 Цели автоматизации 11
2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 14
2.1 Разработка схемы автоматизации функциональной 16
2.2 Разработка схемы электрической принципиальной 23
2.2.1 Выбор исполнительных элементов 24
2.2.2 Выбор чувствительных элементов 33
2.2.3 Выбор программируемого логического контроллера 35
2.2.4 Выбор панели оператора 38
2.2.5 Выбор других элементов автоматизации 39
2.3 Разработка схемы соединений 41
3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ . 42
3.1 Разработка алгоритма работы автоматизированной системы 42
3.2 Разработка интерфейса оператора 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А Общий вид барабанной печи 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Габаритные размеры барабанной печи 53
ПРИЛОЖЕНИЕ В Функциональная схема автоматизации 55
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Схема электрическая принципиальная 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Схема соединений 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Перечень элементов 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Алгоритм работы автоматизированной системы 65
ПРИЛОЖЕНИЕ К Руководство пользователя по управлению
Темой выпускной квалификационной работы является автоматизация барабанной печи для просушивания сыпучих материалов.
В современном мире требуемые объемы производства нарастают с каждым годом за счет увеличения потребления различных видов продукции. Для того, чтобы производителям оставаться конкурентоспособными, им требуется адаптироваться к нынешним реалиям рынка: удешевить стоимость производства условной единицы объема продукции, увеличить объем производства для покрытия большей доли потребителей, тем самым обеспечить экономический рост и увеличить собственную прибыль. Для выполнения этих целей прибегают ко многим средствам, одним из которых является автоматизация производственных процессов.
Для достижения задач автоматизации требуется понимание и знание принципа работы автоматизируемой системы, ее составных частей, назначения и смысла производственного процесса. Это позволит выявить перечень требуемых элементов автоматизации, их настройку и функционал.
В рамках выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра была выполнена автоматизация барабанной печи для просушивания сыпучих материалов.
В период выполнения работы был изучен принцип работы барабанной печи, ее требования по эксплуатации, по нормам безопасности, технологии изготовления, сборки и установки составных компонентов устройства. Исходя из полученной информации, разработана система автоматизации. Подобраны подходящие по функционалу и характеристикам чувствительные и исполнительные элементы; для их взаимодействия с системой подобраны программируемый логический контроллер, сенсорная панель оператора. Разработана схема электрическая принципиальная и схема соединений элементов автоматизированной системы. Для общения оператора и системы разработан понятный интерфейс оператора.
Результатом выполнения выпускной квалификационной работы стало знакомство с основными принципами разработки автоматизированных систем управления объектами промышленного производства.
1 СТО ЮУрГУ 04-2008 Стандарт организации. Курсовое и дипломное проектирование. Общие требования к содержанию и оформлению / составители: Т.И. Парубочая, Н.В. Сырейщикова, В.И. Гузеев, Л.В. Винокурова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. - 56 с.
2 Решетов Д. Н. Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 496 с.: ил.
3 Клюев А. С. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля/ А. С. Клюев, Б. В. Глазов, М. Б. Миндин, С. А. Клюев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432 с.: ил.
4 Смирнов В. А. Электроника систем управления Ч. 1: Аналоговая электроника: Учебное пособие. - Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2004. - 158 с.
5 ГОСТ 2.701 - 2008. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. - М.: Стандартинформ, 2009 - 22 с.
6 2.702 - 2011. ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. - М.: Стандартинформ, 2011 - 29 с.
7 ГОСТ 27134-86 Аппараты сушильные с вращающимися барабанами. Основные параметры и размеры. - М.: Стандартинформ, 2002 - 2 с.
8 Принцип работы барабанной печи. - https://studopedia.ru/15_54127_opisanie- tehnologicheskogo-protsessa-i-tehnologicheskogo-proizvodstva-silikatnogo-kirpicha- na-primere-vinnitskogo-kirpichnogo-zavoda.html
9 Червячный мотор-редуктор. Описание и технические характеристики. - http://motorreductor.ru/motor-reduktory-chervyachnye/odnostupenchatye- chervyachnye-motor-reduktory-nmrv/tipy-i-razmery-nmrv/chervyachnyj-motor- reduktor-nmrv-063
10 Асинхронный трехфазный двигатель 90L-4. Описание и характеристики. - http://www.wocar.ru/index.php?mod=drv&uitxt=323
11 Вибратор площадочный OLI MVE 300/3 (аналог вибратора ИВ-99). -
http://www.rvktex.ru/product/vibrator_oli_mve_300_3
12 Мотор-редуктор червячный DRV 050/110. -
https: //tehprivod.ru/katalog/motor-reduktory/chervyachnye-motor-reduktory/drv/050- 110.html
13 Асинхронный трехфазный двигатель 80В-2. Описание и характеристики. -http://www.wocar.ru/index.php?mod=drv&uitxt=441
14 Электродвигатель ABLE MS100L3-4 4,0 kW. Технические характеристики. - http://www.lufter.ru/product/able-ms100L3 -4/
15 Асинхронный трехфазный электродвигатель 5AMX132M2Y3 11кВт 380В. - http: //www.agregat-ug.ru/index.php/katalog- tovarov/elektrodvigateli/obshchepromyshlennye/elektrodvigatel-air-132m2-11-kvt-
2910-ob-min-bel-detail
16 Блок управления горелкой SIEMENS LAL1.25. - https://center-
control .ru/product/siemens- 1a11-25
17 Преобразователи частоты фирмы Schneider Electric. - https://www.schneider- electric.ru/ru/product/ATV312HU55N4/преобразователь-частоты-atv312-5.5квт- 500в-3ф
18 Устройства плавного пуска Schneider Electric серия Altistart 01. - https://ies- drives.ru/equipment/softstart/Schneider/Altistart+01/
19 Термопары фирмы ОВЕН ДТП-И. Описание и характеристики. -http://owen-pribor.ru/index/description/device/termopary-tha-thk-s-tokovym-vyhodom- 4-20-ma-oven-dtp-i
20 Описание принципа работы, соединения, разновидностей термопар. - http: //www.eti .su/articles/izmeritelnaya-tehnika/izmeritelnaya-tehnika_ 1518. html
21 ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия. - М.: Стандартинформ, 1999 - 28 с.
22 Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК63 - технические характеристики: http://www.owen.ru/catalog/programmiruemij_logicheskij_kontroller_owen_plk63/36153995
23 ПЛК63. Контроллер программируемый логический. Руководство по экспулатации. КУБФ.421445.009 РЭ. - https://owen.ua/media/wysiwyg/downloads/ re_plc63_8241 .pdf
24 Сенсорные панели оператора ОВЕН СПЗхх. Технические характеристики. -http://www.owen.rU/catalog/sensornie_paneli_operatora_oven_sp3xx/38711838
25 ОВЕН СП307 и СПБ310. Руководство по экспулатации. -
http://www.owen.ru/uploads/sp3xx._rukovodstvo_iekspluatacii_%5B2062%5D.pdf
26 Блок питания для промышленной автоматики ОВЕН БП15. -
http: //www.owen.ru/catalog/bloki_pitaniya_dlya_promishlennoj_avtomatiki/10656730