РГР. А. Х. Буриев Преподаватель С. И. Сухоруков
 Скачать 443.92 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Комсомольский-на-Амуре государственный университет» ФЭУ Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок» РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА по дисциплине «Основы промышленной автоматики и робототехники» Вариант 1 Студент группы 9БМб-1 А.Х. Буриев Преподаватель С.И. Сухоруков 2022 2 Содержание Введение ......................................................................................................... 3 1. Краткое описание принципа работы ....................................................... 4 2. Выбор датчиков и их примерное расположение ................................... 6 3. Выбор исполнительных элементов ......................................................... 8 4. Описание алгоритма работы .................................................................. 11 Список использованных источников ........................................................ 12 3 Введение Разработать систему управления технологическим процессом или установкой согласно варианту. В работе должны быть выполнены: - краткое описание принципа работы объекта автоматизации (технологического процесса или установки); - выбор датчиков, ориентировочная расстановка датчиков по технологической установке (для каждого из датчиков должно быть кратко описано какую величину он измеряет, в каких пределах, какой сигнал дает на выходе, для чего необходим в данном случае); - выбор пневматических исполнительных элементов и средств управления ими (в случае, если такие элементы необходимы в рамках данной технологической установки). Описание управляющих сигналов для остальных исполнительных устройств; - привести описание алгоритма работы системы управления (должны быть описаны все реакции системы на все сигналы или комбинации сигналов с датчиков). 4 1. Краткое описание принципа работы Мостовой кран – это механизм, в которой несущей конструкцией является мост в виде соединенных между собой пролетных и концевых балок. На пролетной балке конструируется пространство для передвижения грузовой тележки (тали, тельфера), к которой крепится грузозахватное устройство (обычный крюк, магнитное устройство, грейфер и т.д.). Важным преимуществом является то, что основное пространство промышленной площадки не занято вовремя использования, поскольку тележка перемещается подъемным механизмом по мосту над самой площадкой, позволяя транспортировать груз на всей территории, обслуживаемой краном. Рисунок 1 - Мостовой кран Рисунок 2 - Приводы для перемещения тележки по балке 5 Мостовой кран. Должны быть автоматизированы: - перемещение крана по рельсам; - перемещение тележки крана; - подъем/спуск груза; - функции защиты. 6 2. Выбор датчиков и их примерное расположение Рисунок 3 - Вид сверху 1. Оптический датчик приближения ДАТЧИК ВИКО-Р-21-М18 DC10-30В Рисунок 4 - Оптический датчик приближения Номинальное расстояние - 2м Тип выхода NPN NO+NC Номинальный ток нагрузки 200 мА 7 2. Термопара Для контролирования температуры на электродвигателях используем термопару. Рисунок 5 - Термопара 3. Преобразование сигнала с термопары в сигнал для ПЛК. Для этого используется модуль аналогового ввода МВ210 Модуль предназначены для преобразования аналоговых величин в значения физических величин и последующей передачи их в сеть Ethernet. Например, подойдет для контроллера ОВЕН ПЛК210. Рисунок 6 - МВ210 8 3. Выбор исполнительных элементов 1. Преобразователь частоты Рисунок 7 - Преобразователь частоты VFD450CP43S-21 Его характеристики: • напряжение 3-фазное 380 В, • мощность 5 кВт, • номинальный выходной ток 91 А. 2. Электродвигатель SEW-EURODRIVE для перемещения моста по концевым балкам Таблица 1 - Характеристики двигателя 9 Рисунок 8 - Электродвигатель асинхронный трехфазный 3. Электродвигатель для поднятия/спуска крюка Электродвигатель ABE 90Р12/4 мотор-редуктор ТР1.160 Рисунок 9 - Мотор-редуктор ТР1.160 • Напряжение питание 3-фазное 380 В, • мощность 1.1 кВт У электрических двигателей различают два основных режима работы: двигательный и тормозной. Во время подъема груза и при передвижении тележки или крана двигатели работают в двигательном режиме. Работая в тормозном режиме, двигатель замедляет движение груза, тележки или крана и тем самым предотвращает возможность движения с недопустимыми скоростями. В тормозном режиме работают двигатели механизма подъема и передвижения при электрическом торможении 10 Если при опускании легких грузов или пустого крюка моменты, создаваемые массой грузов, не в состоянии преодолеть сопротивления, возникающие внутри механизма, то при опускании тяжелых грузов моменты, создаваемые массой грузов, настолько велики, что способны вызвать ускоренное движение груза и вращающихся частей механизма подъема. Поэтому в первом случае двигатель работает в двигательном режиме (силовой спуск), обеспечивая движение груза вниз и преодоление сопротивлений внутри механизма, а во втором случае — в тормозном режиме (тормозной спуск), препятствуя падению груза и ускоренному движению всех вращающихся частей механизма. Если внутри электродвигателя всего моста имеются дисковые тормоза, то внутри электродвигателя с мотором-редуктором находится тормозной генератор с тормозным моментом 20 кгс-м предназначен для работы с электродвигателями мощностью 16—30 кВт. Он содержит стальной статор с продольно расположенными полюсами и ротор с короткозамкнутой обмоткой. Статор фланцем прикрепляется к корпусу электродвигателя или редуктора, а ротор насаживается соответственно на вал двигателя или входной вал редуктора. Между полюсами статора расположена обмотка возбуждения, при подаче в которую постоянного тока в воздушном зазоре между полюсами статора образуется неподвижное многополюсное магнитное поле. При его пересечении стержнями обмотки вращающегося ротора в стержнях возникает электродвижущая сила и вихревые токи, которые замыкаются внутри обмотки. Взаимодействие токов и магнитного поля статора создает тормозной момент, пропорциональный частоте вращения и силе тока в обмотке возбуждения, и направленный противоположно направлению вращения ротора. 11 4. Описание алгоритма работы Рисунок 10 - Схема подключения У крана есть начальная позиция, в которую он возвращается по выполнению всей работы. Так как длина всей площади работы известна и известная скорость движения крана, то с помощью расчета времени в ПЛК, можно «нагрузить» крюк крана в любом месте области работы. Для корректного перемещения самого крана и каретки отдельно поставлены электродвигатели, которые питаются от частотных преобразователей, которые в свою очередь управляются от ПЛК. Для того, чтобы кран перемещался в заданных переделах поставлены оптические датчики: Если один из оптических датчиков фиксирует приближение, то он посылает сигнал в ПЛК, который в свою очередь дает сигнал преобразователям о выключение двигателей. Если сигнал с датчика не изменялся, то контроллер понимает, что кран находится на одном месте. Для контролирования температуры работы двигателей используются термопары, данные с которых проходя через преобразователь, направляются в ПЛК. Если ПЛК получается от преобразователя сигнал выше нормы, то ПЛК аварийно прекращает работу всего крана (Груз, если он был подцеплен, останется на крюке) 12 Список использованных источников 1 Модули аналогового ввода с универсальными входами (Ethernet) МВ210 [Электронный ресурс] url: https://clck.ru/apbnw (Дата обращения 24.01.2022) 2 ДТПХхх4 термопары с кабельным выводом [Электронный ресур] url: https://clck.ru/apbFC (Дата обращения 24.01.2022) 3 ДАТЧИК ВИКО-Р-21-М18 DC10-30В [Электронный ресур] url: https://clck.ru/apbkv (Дата обращения 24.01.2022) |