Гальванические технологии (никелирование и оловянирование) в промышленности

Подготовка поверхности металлических изделий перед нанесением гальванических покрытий. Расход химикатов на никелирование и оловянирование. Автоматизация технологической линии процесса нанесения покрытий. Контроль производства и управление процессом.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 30.01.2015
Размер файла 2,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

S = ( I • с • 2l ) / ДUш

Где - I - сила тока, А; l - длина провода от ванны до источника тока, м; с -удельное сопротивление материала шин и проводов, для меди 0,0170 Ом мм2 м-1 ; ДUш - падение напряжения в шинах

S = ( 90 • 0,017 • 2 •5 ) / 0,334 = 45,8 мм

Расход электроэнергии на процесс никелирования рассчитывается по формуле

W = T • n • I • U • k / 1000 • з

Где Т - количество часов работы оборудования, ч ; n - число ванн; U - напряжение на ванне, В; I - сила тока, А; k - коэффициент загрузки оборудования; з - КПД выпрямителя,

W = 3810 • 8 • 90 • 6,63 • 1•3600 / 1000 • 0,9 = 10972800 кВт/год

Выбор источника тока

Выбор источника тока производится исходя из потребляемой силы тока и напряжения на ванне. Для процесса оловянирования по расчету токовая нагрузка составляет 90 А, а напряжение в ванне 6,63 В (с учетом падения напряжения в шинопроводах ), напряжение источника тока должно составлять не менее этого значения. Наиболее близкий по характеристикам агрегат - ВАКГ-18/9-320-4 ,с номинальным выпрямленным напряжением 18/9 В и номинальным выпрямленным током 320А.

5. Тепловые расчёты

5.1 Определение расхода тепла на разогрев ванны

Количество тепла , необходимое для разогрева ванны, складывается из расхода тепла на разогрев раствора, материала ванны и расхода тепла на компенсацию тепловых потерь в окружающую среду :

, Дж

Расход тепла на разогрев раствора и материала ванны:

, Дж

где - объём раствора в ванне, ;

- плотность электролита никелирования 1200 ; - удельная массовая теплоёмкость электролита никелирования - 4138,2 ; - удельная массовая теплоёмкость стального корпуса ванны - 481,5 ; - удельная массовая теплоёмкость винипласта, принимаем 1760 [10]; - масса корпуса ванны - 382,2 , рассчитывается исходя из того, что ванна сделана из стали (плотность железа равна 7800 ), и толщина стенок составляет 6 = 0,006 ;

Чтобы рассчитать массу ванны никелирования, нужно найти внешний объём ванны (исходя из наружных размеров в 1,701,001,2), внутренний объём ванны с учётом толщины стенок и отсутствия сверху у ванны крышки, из вычесть и умножить на плотность стали.

;

;

.

- масса футеровки ванны - 41,4 , рассчитывается исходя из того, что ванна футерована винипластом (плотность винипласта 1380 [9], и толщина футеровки составляет 5 = 0,005 ;

Ванна никелирования футерована изнутри. Внутренние размеры ванны составляют в 1,50,81,0 (табл.3). Нужно найти внешний объём футеровки (исходя из внутренних размеров ванны), внутренний объём с учётом толщины стенок футеровки и отсутствия сверху у ванны крышки, из вычесть и умножить на плотность винипласта.

;

;

.

- конечная температура электролита никелирования - 50 єС; - начальная температура электролита никелирования, которая соответствует температуре цеха и составляет 20 єС.

.

Расход тепла на компенсацию тепловых потерь в окружающую среду

складывается из потерь тела () нагретой жидкости через стенки и потерь тепла () на испарение жидкости с открытой поверхности:

,

Расчёт потерь тепла через стенки ванны

,

где - потери тела через стенки ванны, ; - коэффициент теплопередачи, ; - поверхность корпуса ванны (наружная поверхность стенок и днища), .

Наружные размеры ванны никелирования в составляют 1,701,001,20. Площадь двух боковых стенок по длине и высоте равна ; площадь двух боковых стенок по ширине и высоте равна ; площадь днища ванны . Итак поверхность корпуса ванны составляет .

- принятое время разогрева, равное 1., или 3600.

Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

,

где - коэффициент теплопередачи от горячей жидкости к стенке ванны, ; - коэффициент теплопередачи от стенки к воздуху, ; - толщина стенки, ; - коэффициент теплопроводности стенки, .

Величины и представляют собой суммарное термосопротивление слоя стенки.

Коэффициент теплопередачи зависит от произведения безразмерных комплексов - критериев Грасгофа и Прандтля :

, ,

где - температурный коэффициент объёмного расширения электролита, принимаем для воды при 50 єС - [9]; - внутренняя высота стенки ванны - 1,0 ;

- ускорение силы тяжести - 9,81 ; - разность температуры электролита и температуры стенки со стороны электролита, т.е. температурный напор, принимаем = 3 єС; - удельная массовая теплоёмкость электролита, ; - кинематическая вязкость электролита, ;

, ;

где - плотность электролита никелирования, ; - динамический коэффициент вязкости, принимаем для воды при 50 єС - 0,549 [10]:

- коэффициент теплопроводности электролита никелирования, ;

, [8]

где - коэффициент, зависящий от степени ассоциации раствора, для воды [10];

- удельная теплоёмкость электролита никелирования - 4138,2 ; - плотность электролита никелирования - 1200 ; - мольная масса электролита никелирования , которую рассчитываем ниже.

Так как концентрация сульфата никеля в электролите никелирования составляет 180 (добавками борной кислоты и хлоридом натрия пренебрегаем), то процентное содержание составляет 18 %.

Мольная доля сульфата никеля в растворе составляет:

,

где - - это молекулярная масса сульфата никеля ;

- - молекулярная масса воды .

Мольная масса электролита никелирования составит :

;

.

Коэффициент теплопроводности электролита никелирования при температуре , равной 50 єС принимаем , [10].

Исходя из приведённых данных, рассчитываем критерии:

,

.

.

Так как , то расчёт ведём по формуле:

К

оэффициент теплопередачи от стенки корпуса ванны к воздуху складывается из коэффициента теплопередачи конвекцией и коэффициента теплопередачи лучеиспускания , то есть:

Коэффициент теплопередачи от стенки корпуса ванны к воздуху может быть рассчитан по приближённой формуле:

,

где - температура наружной поверхности стенки, которая составляет 28 єС.

Коэффициент теплопередачи определяем по формуле:

,

где - толщина стенки ванны никелирования - 6 ; толщина стенки футеровки (винипласта) - 5 [10]; - коэффициент теплопроводности стали - 46,5 [10];коэффициент теплопроводности винипласта - 0,187 [8].

.

.

5.2 Расчёт тепла на испарение

Потери тепла на испарение можно определить по формуле:

, [8]

где - скорость движения воздуха над поверхностью электролита ванны никелирования, принимаем равной 7 [9]; - температура воздуха над поверхностью жидкости, єС; - время разогрева, с; - поверхность электролита, которая составляет .

.

Итак, расход тепла на компенсацию тепловых потерь в окружающую среду составит:

,

.

5.3 Определение тепла на поддержание рабочей температуры ванны

складывается из потерь тепла в окружающую среду и потерь тепла на нагрев загружаемых в ванну деталей и приспособлений :

.

Для электролитических ванн необходимо принимать во внимание тепло, выделяемое электрическим током (Джоулево тепло) . Следовательно, расход тепла на поддержание температуры ванны составит:

, .

Если материал приспособлений и обрабатываемых деталей одинаков, то

,

где - удельная массовая теплоёмкость стали - 481,5 [9];

- масса загруженного металла в ванну за секунду, ; - основное время работы ванны, равное 19,3 =1158 .

Массу загруженного в ванну материала определяют с учётом продолжительности обработки деталей в ванне по формуле:

,

где - масса обрабатываемых деталей и приспособлений за одну загрузку, - продолжительность никелирования деталей, равная 1158 .

,

где 95 - количество штук деталей на подвеске; 0,175 - масса одной детали;

Массу загрузочного приспособления принимаем равной 10 % от общей массы деталей.

.

,

где - сила тока на ванне никелирования, А; - время работы, ; - напряжение на штангах ванны, В.

Часовое количество выделяющейся джоулевой теплоты составит:

.

Следовательно, расход тепла на поддержание рабочей температуры ванны никелирования в час работы составит:

.

Итак, ванну никелирования необходимо нагревать.

Предусмотрен змеевик для разогрева ванны.

5.4 Определение параметров змеевика для подогрева электролита

Пар, поступающий в змеевик, отдаёт теплоту парообразования стенкам змеевика и выходит в виде конденсата. Поверхность такого змеевика зависит от расхода тепла на разогрев раствора в ванне :

,

где 1,1 - коэффициент, учитывающий потери тепла в трубах; - время разогрева, ; - коэффициент теплопередачи, составляет от 814 до 3489 [10], принимаем 1000 ; - средняя температура пара, єС.

, єС

где - температура пара, поступающего в змеевик, - 130 єС [9]; - начальная температура раствора, - 20 єС; - температура конденсата, выходящего из змеевика, - 130 єС [9] - конечная температура раствора, - 50 єС.

єС.

.

Длина трубы змеевика составляет:

,

где - диаметр трубы змеевика, принимаем равным 0,032 .

Тогда:

.

5.5 Определение расхода пара в период разогрева

Для расчёта расхода пара нужно определить теплосодержание 1 входящего пара и уходящего конденсата . Расход пара в период разогрева:

,

,

где - теплосодержание 1 насыщенного водяного пара - 2668 [7];

- температура выходящего конденсата, - 130 єС; - удельная массовая теплоёмкость конденсата - 4,2 [10].

.

Расход греющего пара на ванну никелирования с учётом 3 % потерь в окружающую среду, и принимая во внимание его влажность ~ 5 % [10], составит:

.

Рабочий расход пара составляет:

.

Тепловой расчёт ванн горячей промывки и обезжиривания аналогичны и приведены в таблицах.

Таблица 6.1. Расхода пара в период разогрева

Наименование операции

Температура раствора, єС

Объём ванны,

Кол-во ванн

Расход пара на разогрев,

Расход пара на поддержание рабочей температуры,

на един.

оборуд.

общий

на един. оборуд.

общий

Никелирование

35

1,020

3

78,03

78,03

2,7

2,7

Горячая промывка

100

1,020

1

209

209

47,8

47,8

Обезжиривание

85

1,020

2

169,5

169,5

29,4

29,4

5.6 Тепловые расчеты оловянирования

Сущность теплового расчета сводится к следующему: для составления теплового баланса следует рассчитать приход и расход тепловой энергии при заданной температуре, а затем принять решение о мерах по обеспечению теплового баланса.

Если Qраб=Qприх - Qрасх>0, т.е. приход тепла превышает расход, то следует ввести охлаждение. Если Qраб <0, то электролит следует нагревать. На основании сделанных выводов определяется расход пара на нагрев или расход воды на охлаждение электролита и поддержание рабочей температуры ванн, рассчитывается длина и количество змеевиков. Процесс оловянирования протекает при температуре цеха, значит необходимо считать условную тампературу разогрева электролита и принимать решение по обеспечению нормальной работы ванн.

Для удобства тепловой баланс ванны рассчитывается на 1 час работы.

5.6.1 Расчет теплового баланса ванн, работающих при температуре цеха

Расчет статей прихода тепла

Приходная статья только одна Qдж - Джоулево тепло или тепловые потери тока (Дж), которые определяются по формуле

Qдж = I • ( U - Uконт ) • ф ,

где I -сила тока на ванне, А; U - напряжение на ванне, В; Uконт - напряжение на контактах, В; ф - время электролиза, 3600 с.

Qдж = 90 • ( 6,63 - 0,334 ) • 10-3 • 3600 = 2040 кДж.

Расчет статей расхода тепла

Расчет потерь тепла через стенки и днище ванны:

Q1=( К1 • Fст + K2 •Fдн ) •ф•(tэл - tв ),

где Fст и Fдн - поверхность стенки и дна ванны, м2; ф - принятое время разогрева, 3600 с; tэл и tв - температуры электролита и воздуха, оС; К1 и К2 - коэффициенты теплопередачи стенки и дна ванны, Вт/м2•К:

К = ,

где б1 и б2 - коэффициенты теплоотдачи на границе электролит - внутренняя стенка и наружная стенка - воздух, Вт/м2•К; дст - толщина стенки, м; л - коэффициент теплопроводности стенки, Вт/м•К; - термическое сопротивление загрязнений стенки ванны, принимаем 6•10-4 м2•К/Вт.

Коэффициенты теплоотдачи от неподвижной горячей жидкости к стенке ванны зависят от произведения критериев Грасгофа и Прандтля:

, Pr = .

где в - коэффициент объемного расширения жидкости, 1/град; l - высота стенки ванны, м; g - ускорение силы тяжести, м/с2; с - плотность электролита, кг/м3; Дtст1 - разность температур жидкости и стенки со стороны жидкости, принимаем 2оС; м- вязкость раствора, Па•с; Ср - удельная теплоемкость электролита, Дж/кг•К; лр - коэффициент теплопроводности электролита, Вт/м•К.

Теплоемкость электролита рассчитываем по общей формуле

Ср =

,

где С1р, С2р, С3р - удельные теплоемкости компонентов, Дж/кг•К,

х1, х2, х3 - массовые доли компонентов,

М - молекулярная масса химического соединения,

С123 - атомные теплоемкости, Дж/кг•атом•К,

n1.n2.n3 - число атомов элементов, входящих в соединение.

Дж/кг•К,

Дж/кг•К.

Тогда

Ср = Дж/кг•К.

= 2,21•1010.

Pr = = 3,5

Gr • Pr = 2,21•1010• 3,5 = 7,74•1010

Gr • Pr > 2•107, то

б1= 0,135 • (Gr • Pr)0,33

б1= 0,135 • (7,74•1010)0,33•= 510 Вт/м2•К.

Коэффициент теплоотдачи от стенки (дна) ванны к воздуху:

б2 = бл + бк ,

где бл - коэффициент теплоотдачи лучеиспускания бк - коэффициент теплоотдачи конвекции.

Для вертикальной стенки:

б2 = 9,74 + 0,07•(tст2 -tв )

б2 = 9,74 + 0,07•(25 -20 ) = 10,1 Вт/м2•К.

Для горизонтальной стенки (дна) :

б2 = 6,82 + 0,05•(tст2 -tв )

б2 = 6,82 + 0,05•(25 -20 ) = 7,1 Вт/м2•К.

Тогда сумма б2 равна:

б2 = 10,1 + 7,1 = 17,2 Вт/м2•К.

Коэффициент теплопередачи равен:

К = = 16,45 , Вт/м2•К.

Площади стенок и дна:

Fст = 1,0 • 1,0 •2 + 1 • 0,71•2 = 3,42 м2,

Fдн = 1,0 • 0,71 = 0,71 м2,

F = 3,42 + 0,71= 4,13 м2.

Тогда:

Q1=16,45 • 4,13 •3600•(25 - 20)•10-3 = 1223 кДж/ч.

Qрасх = 1223 кДж/ч

Таблица Сводная таблица теплового расчета ванны оловянирования

Статьи прихода

кДж/ч

Статьи расхода

кДж/ч

Джоулево тепло

2040

Тепловые потери через стенки и дно ванны

1223

Необходимый отвод тепла

817

Итого

2040

Итого

2040

Расчет охлаждающей воды на поддержание рабочей температуры.

М=

Принимаем начальную температуру воды tн =7оС , конечную tк= 20оС, теплоемкость воды Св= 4190 Дж/кгК,

М==0,015 кг/час

6. Автоматизация технологической линии процесса нанесения покрытий

6.1 Выбор системы управления технологическим процессом

В дипломном проекте предлагается современная система управления, на базе микропроцессорных комплексов, что позволяет расширить функции автоматического и автоматизированного контроля и управления, повысить качество и надежность управления технологическим процессом.

В настоящее время известны технические средства, построенные на базе электроники и вычислительной техники, такие как контроллеры: SIEMENS, Modicon, Advantech, MicroPC, Yocogawa, Honeywell и др. а также контроллеры отечественного производства КР-300.

Для организации рабочего места оператора могут быть применены следующие SCADA-системы: WinCC, RealFlex, Advantech, Monitor Pro.

Для автоматизации данного технологического процесса целесообразно использовать микропроцессорную систему управления на базе контроллеров фирмы SIEMENS и SCADA-пакета WinCC.

Контроллеры фирмы SIEMENS позволяют организовать разработку алгоритмов первичной обработки сигналов с датчиков, алгоритмов регулирования и логического управления, решение задач блокировки и сигнализации. Они обеспечивают решение всех функциональных задач и различных схем регулирования.

Целью курсового проекта является разработка автоматизированной системы управления процесса никелирования путем создания автоматической системы управления технологическим процессом на базе микропроцессорного комплекса Simatic S7 - 400H, обеспечивающего следующее:

Ш Возможность резервирования;

Ш повышение качества управления технологическим процессом;

Ш увеличение надежности АСУТП;

Ш повышение надежности функционирования системы противоаварийной защиты;

Ш замена существующих, устаревших средств управления технологическим процессом;

Ш снижение энергозатрат;

Ш уменьшение потерь сырья и конечного продукта;

Ш снижение выброса вредных веществ в окружающую среду.

6.2 Выбор и обоснование технических средств автоматизации процесса

Выбор первичных преобразователей, используемых для измерения параметров, осуществляется согласно перечню технологических параметров и нормам технологического ре жима.

На современном рынке средств автоматизации можно найти достаточно большое количество приборов и средств автоматизации для осуществления проектов автоматизации различной степени сложности. Часто эти приборы имеют сходные характеристики, поэтому главным критерием при выборе приборов становится показатель цена-качество. Руководствуясь этим правилом, в дипломном проекте будут применены средства автоматизации как Российского, так и зарубежного производителя. В то же время интенсификация производства немыслима без технологического перевооружения предприятий, широкого внедрения достижений науки и техники, осуществления режимов четкого планирования, строгой экономии и точного учета. Все это, наряду с развитием средств электроники и вычислительной техники, ее удешевлением, повышением эксплуатационной надежности, предопределило необходимость использования в гальваническом производстве микропроцессорной техники.

Проведенный выше анализ технологического процесса позволяет обнаружить ряд специфических особенностей, которые следует учитывать при разработке системы автоматизации такого объекта.

Какой бы сложной и технически оснащенной ни была система управления технологическим процессом на стадии обработки информации и выдачи управляющих воздействий, очень большая роль отводится правильному выбору и монтажу первичных средств приема и обработки информации, т.е. датчиков.

Поскольку микропроцессорный комплекс может принять сигналы в токовом виде 4-20 мА, сигналы с датчиков поступают в виде унифицированного токового сигнала.

Для обеспечения связью процессных станций с пневматическими исполнительными механизмами предусмотрено использование электро-пневмо позиционеров SI PART PS2 FF

Ниже приведены технологические параметры процесса и выбор для них первичных средств измерения.

6.2.1 Контроль и регулирование температуры

Поддержание постоянного температурного режима электролита в ваннах 1,4,6 влияет на свойство и качество покрытия, а также на технико-экономические показатели процесса.

Температура является основным параметром процесса и от правильного выбора датчиков зависит качество управления процессом.

Весь диапазон измеряемых температур лежит в пределах от 0 0С до + 100 0С.

Причем технологией предусматривается, что суммарная погрешность измерения температурной точки не должна превышать 0,5 %.

В связи с этим вижу необходимым применение в качестве датчиков температуры платиновые термометры сопротивления ТПТ-1-1 100А4Н80 с унифицированным сигналом PT100. Все термометры сопротивления имеют класс защиты от пыли и влаги IP65

6.2.2 Контроль и регулирование уровня

С точки зрения регулирования уровня, можно выделить три типа ванн: рабочие, где находятся различные электролиты ванна 1,4,6; улавливания ванна ; промывочные ванны 2,3,5,7,8.

В рабочих ваннах необходимо поддерживать такой уровень электролита чтобы детали были всегда покрыты слоем электролита постоянного уровня, т.к. изменение этого параметра может влиять на распределение электрических полей в объёме электролита. Точность поддержания уровня составляет +- 5 мм. Причины вызывающие изменение уровня, следующие: вынос электролита с деталями, вынос электролита в бортовые отсосы и их испарение.

При выборе датчиков уровня учитывается ряд факторов метрологического и режимного характера, которые удовлетворяют следующим требованиям:

допустимая для АСУТП погрешность, определяющая класс точности датчика;

пределы измерения с гарантированной точностью;

точность составляет +- 3 мм;

влияние физических параметров контролируемой среды на нормальную работу датчиков;

разрушающее влияние на датчик контролируемой среды вследствие химического воздействия;

Наиболее полно удовлетворяют этим условиям микроволновый уровнемер.

Для уровнемеров этого типа характерна высокая точность измерений, возможность их применения в агрессивных средах. Для данного производства применяем компактный микроволновый уровнемер Micropilot M FMR 240 с унифицированным выходным токовым сигналом 4 - 20 мА. Предназначенный для непрерывного бесконтактного измерения уровня жидкостей, густых растворов и суспезий. Прибор можно также свободно монтировать снаружи замкнутых металлических емкостей, потому что его рабочая частота составляет примерно 6 ГГц, и максимальная импульсная мощность излучения составляет 1мВт (средняя выходная мощность равна 1 мкВт). Эксплуатация прибора совершенно безопасна для человека и окружающей среды.

Micropilot является радарной системой, работающей по принципу времени прохождения сигнала. Прибор измеряет дистанцию от точки начала измерений (подключения к процессу) до поверхности продукта. Радарные импульсы излучаются антенной, отражаются от поверхности продукта и принимаются самим же радаром. Отраженные импульсы принимаются антенной и передаются в электронный блок. Микропроцессор рассчитывает сигнал и идентифицирует эхо-сигнал, возникающий при отражении радарного импульса от поверхности продукта. Однозначная идентификация эхо-сигнала уровня достигается программным обеспечением PulseMaster, основанном на многолетнем опыте производства и эксплуатации микроволновых уровнемеров. Высокая точность измерения Micropilot S возможна благодаря запатентованному алгоритму программного обеспечения PhaseMaster.

6.3 Регулирование

6.3.1 Исполнительный механизм

Для регулирования ряда параметров использую регулирующие клапана с МИМ (мембранный исполнительный механизм). С пневматическим унифицированным входным сигналом. По условиям агрессивности сред исполнительный механизм выполнен из углеродистой стали. Так как с контролера выходной токовый сигнал 4 - 20 мА, то можно использовать электропневматический позиционер типа SIEMENS SIPART PS2, оказывающий воздействие на регулирующий проходной клапан типа КМР ЛГ.

6.3.2 Позиционер SIEMENS SI PART PS2 FF

Электропневматический позиционер совместно с приводом образует систему управления. Текущее положение позиционера распознается следящим потенциометром, и возвращается обратно как текущее значение x. Дополнительно для распознавания положения в позиционер может быть установлен отдельный датчик. Уставка и текущее значение одновременно отображаются на дисплее.

Уставка задается системой управления и передается в позиционер через шину FOUNDATION Fieldbus цифровым сигналом. Версия позиционера с поддержкой FOUNDATION Fieldbus отличается от предыдущих версий только интерфейсом шины. Основные функции позиционера, включая управление и показания на дисплее, остались практически неизменными. Позиционер управляет как прогнозирующий пятиточечный переключатель выходной переменной ±Дy, которой управляются встроенные исполнительные клапана с помощью широтно импульсной модуляции. Эти возбуждающие сигналы вызывают скачки давления в камере привода, и, таким образом, регулируют привод, пока ошибка управления не станет равной нулю. Управление (ручное) и конфигурирование (структурирование, инициализация и параметризация) производится с помощью трех кнопок и дисплея при снятой крышке корпуса. Дополнительная функция ввода (выключение) приводит к перемещению привода в предустановленное безопасное положение (концевого упора).

С опциональным модулем Jy, текущее положение привода может выдаваться как двухпроводный сигнал Jy = 4 до 20 мА. Вдобавок к этому, привод может отслеживаться на предмет достижения двух программируемых предельных значений, которые соответствуют превышению или уходу ниже допустимых значений хода или угла поворота.

6.4 Контроль и регулирование процессом

6.4.1 Микропроцессорная техника

На основе анализа технологического процесса как объекта управления выбираем микропроцессорную систему контроля и управления. SIMATIC S7-400 компактный малоканальный, многофункциональный микропроцессорный контролер фирмы SIEMENS, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления техническими объектами и технологическими процессами. Обеспечивающий резервирование. Он нашёл применение в электротехнической, энергетической, химической, металлургической, пищевой, цементной и других отраслях промышленности.

SIEMENS эффективно решает как сравнительно простые, так и сложные задачи управления. Благодаря малоканальности он позволяет, с одной стороны, экономично управлять небольшим агрегатом и с другой, обеспечить высокую живучесть крупных систем управления.

Модульные контроллеры SIMATIC S7-400, 400Н предназначены для решения задач автоматизации технологических процессов любой сложности. Наличие большого перечня модулей (носителей, центральных процессоров, коммуникационных процессоров, функциональных модулей, сигнальных модулей) позволяет выбрать оптимальную по показателю производительность/стоимость конфигурацию контроллера. Для программирования применяется полнофункциональный язык программирования STEP7 и инжиниринговые пакеты. Контроллеры имеют Сертификат Госстандарта России № 1308, зарегистрированы в Государственном реестре под № 15773-96.

Важнейшие функции и характеристики:

1) высокое быстродействие;

2) мультипроцессорный режим работы;

3) функции диагностирования и диагностический буфер;

4) встроенные функции для отображения / управления;

5) программное параметрирования модулей;

6) высокая плотность монтажа в шкафу (размер модуля, занимающего 1 установочное место 12,5 x 290 x 217мм);

7) возможна работа без принудительной вентиляции;

8) высокая устойчивость к вибрации;

9) замена модулей под напряжением;

10) функции часов, счетчик времени работы, маскирование тревог, копирование данных;

11) установка CPU в STOP, Распознавание: холодный старт, теплый старт;

12) обработка ошибок;

13) встроенный интерфейс MPI, пригодный для простых сетевых решений;

14) некоторые модели процессоров имеют дополнительный встроенный интерфейс ProfiBus DP.

Достоинства SIMATIC S7-400H:, а именно контроллер с резервированной системой SIMATIC S7-400Н производства фирмы SIEMENS. Обоснованием этого выбора послужил ряд следующих причин:

· SIMATIC S7-400H - это мощный программируемый контроллер, предназначенный для решения задач автоматического управления средней и высокой степени сложности.

· Модульная конструкция SIMATIC S7-400H, работа с естественным охлаждением, гибкие возможности расширения, мощные коммуникационные возможности, простота создания распределённых систем управления и удобство обслуживания делают SIMATIC S7-400H идеальным средством для решения практически любых задач автоматизации.

· Контроллеры S7-400H могут применяться практически во всех отраслях промышленности.

· Несколько типов центральных процессоров различной производительности и широкий спектр модулей с множеством встроенных функций существенно упрощают разработку систем автоматизации на основе SIMATIC S7-400.

· В тех случаях, когда алгоритмы управления становятся более сложными и требуют применения дополнительного оборудования, контроллер позволяет легко нарастить свои возможности установкой дополнительного набора модулей.

· Контроллер семейства SIMATIC S7-400Н кроме перечисленных преимуществ обладает дополнительно свойствами отказоустойчивых систем управления, что очень важно для рассматриваемого пожаро-взрывоопасного производства. Отказоустойчивость обеспечивается путём создания двух резервированных подсистем, в которых реализован горячий резерв.

· Большой перечень модулей позволяет создать оптимальную конфигурацию контроллера по показателям производительность/стоимость.

Станция управления процессом включает в свой состав:

1. Одну специальную (UR2H) монтажную стойку, в которую устанавливаются модули ведущего и ведомого субблоков контроллера. Монтажная стойка UR2-H (номер 6ES7400-2JA00-0AA0) может быть использована для размещения до 18 модулей программируемого контроллера S7-400H. Внутренняя шина стойки разделена на два независимых сегмента. Каждый сегмент охватывает по 9 разъемов и предназначен для размещения собственного блока питания, центрального процессора и модулей ввода-вывода. Сегменты могут быть использованы для размещения модулей двух субблоков отказоустойчивого контроллера S7-400H или модулей двух независимых контроллеров S7-400. Стойка поддерживает возможность использования стандартных или резервированных схем питания контроллера. В первом случае в нее устанавливается один, во втором - два блока питания. В любом случае установка модулей блоков питания начинается с первого разъема монтажной стойки.

2. По одному центральному процессору CPU 414H в каждом субблоке. CPU 414-4Н - время выполнения логической команды не более 0,06 мкс; встроенная оперативная память объемом 1,4 МБ; гибкие возможности расширения системы ввода/вывода: до 65536 дискретных или до 4096 аналоговых каналов ввода/вывода; встроенный MPI интерфейс: подключение до 32 станций, скорость передачи до 12Мбит/с, до 32 соединений; встроенные сервисные функции обслуживания человеко-машинного интерфейса; встроенные коммуникационные функции.

3. Специально для систем резервирования разработан модуль блока питания PS 407R с заказным номером 6ES7407-0KR00-0AA0 (~120/230В, 10А). Такой блок питания устанавливается в каждый субблок контроллера S7-400H.

4. Интерфейсные модули (IM 467) для ведущего устройства. Модуль, предназначен для подключения программируемого контроллера к распределённой системе ввода/вывода которая позволяет производить подключение программируемых контроллеров SIMATIC S7-400Н к сети PROFIBUS-DP в качестве ведущих сетевых устройств.

5. Модуль синхронизации на каждый канал для организации связи между двумя субблоками по оптоволоконному кабелю, обеспечивающее синхронное выполнение задач двух центральных процессоров S7-400Н на 100% резервирования. Расстояние между центральными процессорами контроллера может составлять 1,2 -10 м.

6. Коммуникационный процессор CP 443-1 предназначенный для подключения контроллеров SIMATIC 400Н к сети Industrial Ethernet со скоростью передачи данных 10/100 Мбит/с. Он устанавливается в любой свободный разъем монтажной стойки и подключается к контроллеру через его внутреннюю шину. Модуль работает с естественным охлаждением и не требует использования буферных защитных батарей.

7. Модульные станции распределенного ввода/вывода ET 200М, используются через дублированную сеть PROFIBUS-DP. Подключение каждой станции ЕТ 200М к дублированной сети выполняется через интерфейсные модули IM 153-2. В активном состоянии находится линия, подключенная к ведущему субблоку контроллера. В сети PROFIBUS-DP станция SIMATIC ET 200M выполняет функции пассивного (ведомого) устройства. Скорость передачи данных может достигать 12 Мбит/с. Каждая станция включает в свой состав головной интерфейсный модуль IM 153 и до 8 модулей ввода/вывода (SM). В случае повреждения активной линии связи пассивный модуль IM 153-2 осуществляет безударный перехват управления передачей данных и обеспечивает связь по резервной линии связи. Также в составе имеется и блок питания (PS 307), питающий модули ввода/вывода. Порядок расположения модулей ввода/вывода может быть произвольным, а также их установка и замена производится без отключения питания. Станция поддерживает выполнение диагностических функций, с помощью которых контролируется техническое состояние модулей ввода/вывода, короткие замыкания в выходных цепях модулей, ошибки в передаче данных, наличие напряжения питания (=24В), подключение и удаление модулей. Результаты диагностики могут считываться по сети PROFIBUS-DP или контролироваться по светодиодам станции.

8. Аналоговые и дискретные модули ввода/вывода (SM). Они выпускаются в пластиковых корпусах. На их лицевых панелях установлены зеленые светодиоды, сигнализирующие о замыкании входной цепи; красный светодиод установлен для сигнализации короткого замыкания в линии или об обрыве линии. Модули устанавливаются в стойку и фиксируются на своих местах винтами. Выбор модулей обосновывается искробезопасным исполнением и информационной нагрузкой. Ех - модули являются устройствами, имеющими степень защиты IIC (обозначение ЕЕх ib) в соответствии с DIN EN 50020. Защищенные и незащищенные цепи Ех - модулей гальванически разделены. Датчики и исполнительные механизмы получают питание от Ех - модулей по двухпроводной линии. Они подключаются непосредственно к входам и выходам Ех - модулей без использования дополнительных разделительных устройств. Модули обеспечивают приём сигналов постоянного тока 24В. Для обеспечения приёма и выдачи всех сигналов технологического процесса данного дипломного проекта предлагается использование:

· модулей ввода аналоговых сигналов SM 331 6ES7331-7SF00-0AB0;

· модулей ввода аналоговых сигналов SM 331 6ES7331-7RD00-0AB0;

· модулей вывода аналоговых сигналов SM 332 6ES7332-5RD00-0AB0;

· модулей ввода дискретных сигналов SM 321 6ES7321-7RD00-0AВ0;

· модулей вывода дискретных сигналов SM322 6ES7322-5SD00-0AВ0.

Принцип резервирования.

Для построения отказоустойчивой системы используется принцип горячего резервирования с автоматическим отключением отказавшего субблока и передачи управления исправному субблоку.

При отсутствии отказов оба субблока находятся в активном состоянии.

Если в одном из субблоков возникает отказ, функции управления принимает на себя исправный субблок. Безударная передача функций управления обеспечивается наличием скоростной связи между обоими субблоками контроллера.

Для выполнения перечисленных требований оба субблока в процессе работы используют:

1 Одну и ту же программу пользователя.

2 Одни и те же блоки данных.

3 Одно и то же содержимое области отображения процесса.

4 Одни и те же внутренние данные (содержимое таймеров, счетчиков, битов памяти и т.д.).

6.5 Контроль и регулирование силы и плотности тока

Целью процесса электроосаждения является получение заданной толщины покрытия с допустимой равномерностью.

Плотность тока или отношение величины тока к площади загруженных деталей, сдается и допустимом диапазоне гарантирующего качество покрытий (от 3 до 50 %).

Другим параметром, влияющим на толщину покрытия, является выход по току это процент от величины полного тока, идущего на получение покрытия (70-90 %) и меняется от электрического режима ванны, концентрации электролита и его температуры.

Третий параметр - длительность осаждения - определяет толщину покрытия. Это единственный параметр, задание и поддержание которого можно выполнить с высокой точностью.

В проекте питание ванн электрохимических покрытий осуществляется от выпрямительных агрегатов серии ВАК, которые обеспечивают ручное регулирование напряжения, автоматическую стабилизацию напряжения силы и плотности тока. Точность стабилизации напряжения и силы тока ± 5 %, плотности ± 10 % при изменении тока нагрузки от 0,1 до номинального значения.

6.6 Управление манипуляторами АЛГ

Схемы управления манипуляторами должны обеспечивать абсолютно точное выполнение маршрута деталей по ваннам в соответствии с их технологической программой. Кроме того, должны быть выполнены заданные выдержки времени в ваннах.

Схема управления манипуляторами включает командоаппорат, пусковую аппаратуру, путевые датчики, датчики занятости и конечные.

В проекте предполагается использовать серийно выпускаемый командоаппарат, разработанный ПО «Гальванотехника» (г. Тамбов) для линий типа АЛГ. Данный командоаппарат имеет три режима работы: наладочный, полуавтоматический и автоматический

Наладочный режим применяется при наладке путевых и конечных выключателей. Автооператор управляется конечными кнопками. В полуавтоматическом режиме с пульта командоаппарата задаются команды, содержащие адрес ванны. В этом режиме обеспечивается автоматический останов по заданному адресу, но не обеспечивается автоматическая выдержка времени в ваннах.

Для управления манипуляторами применяются только бесконтактные путевые выключатели ВПБ 13, используемые для определения положения манипулятора при горизонтальном передвижении его вдоль линии и между ее рядами, подвесок (барабанов) при их вертикальном перемещении, а также для определения количества штанг на ваннах.

Аппаратура управления обычно состоит из пульта управления и шкафа электрооборудования (локальной автоматики). С пульта осуществляется управление гальванической линии в полуавтоматическом и ручном режимах, контроль работы устройств автоматики и автооператоров. Обеспечивается индикация требуемого и истинного положения автооператоров, наличия и времени нахождения технологических спутников с изделиями в рабочих ваннах, наличие свободных позиций загрузки - выгрузки.

Конструктивную аппаратуру управления выполняют из унифицированных элементов (пультов, шкафов, стоек) и устанавливают в удобном для обслуживания месте.

6.7 Контроль и регулирование рН

6.7.1 Измерение кислотности pH

Несвоевременная корректировка значений рН электролита в ваннах 1,4,6. отрицательно сказывается на структуре и качестве покрытия. Требования к точности поддержания электролитов: рН = ± (0,05 - 0,75) поэтому регулирование этого режима находится в автоматическом режиме.

Электрод с аналоговой и цифровой технологией Memosens для определения pH. Orbisint CPS11D. Для стандартных применений в технологических процессах, с использованием грязеотталкивающей тефлоновой (PTFE) диафрагмы, дополнительного встроенного датчика температуры.

Величина pH служит единицей измерения кислотности или щелочности жидких сред. Стеклянная мембрана электрода подводит электрохимический потенциал, зависящий от величины рН среды. Этот потенциал генерируется за счет избирательного проникновения ионов H+ через наружный слой мембраны. В этой точке образуется электрохимический граничный слой с электрическим потенциалом. Встроенная эталонная система Ag/AgCl служит в качестве электрода сравнения. Преобразователь преобразует измеряемое напряжение в соответствующую величину рН, используя уравнение Нернста.

Преимущества

* Надежный электрод не нуждается в специальном техобслуживании благодаря наличию большой кольцевой тефлоновой диафрагмы.

* Сертифицированная биосовместимость

* Применение при давлении до 16 бар / 232 psi

* Продолжительный срок службы благодаря спайке металлических выводов в двух местах, что удлиняет диффузионный путь элекродного яда

* Высокая точность измерения рН ± 0,02

* Использование техологического стекла в щелочных средах высокой концентрации

* С дополнительным встроенным датчиком темратуры Pt 100 или Pt 1000 для эффективной компенсации температуры

* Использование система TOP68 для надежной передачи измеряемых параметров

Дополнительные преимущества технологии Memosens

* Максимальная безопасность процесса благодаря бесконтактной индуктивной передаче сигналов

* Надежность данных благодаря передаче информации в цифровой форме

* Простота в обращении благодаря хранению данных в датчике

* Возможность проведения упреждающего техобслуживания благодаря регистрации загружаемых в датчик данных.

Максимальная безопасность процесса

Индуктивная и бесконтактная технология Memosens для передачи измеряемых параметров гарантирует максимальную безопасность процесса и дает следующие преимущества:

* Все проблемы, обусловленные наличием влаги, устраняются.

- Штекерное включение свободно от коррозии.

- Искажение измеряемого параметра вследствие наличия влаги невозможно.

- Штекерная система может подключаться даже под водой.

* Преобразователь имеет гальваническую развязку со средой. Результат: Больше нет необходимости спрашивать о "симметрически высоком импедансе" или "несимметрическом" или преобразователе полного сопротивления.

* Кабель не действует подобно антенне. Таким образом, надежность ЭМС гарантирована.

Сохранность информации в процессе передачи цифровых данных

Технология Memosens передает измеряемый параметр в цифровой форме на датчик и затем передает их на преобразователь посредством бесконтактного подключения. Результат:

* Сообщение об ошибке появляется автоматически, если датчик выходит из строя или соединение между датчиком и преобразователем прерывается.

* Доступность измерительной точки значительно возрастает благодаря мгновенному обнаружению ошибки.

* Цифровые сигналы пригодны для применения в опасных зонах; микроэлектроника взрывобезопасна.

Удобство в обращении

Микроэлектроника датчиков с технологией Memosens обеспечивает сохранение данных калибровки и дополнительной информации, например, общее количество часов эксплуатации или часы работы при очень низких или очень высоких значениях рН. Когда датчик смонтирован, калибровочные данные автоматически передаются на преобразователь и используются для вычисления текущего значения рН:

Хранение калибровочных данных в датчике позволяет выполнять калибровку и настройку вдали от

точки измерения. Результат:

* Датчики pH можно калибровать при оптимальных внешних условиях в лаборатории. В этом метеорологические факторы не оказывают никакого воздействия ни на качество калибровки, ни на оператора.

* Доступность замерного пункта значительно возрастает за счет быстрой и простой замены предварительно откалиброванных датчиков.

* Нет необходимости устанавливать преобразователь в непосредственной близости к точке замера.

* Интервалы проведения техобслуживания можно устанавливать на основании всех хранящихся в датчике данных и калибровки; возможно упреждающее техобслуживание.

* Архив датчика может быть задокументирован на внешних носителях информации и программах

оценки в любое время. Таким образом, конкретное применение датчиков зависит от их предшествующей предыстории.

6.7.2 Преобразователь рН

Liquiline M CM42

Liquiline M CM42 представляет собой модульный двухпроводный преобразователь для всех областей

технологической подготовки. В зависимости от заказанного исполнения, Liquiline имеет один или два аналоговых токовых выходов, либо предоставляет возможность подключения к шинам полевых устройств по протоколам FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA и Hart в соответствии с

требованиями спецификаций.

Измеряемая величина

* Значение pH

* Окислительно-восстановительный потенциал

* Кислород

* Проводимость (кондуктивные датчики)

* Удельное сопротивление

* Температура

Liquiline разработан в соответствии с международными правилами техники безопасности IEC 61508.

Чрезвычайно устойчивые к внешним воздействиям датчики в коррозионностойком исполнении из

пластика, а также вариант в гигиеническом исполнении из нержавеющей стали могут использоваться в следующих областях применения:

* Химические процессы

* Фармацевтическая промышленность

* Пищевая промышленность

* Области применения в опасных средах

Преимущества

* Сокращение затрат:

- Простой ввод в эксплуатацию при помощи меню быстрой настройки "Quick Setup" и многофункциональной кнопки "Navigator".

- Отсутствие необходимости калибровки на объекте (благодаря использованию технологии Memosens).

- Возможность определения необходимости очистки, калибровки или замены посредством системы предупредительного обслуживания.

- Сокращение площадей для хранения на складе благодаря модульной структуре.

* Безопасность:

- Активное отображение разрывов кабельных соединений на основе технологии Memosens

- Управляемый пользователем ввод в

эксплуатацию, графический дисплей и простое текстовое меню

- ATEX, FM, CSA, NEPSI

- Защищенный кодом ввод в эксплуатацию и калибровка

* Отраслевые решения:

- Модульный принцип: возможность замены модулей при замене датчиков

- Обслуживание приборов (Fieldcare, W@M)

Технология Memosens значительно повышает надежность точки измерения:

* Обеспечение оптимальной гальванической изоляции за счет бесконтактной индуктивной

передачи сигналов

* Отсутствие гальванической коррозии

* Полностью водонепроницаемое исполнение

* Автоматический вывод сообщения об ошибке в случае прерывания потока данных

* Возможность калибровки датчика в лабораторных условиях

* Возможность предупредительного обслуживания благодаря регистрации данных датчика,

таких как:

- общее время работы;

- общее время работы при максимальных или минимальных значениях измеряемых величин;

- общее время работы в условиях высоких температур;

- количество стерилизаций посредством пара;

- счетчик потребления и износа.

Присоединение всех типов pH- и ОВП-датчиков:

* Аналоговые и цифровые стеклянные электроды

* Аналоговые и цифровые ISFET-датчики

* Электроды Pfaudler

* Аналоговые и цифровые ОВП-датчики

Проверка состояния датчика (Sensor Condition Check, SCC)

С помощью этой функции осуществляется мониторинг состояния электродов или степени старения электрода. Сообщения "Electrode OK" (Состояние электрода нормальное), "Low wear" (Низкая степень износа) или "Replace electrode" (Замените электрод) информируют о состоянии электрода. Данные о состоянии электрода обновляются после каждой калибровки. В случае вывода сообщения "Replace electrode" (Замените электрод) может также отображаться дополнительное сообщение об ошибке.

7. Контроль производства и управление технологическим процессом

Наименование стадий процесса

Контролируемый параметр

Частота и способ контроля

Нормы и технические показатели

Режим работы по статическим методам управления качеством продукции или АСУТП

Кто контролирует

Ванна 1

1.1

Температура в ванне электрохимического

обезжиривания

1.2

Уровень в ванне электрохимического

обезжиривания

1.3

Анализ электролита в ванне электрохимического

обезжиривания

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

40 єС

Не более 80 %

рН 4-5

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. ТE 1-1)

Шкала 0-100 єС

Предел основной погрешности ± 0,1 %

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 1-3)

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. LТ 2-1)

Шкала 0-100 %

Предел основной погрешности ± 0,5 %

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 2-3)

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. QТ 3-2)

Шкала 0-14 рН

Предел основной погрешности ± 0,02 рН

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 3-4)

Оператор

Оператор

Оператор

Ванна 2

2.1

Температура в ванне промывки горячей водой

2.2

Уровень в ванне промывки горячей водой

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

50 єС

Не более 80 %

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. ТE 4-1)

Шкала 0-100 єС

Предел основной погрешности ± 0,1 %

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 4-3)

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. LТ 5-1)

Шкала 0-100 %Предел основной погрешности ± 0,5 %

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 5-3)

Оператор

Оператор

Ванна 3

3.1

Температура в ванне промывки холодной водой

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

20 єС

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. ТE 6-1)

Шкала 0-100 єС

Предел основной погрешности ± 0,1 %

Оператор

3.2

Контроль температуры в ванне промывки холодной водой

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Не более 80 %

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. LТ 7-1)

Шкала 0-100 %

Предел основной погрешности ± 0,5 %

Оператор

Ванна 4

4.1

Уровень в ванне травления

4.2

Температура в ванне травления

4.3

Анализ электролита в ванне травления

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Не более 80 %

20 єС

рН 4-5

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. LТ 8-1)

Шкала 0-100 %

Предел основной погрешности ± 0,5 %

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. LТ 9-1)

Шкала 0-100 %

Предел основной погрешности ± 0,1 %

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. QТ 10-2)

Шкала 0-14 рНПредел основной погрешности ± 0,02 рН

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 10-4)

Оператор

Оператор

Оператор

Ванна 5

5.1

Уровень в ванне каскадной промывки холодной водой

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

не менее 100%

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. LТ 11-1)

Шкала 0-100 %Предел основной погрешности ± 0,5 %

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 11-4)

Оператор

Ванна 6 ,7

6.1

7.1

Температура в ванне

6.2

7.2

Анализ электролита в ванне никелирования

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

Регулирование автоматически

Визуально на мониторе, непрерывно на тренде

не менее 45 єС

рН 4-5

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. ТЕ 12-1)Шкала 0-100 єС

Предел основной погрешности ± 0,1 %

Регулирующий канал контроллера SIMATIC S7-400, через регулирующий клапан

( поз. 12-3)

Измерительный канал контроллера SIMATIC S7-400

( поз. QТ 13-2)

Шкала 1-14 рН

Предел основной погрешности ± 0,02 рН

...

Подобные документы

  • Технологии, связанные с нанесением тонкопленочных покрытий. Расчет распределения толщины покрытия по поверхности. Технологический цикл нанесения покрытий. Принципы работы установки для нанесения покрытий магнетронным методом с ионным ассистированием.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 04.05.2011

  • Области применения химического никелирования. Подготовка поверхности перед нанесением покрытия. Условия образования никелевых покрытий. Влияние отдельных факторов на скорость восстановления никеля. Физические, химические и защитные свойства покрытия.

    дипломная работа [376,3 K], добавлен 02.10.2012

  • Классификация и назначение гальванических покрытий, а также характеристика механической, химической и электрохимической обработок поверхностей перед их нанесением. Требования к поверхностям и покрытиям. Устройство оборудования для гальванических операций.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 28.01.2010

  • Химическое никелирование: металлов, пластмасс и неорганических диэлектриков. Химическое кобальтирование, меднение, осаждение драгоценных металлов, серебрение, золочение, платинирование. Оборудование для химического осаждения металлических покрытий.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.12.2007

  • Коррозионная стойкость окрашенных изделий. Удаление окисных пленок. Обезжиривание, абразивная очистка, травление, фосфатирование, хроматирование, пассивирование. Классификация процессов нанесения металлических покрытий. Требования к готовым покрытиям.

    презентация [180,4 K], добавлен 28.05.2014

  • Создание технологической схемы малоотходной технологии производства покрытий. Расчет материальных балансов процессов. Выбор основного и вспомогательного оборудования для процессов получения покрытий, очистки СВ и воздуха. Основы процесса цинкования.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 26.10.2014

  • Структура и свойства антифрикционных гальванических покрытий. Влияние процессов трения на структуру гальванических покрытий Pb-Sn-Sb. Технические рекомендации по повышению износостойкости пары прения подпятник – планшайба аксиально-поршневого насоса.

    дипломная работа [5,7 M], добавлен 08.12.2012

  • Поверхностное упрочнение твердых сплавов. Упрочнение нанесением износостойких покрытий. Методика нанесения износостойких покрытий на прецизионный твердосплавный инструмент. Оптимизация технологии формирования покрытий на сверлах из твердого сплава.

    дипломная работа [6,1 M], добавлен 08.10.2012

  • Характеристика основных закономерностей процесса газотермического нанесения покрытий. Устройство плазматрон. Преимущества технологии газотермического нанесения покрытий. Моделирование воздействия концентрированного потока энергии на поверхность.

    контрольная работа [3,2 M], добавлен 16.06.2013

  • Электрохимическое осаждение никеля. Назначение и свойства электролитических никелевых покрытий. Двухслойные и трехслойные покрытия и технологические особенности их нанесения. Электрохимическое обезжиривание, сравнительная характеристика растворов.

    контрольная работа [27,5 K], добавлен 19.12.2009

  • Определение и виды лакокрасочных покрытий. Методы их нанесения. Основные свойства лакокрасочных покрытий. Их промежуточная обработка. Защита материалов от разрушения и декоративная отделка поверхности как основное назначение лакокрасочных покрытий.

    контрольная работа [172,4 K], добавлен 21.02.2010

  • Понятие физической и химической адсорбции, их роль в гетерогенном катализе. Предварительная подготовка напыляемой поверхности при любом методе нанесения покрытий. Теория активации химического взаимодействия. Связь скорости реакции с энергией активации.

    контрольная работа [305,0 K], добавлен 25.12.2013

  • Влияние гальванических производств на окружающую среду. Описание общеобменной вентиляционной схемы. Оборудование для нанесения гальванических покрытий. Стационарная ванна. Бортовые отсосы. Виды отсосов от ванн. Фильтр для гальванических производств.

    реферат [26,5 K], добавлен 25.11.2008

  • Влияние технологических факторов на процесс электролитического осаждения цинка на стальной подложке, органических добавок на качество и пористость цинковых покрытий. Зависимость толщины осаждаемых цинковых покрытий от продолжительности электролиза.

    презентация [1,1 M], добавлен 22.11.2015

  • Патентная документация, методики поиска патентов, обработка найденной информации. Устройство для нанесения лакокрасочных покрытий в электрическом поле. Нанесение лакокрасочных покрытий в электрическом поле. Нанесение порошкообразных материалов.

    курсовая работа [136,8 K], добавлен 30.06.2011

  • Значение подготовки поверхности окрашиваемых материалов для получения качественных покрытий. Способы подготовки поверхности перед окраской. Структура многослойных покрытий и процессы пленкообразования. Классификация и хранение лакокрасочных материалов.

    реферат [31,4 K], добавлен 11.10.2013

  • Основные методы и виды гальванических покрытий на алюминий и его сплавы. Анализ схемы предварительной подготовки алюминия, а также его сплавов. Цинкатный и станнатный растворы. Непосредственное нанесение гальванических покрытий на алюминий и сплавы.

    реферат [26,8 K], добавлен 14.08.2011

  • Характеристика, свойства и применение современных износостойких наноструктурных покрытий. Методы нанесения покрытий, химические (CVD) и физические (PVD) методы осаждения. Эмпирическое уравнение Холла-Петча. Методы анализа и аттестации покрытий.

    реферат [817,5 K], добавлен 26.12.2013

  • Выбор покрытия для условия Крайнего Севера. Технологическая карта процесса. Химическое, электрохимическое обезжиривание и активирование поверхности детали перед нанесением гальванопокрытий. Электроосаждение сплава медь-никель. Метод контроля покрытий.

    контрольная работа [19,1 K], добавлен 14.05.2011

  • Изучение износостойких нанокомпозитных покрытий с использованием методов магнетронного распыления и вакуумно–дугового разряда. Изучение влияния содержания нитрида кремния на твердость покрытия. Измерение микротвердости поверхностного слоя покрытий.

    курсовая работа [830,3 K], добавлен 03.05.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.