Разработать систему управления автоматической линией гальванирования на базе японского программируемого контроллера TOYOPUC-L

позицию ;

- запрещается загромождать рабочие места пустой тарой , заготовками

и готовыми изделиями ;

- не допускается переполнение ванн активации , никелирование ,

хромирование и обезжиривания выше допускаемого уровня ;

- клино – ременная передача ограждена защитным кожухом ;

- автооператор окрашен чередующимися полосами чёрного и жёлтого

цвета согласно ССБТ ГОСТ 12.4.029-76 ;

- автооператор можно запустить вперёд или назад только в крайних :

верхнем или нижнем положении грузозахватов ;

- невозможно адресовать автооператор с грузом , ( т. е. в верхнем

положении ) на занятую позицию ;

- при ошибочном запуске автооператора в противоположную сторону он

достигает конечных выключателей , тем самым осуществляя аварийный

останов автооператора ;

- защита электродвигателей от токов коротких замыканий и перегрузок

предусмотрен автоматический выключатель ;

- между ваннами установлены бортовые отсосы для удаления вредных

газовых примесей с зеркала электролитов ;

- площадки обслуживания расположены вдоль линии ;

- предусмотрены сливные трубопроводы для периодических и непрерывных

сбросов воды и электролитов подведённых к заводским очистным

сооружениям ;

- сопротивление изоляции электропроводки должно быть не менее 10000

Ом на 1 Вольт рабочего напряжения ;

- коммуникации линии расположены под площадкой обслуживания с боку

линии ванн ;

- невозможно опустить или поднять грузозахват во время движения

автооператора.

6.3. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ.

Поддержание определённой температуры , относительной влажности воздуха и

скорости движения в рабочей зоне необходимо для создания

высокопроизводительных , безопасных и здоровых условий труда.

Согласно ССБТ ГОСТ 12.1.005-88 « Санитарно – гигиенические требования к

воздуху рабочей зоны » работа на линии относится к физической работе

средней тяжести ( категория 2а ). Помещение , где расположена

автоматическая линия относится к категории цехов электро – химических

покрытий.

Метеорологические условия рабочей зоны должны быть следующими :

Таблица 1.

| | | |НЕ БОЛЕЕ. |м/с |

|ный |Лёгкая. |1а |21 – 25|22 – 24|75 |40 – 60| |более |

| | | | | | | |0,1 |0,1 |

| |Лёгкая. |1б | | |75 | | | |

| | | |20 – 24|21 – 23| |40 – 60|0,2 |0,1 |

| |Средней |2а | | |75 | | | |

| |тяжести. | | | | | |0,3 |0,2 |

| | | |17 – 23|18 – 20| |40 – 60| | |

| |Средней |2б | | |75 | | | |

| |тяжести. | | | | | |0,4 |0,2 |

| | | | | | | | | |

| |Тяжёлая. |3 |15 – 21|17 – 19|75 |40 – 60| | |

| | | | | | | |0,5 |0,3 |

| | | | | | | | | |

| | | |13 - 19|16 - 18| |40 - 60| | |

|й. |Лёгкая. |1а |22 – 28|23 – 25|55при28|40 – 60| |более |

| | | | | |0 | |0,1 - |0,1 |

| |Лёгкая. |1б | | | | |0,2 | |

| | | |21 – 28|22 – 24|60при27|40 – 60| |0,2 |

| |Средней |2а | | |0 | |0,1 – | |

| |тяжести. | | | | | |0,3 |0,3 |

| | | |18 – 27|21 – 23|65при26|40 – 60| | |

| |Средней |2б | | |0 | |0,2 – |0,3 |

| |тяжести. | | | | | |0,4 | |

| | | | | | |40 – 60| | |

| |Тяжёлая. |3 |16 – 27|20 – 22|70при25| |0,2 – |0,4 |

| | | | | |0 | |0,5 | |

| | | | | | | | | |

| | | | | | |40 - 60| | |

| | | |15 - 26|18 - 20|75при24| |0,2 – | |

| | | | | |0 | |0,6 | |

Эти параметры обеспечиваются системой водяного отопления , естественной

и искусственной вентиляцией цеха , спроектированной в соответствии с СН и П

[pic] -04-05-86 « Отопление , вентиляция и кондиционирование воздуха ».

6.4. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ.

Помещение , в котором установлена линия гальванирования относится к

классу особой опасности , так как в нём есть : токоведущие полы ,

токопроводящая пыль , существует возможность одновременного прикосновения к

имеющим соединение с землёй металлическим элементам технологического

оборудования и металлическим корпусом электрооборудования.

Электрооборудование подключается к трёхфазной сети переменного тока с

изолированной нейтралью напряжения 380 В и частотой 50 Гц.

Основные меры защиты от поражения электрическим током согласно

требованиям « Правил устройства электроустановок » включают в себя :

- все токоведущие части оборудования и приборов имеют надёжную и

прочную изоляцию , сопротивление которой не менее 1 Мом ;

- для защиты изоляции от механических и других повреждений

предусмотрена укладка проводов в металлических трубах ;

- автоматическая линия и системы управления подсоединены к системам

защитного заземления по ССБТ ГОСТ12.1.030-81 « Электробезопасность

,защитное заземление,зануление »;

- металлические части электрооборудования имеют защитное зануление ;

- для электрической сети управления применяется малое напряжение 5 В

и 24 В ;

- аппаратура управления монтируется на панелях силового шкафа ,

доступ к которой закрыт дверцами со специальными замками ;

- на боковой стороне электрошкафа установлен автоматический

выключатель для подключения и отключения линии от питающей сети и

имеется сигнальная лампа с линзой белого цвета , показывающая

включенное состояние вводного выключателя ;

- имеется блокировка , осуществляющая отключение вводного автомата

при открывании дверей электрошкафа ;

- на наружной поверхности электрошкафа имеется знак «

Электрическая безопасность » по ССБТ ГОСТ 12.4.026-76 ;

указывающий на опасность поражения электрическим током.

Расчёт защитного заземления.

Согласно ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства Rдоп = 40

Ом.

Выбираем вертикальный заземлитель из стальной трубы :

диаметр трубы :

d = 40 мм

длина трубы :

L = 2,5 м

глубина заложения трубы :

H = 0,7 м

Соединительная полоса :

5 х 20 мм

Н = 0,7 м

а = 3 м

Удельное сопротивление грунта по таблице 8.1

[pic] = 150 Ом [pic] м

Сопротивление одиночного заземлителя :

R = [pic] Ом

R = [pic] = 23,6 Ом

R > Rдоп ,

поэтому определяем число заземлителей :

n/ = [pic]

n/ = [pic] = 6 шт

Определяем коэффициент использования вертикальных заземлителей [pic] по

таблице 8.2 при размещении заземлителей по контуру:

[pic]= 0,75

Уточняем число заземлителей :

n = [pic]

n = [pic] = 8 шт

Сопротивление соединительной полосы :

Rпол = [pic]

где

Lпол = 1,05 [pic] а [pic] n

Lпол = 1,05 [pic] 3 [pic] 8 = 25,2 м

Rпол = [pic] = 10,8 Ом

Коэффициент использования соединительной полосы по таблице 8.7

[pic] = 0,79

Сопротивление заземляющего устройства :

Rобщ = [pic] Ом

Rобщ = [pic] = 3,05 Ом

Rобщ < Rдоп ,

следовательно рассчитанное заземляющее устройство удовлетворяет

требованиям ПУЭ.

6.5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ВИБРАЦИИ И ШУМА.

Источниками вибрации и шума являются работающие электродвигатели ,

вращающиеся детали узлов и механизмов , автооператор.

Вид вибрации – общая , технологическая. Допустимые значения вибрации

на рабочем месте в соответствии с требованиями ССБТ ГОСТ 112.1.012 – 90 «

Вибрация . Общие требования безопасности ».

Таблица 2.

|Вид |Направле-ние |Среднеквадратичное значение вибро скорости |

|вибра-ции|, по которому|м/с 10-2 |

| |нормирует. | |

| |вибрация. | |

| | |Логарифмические уровни виброскорости дБ,в октавных|

| | |полосах со среднегеометрическими частотами , Гц |

|31,5 |63 |125 |250 |500 |1000 |2000 |4000 |8000 |

80 | | |98 |95 |87 |82 |78 |75 |73 |71 |69 | | |

Мероприятия по снижению шума и вибрации , предусмотренные в проекте :

- все вращающиеся и трущиеся поверхности постоянно смазываются ;

- автоматическая линия установлена с заделкой в фундамент.

6.6. ОСВЕЩЕНИЕ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ.

Вид освещения – совмещённый : комбинированное искусственное ( общее и

местное ) и комбинированное естественное ( боковое и верхнее ).

На автоматической линии выполняется работа средней точности согласно СН

и П – 4 - 79 « Нормы проектирования. Естественное и искусственное

освещение ». Наименьший размер объекта различение от 0,1 до 0,5 мм . Разряд

зрительной работы 4 , контраст объекта различения с фоном – средний ,

освещённость при комбинированном освещении – 600 лк , при общем освещении –

400 лк. Для освещения применяются газоразрядные лампы ЛБ 80-4.

6.7. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУЗОПОДЪЁМНЫХ СРЕДСТВ.

К работе с грузоподъёмными средствами допускаются только специально

обученный и прошедший специальный инструктаж персонал. В проектируемом

объекте для монтажа и демонтажа предусмотрены специальные устройства , для

строповки – крюки.

6.8. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ.

Помещение , в котором установлена автоматическая линия гальванирования ,

по пожарной безопасности относится к категории Д по ОНТП – 24 – 86 «

Общесоюзные нормы технологического проектирования ». В помещении цеха , где

расположена линия , предусмотрена система пожарной защиты и организованы

мероприятия по обеспечению пожарной безопасности в соответствии с ССБТ ГОСТ

12.1.004-76 « Пожарная безопасность. Общие требования. ».

Необходимые мероприятия по противопожарной безопасности :

- в электрической схеме предусмотрены автоматические выключатели ,

которые предохраняют электрооборудование от токов короткого

замыкания ;

- обтирочный материал хранится в специальных металлических ящиках ;

- в цехе имеются пожарные щиты с набором лопат , ломов , багров ,

вёдер и огнетушителей ОХП-10 , ОУ-8 , ящики с песком ;

- в цехе имеются пожарные рукава для тушения водой.

6.9. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

В цехе , где эксплуатируется линия , внедрены следующие мероприятия по

исключению загрязнения окружающей среды вредными отходами :

- удаление вредных газовых смесей с зеркала электролитов используют

вытяжную вентиляцию со специальными фильтрами ;

- сливные трубопроводы подключены к заводским очистным сооружениям ;

- для линии гальванирования используется техническая вода ;

- все применяемые электролиты хранятся в специальных герметично

закрытых ёмкостях специально для этого предназначенных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте разработана новая система управления автоматической

линией гальванирования на базе программируемого японского контроллера «

TOYOPUC - L ».

Разработана схема электрическая принципиальная системы управления

автоматической линией гальванирования блока опроса датчиков положения.

Разработан алгоритм системы управления автоматической линией

гальванирования.

Были выполнены расчёты : червячного редуктора горизонтального

перемещения автооператора , клино-ременной передачи , выбор

электродвигателя передвижения автооператора , расхода пара для

технологических целей.

В организационно – экономической части произведён расчёт затрат на

внедрение и конструирование автоматической линией гальванирования ,

определена цена новой конструкции , рассчитаны технико – экономические

показатели и доказана экономическая эффективность применения предлагаемого

варианта автоматической линии гальванирования.

В разделе безопасность и экологичность проекта отражены вопросы

охраны труда , техники безопасности и экологичности применительно к

эксплуатации данной автоматической линии гальванирования.

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. « Микропроцессоры. Справочное пособие для разработчиков судовой РЭА ».

Под редакцией Овечкина Ю. А. – Ленинград « Судостроение » 1987

г.

2. Дунаев П. Ф. , Леликов О. П. « Детали машин . Курсовое проектирование ».

Учебное пособие для машиностроительных специальностей. – Москва « Высшая

школа » 1984 г.

3. Вернер В. Д. , Воробьёв Н. В. и др. « Микропроцессоры ». В 3-х книгах.

Учебное пособие для вузов. – Москва « Высшая школа » 1986 г.

4. Руденко Н. Ф. , Александров М. П. , Лысяков А. Г. « Курсовое

проектирование грузоподъёмных машин » - Москва «

Машиностроение » 1971 г.

5. Анурьев В. И. , « Справочник конструктора – машиностроителя ». Книга –

2. – Москва « Машиностроение » 1973 г.

6. « Автооператор ». Паспорт 1981 г.

7. Левитан Ю. В. , Обморнов В. П. , Васильев В. И. , « Червячные редукторы.

Справочник. » - Ленинград « Машиностроение »1985 г.

8. « Оборудование цехов электрохимических покрытий ». Справочник. Под

редакцией Вячеславова П. М. – Ленинград « Машиностроение »

1987 г.

9. «Методы определения экономического эффекта ГПС ». Ленинград 1987 г.

10. Методические указания. « Организационно – экономические расчёты в

машиностроении ». Горький. 1986 г.

11. « Нормативы и справочные материалы ». Горький. 1986 г.

12. « Стандарт предприятия ». « Проекты ( работы ) дипломные. Общие

требования к оформлению ». Горький. 1990 г.

ПРИЛОЖЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ.

лист

Аннотация

Ведомость дипломного проекта

Задание

1. Введение

2. Техническое задание

2.1 Анализ и проработка технического решения 12

3. Конструкторские разработки

3.1 Расчет червячного редуктора для горизонтального

перемещения автооператора

3. 3.1.1 Подбор основных параметров передачи

3.1.2 Выбор материала червяка и колеса

5. 3.1.3 Допустимые напряжения

3.1.4 Межосевое расстояние

3.1.5 Геометрические размеры колеса и червяка 23

6. 3.1.6 Проверочный расчёт передачи на прочность 25

3.1.7 КПД передачи

7. 3.1.8 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба 28

3.1.9 Тепловой расчёт

лист

8. 3.1.10 Расчёт ременной передачи

3.2 Выбор электродвигателя

10. 4. Электроавтоматика

4.1 Работа системы управления автоматической линией

гальванирования

4.2 Разработка структурной схемы СУ на базе

контроллера « TOYOPUC – L »

4.2.1 Разработка электроавтоматики привода

4.2.2 Описание блок – схемы ТПЧ

11. 4.3 Разработка принципиальной схемы СУ АЛГ 52

4.4 Система управления автоматической линией гальванирования

4.5 Алгоритм системы управления автоматической линией

гальванирования

12. 5. Экономическая часть

5.1 Обоснование выбранного варианта

5.2 Исходные данные

5.3 Расчёт затрат на конструирование

5.4 Расчёт цен на новое оборудование

5.5 Расчёт единовременных вложений

13.

лист

5.6 Расчёт себестоимости по изменяющимся статьям затрат (

технологическая себестоимость ) 89

5.7 Расчёт общих экон-их показателей эффективности 102

5.8 Таблица технико – экономических показателей 103

5.9 Вывод

104

5.10 Организационная часть

105

14.

15. 6. Безопасность и экологичность проекта

111

6.1 Анализ опасных и вредных произ-х факторов 112

16. 6.2 Безопасность производственного оборудования

113

6.3 Метеорологические условия

114

17. 6.4 Электробезопасность

116

6.5 Мероприятия по снижению вибрации и шума 120

18. 6.6 Освещение на рабочем месте

121

6.7 Безопасность труда при эксплуатации

грузоподъёмных средств

121

6.8 Пожарная безопасность

121

19. 6.9 Охрана окружающей среды

122

Заключение

123

Список используемой литературы

124

Приложения

125

2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Техническое задание выдано АООТ « Павловский инструментальный завод ».

Разработать систему управления автоматической линией гальванирования

на базе японского программируемого контроллера

« TOYOPUC - L » , линия предназначена для обработки стальных деталей по

заданной программе , обеспечивая непрерывный цикл обработки деталей в

соответствии требований к обработке .

Разработка алгоритма системы управления автоматической линией

гальванирсвания согласно техпроцесса .

2.1 АНАЛИЗ И ПРОРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ

Разрабатываемая система управления должна максимально приближаться к

высокой степени надёжности , удобства в работе и обслуживании .

Качественным показателем системы , является ее возможность в дальнейшем

совершенствоваться без больших материальных затрат.

При выборе варианта рассматриваем варианты системы управления , каждая

из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Релейно - контактная схема имеет ряд достоинств некритичности к

питающей сети и различным помехам , наглядность при обслуживании и

ремонте. Недостатки релейно - контактной схемы : громоздкость , большое

удельное потребление энергии на единицу логического элемента , недолгий

срок службы. Совокупность большого знергопотребления и недолгого срока

службы , не позволяет использовать ее в качестве устройств управления

отвечающего сегоднешним требованиям производства.

Электронные логические элементы более близки к оптимальному , так как

лишены многих недостатков релейно - контактной схемы.

Система управления на злектронных элементах будет компактна, надежна ,

имеет отличные энергетические показатели. Однако схемы на этой базе , как

правило , закрыты от диалога человек - машина , не могут производить

обработку данных , связанную с вычислениями. Сложны и дороги

модернизационные работы , связанные с изменением всей схемы контроллера.

Низкая гибкость системы управления на электронных логических элементах и

её закрытость , не позволяет выбрать этот вариант , как не отвечающий

современному уровню развития производства , не предлагая удобства в

работе оператора и обслуживающего персонала , а также модернизации и

преобретении линией новых возможностей.

Система управления на базе программируемого контроллера , является

самой подходящей для автоматизированной линии. На базе контроллера легко

и дешево можно построить систему диалога , проводить диагностику и

самоконтроль , служить поставщиком информации для машин высшего ранга. В

случае предъявления новых требований к системе управления , можно быстро

и дешево модернизировать программу , расширить средства приёма

информации. Изменить количество управляющих органов , не меняя внутренней

структуры системы управления. Это говорит о высокой гибкости.

Для автоматизированной системы управления линией можно применить

несколько марок программируемых контроллеров , вот их основные

характеристики :

1. Микропроцессорный контроллер КАМАКОН МК 8.32

- назначение : программно - логическое управление агрегатными и

специальными станками , кузнечно - прессовым и литейным

оборудованием , автоматическими линиями ;

- количество входов / выходов : до 224

- тип центрального процессора : Z 80

- память программ : 24

кБ(3000 команд )

- метод программирования : язык высокого уровня ФОКОН

2. Микропроцессорный контроллер КОМАКОН МК 8.11.

- тип центрального процессора : КР 580 ВМ 80 А

- объём памяти : 16

кБ

- тип памяти :

знергозащищённая

- набор инструкций :

логические операции , операции счёта времени , импульсов ,

операции с данными , с вводом / выводом , операции условных и

безусловных переходов , операции с метками ( относительная

адресация ) ;

- максимальное количество входных / выходных модулей : 32

- цифровые входы / выходы : 24 в DС , 110

в АС

3. Программируемый контроллер УПУ - ТП - 2

Контроллер можно применять для управления автоматическими линиями ,

агрегатными станками , сложными технологическими установками с дискретным

и непрерывным характером технологических процессов с большим количеством

управляемых и контролируемых параметров.

- Время выполнения программы

на 1к логических инструкций , мс : не более 2,5

- объём памяти программ и данных , кБ : 32

- максимальное количество дискретных

вводов / выводов :

1024

- число внутренних выводов для

промежуточных функций , таймеров

и счётчиков :

1016

- максимальное число таймеров / счетчиков 508 /338

- диапазон выдержки времени таймера , с 0-25,5

- диапазон счёта счётчика : 0-

225

- время хранения информации

при отключенном питании , час : не менне

1000

- количество размещаемых модулей

входных / выходных :

для 12 - ти местного блока : 8

для 8 - ми местного блока : 4

- температура окружающего воздуха , С0 : +1...+50

- степень защиты :

IP20

4. Программируемый контроллер МикроДАТ МБ57.03

Контроллер предназначен для управления оборудованием массового

производства : металлорежущим , кузнечно - прессовым, литейным ,

автоматическими манипуляторами , а так же для использования в качестве

систем децентрализованного управления гибких автоматизированных

производств.

- Объем памяти : 4К

инструкции

- время выполнения логических операций : 7 мс/К инструкций

- максимальное количество дискретных

каналов входных / выходных : 256

- диапазон счёта таймеров - счётчиков : 0 - 4095

- количество размещаемых модулей

ввода / вывода : 16

- температура окружающего воздуха , С0 : +5...+50

- степень защиты : IP30

- устойчивость к механическим

воздействиям :

виброустойчивый гр. LI

Все выше программируемые контроллеры имеют примерно одни и те же

характеристики. Для автоматизации системы управления линией, применяем

программируемый контроллер "TOYOPUC - L" характеристики которого

рассмотрены в разделе "Электроавтоматика". Это вызвано экономическими

сображениями:

- на предприятии уже имеются контроллеры данной марки, а так

же есть опыт их эксплуатации и программирования;

- производить закупку других контроллеров в данной экономической

ситуации предприятие не имеет возможности.

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКА

ВВЕДЕНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

КОНСТРУКТОРСКИЕ РАЗРАБОТКИ

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

МЕНЮ

Разработать систему управления автоматической линией гальванирования на базе японского программируемого контроллера TOYOPUC-L

ИНТЕРЕСНОЕ