Разработка системы автоматического управления

Содержание

Задание на курсовое проектирование  2

Реферат  4

Введение   5

1. Обоснование необходимости автоматизации объекта  6

1.1. Характеристика автоматизируемого технологического объекта  6

1.2. Анализ путей автоматизации объекта  6

  1.2.1. Экономический аспект  6

  1.2.2. Социальный аспект  7

  1.2.3. Пути автоматизации объекта  7

1.3. Техническое задание  8

2. Разработка локальной системы управления технологическим объектом  11

    2.1. Разработка общей структуры системы управления  11

    2.2. Разработка циклограммы работы РТК  13

    2.3. Определение состава входных и выходных сигналов  13

    2.4. Разработка программы управления для ПЛК  14

       2.4.1. Разработка релейно-контактного эквивалента программы

       управления   14

       2.4.2. Разработка текста программы управления  19

    2.5.Разработка электрической схемы соединений  25

Заключение   26

Список  используемых источников  27

Приложение  А. Общий вид РТК, А2

Приложение  Б. Циклограмма работы РТК, А2

Приложение  В. Структурная схема СУ, А2

Приложение  Г. Релейно-контактный эквивалент программы управления, А1

Приложение  Д. Электрическая схема соединений, А2 
 
 
 
 
 
 

Задание на курсовое проектирование

    В состав РТК гальванообработки входят (рис.1): промышленный робот (ПР) портального типа, два накопителя и две технологических установки (ванны), в которых происходят процессы гальванической обработки деталей. Перемещение обрабатываемых деталей, находящихся  в специальных поддонах, выполняет ПР.

    

1. Промышленный робот портального типа;
2. Ванна 1;
3. Ванна 2;
4. Накопитель 1;
5. Накопитель 2.

Рисунок 1 РТК гальванообработки

    В общем случае отдельными элементами (тактами) технологического цикла работы РТК являются:

1. Перемещение ПР к накопителю 1
2. Перемещение ПР к накопителю 2
3. Перемещение ПР к ванне 1
4. Перемещение ПР к ванне 2
5. Выдвижение руки ПР
6. Задвижение руки ПР
7. Зажим схвата ПР
8. Разжим схвата ПР
9. Гальванообработка деталей в ванне 1
10. Гальванообработка деталей в ванне 2

     

      Варианты последовательности выполнения приведенных циклов указаны в таблице 1.

    ПР  осуществляет захват деталей (см. табл. 1), находящихся в поддоне в накопителе 2 и их перемещение в ванну 2 (такты с 1-6). Начинается гальванообработка деталей в ванне 2 (такт 7). Одновременно с этим  (такт 7) выполняется разжим схвата ПР, задвижение руки (такт 8) и перемещение ПР к накопителю 1 (такт 9). При этом в ванне 2 продолжается гальванообработка деталей. ПР осуществляет загрузку деталей из накопителя 1 в ванну 1 (такты 10-14). Начинается обработка деталей в ванне 1 (такт 15). Одновременно с этим (такт 15) выполняется разжим схвата ПР, задвижение руки (такт 16). При этом в ванне 1 продолжается обработка. ПР перемещается к ванне 2, извлекает обработанные детали и перегружает их в накопитель 2 (такты 17-24). Затем ПР перемещается к ванне 1, извлекает обработанные детали и перегружает их в накопитель 1 (такты 25-32).. После этого цикл работы РТК повторяется. 

    Исходные  данные

 

    Таблица 1. Последовательность циклов работы РТК гальванообработки

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

    Курсовая  работа: 27стр., 3 рис., 7 табл., листинг программы, 5 источников, приложения.

    Задание на курсовое проектирование, расчетно-пояснительная  записка, графическая часть.

    На  примере системы управления РТК  гальванообработки рассматривается один из возможных вариантов автоматизации процесса гальванообработки. Приведено обоснование необходимости автоматизации данного технологического объекта, разработаны техническое задание и локальная система управления данным объектом. В графической части приведены общий вид объекта, циклограмма работы системы, релейно-контактный эквивалент программы управления, структурная схема системы управления и электрическая схема подключения датчиков и исполнительных устройств к устройству управления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    Темой курсовой работы является разработка автоматизированной системы управления РТК гальванообработки. Целью курсовой работы является разработка автоматизированной системы управления РТК гальванообработки.

    Задача  автоматизации в данном случае является целесообразной, так как здесь мы не только освобождаем человека от выполнения рутинных операций, но также исключаем присутствие человека на вредном для его здоровья производстве. Когда речь идет о здоровье человека, то любая возможность улучшить условия труда должна использоваться, поэтому тема автоматизации вредных производств всегда будет актуальна. В этом случае можно даже пойти на серьезные финансовые расходы, которые, на первый взгляд, могут показаться неоправданными с экономической точки зрения, так как автоматизированные системы на вредных производствах работают в тяжелых условиях, поэтому их разработка обходится дороже, а расходы на эксплуатацию таких систем выше по сравнению с эксплуатацией систем, работающих в более щадящих условиях.

    Кроме всего прочего повышение качества и себестоимости продукции в наше время не возможно без применения средств автоматизации. Грамотно спроектированные системы автоматизации рано или поздно себя окупают.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Обоснование необходимости  автоматизации объекта

    Общие обоснования автоматизации уже  были коротко рассмотрены в предыдущем разделе. Здесь мы обоснуем необходимость  автоматизации конкретного объекта, то есть необходимость автоматизации производственного участка гальванообработки.

    1.1. Характеристика автоматизируемого  технологического  объекта

    В состав РТК гальванообработки входят (рис. 1): промышленный робот (ПР) портального типа, два накопителя и две технологических установки (ванны), в которых происходят процессы гальванической обработки деталей. Перемещение обрабатываемых деталей выполняется ПР портального типа. Принцип работы РТК гальванообработки описан в разделе «Контрольное задание».

1.2. Анализ путей автоматизации  объекта

    При анализе объекта роботизации выделяют два пути проектирования роботизированного производства:

1. Роботизации  подвергается существующий производственный (технологический) процесс;

2. Разрабатывается  новый процесс изготовления изделий  с использованием ПР.

    В нашем случае мы имеем дело с первым вариантом, хотя второй вариант более рационален и перспективен, так как позволяет в полной мере использовать типовые технологические решения и групповые методы производства, а также шире внедрять принципы агрегатирования при построении производства РТС из унифицированных элементов [4].

    Необходимость автоматизации участка гальванообработки обусловлена следующими факторами:

1.2.1. Экономический аспект

    Здесь мы не приводим точных расчетов, так  как речь идет о неком абстрактном производстве, и мы не знаем многих факторов, влияющих на экономический эффект, например, заработную плату рабочего, который выполнял данные операции до автоматизации системы. Однако, в связи с тем, что гальванообработка является вредным производством, где обычно к зарплате прибавляются различные надбавки за вредность, мы можем уверенно предположить, что автоматизация данного производственного процесса экономически целесообразна. Кроме того, система может работать круглосуточно. Для многих предприятий стоимость электроэнергии в ночное время меньше, чем в дневное, в то время как рабочее время ночью стоит дороже, чем днем - этот факт также играет в пользу автоматизации.

1.2.2. Социальный аспект

    Социальный  аспект - это освобождение рабочего от выполнения рутинных операций. К тому же любое химическое производство является вредным для здоровья (химически активная и загазованная среда, высокие температуры, большие физические нагрузки и высокий уровень производственных шумов), поэтому автоматизация химических производств - это одна из самых актуальных социальных задач. Кроме того, любое химическое производство - это повышенная травмоопасность. Возможность получения травмы кроме всего прочего несет в себе и экономическую угрозу, так как травма - это всевозможные страховые выплаты и потери рабочего времени. А когда речь идет о жизни человека, то можно пойти и на экономические убытки, чтобы автоматизировать опасное производство. Но в данном случае экономические убытки нам не грозят (см. п. 1.2.1).