| |||||
МЕНЮ
| Разработать систему управления автоматической линией гальванирования на базе японского программируемого контроллера TOYOPUC-LR4 = 150 Ом R5 = [pic] ( 1 , ст. 329 ) R5 = [pic] = 458 Ом Принимаем для R5 ближайшее значение из стандартного ряда R5 = 470 Ом R3 =[pic]Rдел. - R4 - R5 ( 1 , ст. 329 ) R3 = 833 – 150 – 470 = 213 Ом Принимаем значение R3 ближайшее из стандартного ряда R3 = 200 Ом R6 = [pic] ( 1 , ст. 329 ) R6 = [pic] = 71 Ом Из стандартного ряда принимаем : R6 = 73 Ом R7 = [pic] ( 1 , ст. 329 ) Выбираем значение R7 ближайшее из стандартного ряда : R7 = 510 Ом Определяем рассеиваемую мощность на сопротивлениях : P = [pic] P1 = [pic] P1 = [pic] = 1,4 Вт P2 = [pic] P2 = [pic] = 0,166 Вт Р3 = Iдел.2 [pic] R3 Iдел. = [pic] Iдел. = [pic] = 0,009 А Р3 = 0,0092 [pic] 200 = 0,087 Вт Р4 = Iдел.2 [pic] R4 Р4 = 0,0092 [pic] 150 = 0,073 Вт Р5 = Iдел.2 [pic] R5 Р5 = 0,0092 [pic] 470 = 0,1 Вт Р6 = [pic] Р6 = [pic] = 0,34 Вт Р7 = Iк б 0 2 [pic] R7 Р7 = 0,012 [pic] 510 = 0,051 Вт Мощность сопротивлений выбираем из стандартного ряда с номиналом большим , чем расчитанная рассеиваемая мощность. R1 = 2 Вт R6 = 0,5 Вт R2 = 0,125 Вт R3 = 0,125 Вт R4 = 0,125 Вт R5 = 0,125 Вт R7 = 0,125 Вт По результатам вышеприведённых расчётов записываем параметры схемы стабилизатора. VT 1 – КТ 805 Б VT 2 – КТ 603 А VT 3 – КТ 315 А VT 4– КТ 315 Ж VD 1 – КС 133 А VD 2 – КД 202 Г VD 3 – КД 202 Г VD 4 – КД 202 Г VD 5 – КД 202 Г С 1 – 1000 мкФ ; 25 В R 1 – 24 Ом ; 2Вт R 2 – 180 Ом ; 0,125 Вт R 3 – 200 Ом ; 0,125 Вт R 4 – 150 Ом ; 0,125 Вт – переменный резистор. R 5 – 470 Ом ; 0,125 Вт R 6 – 73 Ом ; 0,5 Вт R 7 – 510 Ом ; 0,125 Вт Описание работы стабилизированного источника питания 5 В. Источник питания функционально состоит из понижающего трансформатора , выпрямителя и стабилизатора. Переменное напряжение и вторичной обмотки трансформатора Тр 1 поступает на выпрямитель VD2 [pic] VD5. Выпрямитель выполнен на мостовой схеме , данная схема выпрямления из всех вариантов двухполупериодных выпрямителей обладает наилучшими технико – экономическими показателями. После выпрямления напряжения сглаживается конденсатор С1. Далее напряжение порядка 7 [pic] 9 В поступает на стабилизатор , который автоматически поддерживает постоянство напряжения на нагрузке с заданной степенью точности. В нашем случае применён транзисторный стабилизатор напряжения компенсационного типа. Стабилизатор состоит из регулирующего элемента ( VT 1 [pic] VT 3 ). Схемы сравнения ( VT 4 ) , источника опорного напряжения ( VD 1 , R 2 ) , делителя напряжения ( R 3 [pic] R 5 ) и резисторов ( R 6 , R 7 ) , обеспечивающих режим транзисторов ( VT 2 , VT 3 ). Предусмотрена возможность регулировки выходного напряжения , для этого в цепь делителя включён переменный резистор R 4. Работа стабилизатора : схема свравнения выполнена на транзисторе VT 4. Стабилитрон VD 1 фиксирует потенциал эмиттера VT 4. Потенциал базы зависит от тока с протекающего через R 3, R4, R 5. С помощью переменного резистора R 4 выставляем точно , нужное напряжение +5 В. Если напряжение на нагрузке , например увеличилось , то это будет означать то , что ток через R 3 , R 4 , R 5 тоже увеличивается. Следовательно , потенциал базы транзистора VT 4 станет более положительным по отношению к эмиттеру , чем был раньше. Поэтому транзистор VT 4 приоткроется , потенциал базы транзистора VT 3 уменьшится. Следовательно , транзистор VT 3 прикроется и соответственно прикроются транзисторы VT 2 и VT 1. В результате напряжение на эмиттере транзистора VT 1 уменьшится , а напряжение на нагрузке останится неизменным. Аналогично стабилизатор будет работать и при уменьшении напряжения на нагрузке. 4.5 АЛГОРИТМ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИЕЙ ГАЛЬВАНИРОВАНИЯ Алгоритм программы работы системы управления автоматической линии гальванирования построен на основе требования опроса датчиков положения , расположенных на пути следования автооператора и в зависимости от их состояния выдачи соответствующей команды. Алгоритм работы системы управления автоматической линии гальванирования приведён на чертеже. Данный алгоритм в режиме отработки цикла осуществляет опрос состояния датчиков положения автооператора. При срабатывании соответствующего датчика алгоритм осуществляет подачу соответствующей команды на выполнение соответствующей технологической операции , после окончания которой продолжается отработка цикла , пока не закончится время работы линии или не закончится технологический процесс предварительной обработки деталей. В этом случае алгоритм осуществляет переход к началу технологического процесса. 5.9. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ. Системы управления автоматической гальванической линией с применением управляющих вычислительных машин. Системы управления автоматической гальванической линией с применением управляющих вычислительных машин являются последним достижением в области систем управления автоматической гальванической линией. Такие системы предназначены как для решения всех задач управления , выполняемых обычными средствами управления , так и для решения оптимизационных задач , а также задач , связанных с выполнением расчётов и логических операций. Применение управляющих вычислительных машин позволяет решить вопрос об автоматизации гальванических цехов с мелкосерийным характером производства при большой номенклатуре партий деталей. Особенно большое развитие эти системы должны получить при создании гибкого автоматизированного производства гальванопокрытий ( ГАП – Г ). Требования к системе управления гальванопокрытий , разработанные комиссией по автоматизации гальванического производства , в рамках общих требований к оборудованию единой государственной системы гибкого автоматизированного производства гальванопокрытий ЕГС ГАП – Г предусматриваются все контролирующие и управляющие функции в ГАП – Г выполнять пятью подсистемами управления : подготовкой производства ; транспортно – складским комплексом ; нанесением покрытий ; очистными сооружениями ; оперативного управления цехом. Цепочка технологических операций , разбивка их по подсистемам управления и связи между подсистемами показаны на рисунке 1. Система управления выполняется по принципу децентрализованной распределённой системы и имеет три уровня управления. Рисунок 1. Система управления гибким автоматизированным производством гальванических покрытий : 1 – участок поступления деталей в цех ; 2 – транспортные средства ; 3 – склад деталей ; 4 – накопитель подвесок ; 5 – перегрузчик подвесок ; 6 – накопитель штанг ; 7 - гальваническая линия ; 8 – усреднитель стоков ; 9 – очистные устройства ; 10 – отстойник ; 11 – участок выдачи деталей ; 12 – участок подготовки деталей под покрытие ; 13 – участок приготовления и раздачи электролитов ; 14 – склад химикатов ; 15 – участок финишной обработки. Независимо от подчинённости элементной базы внутри гальванической линии на механических узлах , все уровни гальванической линии передают информацию через крейты контроллера « TOYОPUC - L » , и так же получают от него сигналы на управление исполнительными элементами , в том числе управления транспортно – складским комплексом , гальваническими линиями и очистными сооружениями. Подсистема управления транспортно – складским комплексом обслуживает технологическую цепочку от входа деталей в цех до гальванических линий. Подсистема в общем виде содержит две самостоятельные части : управление транспортно – накопительными устройствами и управление складом. Подсистема управления транспортно – накопительными устройствами выполняет следующие функции : входной контроль деталей , поступающих в цех ; управление синхронной подачей подвесок , деталей штанг и дополнительной оснасткой на монтажные моста ; управление подачей подвесок с деталями на линию в соответствии с темпом загрузки линии ; обеспечение монтажников и операторов необходимой для эксплуатации системы информацией ; выходной контроль деталей. Подсистема управления складом выполняет следующие функции : создание и эксплуатация банка данных по деталям и оснастке ; формирование входных и выходных документов ; управление кранами – штабелерами автоматизированного склада ; диагностирование системы управления и технологического оборудования. Подсистема управления подготовкой производства решает задачи подготовки технологического оборудования , поверхности деталей , технологической документации и выполняет следующие функции : управление подготовкой поверхности деталей под покрытие ; управление централизованным приготовлением и раздачей электролитов и корректирующих растворов ; формирование сменно – суточного задания ( для каждой гальванической линии ). Подсистема оперативного управления цехом выполняет следующие функции : учёт хода производственного процесса за смену , сутки , месяц ; выдачу справочной информации по запросу ; выдачу учётно – отчётных документов ; учёт баланса деталей по цеху ; учёт отклонений от плановых заданий ; связь с системами высшего уровня ( АСУ ). Подсистема управления очистными сооружениями выполняет следующие функции : контроль за составом сбрасываемых вод ; изменения уставок на локальных системах управления ; учёт прихода и расхода материалов и химикатов ; выдачу по запросу нормативных материалов ; составление ведомости дефицита материалов и химикатов ; прогнозирование возможности обеспечения принятия стоков при формировании сменно – суточных планов ; диагностирование состояния системы управления и оборудования. Подсистема управления гальваническими линиями обеспечивает управление автоматическими линиями нанесения покрытий и выполняет следующие функции : управление транспортированием деталей по линии ; управление током в электролитических ваннах ; контроль и управление коррекцией электролитов ; контроль и регулирование температуры , уровня, расхода воды; оптимизацию параметров процесса ; диагностирование технической неисправности работы системы управления и оборудования. Экономическая эффективность внедрения гибких автоматизированных гальванических линий определяется на основании “ Методики ( основные положения ) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники , изобретений и рационализаторских предложений ”. Согласно методике экономическая эффективность автоматизированной гальванической линии определяется для экономического обоснования выбора наилучшего варианта создания и внедрения автоматизированной гальванической линии и расчёта фактической экономической эффективности внедрения автоматизированной гальванической линии. Решение о целесообразности создания и внедрения автоматизированных гальванических линий должно приниматься на основе экономического эффекта , определяемого исходя из годового объёма гальванического производства линий в расчётном году ( годового экономического эффекта ). Определение годового экономического эффекта основывается на сопоставлении приведённых затрат базового и нового вариантов новой техники. Сопоставимость вариантов. При определении годового экономического эффекта должна быть обеспечена сопоставимость сравниваемых вариантов по следующим параметрам : объёму продукции ; качественным параметрам ; фактору времени ( лаг времени ) ; социальным факторам производства и использования продукции ; методам исчисления показателей. Для сопоставимости вариантов по объёму производимой продукции расчёты экономической эффективности проводятся на одинаковую программу по покрываемой поверхности . Так как на автоматизированной линии качество покрываемой поверхности значительно выше , чем при ручной обработке или на механизированной линии , для сопоставимости вариантов по качественным параметрам базовый вариант следует дополнить операциями ,применение которых устранит эти различия.Кроме того , привести сопоставимые варианты к тождественному качеству можно в сфере эксплуатации с помощью коэффициентов , получаемых путём сравнения долговечности покрытия. Для сопоставимости вариантов по социальным условиям ( охрана труда , техника безопасности и т. д . ) следует в базовом варианте учесть дополнительные капитальные и текущие затраты , которые могут обеспечить те же социальные условия , что и применение автоматизированной линии. При расчёте годового экономического эффекта от внедрения автоматизированной гальванической линии необходимо учитывать фактор времени в том случае , когда капитальные вложения осуществляются в течение ряда лет , а также когда текущие издержки и результаты производства вследствии изменения режима работы автоматизированной гальванической линии существенно меняются по годам эксплуатации. При проектировании гибких автоматизированных гальванических линий необходимо выполнить оценку трудоёмкости вариантов автоматизированного производства с учётом мероприятий по защите окружающей среды. При этом базовый вариант следует привести в сопоставимый вид по показателям производительности и качества выпускаемой продукции. Другими словами , при экономических расчётах необходимо также учитывать полноту выполнения технологических процессов в сравниваемых вариантах. Особое внимание следует обратить на расчёт затрат водоиспользования. В условиях возрастающих требований к охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов следует ожидать ужесточения норм расхода воды и резкого повышения цен на сверхнормативный расход ресурсов. 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО ВАРИАНТА Потребность в значительном росте производства продукции машиностроения , повышении качества выпускаемой продукции , сокращения материально – энергетических ресурсов при изготовлении изделий диктует необходимость обеспечить надёжную работу линии гальванирования. Предлагаемый вариант имеет возможность перепрограммироваться , что даёт возможность изменять режимы работы линии для улучшения качества продукции под покрытие. Производится автоматический контроль температуры в ваннах , тем самым экономя пар для технологических целей. Контроль всех технологических условий и технологического процесса осуществляет программируемый японский контроллер « TOYОPUC – L » , а в случае неисправности передаёт информацию оператору и тем самым облегчая работу , улучшая условия труда и снижение себестоимости продукции. 5.2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ТАБЛИЦА 1. |НАИМЕНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ |ОБОЗ- |РАЗ- |ВЕЛИЧИНА ПО ВАРИАНТАМ | | |НАЧЕ-НИЕ|МЕР- | | | |. |НОСТЬ | | | | | |1 |2 | |- 1 - |- 2 - |- 3 - |- 4 - |- 5 - | |Тип или модель оборудования. |- |- |Гальваничес| | | | | |кая |линия. | |Затраты на проектирование. | | | |расчёт | | |Скп |руб. |- |2214,32 | |Балансовая стоимость единицы | | | | | |оборудования. | | | |расчёт | | |Цоб |руб. |240000 |361879,49 | |Стоимость программируемого | | | | | |контроллера | | | | | |« TOYOPUC –L ». | | | | | | |Ц |руб. |- |6000 | |Количество контроллеров. | | | | | | | | | | | |Площадь занимаемая линией. | | | | | | |Рп |шт. |- |1 | |Покупные изделия | | | | | |(диоды , резисторы и т.д.). |S |м2 |51 |51 | | | | | | | |Коэффициент учитывающий | | | | | |дополнительную площадь. |Цпок. |руб. | |2000 | | | | | | | |Стоимость 1 м2 производственной| | | | | |площади. | | | | | |- 1 - |[pic] |- |1,5 |1,5 | | | | | | | |10.Стоимость 1 м2 служебно – | | | | | |бытовых помещений. | | | | | | | | | | | |11.Количество занятых |Цпл. |руб. |1000 |1000 | |операторов. | | | | | | |- 2 - |- 3 - |- 4 - |- 5 - | |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|