Проектирование автоматизированной системы управления и контроль реза агрегата поперечной резки
МИНОБРНАУКИ
РОССИИ
федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего
профессионального образования
«ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра
Автоматизации и управления
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ
ЗАПИСКА
к
курсовому проекту по дисциплине: «Проектирование автоматизированных систем».
На
тему «ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЕ
И КОНТРОЛЬ РЕЗА АГРЕГАТА ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКИ»
АВТОР КУРСОВОГО ПРОЕКТА БЛИНОВА Е.А. ГРУППА
ЗАП-51
Череповец
г.
Содержание
Введение
1. Технологическая
часть
1.1
Описание технологического процесса реза в агрегате поперечной резки
Структурная
схема агрегата поперечного реза №4
Спецификация
Летучие
ножнины барабанного типа
Спецификация
2. Специальная
часть
2.1
Описание функциональной схемы обеспечивающей решение задачи контроля
рассматриваемого технологического процесса
Функциональная
схема агрегата поперечного реза №4
Спецификация
.2
Выбор технических средств автоматизации
.3
Функции АСУ ТП агрегата продольной резки
2.4
Разработка модуля расчета момента времени срабатывания ножниц
2.5
Разработка алгоритма
3. Расчет
структуры и состав службы КИПиА
Заключение
Список
используемой литературы
Введение
Современные тенденции развития производства
предусматривают введение в состав производственных участков и цехов систем
автоматического контроля и управления качеством металлопродукции. С этой целью
была внедрена автоматизированная система управления прокатом в листовой группе.
Обработка металла прокаткой занимает важное место в металлургическом производстве.
Прокатный стан - это
устройство, состоящее из большого количества механизмов, объединенных одним
технологическим процессом, обеспечивающие непрерывность технологического
процесса.
Целью данного курсового проекта является
изучения работы мерного реза прокатного стана и выбор технических средств
автоматизации для данного объекта.
Задача:
1. Разработка контроля мерного реза для
оптимизации работы стана;
2. Разработка модуля расчета момента
времени срабатывания ножниц.
рез
стан ножницы автоматизация
1. Технологическая часть
.1 Описание технологического реза в агрегате
поперечной резки
Агрегаты поперечной резки (АПР) [4.1,4.7]
предназначены для резки полос поперек горячекатаных стальных полос, смотанных в
рулоны, на листы мерной длины и укладки их в пакеты. Рулоны полосы в холодном
состоянии подаются мостовым краном со склада на приемный конвейер в
вертикальном положении, а затем поштучно подаются к кантователю, кантуются в
горизонтальное положение, центрируются по оси агрегата, устанавливаются на разматыватель.
Отцентрированная полоса роликами №1,№2,№3 задается в листоправильную машину
(ЛПМ - 5 роликов правки) №1 и после предварительной правки поступает к
ножницам, на которых обрезается передний и задний конец полосы, с целью
обеспечения правильной задачи ее в последующие машины агрегата. Для сброса
обрезков полосы ножницы оборудованы откидными столами, сбрасываются в короб,
установленный несамоходной тележке. Далее полоса через петлевой стол поступает
в дисковые и кромкокрошительные ножницы для обрезки боковых кромок (на более
«узкие», с нечетным количеством). Полоса с обрезанными кромками маркируется
клеймителем и/или маркировщиком и через второй петлевой стол подается в ЛПМ (11
роликов правки) №2. После правки полосы измеряется ее толщина, и полоса поступает
в летучие ножницы, где разрезается на листы мерной длины, которые по рольгангу
транспортируются к ЛПМ №3. Электромагнитный листоукладчик состоит из 3-х
секций: 1-я секция - для некондиционных листов, 2-я и 3-я секции - для годных
листов. Листоукладчик производит сортировку и укладку листов в пакеты. При
подходе листов к заданной секции листоукладчика они укладываются на подъемный
стол секции. По мере набора пакета стол опускается и после набора заданного
числа листов он становится в крайнее нижнее положение. Пакет ложится на
транспортер и транспортируется к весам и далее на рольганг, с которого его
убирают краном. Отличие агрегатов резки - от толщина полосы в рулоне. На АПР №1
- 1,2-8,0 (мм); АПР №2 - 3,0-12,0 (мм);АПР №3 - 1,2-3,9 (мм); АПР №4 -3,0-16,0
(мм).
2. Специальная часть
.1 Описание функциональной схемы обеспечивающей
решение задачи контроля рассматриваемого технологического процесса
Система автоматического мерного реза
предназначена для автоматического мерного раскроя проката [4.1,4.2]. Работает в
условиях широкого диапазона температур окружающей среды, повышенной влажности,
воздействия воды, масел и эмульсии. В автоматическом режиме, задавая
необходимые параметры и установки на панели оператора, можно реализовать
циклическую работу всей системы. Порядок работы системы в автоматическом
режиме: разматыватель рулона, ножниц синхронно разгоняются до рабочей скорости,
и происходит рез металла. Синхронизация скоростей поддерживается постоянной
автоматически за счет изменения петли в петлевой яме с помощью использования
энкодеров. Нужная ширина полос металла обеспечиваются с помощью дисковых и
кромкокрошительных ножей. При достижении конца ленты агрегат останавливается -
программируемые контроллеры (промышленный контроллер и функциональный).
На привод размотки загружается бобина со сталью.
Скорость размотки автоматически регулируется с помощью инкрементного датчика
углового положения, исходя из условия обеспечения оптимального прогиба стальной
полосы установленного на валу. С помощью фотодатчиков, происходит контроль
разматывания т.е. датчик сигнализирует об окончание полосы. Расположены на
металлических штативах, на уровне, чтоб охватывало ширину прокатки, для точного
контроля. С помощью петлевых ям, выравнивается скорость полосы. Перед маркировщиком,
полоса проходит под установкой для автоматизированного и автоматического УЗК
листового или рулонного проката, производимое компанией, предназначенного для
ультразвукового контроля полосы. Она установлена по месту, по рольгангам
проходит лента и проходя под нее датчик как бы сканирует, выдавая отчет о
качестве и ширине полосы. Радиоизотопный толщиномер предназначен для измерения
толщины горячекатаной полосы в холодном состоянии по оси агрегатов и
сигнализацией выхода толщины полосы за пределы допусков, это предпоследний
контроль качества полосы, перед 11-роликовой правилки. Привод двигателя проката
с датчиком углового положения прокатывает полосу на необходимую длину под
ножницы. Индукционные датчики, определяют наличие металла под ножницами. После
проката заданное расстояние осуществляется отрез. После отреза листа фотодатчик
считывает количество листов с помощью транспортера перемещается на укладчик, до
достижения определенного числа листов. Управление двигателями транспортера и
укладчика осуществляется с помощью дискретных выходов модуля. Для контроля
технологических переменных используются датчики: натяжения полосы, скорости
движения полосы и частоты вращения валов и ножей, положения ножей. Система
управления натяжением и скоростью движения полотна выполнены, как двухконтурные
с регуляторами токов и соответственно с регулятором натяжения и регулятором
скорости. В режиме заправки полотна временно включается система управления
частотой вращения.
На постах операторов установлены персональные
компьютеры и мониторы и панели задается количество заготовок, длина одной
заготовки в автоматической режиме работы, отображается количество уже
отрезанных заготовок, а так же реализованы различные режимы наладки и индикации
аварий. Коммутационные устройства сети налаживают связь с коммуникационный
процессор и оптические коммутирующие модули и концентратор.
2.2 Выбор технических средств автоматизации
Оборудование не задействованного, в разработки
системы контроля мерного реза:
. Контроль качества поверхности
Компания «Нординкрафт» [4.7] - ведущий
разработчик и производитель оборудования автоматизированного ультразвукового
контроля металлопроката и труб. «Север-6-08-1850» - общее название оборудования
для автоматизированного и автоматического УЗК листового или рулонного проката,
производимое компанией «Нординкрафт», предназначенного для ультразвукового
контроля полосы. Среди задач НК промышленного оборудования все более актуальной
становится задача определения характеристик обнаружения несплошностей. Порядок
дальнейшей эксплуатации, решения задач продления ресурса оборудования
однозначно связано со сведениями о таких параметрах несплошностей, как размер,
тип, местоположение. Когерентными называются методы обработки ультразвуковых
данных. Учитывающие не только амплитудные значения эхо-сигналов, но и
закономерности их пространственно-фазовых распределений. С этой точки зрения
наиболее перспективным методами является когерентные вычислительные методы
формирования 3-х изображений несплошностей. Основная проблема заключалась в
том, что использование контактной жидкости средствами контроля качества металла
существенно ограничивало и скорость перемещения и поэтому снижало интенсивность
процесса. С этой точки зрения наиболее перспективным тип преобразователя
является бесконтактным, встраиваемый в основной технологический рольганг,
оснащенный электромагнитно-акустическими преобразователями (ЭМАП), для которых
жидкая среда не нужна. ЭМАП с системой индивидуального подмагничивания
особенностью которой является механическое отключение магнитного поля после
завершения рабочего цикла. Установка «Север-6» обладает наилучшими на
сегодняшний день техническими и эксплуатационными характеристиками. В типовой
состав оборудования установок ультразвукового контроля серии «Север» входят:
Ø Многоканальный измерительный модуль
с комплектом блоков ЭМАП;
Ø Оборудование дефектоскопической
электроники;
Ø Оборудование управляющего
вычислительного комплекса, размещаемое в помещении поста управления;
Ø Оборудование автоматики и
электропитания;
Ø Вспомогательное оборудование
(устройства позиционирования листа на рольганге, устройства геометрии и
температуры листов, система телевизионного наблюдения, дефектоотметчики и
т.д.).
2. Контроль толщины
Толщиномер [4.7] основан на принципе прямого
измерения поглощенного излучения радиоактивного элемента ("источник
излучения" -Cs-
137 "цезий-137") при прохождении через измеряемый материал. Обработку
информации производить микропроцессорной системой, управление которой
осуществляется с кнопочной панели. Выход результатов измерений и заданных
параметров производить на многоразрядном буквенно-цифровом индикаторе.
Радиоизотопные приборы (РИП) уже несколько
десятилетий являются неотъемлемым элементом многих систем технологического
контроля и автоматизации. Несмотря на часто встречающееся сейчас негативное
отношение к применению ионизирующего излучения, многим методам, основанным на
нем, сегодня не найдена альтернатива. Ярким подтверждением этого являются
радиоизотопные толщиномеры материала (РТМ).
Радиоизотопные толщиномеры F
1000 обладают большей шириной диапазона измеряемых толщин, в то время как
рабочий диапазон рентгеновских толщиномеров лежит в середине рабочего диапазона
радиоизотопных. Кроме того, в рентгеновских толщиномерах необходимо применять
специальные схемы стабилизации напряжения и тока рентгеновской трубки. В
радиоизотопных толщиномерах, напротив, радиоактивный распад идет постоянно и
никакие схемы стабилизации не требуются, за исключением введения поправки на
снижение активности источника со временем. РТМ используется в металлургии,
например в системах автоматического регулирования толщины (САРТ) металла на
прокатных станах.
Однако в металлургии преобладает использование
именно радиационных методов, и это объясняется следующими их преимуществами:
Ø Точность и надёжность;
Ø Унификация приборов, то есть
возможность применения одной базовой разработки для различных применений
(уровень, плотность, толщина);
Ø Измерение толщины проводится
бесконтактным путем, что позволяет работать в широком диапазоне температур металла,
вплоть до температуры плавления;
Ø Возможно измерение толщины по всей
ширине контролируемого проката;
Показания толщиномера не зависят от меняющейся
при прокатке структуры металла, магнитных свойств и наличия примесей, не
приводящих к существенному изменению плотности металла;
Срок эксплуатации большинства действующих на
отечественных предприятиях радиоизотопных толщиномеров составляет около
двадцати лет.
Предел основной погрешности со временных
толщиномеров составляет обычно не более 0,3"0,5%, что позволяет с
достаточным запасом обеспечить требуемую действующими стандартами на листовой
прокат точность измерения.
Основной недостаток - возможные негативные
экологические последствия от неправильной эксплуатации и бесхозяйственного
отношения к источнику радиоактивного излучения и стоимость современных
импортных толщиномеров составляет порядка 100 тыс. долларов США и выше.
3. Контроль качества поверхности
(серповидность)
При создании модуля визуализации для ПУ
используется камеры высокого расширения и быстрой съемки с оригинальным пакетом
программ, работающий в реальном времени, предназначенный для встраиваемых
систем и представляющий собой библиотеку графического интерфейса
пользователя[4.7]. К этой библиотеке для привязки к конкретному объекту
подключались текстовые конфигурационные файлы, описывающие количество,
иерархию, содержание, размеры, цвета и другие параметры меню и окон, и
предназначенная для этого объекта библиотека графических образов в формате PCX
(заставки, обои, пиктограммы, образы для анимации, в данном случае это были
изображения шероховатостей). Основной причиной возникновения дефектов такого
рода (дыры, трещины, рваная кромка, плены, расслоения и др.) является плохое
качество металла исходной горячекатаной заготовки.
4. Выбор оборудования визуализации и контроля
техническими параметрами
Зная функциональную часть постов можно подобрать
сигнальную аппаратуру и контролирующие органы. Посты укомплектованы
компьютерами[4.7]. ПУ2 - пост управления летучими ножницами и ПУ3 - пост
управления листоукладчиком могут быть установлены компьютеры почти любой фирмы
т.к. они находятся в невзрывоопасной зоне и степень защиты может быть
минимальна. Основным преимуществом TFT
мониторов является их очень компактные размеры, поэтому вытесняет CRT-мониторы.
Нет излучений, не подвержены воздействию внешних электромагнитных полей. Однако
и недостатки есть, во-первых, это низкая контрастность, во-вторых небольшой
угол обзора.
5. Выбор датчиков контроля движения, подсчета и
обнаружения
В промышленной измерительной технике требуются
очень точные методы определения расхода и скорости потока. При этом допустимые
погрешности не должны превышать одного процента, а иногда и одной десятой
процента оптоэлектронные измерители расхода и скорости, работающие па
оптическом эффекте Допплера, которые используют особый вид рассеяния света.
Применяется также ультразвуковой датчик
скорости, излучающий ультразвуковой сигнал, который при отражении от частиц,
движущихся с разной скоростью, дает широкополосный отраженный сигнал, который принимается
датчиком. Анализ спектра этого сигнала позволяет рассчитать осредненную
скорость потока с учетом неравномерного распределения скоростей по поперечному
профилю сечения.
Датчик скорости по принципу эффекта Холла и
предназначен для преобразования частоты вращения приводного вала в частоту
электрических импульсов, пропорциональных скорости движения автомобиля, или
преобразования количества оборотов приводного вала в количество электрических
импульсов, пропорциональных пройденному пути автомобиля, а также для систем
управления впрыском топлива.
Бесконтактные магнитные устройства реагируют на
движущиеся тела из токопроводящих материалов. Применение этих датчиков особенно
удобно для контроля транспортных механизмов (типа норий, транспортеров и т.п.),
которые перемещают продукт диэлектрической природы. В этом случае можно
исключить влияние продукта на срабатывание датчика. Достаточно большая рабочая
зона датчика позволяет не изготавливать специальные крыльчатки и другие
дополнительные приспособления для контроля скорости движущихся механизмов, а
использовать уже имеющиеся в конструкциях механизмов движущиеся металлические
детали (спицы колес, болты крепления на колесах, лентах и т.п.). Эти элементы
конструкции периодически проходя через зону чувствительности датчика, вызывают
его срабатывание, что позволяет контролировать скорость этих механизмов при
помощи устройств с функцией контроля скорости.
Емкостные датчики, также как и индуктивные,
питаются переменным напряжением (обычно повышенной частоты - до десятков
мегагерц). В качестве измерительных схем обычно применяют мостовые схемы и
схемы с использованием резонансных контуров. В последнем случае, как правило,
используют зависимость частоты колебаний генератора от емкости резонансного
контура, т.е. датчик имеет частотный выход. Достоинства емкостных датчиков -
простота, высокая чувствительность и малая инерционность. Недостатки - влияние
внешних электрических полей, относительная сложность измерительных устройств.
Емкостные датчики применяют для измерения угловых
перемещений, очень малых линейных перемещений, вибраций, скорости движения и т.
д., а также для воспроизведения заданных функций (гармонических, пилообразных,
прямоугольных и т. п.).
Для преобразования непрерывно изменяющейся
величины в дискретные электрические импульсы широко применяются индуктивные и
оптические датчики.
Пожалуй, фотоэлектрические датчики наиболее
разнообразны по своим характеристикам и сфере применения, однако их принцип
работы одинаков. Излучаемый датчиком свет рассеивается, отражается или
поглощается объектом, и эти изменения воспринимаются фотоприемником. Благодаря
тому что в последних моделях фотоэлектрических датчиков применяется
микропроцессорная обработка сигнала, удалось воплотить новые функции приборов,
среди которых - автоматическое обучение в процессе работы.
Фотоэлектрические датчики [4.3] широко
используются во многих промышленных сферах в составе электронных схем
управления производственных линий для подсчета, обнаружения, позиционирования
объектов. Комплексный учет ключевых факторов, обусловленных в равной степени
как в отрицательным влиянием окружающей среды (влажность, температура,
запыленность, взрывоопасная газовая атмосфера, вибрация и др.) так и инженерных
требований (габариты датчика, рабочее расстояние и тип выходного сигнала).
Из предложенных датчиков выбирает
фотоэлектрический по причинам:
Ø универсальный
величина удобно передавать на расстояние с высокой скорость;
Ø датчик осуществляют
непосредственное преобразование входной величины в электрический сигнал.
Приборы для измерения длины проката условно
можно классифицировать, но трем основным признакам:
Ø По направлению измерения
относительно движения изделия - измерение перпендикулярно оси измерения (обычно
в поперечном потоке перед сортировкой продукции по длине). Небольшая скорость
измерения ограничивает применение данного способа в случае больших скоростей
прокатки. В связи с этим большинство измерителей длины проката разработано для
работы в продольном потоке;
Ø По виду преобразователя,
устанавливаемого на линии движения проката - в зависимости от вида
преобразователя, устанавливаемого на линии движения проката, измерители длины
можно разбить на два больших класса: электромеханические измерители длины
(контактные) и фотоимпульсные измерители длины (бесконтактные), а также приборы
с магнитными и тепловыми метками, а также приборы, основанные на эффекте
Доплера;
Ø По наличию или отсутствию контакта
измерителя с измеряемым изделием.
Решающим фактором при выборе типа датчика
является длина волны оптического излучения. Датчики, работающие в инфракрасном
диапазоне, более надёжно работают в условиях запыленности и менее чувствительны
к засорению оптики.
Датчики работающие в видимом диапазоне могут
распознавать цветовые характеристики объектов, поскольку их многокомпонентное
излучение белого цвета позволяет получить спектральные характеристики близкие к
человеческому зрению.
В качестве источника излучения используются как
хорошо видимый красный свет, так и инфракрасный свет. Лазерная версия со
сверхмалым цветовым пятном расширяет сферу применения датчика, позволяя
использовать его для обнаружения объектов малых размеров и при решении задач с
высокими требованиям к точности.
При выборе надо учитывать следующие технические
характеристики датчиков:
дальность действия;
характеристика объекта обнаружения (наличие,
отсутствие, цвет, размер, материал);
Ø скорость отклика;
Ø тип соединения (кабель, разъем);
Ø параметры окружающей среды
(влажность, пыль, агрессивная среда);
Ø питание (12-24В или универсальное
напряжение);
Ø схема подключения (NPN, PNP).
Следовательно используем датчики инфракрасного
излучения, бесконтактные и параллельного и работа на затемнения измерения.
Серия W9-2
многообразна, как прочем и сами задачи автоматизации. Стандартный компактный
корпус позволяет использовать этот датчик в условиях ограниченного
пространства. Предлагается широкий спектр с различными источниками излучения,
принципами работы и возможностью подключения.
По этим параметрам подходит фотодатчики ф. Omron
в таб. №1 Критерии технических характеристик и таб. №2 Технические
характеристики
Таб. №1 Критерии технических характеристик
датчиков
Метод
измерения
|
Пересечение
луча
|
Отражение
от рефлектора
|
Диффузное
отражение
|
Время
реакции
|
Стандартный
режим
|
Высокоскоростной
режим
|
Код
заказа
|
Выход NPN
|
E3Z-LT61/-LT66
|
E3Z-LR61/--LR66
|
E3Z-LL61/- LL66
|
E3Z-LL63/- LL68
|
|
Выход PNP
|
E3Z-LT81/-LT86
|
E3Z-LR81/--LR86
|
E3Z-LL81/- LL86
|
E3Z-LL83/- LL88
|
Расстояние
срабатывания
|
60м
|
0.3…15м (с исп. Е39-R1)
0.2…7м (с исп. Е39-R12) 0.2…7м (с
исп. Е39-R6)
|
Белая
бумага бумага(100х100 мм) 20…300 мм Черная бумага (100х100 мм) 20..160 мм
|
Белая
бумага бумага(100х100 мм) 25…300 мм Черная бумага (100х100 мм) 25..100 мм
|
Длина
волны
|
Красный
ЛД (655 НМ класс 1 по JIS, класс 1 по IEC, класс II по FDA)
|
Источник
питания
|
12..24В=
+-10%; Пульсации (размах): макс.10%
|
Темпераура
окр. воздуха
|
Эксплуатация:
от -10 до 55 С; Хранение: от-25 до 70 С (без обледенения или конденсации)
|
Виброустойчивость
|
Разрушение:
10…55Гц, с двойной амплитудой 1.5 мм по 2 часа в каждый из направлений
|
Ударопрочность
|
Разрушение:
500м/с2 по 3 раза в каждыйиз направлений
|
Степень
защиты
|
IP67, IP69K
|
Способ
поключения
|
Встроенный кабель (2м), стандартный разъем М8
|
Материал
|
Корпус
|
Полубутилентерефталат
(РВТ)
|
|
Линза
|
Модифицированный
полиакрил
|
Полиметилметакрилат
|
Модифицированный
полиакрил
|
Таб. №2 Технические характеристики
Метод измерения
|
Способ подключения
|
Время срабатыв.
|
Расстояние срабатыв.
|
Код заказа
|
|
|
|
|
Выход NPN
|
Выход PNP
|
Пересечение луча
|
Кабель (2м)
|
1 мс
|
60м
|
E3Z-LT61
|
E3Z-LT81
|
|
Разъем М8
|
|
|
E3Z-LT66
|
E3Z-LT86
|
Отражение от рефлектора с функ. M.S.R (с
поляризацией)
|
Кабель (2м)
|
|
0.3…15м (с исп. Е39-R1)
0.2…7м (с исп. Е39-R12, R6)
|
E3Z-LR61
|
E3Z-LR81
|
|
Разъем М8
|
|
|
E3Z-LR66
|
E3Z-LR86
|
Диффузное отражение (с устанавливаемым расстоянием)
|
Кабель (2м)
|
|
20...40 мм (мин. расст.) 20…300 мм (макс. расст.)
|
E3Z-LL61
|
E3Z-LL81
|
|
Разъем М8
|
|
|
E3Z-LL66
|
E3Z-LL86
|
|
Кабель 2м)
|
0.5 мс
|
25…40 мм (мин. расст.) 25…300 мм (макс. расст.)
|
E3Z-LL63
|
E3Z-LL83
|
|
Разъем М8
|
|
|
E3Z-LL68
|
E3Z-LL88
|
Основными преимуществами данного типа датчиков
(отражения от рефлектора) является большой диапазон работы, надежное
обнаружение объектов в пыльных и влажных помещениях, обнаружение объектов с
высокой отражательной способностью, а также обнаружение небольших объектов.
Недостатками являются большая стоимость, чем датчиков диффузное отражение,
большие трудности при инсталляции, а также настройке датчиков из-за наличия
двух компонентов, поэтому мы выбираем E3Z-LR86
- датчик со стандартным режимом времени реакции с выходом PNP
и разъемом М8, т.к. точная длина провода устанавливается при монтаже.
6. Выбор датчика контроля скорости
Ранее рассматривались датчики скорости и для
данной задачи выбираем индуктивный датчик. В таких датчиках линейное или
угловое перемещение X (входная величина) преобразуется в изменение
индуктивности (L) датчика. Применяются для измерения угловых и линейных
перемещений, деформаций, контроля размеров и т.д. Индуктивный датчик распознает
и соответственно реагирует на все токопроводящие предметы. Индуктивный датчик
является бесконтактным, не требует механического воздействия, работает
бесконтактно за счет изменения электромагнитного поля.
Преимущества:
Ø нет механического износа,
отсутствуют отказы, связанные с состоянием
контактов;
Ø отсутствует дребезг контактов и
ложные срабатывания;
Ø высокая частота переключений до 3000
Hz;
Ø устойчив к механическим
воздействиям.
Недостатки - сравнительно малая
чувствительность, зависимость индуктивного сопротивления от частоты питающего
напряжения,
значительное обратное воздействие датчика на
измеряемую величину (за счет притяжения якоря к сердечнику).
Датчик угла поворота, также
называемый энкодер - устройство, предназначенное для преобразования угла
поворота вращающегося объекта (вала) в электрические сигналы, позволяющие
определить угол его поворота. Датчики угла поворота широко применяются в
промышленности, станкостроительных заводах, робототехнических комплексах,
системах технологического и промышленного контроля, а так же во всевозможных
измерительных устройствах, требующих высокоточной регистрации угловых
перемещений объекта. Преобразователи угол-код практически полностью вытеснили
широко применявшиеся ранее сельсины
<#"554055.files/image001.gif">
3. Расчет структуры и состав службы КИПиА
Для обеспечения надёжной работы измерительной
техники, средств контроля и регулирования необходимо обеспечить их
высококвалифицированную эксплуатацию. С этой целью на крупных предприятиях создаются
службы эксплуатации контрольно-измерительных приборов и средств автоматики.
Порядок расчета: Для обеспечения надёжной работы
измерительной техники, средств контроля и регулирования необходимо обеспечить
их высококвалифицированную эксплуатацию. С этой целью на крупных предприятиях
создаются службы эксплуатации контрольно-измерительных приборов и средств
автоматики
1. Укрепленная ведомость парка приборов и
средств автоматизации (Таб.№5).
Таб. № 5 Укрепленная ведомость парка приборов и
средств автоматизации
№
п/п
|
Наименование
|
Марка,
тип
|
Кол-во
N, шт.
|
1
|
Датчик
скорости
|
E3Z-LR86
|
5
|
2
|
Датчик
наличия металла
|
Е2FM
|
1
|
3
|
Датчики
углового положения
|
E6C2-CWZ6C
|
2
|
4
|
Блок
ручного управления
|
ПБР
3А2.1
|
2
|
5
|
Контроллер
|
SIMANTIC S7-400
|
1
|
6
|
ПЭВМ
|
AMD Athlon ||
Dual-Core
|
1
|
2. Ориентировочная численность персонала
службы КИПиА определяется по числу приведённых приборов
(5)
где Ni - число
приборов одного типа или наименования, шт.;отi - коэффициент
относительной трудоёмкости прибора наименования;
n - количество наименований (однотипных групп)
приборов укрупнённой ведомости парка приборов.
На комплексах с парком приборов, требующих для
обслуживания 4 - 15 человек.
. Расчёт численности электромехаников отделения
эксплуатации КИПиА выполняется по формуле:
(6)
где Ая - явочная
численность дежурных электромехаников;
- суммарные затраты времени на
ежедневное обслуживание всего парка приборов (человек-мин), рассчитанные в таб.
№ 6; з = 1,1 - коэффициент запаса, учитывающий выполнение
непредвиденных работ, не предусмотренных нормами времени;
Тсм - продолжительность
рабочей смены.
Принимаем Тсм = 480
минут.
Тогда
Ая=1,1*99/480 = 0,22
Списочная численность персонала,
учитывающая все случаи невыхода на работу, предусмотренные законом,
определяется по формуле:
(7)
где Kc - переходный
коэффициент, или коэффициент списочного штата рабочих. Он определяется делением
номинального фонда рабочего времени (Н) на эффективный фонд рабочего времени
(Э) одного работника в год.
(8)
При 41-часовой рабочей неделе эти
показатели равны: Н = 2075 часов,
Э = 1832 часа (при 15-дневном
очередном отпуске).
Таб. №6 Нормы времени и разряд работ
№
|
Наименование
|
Количество
N, шт
|
Ежедневное
обсл.
|
Текущий
ремонт
|
Капитальный
ремонт
|
Снятие
и установка
|
Пуск
и наладка
|
Поверка
|
|
|
|
ti
|
Nti
|
ti
|
Рi
|
Рti
|
ti
|
Рi
|
Рti
|
ti
|
Рi
|
Рti
|
ti
|
Рi
|
Рti
|
ti
|
Рi
|
Рti
|
1
|
Датчик
скорости
|
5
|
1,2
|
18
|
0,5
|
12
|
90
|
1,2
|
1
|
18
|
0,2
|
1
|
3,0
|
1,2
|
1
|
18
|
0,3
|
1
|
4,5
|
2
|
Датчик
наличия металла
|
1
|
1,2
|
18
|
0,5
|
12
|
90
|
0,2
|
1
|
3,0
|
0,2
|
1
|
3,0
|
1,2
|
1
|
18
|
0,3
|
1
|
4,5
|
3
|
Датчики
углового положения
|
2
|
1,2
|
18
|
0,5
|
12
|
90
|
0,2
|
1
|
3,0
|
0,2
|
1
|
3,0
|
1,2
|
1
|
18
|
0,3
|
1
|
4,5
|
4
|
Блок
ручного управления
|
32
|
0,01
|
1
|
3,2
|
-
|
-
|
0,5
|
0,5
|
8
|
0,1
|
1
|
3,2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
5
|
Контроллер
|
1
|
3
|
3
|
2
|
12
|
24
|
8
|
0,5
|
4
|
1
|
1
|
1
|
1,5
|
1
|
1,5
|
-
|
-
|
-
|
6
|
Блок
питания
|
1
|
3,0
|
3
|
2
|
6
|
12
|
8
|
1
|
8
|
1
|
1
|
1
|
1,5
|
1
|
1,5
|
-
|
1
|
1
|
7
|
ПЭВМ
|
1
|
3
|
3
|
2
|
12
|
24
|
8
|
0,5
|
4
|
1
|
1
|
1
|
1,5
|
1
|
1,5
|
-
|
-
|
-
|
Таб. № 7 Сводная таблица затрат на обслуживание
|
Ежедневный
обс.
|
Текущий
ремонт
|
Капитальный
ремонт
|
Снятие
и установка
|
Пуск
и наладка
|
Поверка
|
I
|
-
|
-
|
-
|
3
|
3
|
-
|
II
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
III
|
90
|
-
|
32
|
13,2
|
54
|
-
|
IV
|
9
|
330
|
-
|
-
|
1,5
|
-
|
V
|
-
|
-
|
20
|
-
|
-
|
14,5
|
Итого
|
99
|
330
|
52
|
16,2
|
58,5
|
14,5
|
4. Расчёт численности электромехаников отделения
ремонта КИПиА выполняется по формуле:
(9)
где - суммарные затраты времени на
текущий и капитальный ремонты, пуск и наладку, снятие и установку, поверку
(таб. №7).
Списочная численность персонала службы КИПиА
Принимаем пять электромехаников по отделению
ремонта.
Для определения квалификации персонала
необходимо подсчитать суммарные затраты времени на выполнением работ по
разрядам.
Так, по отделению эксплуатации суммарные затраты
времени на выполнение работ по I разряду определяем по табл.6:
Так, по отделению эксплуатации суммарные затраты
времени на выполнение работ по III разряду определяем по табл.6:
Так, по отделению эксплуатации суммарные затраты
времени на выполнение работ по IV разряду определяем по табл.6:
Так, по отделению эксплуатации суммарные затраты
времени на выполнение работ по V разряду определяем по табл.6:
Определим численность персонала отделения
эксплуатации, работающего по III и IV разрядам
По III разряду:
Принимаем одного электромехаников III разряда.
По IV разряду:
Следовательно, по отделению эксплуатации можно
принять на работу двух электромехаников, из них одного электромеханика IV
разряда и III разряда.
По отделению ремонта суммарные затраты времени
на выполнение работ по техническому обслуживанию КИПиА определяются по I,
II, III, IV, V,
разрядам из таб. №7.
По I разряду:
По III разряду:
По IV разряду:
По V разряду:
Определяем численность персонала отделения
ремонта, работающего по соответствующим разрядам:
По I разряду:
По III разряду:
По IV разряду:
По V разряду:
Так как по отделению ремонта можно принять на
работу одного электромеханика III разряда.
5. Определение службы КИПиА
Определим общее число электромехаников:
(10)
где Э - число электромехаников отделения
эксплуатации; Р - число электромехаников отделения ремонта.
Структура службы КИПиА имеет вид, показанный на
рис. 1
6. Составление графика планово-предупредительных
ремонтов и профилактических мероприятий.
График ремонтных работ и поверок приборов и
средств автоматизации составляем, пользуясь таб. №7
Заключение
Холоднокатаный листовой прокат относится к
категории высококачественной металлопродукции. В ходе работы было изучено
производство, выбор датчиков с требованиями производства. Рассмотрены задачи по
улучшению реза, что позволило повысить качество реза и разнодлинности.
Использование его в различных отраслях
промышленности чрезвычайно эффективно. Это является стимулом интенсивного
научно-технического прогресса в области производства холоднокатаных листов.
Идет непрерывное совершенствование существующих технологий, предлагаются
принципиально новые технические решения. В связи с постоянным ужесточением
требований продолжаются работы по совершенствованию всей системы контроля
агрегата поперечной резки.
Список используемой литературы
1.
Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и
технологических комплексов: Учебник для вузов / М.П. Белов, В.А. Новиков, Л.Н.
Рассудов. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2004 г., 576с.
.
Унифицированные системы автоуправления электроприводом в металлургии. 2-е изд.,
перераб. и доп. В.К. Гарнов, В.Б. Рабинович, Л.М. Вишневский. - М.:
Издательский центр «Металлургия», 1977 г., 192с.
.
Каталог № Y205-RU2-02B
Продукты для промышленной автоматизации, Санк-Петербург, 2008г. ф. Omron
496с.
.
Краткий каталог версия 2010-03 RUS
ф. Autonics
Sensors&Controllers,
Санк-Петербург, 2010г., 147с.
5.http://www.engizu.kz/new/index.php?option=com_content&task=view&id=8&Itemid=30
.
<http://www.siemens.ru/ad/as>
.
ОАО «Северсталь» Технологическая инструкция «Порезка горячекатаных полос на
агрегатах резки в листопрокатном цехе № 2 производства горячего проката» ТИ
П.ГЛ 2-03-10 Взамен ТИ 105-П.ГЛ-2-03-04
.
<http://www.promspecrele.ru/documents/s7_simatic.html>
.
http://www.tdpem.ru/pribornaya-prod/3bloki-3.php