ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА 9
1.1 Назначение горизонтального профильного пресса 9
1.2 Проблемы, возникающие при эксплуатации пресса 11
1.3 Цели модернизации 12
1.4 Требования к модернизированной системе 13
1.5 Существующие варианты реализации подобных систем 15
2 ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 16
2.1 Функциональная гидравлическая схема управления траверсой 16
2.2 Функциональная схема управления 19
2.3 Обоснование элементной базы системы управления 23
2.3.1 Программируемый логический контроллер 23
2.3.2 Аналоговый регулятор положения 25
2.3.3 Гидрораспределители 27
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 28
3.1 Описание среды разработки управляющей программы контроллера 28
3.2 Выбор языка программирования контроллера 29
3.3 Структура проекта Step 7 33
3.4 Описание режимов работы пресса 35
3.4.1 Наладочный режим 35
3.4.2 Ручной режим 36
3.4.3 Полуавтоматический режим 38
3.5 Вычисление сигналов управления системы 39
3.6 Разработка алгоритма функционирования 43
3.6.2 Типичный технологический цикл работы 45
3.6.3 Остановка траверсы 47
3.7 Разработка программного обеспечения 48
3.7.1 Организационный блок OB1 49
3.7.2 Функция FC3 «Аналоговые датчики» 51
3.7.3 Организационный блок OB35 54
3.7.4 Функция FC7 «Управление клапанами» 58
3.8 Разработка концепции графического интерфейса операторской станции 61
3.8.1 Типовая структура экрана 62
3.8.2 Главный экран 63
3.8.3 Экран «Структурна схема» 63
3.8.4 Экран «Гидрораспределитель возвратных цилиндров» 64
3.8.5 Экран «Гидрораспределитель рабочего цилиндра» 66
3.8.6 Экран «Состояние клапанов» 67
3.8.7 Экран «Юстировка» 68
3.8.9 Экран «Датчики положения» 70
4 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 71
4.1 Сетевое планирование 71
4.1.1 Расчет ожидаемой продолжительности выполнения работ 72
4.1.2 Расчет параметров работ сетевого графика 75
4.2 Расчет себестоимости 80
4.3 Экономический эффект 84
5 РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТИ И ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 85
5.1 Анализ потенциально опасных и вредных факторов 85
5.2 Требования к помещениям для работы с вычислительной техникой 87
5.3 Требования к микроклимату рабочих мест, оборудованных ПЭВМ 88
5.4 Требования к уровням шума и вибраций при работе с ПЭВМ 89
5.5 Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах,
оборудованных ПЭВМ 90
5.6 Освещение рабочего места оператора ПЭВМ 90
5.7 Электробезопасность 92
5.8 Безопасность отображения информации 92
5.9 Пожарная безопасность 93
5.10 Эргономика рабочего места оператора пульта управления 94
5.11 Анализ достоинств интерфейса пользователя 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 101
ПРИЛОЖЕНИЕ 103
Автоматизация технологических процессов играет важную роль в развитии любой отрасли современной промышленности, в том числе металлургии, где очень важно получить высококачественную продукцию. Так, например, применение стальных сплавов очень обширно: металлоконструкции, различная строительная арматура, автоматизированные системы, промышленные машины и механизмы, космические корабли и реактивные самолеты.
Повысить качество профильных сплавов можно, используя экструдинг-пресс, под воздействием которого изменяется плотность профильных заготовок и повышается их качество.
Такой пресс находится в кузнечнопрессовом цехе КПЦ-2 ОАО металлургического завода «Электросталь». Система управления прессом потеряла свою актуальность. Многие компоненты системы управления уже не выпускаются промышленностью, и поломка одного из них может привести к длительному простою оборудования и, как результат, невыполнению планов производства, снижению прибыли предприятия. Поэтому было решено модернизировать систему.
Целью данного проекта является модернизация автоматизированной системы управления подвижной траверсой горизонтального профильного пресса усилием 6300 тс.
Основными задачами, которые решаются в дипломном проекте, являются написание управляющей программы для промышленного контроллера и разработка концепции интерфейса панели оператора. Они решаются в рамках модернизации системы управления подвижной траверсой пресса с использованием современного оборудования такого, как: промышленные контроллеры, аппаратный ПИД регулятор и интерфейсные модули.
В рамках дипломного проекта была проделана работа по модернизации автоматизированной системы управления подвижной траверсы горизонтального гидравлического профильного пресса усилием 6300 тс модели П8148. В результате чего, расширились возможности управления прессом за счет того, что теперь система может работать нескольких режимах, в том числе двух диагностических. Уменьшилось время на поиск и выявление ошибок, возникающих во время работы пресса. Снизилась трудоемкость работ обслуживающего персонала.
В техническом разделе рассмотрена структура всей системы, описаны алгоритм функционирования, разработка программного обеспечения промышленного контроллера. В проекте решены задачи управления пропорциональными клапанами с помощью контроллера, отслеживания положений управляющих органов клапанов, отслеживания аварийных ситуаций, возникающих при работе пресса, и регулирования скорости прессования.
В организационно-экономическом разделе составлен сетевой график работ, определены затраты на проведение научно-исследовательской разработки.
Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности оператора ЭВМ.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
