Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Электропривод и автоматизация участка методической печи

kaplyavitalij98 1000 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 92 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 14.06.2022
Данная дипломная работа посвящена разработке системы электропривода и автоматизации участка методической печи. Произведен расчет нагрузочных диаграмм моментов и скоростей рабочего органа, в результате получена приблизительная мощность электродвигателя. Выбран электрический двигатель. Произведен выбор механического преобразователя. В проекте выполнено приведение скоростей, моментов и моментов инерции рабочего органа к валу двигателя. Выполнен выбор основного электротехнического оборудования для системы электропривода: преобразователь частоты, сетевой дроссель, моторный дроссель. Выполнено построение естественных и искусственных механических и электромеханических характеристик электродвигателя. Проведено сравнение результатов расчета с каталожными данными электродвигателя, результаты удовлетворительные. Выполнен расчет переходных характеристик электропривода. Реализован алгоритм управления автоматизируемой системой. Произведена разработка функциональной схемы, а также выбор элементной базы. По полученной информации составлена принципиальная электрическая схема и перечень элементов к ней. На заключительном этапе разработки создано программное обеспечение, которое позволяет реализовать разработанный алгоритм работы.
Введение

В современном прокатном производстве нагревательные печи используются для решения множества технологических задач. На предприятиях металлургического производства полного цикла реализуются сталеплавильные, доменные и прокатные технологические процессы, результатом деятельности которых становятся металлические изделия различного рода назначения, среди которых трубы, листы из металла, профили, рельсы, запчасти и прочие металлические изделия [6]. Для реализации технологического процесса в цехах непосредственно связанных с нагревом заготовок и последующим их отправлением в дальнейший технологический процесс используются различного типа толкатели. По способу передачи толкающего усилия различают следующие конструкции толкателей и выталкивателей: цепной, винтовой, рычажный, реечный, фрикционный. В качестве привода толкателя обычно используют электрические двигатели, но иногда применяют гидравлический и пневматический приводы. По сравнению с реечными, толкатели на винтовой передаче обладают меньшими габаритами, но применяются только при небольших усилиях толкания заготовок из-за низкого коэффициента полезного действия винтовой пары. Скорость толкания металла толкателями выбирают небольшой: при проталкивании заготовок около 0,1–0,3 м/с. Возвратный ход может быть более быстрым – 0,6–0,8 м/с. Для регулирования скорости в последних конструкциях предусматривают частотный электропривод толкателей. Штанги толкателей изготавливают коваными, сварными или из катаных заготовок круглого сечения. Сварные и кованные штанги более сложны в изготовлении, так как производство направляющих для них требует большего количества сил и времени. Заменой им могут служить штанги толкателей с прямоугольным сечением. Такой тип позволяет выполнять зубчатые рейки в виде отдельных деталей. Изготавливаются они из более прочной стали, а при износе зубьев просто заменяются на новые. Штанги толкателей из круглого проката более просты в изготовлении, но в этом случае зубья приходится нарезать непосредственно на них, что ведет к снижению марки стали, а с износом зубьев, штангу придется заменить целиком. В данном работе рассматривается реечный толкатель. На современном производстве от качества работы нагревательной печи напрямую зависит производительность цеха, а также качество выпускаемой на рынок продукции. Автоматизация технологического процесса участков производства, прилегающих к нагревательной печи, а также непосредственно самой нагревательной печи позволит во много раз оптимизировать не только производство продукции и технико-экономические показатели, но и добиться значительного снижения пагубного влияния вредных факторов производства на организм человека из-за появления возможности удаленного управления циклом. В настоящее время на реальных производствах широко используются применение трех элементов автоматизированной системы управления: шкаф управления печью, автоматизированное рабочее место и панель оператора. Эти элементы позволяют в полной мере осуществлять управление работой нагревательной печи, а также влияют на снижение процента аварийности, оптимизацию расходов сырья и даже способны прогнозировать остаточный ресурс агрегатов. В данной работе будет решаться задача разработки системы автоматизации участка методической печи: внедрение различных датчиков, пульта управления и написание программы, реализующей заданные алгоритмы управления технологическим процессом.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………...7 1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТРИРОВАНИЯ……………….……..9 2 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2.1 Нагрузочные диаграммы скорости рабочего органа……………...11 2.2 Нагрузочные диаграммы моментов рабочего органа…………..…13 2.3 Расчет мощности двигателя………………………..……………….18 3 ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ…………………………………………………….…19 4 ВЫБОР РЕДУКТОРА……………………………………………………..…21 5 ПРИВЕДЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ И МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ………………………...……………….23 6 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И НАГРЕВУ 6.1 Проверка двигатели по производительности……………………...34 6.2 Проверка двигатели по нагреву……………………...…………..…37 7 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА…………..…38 8 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА………………………………………….……………..42 9 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК………………………..…...49 10 ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 10.1 Проверка на перегрузочную способность……………………...…55 10.2 Проверка на заданную производительность……………...………55 10.3 Проверка по нагреву двигателя и преобразователя………...……56 11 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ…………………………...………………..…...……..59 12 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ ОБЪЕКТА……………………………………………………………………62 13 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ОБЪЕКТА …..…73 14 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 14.1 Выбор программируемого контроллера……………………...…..76 14.2 Выбор датчиков технологической информации…………………76 14.3 Выбор двигателей…………………………………..………...……78 14.4 Выбор преобразователей……………….……………………...…..79 14.5 Выбор сенсорного манитора………………………………………79 14.6 Выбор блока питания………...……………………..………...……80 14.7 Выбор элементов защиты системы………...……....………...……81 15 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ……………….…...83 16 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ......................................................................................84 ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...89 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..…………………………………..........90
Список литературы

1. Борисов, А.М. Автоматизация технологических процессов (технические средства, проектирование, лабораторный практикум): Учебное пособие./ Н.Е. Лях. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2001. – Ч.1. – 404 с. 2. ГОСТ 2.105-2019. Общие требования к текстовым документам. – М.: Изд-во стандартов, 2020. – 53 с. – http://docs.cntd.ru/document/1200164120 (дата обращения 11.04.2020). 3. ГОСТ 2.721-74. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. – М.: Изд-во стандартов, 1975. – 82 с. – http://docs.cntd.ru/document/1200007058 (дата обращения 11.04.2020). 4. Драчев, Г.И. Теория электропривода: Учебное пособие. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2006. Ч.2. – 193 с 5. Драчев, Г.И. Теория электропривода: Учебное пособие. – Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2005. Ч.1. – 209 с 6. Драчев, Г.И. Теория электропривода: учебное пособие к курсовому проектированию./ А.Е. Бычков, А.Н. Шишков, О.Г. Брылина – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2017. – 130 с. 7. Каталог цилиндрических редукторов – www.1000a.ru. (дата обращения 11.04.2020). 8. Каталог преобразователей фирмы Danfoss – www.danfoss.com (дата обращения 11.04.2020). 9. Каталог фирмы ОВЕН – www.owen.ru (дата обращения 11.04.2020). 10. Каталог фирмы «Чип и Дип» – www.chipdip.ru/catalog (дата обращения 11.04.2020). 11. Каталог фирмы Mean Well – www.meanwell.com (дата обращения 11.04.2020). 12. Ключев, В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 698 с. 13. Ключев, В.И. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. – М.: Энергия,1980. – 360 с. 14. Кортынин, А.М. Автоматизация типовых технологических процессов и промышленных установок: Учебное пособие. – Киев – Одесса: Вища школа, 1980. – 372 с. 15. Митин, Г.П. Условные обозначения в отечественных и зарубежных электрических схемах. – М.: Изумруд, 2003. – 224 с.
Отрывок из работы

В работе необходимо автоматизировать участок нагревательной печи. Кинематическая схема объекта приведена на рисунке 11.1. В методической печи 1 осуществляется нагрев заготовок 2 до температуры проката. Толкатель 3 находится в исходном положении ПТ0, заслонка 7 переднего окна печи закрыта, заготовка перед печью отсутствует. Запуск системы в автоматическом режиме работы осуществляется нажатием кнопки «Пуск». При появлении заготовки 6 в положении ПР0 включается рольганг 4 вперед, и заготовка движется к переднему окну печи. При достижении передним концом заготовки положения ПР1, осуществляется снижение скорости рольганга 4 до пониженной скорости, с которой осуществляется движение заготовки до положения ПР2. Рольганг 4 отключается. Если по инерции передний конец дошел до положения ПР3 или перешел его, то рольганг 4 включается для движения назад на пониженной скорости, движение сразу прекращается, если заготовка уйдет из положения ПР3. Заготовка стоит перед печью до прихода сигнала с кнопки пульта управления на подачу заготовки в печь. В этом случае включается толкатель вперед и движется до положения ПТ1. В этом положении толкателя включается двигатель 5 заслонки 7 на ее открытие. Заслонка уходит из закрытого положения заслонки ПЗЗ и при достижении открытого положения заслонки ПЗО останавливается. Вновь включается толкатель для движения вперед. Толкатель сталкивает заготовку с рольганга и подает ее в печь 1 до положения ПТ2, передвигая при этом все нагреваемые заготовки в печи. В режиме работы с полной загрузкой печи толкатель должен проделать путь, при котором крайняя заготовка выталкивается из печи и попадает на отводящий рольганг 8. При этом срабатывает фотоэлектрический датчик Ф, при срабатывании которого включается двигатель 9 отводящего рольганга 8, который транспортирует заготовку к прокатному стану, а толкатель реверсируется и движется в исходное положение. При прекращении засветки датчика Ф, отводящий рольганг останавливается с задержкой 10 с. При остановке толкателя в положении ПТ0, возможна подача к печи очередной заготовки. Обеспечить возникновение аварийного сигнала для следующих случаев: ? заготовка находится в положении ПР3, а толкатель достиг ПТ1; ? отсутствует сигнал готовности электропривода подающего рольганга; ? отсутствует сигнал готовности электропривода отводящего рольганга; ? отсутствует сигнал готовности электропривода толкателя; ? отсутствует сигнал готовности электропривода заслонки. Следует отметить, что сигнал готовности электропривода пропадает, в частности, при возникновении ошибки в преобразователе частоты. Кнопка «Стоп» при выполнении заданного цикла технологического процесса останавливает все электроприводы. Для последующего запуска системы в автоматическом режиме все электроприводы необходимо перевести в исходные положения в ручном режиме. Кнопка «Сброс» используется для сброса сигнала аварии. В работе используются следующие датчики: датчик нулевого положения заготовки на подающем рольганге; датчик первого положения заготовки на подающем рольганге; датчик второго положения заготовки на подающем рольганге; датчик третьего положения заготовки на подающем рольганге; датчик нулевого положения толкателя; датчик первого положения толкателя; датчик второго положения толкателя; датчик открытого положения заслонки; датчик закрытого положения заслонки; фотодатчик наличия заготовки на отводящем рольганге.
Условия покупки ?
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Автоматизация технологических процессов, 92 страницы
930 руб.
Дипломная работа, Автоматизация технологических процессов, 71 страница
850 руб.
Дипломная работа, Автоматизация технологических процессов, 99 страниц
2475 руб.
Дипломная работа, Автоматизация технологических процессов, 81 страница
2025 руб.
Дипломная работа, Автоматизация технологических процессов, 103 страницы
2575 руб.
Служба поддержки сервиса
+7 (499) 346-70-XX
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg