Автоматизированное управление сложными технологическими процессами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

ремонтный механизм автоматизация конвейер

1. Введение

2. Описание технологического процесса

2.1 Сборочный конвейер

2.2 Кольцо вакуумирования холодильного контура

2.3 Заправочная станция и малая ремонтная зона

3. Описание элементов механизмов автоматизации конвейера

3.1 Стопор - дозатор

3.2 Цепной транспортер

4. Разработка логической части схемы

4.1 Список требуемых входных сингалов

4.2 Список управляющих сигналов

4.3 Разработка правил логики для управления конвейером

4.4 Разработка принципиальной схемы управления

5. Разработка силовой части схемы

5.1 Управление АД

5.2 Управление электроклапанами

6. Заключение

7. Библиографический список

1. Введение

В настоящее время актуальной является задача разработки автоматизированного управления сложными технологическими процессами. Для автоматизации используются различные методики. Одним из методов является управление технологическим процессом с помощью логических схем. Этот метод используется в случаях, когда технологический процесс не претерпевает в течении длительного времени никаких изменений, поскольку для внесения изменений в систему управления требуется заново разработать новое схемное решение для управления технологическим процессом. В случаях, когда требуется в процессе эксплуатации вносить коррективы и изменения, рекомендуется использовать микропроцессорные системы управления.

2. Описание технологического процесса

Рассматривая технологический процесс сборки холодильников, можно выделить три зоны (Рис.1):

1. Конвейерная зона сборки холодильников.

2. Кольцо вакуумирования холодильного контура.

3. Место заправки фреоном и малая ремзона.

Рис. 1 Схема конвейера сборки холодильников

Рассмотрим технологический процесс сборки холодильников по данным зонам.

2.1 Сборочный конвейер

2.1. Корпус холодильника подается с промежуточного накопителя цеха термоизоляции корпусов на конвейер 1, где происходит последовательная конвейерная сборка холодильника: установка лампы освещения, полочек и ящиков, установка и подключение компрессора, навешивание наружных испарителей (внутренние уже находятся внутри корпуса), навешивание конденсатора, пайка соединений холодильного контура и т.д.

По технологии требуется соблюдать строго определенную скорость движения конвейера, но разную для разных моделей холодильников.

2.2 Кольцо вакуумирования холодильного контура

2.2. На кольце вакуумирования холодильного контура холодильник подключается к насосу, который за время движения холодильника по кольцу откачивает воздух из холодильного контура. На выходе из кольца холодильник проходит предварительные электроиспытания, где проверяется целостность цепи и проверка на пробой изоляции.

Скорость движения кольца вакуумирования также должна регулироваться.

2.3 Заправочная станция и малая ремонтная зона

2.3. На выходе из кольца вакуумирования холодильник через накопитель проходит к малой ремзоне, где проверяется целостность холодильного контура с помощью станции заправки фреоном «ДИДЖИФИЛЛ», далее холодильник заправляется фреоном и, в случае, если он не помечен как «дефектный», отправляется на функциональные испытания.

Если холодильник помечен как «дефектный», оператор отправляет его в малую ремзону, где холодильник ремонтируется и снова возвращается на конвейер.

Кроме того, по ходу следования холодильников установлены аварийные кнопки, останавливающие движение конвейера в случае аварии или несчастного случая.

3. Описание элементов механизмов автоматизации конвейера

3.1 Стопор - дозатор

Рис.2

Стопор - дозатор применяется для задержки и пропускания одного холодильника на роликовом конвейере (Рис.2).

При закрытом стопоре (положение стопора указано сплошной линией) холодильники собираются один за другим и стоят, упираясь друг в друга поддонами. При подаче сигнала от схемы управления шток электроклапана (3) опускается, дозатор переходит в состояние «открыто», на рисунке - штриховой линией. Как видно из рисунка, пропускается только первый холодильник, остальные задерживаются задней частью стопора - дозатора.

3.2 Цепной транспортер

Цепной транспортер предназначен для перемещения холодильников с одного роликового конвейера на другой, соседний. Схема работы цепного транспортера представлена на рис.3

При подаче сигнала «подъем» на катушку электроклапана, цепной транспортер приподнимает холодильник. Далее включается двигатель, приводящий в движение цепь транспортера и холодильник перемещается с одного конвейера на другой.

Размещено на http://www.allbest.ru/

По достижении места назначения схема управления должна подать команду на опускание транспортера, далее включается роликовый транспортер и холодильник двигается далее уже по другому конвейеру.

4. Разработка логической части схемы

4.1 Список требуемых входных сингалов

Составим таблицу требуемых сигналов (таб.1):

Таблица 1

№ п/п	Источник*	Характер**	Краткое описание	Примечание
1	2	3	4	5
1	FCL1	NA	Наличие холодильника на роликовом тр - ре 1.	FTC - фотодатчик
2	FCL2	NA	Наличие холодильника на стопоре - дозаторе 1.
3	FCL3	NA	Наличие холодильника на входе пластинчатого конвейера.
4	FCL4	NA	Стопор - дозатор 1 закрыт.
5	LBT	NC	Превышение температуры двигателя пласт. конвейера	Термоблокиров-ка
6	EMP1 - EMP4	NC	Кнопка аварии	4 кнопки вдоль конвейера
7	FCL5	NA	Наличие холодильника на входе вакуумного кольца.
8	FCL6	NA	Наличие холодильника на выходе с вакуумного кольца.
9	FCL7	NA	Наличие холодильника на роликовом тр - ре 2.
10	FCL8	NA	Наличие холодильника на входе цепного тр - ра 1.
11	FCL9	NA	Наличие холодильника на выходе цепного тр - ра 1.
1	2	3	4	5
12	SM10	NA	Цепной транспортер 1 вверху.	SM - индукт. Датчик
13	FCL11	NA	Наличие холодильника на 3 рол. конвейере после ц.тр.
14	FCL12	NA	Наличие холодильника на стопоре - дозаторе 3.
15	FCL13	NA	Наличие холодильника после стопора - дозатора 3.
16	FCL14	NA	Наличие холодильника на стопоре - дозаторе 3/1.
17	FCL15	NA	Наличие холодильника после стопора - дозатора 3/1.
18	FCL16	NA	Наличие холодильника на стопоре - дозаторе 4.
19	FCL17	NA	Наличие холодильника на цепном транспортере 2.
20	SM18	NA	Цепной транспортер 2 вверху.
21	FCL19	NA	Наличие холодильника на стопоре - дозаторе 5.
22	FCL20	NA	Наличие холодильника на стопоре - дозаторе 5/1.
23	FCL21	NA	Наличие холодильника на цепном транспортере 3.
24	SM22	NA	Цепной транспортер 3 вверху.
1	2	3	4	5
25	FCL23	NA	Наличие холодильника на входе малой рем. зоны.
26	FCL24	NA	Наличие холодильника на выходе из малой рем. зоны.
27	FCL25	NA	Наличие холодильника на стопоре - дозаторе 8.
28	PR26	NC	Наличие давления сжатого воздуха в системе	Прессостат
29	FC27	NC	Аварийный выключатель движения вакумного кольца
30	Р1	NA	Кнопка «Ручной режим»
31	Р2	NA	Кнопка «Автом. режим»
32	Р3	NA	Кнопка «Сброс аварии»
33	P6	NA	Кнопка отправки холодильника на испытания
34	Р7	NA	Кнопка отправки холодильника в ремонт
35	E1		Линия функциональных испытаний в автоматическом режиме	Сигнал от системы упр. Ф. И.
36	E2		Разрешение подачи на линию Ф.И.

^* - Источник сигнала (датчик, сторонний источник, кнопка и т.д.)

^** - Характер сигнала датчика (NA - нормально открытый,
NC - нормально закрытый).

Итого - 28 входов.

Список управляющих сигналов.

Составим таблицу требуемых сигналов управления (таб.2):

Таблица 2

№ п/п	Объект*	Метод**	Краткое описание	Примечание
1	2	3	4	5
1	M1	Реле	Двигатель вращения роликов конвейера 1.
2	EV1	Клапан	Закрытие стопора - дозатора 1.
3	M2	Привод	Движение пластинчатого конвейера.	Привод LENZE
4	M3	Привод	Движение вакуумного кольца.	Привод LENZE
5	M4	Реле	Двигатель вращения роликов конвейера 2.
6	M5	Реле	Двигатель вращения цепи ц. тр-ра 1.
7	EV2	Клапан	Закрытие стопора 2.
8	EV3	Клапан	Подъем ц. тр-ра 1.
9	M6	Реле	Двигатель вращения роликов конвейера 3.
10	M7	Реле	Двигатель вращения роликов конвейера 4.
11	EV4	Клапан	Закрытие стопора 3.
12	EV5	Клапан	Закрытие стопора 3/1.
13	EV6	Клапан	Закрытие стопора 4.
14	M8	Реле	Двигатель вращения роликов конвейера 5.
15	M9	Реле	Двигатель вращения роликов конвейера 6.
1	2	3	4	5
16	EV10	Клапан	Подъем ц. тр-ра 2.
17	EV7	Клапан	Подъем ц. тр-ра 3.
18	M10	Реле	Двигатель вращения цепи цепного тр - ра 3.
19	M12	Реле	Двигатель вращения цепи цепного тр - ра 2.
20	M11	Реле	Двигатель вращения роликов конвейера 7.
21	EV12	Клапан	Закрытие стопора 8.
22	EV13	Клапан	Закрытие стопора 6.
23	LM1	Лампа	Автоматический цикл
24	EV13	Клапан	Закрытие стопора 5.
25	EV12	Клапан	Закрытие стопора 7.

^* - Объект, на который воздействует сигнал управления.

^** - Метод воздействия на исполнительный механизм (через промежуточное реле на двигатель и т.д.)

4.2 Разработка правил логики для управления конвейером

1. При нажатии любой из аварийных кнопок конвейер останавливается, всякое движение прекращается, состояние клапанов должно остаться прежним (во избежание повторных несчастных случаев).

2. Если на входе роликового конвейера присутствует холодильник или на стопоре 1 присутствует холодильник и стопор 1 открыт, то разрешить движение роликового конвейера 1.

3. Если на на стопоре 1 присутствует холодильник и стопор 1 закрыт, то разрешить открыть стопор 1. Если на входе пластинчатого конвейера есть холодильник и стопор 1 открыт, то разрешить закрыть стопор 1.

4. Если на входе вакумного кольца нет холодильника или есть движение вакумного кольца, то разрешить движение пластинчатого конвейера.

5. Если выходящий с вакумного кольца холодильник отключен от насоса и выход из вакумного кольца свободен, то разрешить движение вакумного кольца.

6. Если цикл автоматический, то разрешить вращение роликов транспортера 2.

7. Если на роликовом транспортере 2 присутствует холодильник, цепной транспортер опущен вниз и на 3 роликовом тр - ре присутствует холодильник, то разрешить открыть стопор 2. Если на входе цепного транспортера 1 есть холодильник, то разрешить закрыть стопор 2.

8. Если на входе цепного транспортера 1 есть холодильник, то разрешить подъем цепного транспортера 1.

9. Если цепной транспортер 1 поднят, то разрешить вращение цепи цепного транспортера 1.

10. Если на выходе цепного транспортера 1 присутствует холодильник и цепной транспортер 1 вверху, то разрешить опускание цепного транспортера 1.

11. Если на стопоре - дозаторе 3 присутствует холодильник и на выходе стопора - дозатора 3 отсутствует холодильник, то разрешить открытие стопора - дозатора 3.

12. Если на выходе стопора - дозатора 3 присутствует холодильник, то разрешить закрытие стопора - дозатора 3.

13. Если на стопоре - дозаторе 3/1 присутствует холодильник и на выходе стопора - дозатора 3/1 отсутствует холодильник, то разрешить открытие стопора - дозатора 3/1.

14. Если на выходе стопора - дозатора 3/1 присутствует холодильник, то разрешить закрытие стопора - дозатора 3/1.

15. Если на стопоре - дозаторе 4 присутствует холодильник и стопор - дозатор 4 закрыт и на цепном транспортере 3 отсутствует холодильник, то разрешить открытие стопора - дозатора 4.

16. Если стопор - дозатор 4 открыт и на цепном транспортере 3 присутствует холодильник, то разрешить закрытие стопора - дозатора 4.

17. Если на стопоре - дозаторе 5 присутствует холодильник и нажата кнопка «брак» или кнопка «на испытания», то разрешить открытие стопора - дозатора 5.

18. Если на стопоре - дозаторе 5/1 присутствует холодильник, то разрешить закрытие стопора - дозатора 5.

19. Если на стопоре - дозаторе 5/1 присутствует холодильник и нажата кнопка «брак» или кнопка «на испытания», то разрешить открытие стопора - дозатора 5/1.

20. Если на цепном транспортере 2 присутствует холодильник, то разрешить закрытие стопора - дозатора 5/1.

21. Если была нажата кнопка «брак» и на цепном транспортере 2 присутствует холодильник, то разрешить подъем цепного транспортера 2.

22. Если цепной транспортер 2 поднят, то разрешить вращение цепи цепного транспортера 2.

23. Если на входе малой рем. зоны присутствует холодильник и цепной транспортер 2 поднят, то разрешить опускание цепного
транспортера 2.

24. Если на входе малой рем. зоны присутствует холодильник и цепной транспортер 2 поднят, то забыть, какая кнопка была нажата.

25. Если была нажата кнопка «испытания» и на цепном транспортере 2 присутствует холодильник, то разрешить открытие стопора 6.

26. Если стопор 6 открыт и на стопоре - дозаторе 8 присутствует холодильник, то разрешить закрытие стопора 6.

27. Если стопор 6 открыт и на стопоре - дозаторе 8 присутствует холодильник, то забыть, какая кнопка была нажата.

28. Если на стопоре - дозаторе 7 присутствует холодильник и отсутствует холодильник на цепном транспортере 3, то разрешить подъем цепного транспортера 3.

29. Если на стопоре - дозаторе 7 присутствует холодильник и отсутствует холодильник на цепном транспортере 3 и цепной транспортер 3 поднят, то разрешить открытие стопора - дозатора 7.

30. Если на цепном транспортере 3 присутствует холодильник, то разрешить закрытие стопора - дозатора 7.

31. Если на цепном транспортере 3 присутствует холодильник и цепной транспортер 3 поднят, то разрешить опускание цепного
транспортера 3.

32. Если на стопоре - дозаторе 8 присутствует холодильник и разрешена подача на функциональные испытания и линия функциональных испытаний в автоматическом режиме, то разрешить открытие стопора - дозатора 8.

33. Если на стопоре - дозаторе 8 отсутствует холодильник и разрешена подача на функциональные испытания, то разрешить закрытие стопора - дозатора 8.

4.3 Разработка принципиальной схемы управления

Воспользовавшись выведенными правилами логики, построим отдельные элементы схемы управления.

Для реализации первого правила все сигналы на электродвигатели должны установиться в «0», а сигналы на электроклапаны не должны измениться (рис. 4).

Правило 2. Схема показана на рис. 5 Правило 3. Схема показана на рис. 6.



Рис. 5 Рис.6

Правило 4. Схема показана на рис. 7. Правило 5. Схема показана на рис. 8.

Рис.7 Рис.8

Правило 7. Схема показана на рис. 9. Правила 6, 9. Схема показана на рис. 10.



Рис.9 Рис.10

Правило 8,10. Схема - на рис.11. Правила 11,12. Схема - на рис. 12.

Рис.11 Рис.12

Правила 13,14. Схема - на рис.13. Правила 15,16. Схема - на рис. 14.

Рис.13 Рис.14

Правило 17,18. Схема - на рис.15. Правила 18,19. Схема - на рис. 14.

Рис.15 Рис.16

Правила 21,23. Схема - на рис.17. Правило 22. Схема - на рис. 18.

Рис.17 Рис.18

Правила 25,26. Схема - на рис.19. Правило 28,31. Схема - на рис. 18.



Рис.19 Рис.20

Правила 29,30. Схема - на рис.13. Правило 32,33. Схема - на рис. 18.

Рис.21 Рис.22

5. Разработка силовой части схемы

5.1 Управление двигателями

5.2 Управление электроклапанами

6. Заключение

В работе автором была разработана электронная схема управления конвейером сборки холодильников. В работе описана логика работы конвейера и отдельных его составляющих частей, составлены по полученным правилам логики схемы управления.

В работе также были рассмотрены вопросы подключения схемы управления к исполнительным механизмам. Особое внимание уделено составлению полного списка требуемых входных и управляющих сигналов. В работе рассмотрены способы сопряжения сигналов от схемы управления и исполнительных механизмов (двигателей, катушек электроклапанов).

Составление схемы управления производилось путем разбиения технологического процесса на отдельные простые операции и их аввтоматизации.

7. Библиографический список

1. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы/ Под ред. Якубовского С.В. М.: Радио и связь. 1984 г.

2. Популярные цифровые интегральные микросхемы. Шило В.В., М.: Радио и связь, 1987 г.

3. Схема линии монтажа. Документация ЗАО «ЗХ Стинол».

4. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. Усатенко С.Т. и др. М.: Изд. Стандартов, 1990 г.

Размещено на Allbest.ru

...