ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ предметной области 6
1.1 Описание технологического процесса 6
1.2 Обзор методов покраски 10
1.2.1 Метод окраски кистью 11
1.2.2 Окраска пневматическим распылением 11
1.2.3 Распыление подогретых красок 12
1.2.4 Безвоздушное распыление красок 13
1.2.5 Аэрозольное распыление 14
1.2.6 Окраска в электрическом поле высокого напряжения 15
1.2.7 Ультразвуковое распыление 16
1.2.8 Окраска обливанием 16
1.2.9 Окраска окунанием 17
1.2.10 Окраска методом электроосаждения 18
1.3 Обзор основного оборудования 18
1.3.1 Оборудование подготовки к покраске 18
1.3.2 Камеры порошковой окраски 21
1.3.3 Полимеризационные и сушильные печи 24
1.4 Обзор вспомогательное оборудование 25
1.5 Обзор средств автоматизации 30
1.5.1 Программируемые логические контроллеры 30
1.5.2 Датчики положения 34
1.6 Цель и задачи дипломного проекта 39
2 Выбор элементов автоматизированного участка и разработка планировки 41
2.1 Выбор основного оборудования 41
2.2 Выбор вспомогательного оборудования 49
2.3 Разработка планировки автоматизированного участка 54
3 Разработка аппаратной части системы управления 56
3.1 Разработка функциональной схемы 56
3.2 Разработка структурной схемы 58
3.3 Выбор средств автоматизации 59
3.4 Разработка электрических схем 82
4 Разработка программной части 84
4.1 Разработка алгоритма 84
4.3 Разработка управляющей программы 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 105
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Окраска является неотъемлемой частью технологического процесса на предприятиях машиностроения. Она обеспечивает защиту материала и придает продукту «товарный вид», что в, конечном итоге, влияет на конкурентоспособность выпускаемой продукции.
В настоящее время требования по качеству окраски поверхности изделия постоянно возрастают.
Обострение конкуренции и необходимость повышения эффективности, производительности, обеспечения высокого качества нанесения покрытия, уменьшения расхода ЛКМ, а также создания комфортных условий для работы персонала требуют создания окрасочных линий, цехов и участков, использующих современные решения по компоновке оборудования, применения новейших ЛКМ и технологий окраски. Такой подход позволяет оптимизировать инвестиции в оборудование, экономить производственные площади и снижать себестоимость продукции.
Оборудование, метод окрашивания выбирается исходя от вида ЛКМ, класса покрытия, габаритов изделия, материала изделий и типа производства
Правильный выбор нужного оборудования обеспечит не только оптимизацию процесса и увеличение производительности, но и улучшит санитарно-гигиенические условия производства, заметно занизит потери лакокрасочного материала и повысит качество покраски.
Нанесение ЛКМ и других покрытий равномерно ручным способом довольно сложный и трудоемкий процесс.
Внедрение автоматических камер нанесения покрытия способствует:
- повышению производительности (высокая скорость окраски)
- обеспечение высокого качества нанесения покрытия
- минимизация расхода ЛКМ
- экономия электроэнергии, за счет снижения расходов на вентиляцию и отопление.
- Создает комфортные условия для работы персонала
Структура дипломной работы
Дипломный проект состоит из введения, четырех глав и заключения.
- Первая глава содержит описание предметной области - описание существующего технологического процесса, выявление проблем и недостатков, обзор оборудования и средств автоматизации, которые будут применяться при разработке участка.
- Вторая глава содержит в себе выбор оптимального оборудования и разработку планировки участка.
- Третий раздел описывает процесс разработки аппаратной части. В него входят функциональная и структурная схемы, выбор средств автоматизации (контроллер, датчики), так же электрическая принципиальная (силовая) схема.
- Четвёртый раздел содержит разработку программной части, которая состоит из алгоритма и программы.
В ходе выполнения дипломной работы была разработан автоматизированный участок по покраске рам и спроектирована система управления этим участком.
Выполненная работа позволила добиться высокой производительности, уменьшения расхода материала и улучшения условий работы персонала.
В результате анализа предметной области был рассмотрен технологический процесс окраски рам в сборе и выявлены основные проблемы, решение которых явилось целью данного дипломного проекта. Так же проанализированы основные методы покраски, оборудование для покраски и средства автоматизации.
В ходе разработки планировки участка окраски, было выбрано оборудование, которое соответствовал выявленным требованиям. Основными критериями выбора стали такие параметры, как: габариты всей системы, размеры рабочей зоны, тип конструкции и наличие системы управления.
При разработке аппаратной части системы управления участком были построены схемы функциональная и структурная. По оптимальным характеристикам выбраны средства автоматизации (промышленный контроллер, датчики, преобразователь интерфейсов, автоматы, блок питания).
В результате разработки программной части системы управления построены алгоритмы управления зонами и написана управляющая программа в системе программирования CODESYS. В качестве языка программирования выбран Ladder Diagram.
Разработанный участок и спроектированная система управления позволит добиться высокой производительности, уменьшения расхода материала и улучшения условий работы персонала.
