Автоматизация технологического процесса вывоза опилок из строительного цеха

Введение

Автоматизированная система управления — предназначена для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления в соответствии с принятым критерием управления.

Автоматизация производства — призвана устранить физически тяжелый, монотонный труд, переложив его на плечи машин.

Автоматизация технологического процесса — совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлять управлениесамим технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставления за человеком права принятия наиболее ответственных решений.

Как правило, в результате автоматизации технологического процесса создаётся АСУ ТП.

Основа автоматизации технологических процессов — это перераспределение материальных, энергетических и информационных потоков в соответствии с принятым критерием управления (оптимальности).

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

· Повышение эффективности производственного процесса.

· Повышение безопасности.

· Повышение экологичности.

· Повышение экономичности.

Промышленный контроллер — устройство, осуществляющее управление в многих областях промышленности и не только. В зависимости от решаемой задачи промышленные контроллеры могут применяться на транспорте, для управления климатом, при автоматизации технологических процессов, позволяют измерять и регулировать различные физические и логические величины: температуру, влажность, давление, ток, напряжение, наличие, событие, время и т.д.

Часто промышленные контролеры изготавливаются для конкретного технологического процесса в соответствии с требованиями заказчика.

Промышленные контроллеры совместимы с разнообразными датчиками и исполнительными механизмами, осуществляют управление техпроцессами по различным законам регулирования. 

В случае необходимости контроллеры можно подключить к компьютеру или создать сеть контроллеров. Модели промышленных контроллеров могут быть одно- и многоканальные с входами и выходами разного типа с индивидуальной логикой управления. Входы могут быть аналоговыми или дискретными, а выходы ключевыми или аналоговыми.

1. Постановка задачи

Реализовать автоматизацию технологического процесса вывоза опилок из строительного цеха. автоматизация вывоз опилка цех

Описание технологического процесса

На рисунке 1 представлена схема технологического процесса.

Нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления запускается автоматизированный процесс отгрузки опилок. Отгрузка опилок производится из подвального помещения строительного цеха. Первоначально опилки из подвального помещения вагонеткой отгружаются в малый бункер (МБ). Вагонетка висит на канате и ездит по салазкам. В движение вагонетка приводится с помощью электродвигателя М2. Степень заполнения вагонетки контролируется с помощью датчика натяжения каната (ДНК). Опилки в вагонетку нагружаются рабочими вручную (лопатами). При заполнении вагонетки опилками изменяется степень натяжение каната, при достижении определенного уровня автоматически включается двигатель М2 и вагонетка с опилками по салазкам поднимается вверх.

Датчик обрыва каната (ДОК) выдает дискретный сигнал при обрыве каната и служит для защиты жизни и здоровья рабочих. При срабатывании этого датчика вся система мгновенно должна отключиться и включиться двигатель М1, закрывающий крышку люка в подвал, чтобы падающая вагонетка не травмировала рабочих в подвальном помещении.

Для начала процесса отгрузки опилок необходимо чтобы малый бункер (МБ) не был заполнен более критического уровня, а температура приводного двигателя М2 не превышала бы критического значения.

Уровень заполнения МБ определяется с помощью датчика заполнения бункера (ДЗБ), а степень нагрева электродвигателя — с помощью датчика перегрева двигателя (ДПД). Датчик перегрева двигателя (ДПД) выдаёт дискретный сигнал и при достижении критической температуры двигатель М2 автоматически выключается независимо от положения вагонетки.

Положение вагонетки фиксируется двумя концевыми датчиками: ДВП — датчик верхнего положения и ДНП — датчик нижнего положения.

При срабатывании любого из датчиков двигатель М2, поднимающий или опускающий вагонетку, должен выключаться и при последующем включении реверсироваться.

При достижении опилок в МБ верхнего уровня двигателем М3 должна быть открыта электрическая задвижка ИМ1, а двигателем М4 — включен всасывающий вентилятор, опилки всасываются в большой бункер (ББ). Между включением вентилятора и открытием задвижки должно пройти определённое время (3 секунд). Всасывающий вентилятор включается на 2 минуты, после чего двигатель М4 отключается, а задвижка ИМ1 закрывается.

Рисунок 1 — Схема отгрузки опилок из строительного цеха

2. Разработка программного обеспечения

2.1 Выбор среды разработки

Для автоматизации вывоза опилок из строительного цеха необходимо выбрать среду разработки.

Свой выбор я остановил на программном обеспечении LOGO! Soft Comfort. Критерии, по которым я сделал свой выбор, изложены ниже:

§ Данная программа позволяет осуществлять разработку программ для логических модулей LOGO! от 6ED1… — 0BA0 до 6ED1… — 0BA6.

§ Есть существенное преимущества в отличие от программирования с клавиатуры, т.к. обеспечивается наглядное представление всей программы, что приносит огромный плюс в плане простаты понимания программы.

§ Позволяет производить разработку, отладку, документирование и архивирование программ LOGO! как в автономном, так и в интерактивном режиме.

§ В нашем расположении для разработки программ представлены языки LAD (язык релейно-контактных символов) и FBD.

§ Программа может загружаться в логический модуль или записываться в модуль памяти, а также сохраняться на жестком диске компьютера.

§ Возможность производить настройку параметров модулей и используемых функций.

§ Запускать и останавливать выполнение программы логическим модулем.

Все перечисленные преимущества ППП LOGO! Soft Comfort вполне удовлетворяют мои требования при автоматизизации плавки металла.

2.2 Описание функциональных блоков

Таблица 1 Использованные функциональные блоки

2.3 Классификация сигналов

Таблица 2 Использованные сигналы

3. Разработка алгоритма технологического процесса

3.1 Составление блок-схемы алгоритма

Рисунок 2 — Алгоритм программы

4. Разработка программного аналога

4.1 Листинг программы

Рисунок 3 — Листинг программы

4.2 Отладка и полное тестирование работы программы

Схемы автоматизации плавки металла в дуговых электропечах на рисунках 4 -10.

Рисунок 4 — Схема начального положения дуговой электропечи

Рисунок 5 — Схема загрузки лома в дуговую электропечь, при включении кнопки Пуск

Рисунок 6 — Схема прекращение подачи лома в загрузочный желоб, при срабатывания ДУ

Рисунок 7 — Схема включения напряжения на электродах, при срабатывании ДЗ

Рисунок 8 — Схема включения опрокидывания печи, при срабатывании ДТ

Рисунок 9 — Схема отключения опрокидования печи, при срабатывании ДО

Рисунок 10 — Схема конечного положения дуговой электропечи

Как показала тестирование ошибок в данной программе не найдено.

Заключение

В данной курсовой работе была составлена программа в среде LOGO! SoftComfort для автоматизации вывоза опилок из строительного цеха.

Работа была заключена в разработке программы, которая позволила осуществить автоматизацию вызова опилок. Для реализации данного проекта мной были пройдены следующие этапы:

— Для начала была осуществлена постановка задачи, где описывалось, что именно необходимо автоматизировать и какие элементы необходимо использовать.

— Далее стоял выбор среды разработки, он был остановлен на ППП LOGO! SoftComfort.Причины по котором был сделан этот выбор описывались выше.

— В следующем этапе были перечислены и описаны используемые функциональные блоки. А также произведена классификация сигналов, где определялось каким будет сигнал дискретным или аналоговым.

— Для упрощения и лучшего понимания программы была составлена блок — схема алгоритма. Она наглядно показывает последовательность реализации программы и расположения в ней функциональных блоков.

— Следующим этапом было написание листинга программы, что является самым главным в проекте. Написание программы в среде LOGO! SoftComfort позволяет осуществить компьютерный вариант на модули и увидеть как данная программа будет осуществлена в жизни.

— Конечным этапом было отладка и тестирования программы, что позволило проверить программу и наглядно показать все этапы технологического процесса.

В ходе выполнения курсового проекта мной были улучшены навыки работы в среде LOGO! SoftComfort. Теперь мной могут быть реализованы и другие задачи по автоматизации, какого либо процесса.

Список использованной литературы

1. Промышленные программно-аппаратные средства на отечественном рынке АСУТП. Гелль, П. Электронные устройства с программируемыми компонентами. пер. с фр. / П. Гелль. — М. : ДМК Пресс, 2001. — 176 с.

2. Сичкоренко А.В. Лабораторно-практический комплекс (ЛПК) «LOGO!».КарГТУ, кафедра АПП.: 2005 — 118с.

3. Г.Н.Горбачев, Е.Н. Чаплыгин. Промышленная электроника. Для студентов вузов/Под ред. В.А. Лабунцова. — М.: Энергоатомздат, 1988. — 320 с.: ил.

4. Деменков Н.П. Языки программирования промышленных контроллеров: Учебное пособие / Под ред. К.А. Пупкова _ М.: изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004.-172с.

5. Логические модули LOGO!: Siemens. Микросистемы — 2003. — 30c.

6. Рекомендации по выбору и применению современных средств телемеханики с программируемой логикой при модернизации энергетических объектов [Текст], ОАО «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС». — М. : СПО ОРГРЭС, 2000. — 42 с