Автоматизации системы управления индукционной печью. Автоматизация является одним из важнейших факторов роста производительности труда в промышленном производстве. Непрерывным условием ускорения темпов роста автоматизации является развития технических средств автоматизации
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
*Применяется исключительно для отпуска. Закалочные среды с разной интенсивностью отводят тепло от нагретых под закалку деталей. При выборе закалочной среды учитывают химический состав стали и степень допустимой деформации. Единой универсальной среды для закалки стали не имеется, поэтому пользуются различными средами (табл. 2.2). При 10% -ом водном растворе едкого натра или поваренной соли скорость охлаждения стали в области трооститных превращений (600-500˚С) больше скорости охлаждения в пресной воде в 2 раза. В области мартенситных превращений (300-200˚С) соленная и пресная вода охлаждает одинаково. Это преимущество водных растворов солей используется в практике термической обработки . Чтобы уменьшить коробление при закалке инструмента из стали У10, У12, водные растворы обычно подогревают до 30˚С. 2.9.1 Скорость охлаждения стали в зависимости от закалочных сред В отличие от воды охлаждающая способность масла мало зависит от температуры, а скорость охлаждения в масле во много раз меньше, чем в воде. Поэтому, чтобы снизить напряжения и избежать образования закалочных трещин, для закалки легированных сталей с более низкой темплопроводностью, чем у углеродистых сталей, используют минеральное масло. При отсутствии масла применяют горячую воду (80ºС). Таблица 2.3 Скорость охлаждения стали.
Основные способы закалки стали - закалка в одном охладителе, в двух средах, струйчатая, с самоотпуском, ступенчатая и изотермическая. Закалка в одном охладителе. Деталь, нагретую до температуры закалки, погружают в закалочную жидкость, где она находится до полного охлаждения. Этот способ используют при закалке несложных деталей, изготовленных из углеродистых и легированных сталей. Детали из углеродистых сталей охлаждают в воде, а детали из легированных сталей- в масле этот способ используют и при механизированной закалке , когда детали автоматически поступают из агрегата в закалочную жидкость. Высокоуглеродистые стали закаливают с подстуживанием, т.е. нагретую деталь перед охлаждением некоторое время выдерживают на воздухе. Это уменьшает внутренние напряжения в деталях и исключает образование трещин. Закалка в двух средах (или прерывистая закалка). Деталь сначала охлаждают в быстроохлаждающей среде-воде, а затем переносят её в медленно охлаждающую среду- масло; применяется при закалке инструмента, изготовленного из высокоуглеродистой стали. Струйчатая закалка. Детали, нагретые до температуры закалки, охлаждают струей воды. Такой способ применяют для закалки внутренних поверхностей, высадочных штампов, матриц и другого инструмента, у которого рабочая поверхность должна иметь структуру мартенсита. При струйчатой закалке не образуется паровая рубашка, что обеспечивает более глубокую прокаливаемость, чем при простой закалке в воде. Закалка с самоотпуском. Детали выдерживают в охлаждающей среде не до полного охлаждения, а до определенной стадии, чтобы сохранить в сердцевине детали тепло, необходимое для сомоотпуска. Ступенчатая закалка. При этом способе закалки нагретые детали охлаждают сначала до температуры несколько выше точки Мн (в горячем масле или расплавленной соли), затем после короткой выдержки при этой температуре ( до начала промежуточных превращений) охлаждают на воздухе. На второй стадии охлаждения сталь принимает закалку. Изотермическая закалка. Детали нагревают до заданной температуры и охлаждают в изотермической среде до 220º-350ºС, что несколько превышает температуру начала мартенситного превращения. Выдержка деталей в закалочной среде должна быть достаточно для полного превращения аустенита в игольчатый троостит. После этого производится охлаждение на воздухе. При изотермической закалке выдержка значительно больше, чем при ступенчатой закалке. Изотермическая закалка позволяет устранить большое различие в скоростях охлаждения поверхности и сердцевины деталей, которое является основной причиной образования термических напряжений и закалочных трещин. После изотермической закалки детали приобретают высокую или среднюю твердость, высокую вязкость и хорошую сопротивляемость ударным нагрузкам. Изотермическая закалка в ряде случаев исключают операцию отпуска, что сокращает на 35-40% цикл термической обработки. Изотермической закалке подвергают детали и инструмент, изготовляемые из легированных сталей марок: 6ХС, 9ХС, 65Г, ХВГ и т.д. Светлая закалка. При этом способе закалки детали нагревают в нейтральной безокислительной атмосфере или в расплавленных нейтральных солях. При светлой закалке нагрев деталей или инструмента осуществляют в жидких солях, не вызывающих окисления металла, с последующим охлаждением их в расплавленных едких щелочах; в нагревательных печах с применением контролируемой защитной газовой амтосферы , позволяющей регулировать взаимодействие печных газов со сталью при нагреве ; в вакуумных (10-1-10-4мм рт.ст.) закалочных печах. В результате выполнения любого из этих процессов можно получать детали с чистой светло-серого цвета поверхностью. 2.10 Аппаратные и программные компоненты комплекса Компания ДЭП (Дизайн, Электроника, Программирование) была образована в 1993 г. Основной профиль работы на тот момент – автоматизация электрофизических установок (ускорители, мощная лазерная техника и др.). Большинство автоматизируемых установок обладали двумя характерными свойствами – большая территориальная протяженность (до нескольких километров) и мощные электромагнитные помехи в широком спектре частот. Идея разработать распределенную систему управления и сбора данных – в противовес традиционной централизованной – показали, что молодой коллектив на правильном пути. Принципы распределенной модульной системы оказались эффективными и при решении задач автоматизации в других отраслях и объектах – прежде всего с территориально-рассредоточенными технологическими процессами (ТП). Таким образом, вырабатывалась концепция создания оригинальных, адаптированных к российскому рынку систем, отличительными свойствами которых и по сей день являются: децентрализованная распределенная модульная схема; повышенная помехоустойчивость; дополнительная защита по перегрузкам; расширенный температурный диапазон; разнообразные каналы передачи данных. Сегодня компания ДЭП объединяет группу отечественных предприятий, включающих разработчиков, производителей, проектировщиков, а также подразделения монтажно-наладочного характера. С 1999 г. основным многофункциональным изделием компании является программно-технический комплекс ДЕКОНТ. Комплекс в полной мере отвечает современным тенденциям применения распределенных систем сбора/управления и позволяет создавать разнообразные системы телемеханики, АСУТП и энергоучета. Главная цель компании – широкотиражный выпуск надежных программно-технических средств универсального применения по приемлемым для российского покупателя ценам. Основные усилия компании сосредоточены по 4 направлениям Основу компании составляют группы по разработке программного и аппаратного обеспечения. Большинство специалистов – выпускники МИФИ и МФТИ, поддерживающие высокий уровень оригинальных технических решений. Изделия компании ДЭП не уступают по характеристикам аналогичным изделиям ведущих мировых фирм. При разработке любого изделия параллельно с ним обязательно проектируются соответствующие автоматизированные стендовые средства, призванные в максимальной степени устранить “человеческий фактор” на этапах последующего монтажа и наладки изделий. Собственное производство широкотиражных изделий сосредоточено на первой (комплектация) и последней (тестирование и наладка) производственных операциях – все остальные материалоемкие и человекоемкие стадии размещаются на производственных мощностях проверенных ДЭП-партнеров. Именно такая техническая политика, базирующаяся на “трех китах” (оригинальные технические решения, максимальное использование кооперации с отечественными и зарубежными партнерами, автоматизированное тестирование и наладка), позволяет обеспечивать высокую надежность изделий, максимально снизить издержки собственного производства, а следовательно – предложить заказчикам современные технические средства по оптимальной цене. Изначально первые “ДЭП-средства” задумывались как инструмент для собственных внедрений. Однако, принципы открытости программно-технические решений, заложенных в продукцию, на практике зарекомендовали ее как удобный и понятный инструмент успешно применяемый проектировщиками, системными интеграторами и конечными потребителями. В настоящий момент примерно более двух третей валового объема выпускаемой продукции закупается системными интеграторами и конечными потребителями .Часть проектов внедряется «под ключ» собственными силами компании. Специалисты фирмы в любой момент готовы оказать оперативную и доброжелательную техническую поддержку пользователю. Компания практикует бесплатные черновые технико-коммерческие предложения, т.е. составление предварительной схемы автоматизации объекта и ориентировочную калькуляцию ее стоимости. В 2000 г. фирма ДЭП открыла собственный учебный центр, на базе которого проводит первые курсы повышения квалификации для специалистов, пожелавших научиться работать с ПТК “ДЕКОНТ”. На сегодняшний день компания ДЭП занимает прочные позиции на российском рынке промышленной автоматизации. ДЕКОНТ это программно-технический комплекс (ПТК), состоящий из набора унифицированных аппаратных и программных модулей, позволяющий, как в конструкторе, собирать практически любые системы автоматизации. Скомпоновав несколько модулей, можно получить, например, блок управления кондиционером. Добавлением еще одного элемента создается автоматический регулятор насосной станции, теплопункта. Комбинация с другим модулем превратит предыдущий блок локальной автоматики в контрольный пункт (КП) телемеханики, готовый передавать наверх телеметрию и принимать команды диспетчерского управления (не теряя при этом функций автономного регулирования) по практически любому каналу связи - радио, выделенным или коммутируемым линиям связи, аппаратуре уплотнения данных. Комплекс с успехом применяется как база для создания современных автоматизированных систем в таких отраслях как: теплоснабжение, водоснабжение, электроснабжение, нефте- и газоснабжение, на предприятиях машиностроительной, металлургической, химической, горнодобывающей промышленности и связи, в жилом фонде и других объектах городского хозяйства (гостиницы, вокзалы, аэропорты). ДЕКОНТ – открытая система. Пользователь способен добавить свои собственные программные элементы для уникальных алгоритмов обработки, управления или интерфейса с другими системами. ДЕКОНТ прежде всего применяется там, где требуется собирать технологическую информацию со множества территориально-распределенных объектов, где надо управлять удаленными объектами, где необходим учет производства или потребления энергоресурсов. Понятие “множество территориально-распределенных объектов” применительно к ДЕКОНТ имеет чрезвычайно широкое значение. Это может быть технологическое помещение, в котором нужно “обвязать” датчики и исполнительные устройства в единую систему. Это может быть отдельное здание или группа зданий, в которых требуется контролировать и управлять инженерным оборудованием, обеспечить энергоучет. Благодаря практически неограниченной информационной емкости комплекса и простоте его наращивания решение компании ДЭП остается простым и эффективным для любого объекта. Малые размеры и распределенная модульная архитектура комплекса позволяют сделать это с минимальными затратами на сигнальные и управляющие кабели. Возможности предлагаемого комплекса позволяют создавать как простейшие системы, включающие в себя консольный компьютер с группой распределенных контроллеров, объединенных локальной технологической сетью, так и сложные иерархические системы, объекты которых распределены по территории в сотни квадратных километров и объединяемые разнообразными каналами связи – локальной технологической сетью, телефонной связью и радиоканалом. Продуманные технические решения, многократно апробированные российской действительностью, обеспечивают наилучший показатель соотношения функциональной мощности к стоимости. Сотни реально действующих проектов, базирующихся на оборудовании компании ДЭП, заслуженно пользуются репутацией надежных, простых в применении и гибких в использовании систем. Комплекс зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №-18835-99 и рекомендован к применению в РФ. Дополнительно, ПТК ДЕКОНТ имеет также экспертное заключение ВНИИЭ для РАО ЕЭС России, рекомендующее применение комплекса в энергетике. Комплекс ДЕКОНТ позволяет создавать:
Исходя из критерия «функциональные возможности/стоимость» ДЕКОНТ является одним из наиболее привлекательных отечественных комплексов. На протяжении последних нескольких лет компания ДЭП вышла на уровень продаж, превышающий 5 тысяч микропроцессорных ДЕКОНТ-изделий в год. Эффективность использования комплекса по праву оценили как в Москве, так и во многих регионах России. Микропроцессорные изделия комплекса изначально проектировались для длительной и надежной работы в непредсказуемых условиях российской действительности. Минимизация размеров печатных плат, SMD-монтаж, повсеместный отказ от промежуточных соединений и подстроечных элементов, специальные мероприятия по отбору наиболее надежных компонентов, автоматизированное тестирование и термопрогон выпускаемых изделий позволяют достичь времени наработки на отказ одного устройства не менее 100000 часов. Все без исключения аппаратные компоненты комплекса имеют гарантийный срок 3 года. Высокая надежность комплекса также обеспечивается применением комплектующих от мировых лидеров производства электронных компонентов, таких как: ANALOG DEVICES, ZILOG, SIMENS, NATIONAL SEMICONDUCTOR, MICROCHIP, AMD и др. Все основные аппаратные компоненты комплекса предназначены для круглосуточного непрерывного режима работы в температурном диапазоне -40…70 C. Это позволяет устанавливать наше оборудование на промышленных объектах без дополнительного подогрева или охлаждения. Все изделия проходят испытания на работоспособность при -43 C и термоиспытания при +70 C в течение 72 часов. Основу каждого из модулей ввода-вывода составляет однокристальная микроЭВМ индустриального исполнения и высокой степени интеграции. Поэтому входные сигналы преобразуются, кодируются и в дальнейшем транспортируются в защищенном цифровом виде. Модули не содержат подстроечных элементов – необходимая коррекция преобразователей осуществляется программно. Технология обработки дискретных входных сигналов позволяет обрабатывать широкий спектр типов и уровней, а также определять такие неисправности сигнальных линий как обрыв, короткое замыкание, нестабильное состояние. Для повышения надежности, точности измерений и защиты оборудования от электромагнитных помех используются специальные конструктивные решения:
Дополнительно все внешние цепи имеют специальную защиту и выдерживают высокие значения парафазных (продольных) и синфазных (поперечных) импульсных воздействий, как по амплитуде, так и по скорости нарастания. Отдельно следует отметить, что поставляемые в составе комплекса импульсные блоки питания имеют мягкий пуск, низкое тепловыделение и широкий диапазон входного напряжения:
Для эффективной работы по выделенным и коммутируемым линиям соответствующие модули комплекса имеют защиту от перенапряжения, дополнительные фильтры, электронную регулировку уровней передачи и приема. Перечисленные выше конструктивные, схемотехнические и иные решения обеспечивают четкий запуск программ, гарантированную доставку данных при любых неожиданностях и позволяют уверенно использовать наш комплекс в самых жестких условиях. | ||||||||