ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ предметной области 6
1.1 Анализ технологического процесса и его недостатки 6
1.2 Описание участка 8
1.3 Анализ основного и вспомогательного оборудования 9
1.3.1 Обзор многофункциональных станков с ЧПУ 9
1.3.2 Обзор промышленных роботов 11
1.3.3 Обзор оборудования доставки грузов 14
1.3.4 Обзор промышленных контроллеров 15
1.3.5 Обзор датчиков 17
1.3.6 Обзор интерфейсов передачи данных 19
1.3.7 Обзор языков программирования 19
1.4 Цели и задачи дипломного проекта 21
2 Разработка автоматизированного участка 23
2.1 Исходные данные по детали 23
2.2 Расчет режимов резанья 24
2.3 Техническое нормирование операций 30
2.4 Расчет количества основного оборудования 34
2.5 Выбор основного оборудования 34
2.6 Выбор вспомогательного оборудования 37
2.6.1 Выбор промышленного робота 37
2.6.2 Выбор захватного устройства 39
2.6.3 Выбор конвейера 41
2.6.4 Выбор шарнирно-балансирного манипулятора 43
2.6.5 Выбор транспортной тележки 46
2.7 Разработка планировки участка 46
2.8 Разработка технологических наладок для станка с ЧПУ 47
2.8.1 Цикл копирования 49
2.8.2 Цикл растачивания 50
2.8.3 Цикл торцевого точения 51
2.8.4 Цикл прерывистого сверления 51
3 Разработка системы управления 53
3.1 Разработка структурной схемы системы управления 53
3.2 Выбор элементов системы управления 53
3.2.1 Выбор промышленного контроллера 54
3.2.2 Выбор модуля ввода 55
3.2.3 Выбор модуля вывода 56
3.2.4 Выбор интерфейсного модуля 57
3.2.5 Выбор блока питания для контроллера 58
3.2.6 Выбор интерфейса системы управления 60
3.2.7 Выбор датчиков 61
3.2.8 Выбор двигателей 65
3.2.9 Выбор электромагнитного клапана 66
3.2.10 Выбор электромагнитного пускателя 67
3.2.11 Выбор блоков питания 68
3.2.12 Выбор защитного автомата 70
3.3 Разработка электрической схемы системы управления 72
3.4 Разработка циклограммы системы управления 73
3.5 Разработка математической модели 75
3.6 Разработка алгоритмов системы управления 75
3.7 Разработка управляющей программы 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
В нашей стране большими темпами развивается машиностроение, благодаря лучшим разработкам мировых ученых. Базой такого развития служит автоматизация процессов все возможных технологических узлов и систем. При правильном выборе технических, экономических факторов стало возможным решать задачи по повышению качества готового продукта, снижению затрат на ресурсы, увеличение производительности труда. Только современно производство сможет быстро и четко выполнять поставленные задачи. Анализ современного производства выявил, что только автоматизированные участки с возможностью быстрой переналадки под другие детали и вид производства, решают задачи по конкурентоспособности, обеспечат рентабельность. Автоматизированные участки помогут избежать простоя оборудования, и позволят наилучшим образом использовать все возможные ресурсы. В машиностроение главное вовремя поставить необходимые заготовки, детали, а так же осуществить сборку.
При увеличении спроса различной продукции, стало необходимым выполнять не только частичную автоматизацию отдельных узлов техпроцесса, а проводить комплексную автоматизацию на всех возможных этапах выпуска единичной, массовой, а так же серийной продукции.
Для решения задач различной сложности играют большую роль плюсы автоматизированных участков такие как:
1) Быстрая переналадка на новую продукцию (мобильность, гибкость оборудования);
2) Высокий технический уровень оборудования;
3) Выпуск конкурентоспособной и высококачественной продукции.
Проектирование автоматизированного участка должно быть ориентировано на энергосберегающие технологии, использование новых материалов (экономика, долговечность, надежность) выпускаемой продукции.
С развитием современного производства и масштабной автоматизации гибких производственных участков (автоматизированных участков), микропроцессорные системы приобрели огромную популярность. С их помощью решаются задачи по управлению различными типами автоматизированных систем. Управляемые - программируемые микроконтроллеры, предоставляют возможность реализовать самые смелые решения путем программирования, а большое количество предлагаемых микропроцессоров (от простейших, до промышленных), находят возможность реализоваться не только в простых системах, но и в огромных иерархически сложных структурах.
Для управления электромеханикой с развитой периферией, находят применение однокристальные и одноплатные микроконтроллеры.
Микропроцессорные системы нового поколения решают практически любые задачи, к примеру:
1) Достижение целей по качеству, данные заказчиком;
2) Достижение максимальной производительности выпуска готовой продукции;
3) Снижение расходов от внештатных ситуации (аварий), и простоев оборудования. Со своевременной диагностикой и предупреждением внештатных ситуаций;
4) Безопасность персонала, обслуживающего оборудования. Минимальные факторы воздействия человека на систему управления после запуска системы.
Во время работы микропроцессорной системы выполняется:
1) Непрерывное управление всем за действующим в систему оборудованием, а так же разработанным технологическим процессом. Визуальное представление технологического процесса для всего обслуживающего персонала, любой происходящей операции в любой момент времени;
2) Удобная оптимизация системы управления, визуально обеспечивающие регулирование технологического процесса. Возможность управления, как в автоматическом, так и в ручном виде;
3) Легкое регулирование интерфейса, и настройки конфигурации микропроцессорной системы. Возможность быстрого изменения параметров технологического процесса;
4) Удобство управления информацией произведенной микропроцессорной системой. Доступ к отчетам системы для всех сотрудников управления. Что дает возможность быстрого реагирование на поведение системы.
Из этого следует, что передовые микропроцессорные системы управления автоматизированными участками позволяют не только управлять оборудованием, а так же решать все возможные задачи, включая оптимизацию технологических процессов в реальном времени, обеспечить наивысшие показатели качества произведённой продукции. Существует возможность включения в единую сеть автоматизации предприятия по средствам ERP системы.
Целью дипломного проекта является - повышение эффективности и качества производства детали «Колесо зубчатое 236-100125-М3» за счет разработки автоматизированного участка.
В ходе создания дипломного проекта были решены задачи:
1) Был проведен анализ, и выявлены недостатки в существующем производстве;
2) Был разработан автоматизированный участок, исходя из исходных данных по детали. Произведен расчет оборудования. Участок был укомплектован основным и вспомогательным оборудованием;
3) Была разработана система автоматического управления, и управляющая программа для автоматизированного участка. На базе промышленного контроллера SIMATIC S7-300.
Считаю, что задачи решены в полном объеме. Цель дипломного проекта достигнута.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
