Разработка АСУ процессом производства конической шестерни среднего и заднего моста 6520-2402017 (стр. 13 из 18)
Эксплуатационные характеристики:
диапазон рабочих температур;
относительная влажность воздуха.
Потребительские свойства:
а) производительность:
1) время выполнения операции;
2) функциональность.
б) Надежность:
1) наработка на отказ;
2) среднее время восстановления.
в) Затраты
1) Стоимость приобретения;
2) Стоимость эксплуатации.
г) Массогабаритные характеристики
При этом критериями выбора следует считать потребительские свойства, т.е. соотношение показателей затраты/ производительность/ надежность, а технические и эксплуатационные характеристики ограничениями для процедуры выбора. Т.к. характеристики между собой конфликтны, т.е. улучшение одной характеристики почти всегда приводит к ухудшению другой, необходимо оценивать их применительно к решаемым задачам управления.
Из анализа достоинств и недостатков технических средств управления дискретными технологическими процессами наиболее подходящим систем является программируемый контроллер MELSEC FX3U фирмы Mitsubishi Electric Этот выбор основан на следующих основных факторах:
простоте данного средства автоматизации;
относительно небольшой стоимости контроллера;
довольно хорошем быстродействии процессорного модуля;
достаточном количестве дискретных и аналоговых входов-выходов при возможности их расширения;
понятном для пользователей программном обеспечении, которое поставляется вместе с контроллером и является относительно недорогим;
существует широкий спектр модулей для максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи;
есть возможность свободного наращивания функциональных возможностей при модернизации системы управления;
простое включение контроллера в сетевые конфигурации;
удобная конструкция и работа с естественным охлаждением.
Контроллер будет следить за:
наличием заготовки в устройствах ориентации и склизе. При необходимости сообщать об этом ПР.
запуска/окончания цикла обработки станков,
управлять координатами ПР.
4.5 Разработка электрической схемы соединений СУ
Электрическая схема соединений разработанной системы управления состоит из датчиков перемещения ПР (SQ1. SQ14), датчиков наличия деталей (ДП-1, ДП-2, ДП-3), датчиков зажима/разжима, опускания/поднятие руки ПР (Y1…Y55).
Для передачи информации с датчиков на более высокий уровень используем канал связи ModbusRTU - RS232. Так как он обеспечивает более высокую надёжность, позволяет использовать более длинные линии связи и подключать к одной линии несколько устройств. Сбор информации от датчиков осуществляется через контроллер MITSUBISHI ELECTRIC MELSEC FX3U. Он предназначен для сбора и передачи телемеханической информации, необходимой для диспетчерского и автоматического контроля и управления автоматической линии.
Для запуска электромагнита устройства ориентации используется реле нагрузки. Для запуска электродвигателей в ПР используется электромагнитный пускатели. (КМ1, КМ2, КМ3). Для запуска пнемоцилиндров ПР использутся электромагнитные клапана (КЛ1 … КЛ45). Все станки на участке поддерживают последовательный интерфейс RS-232 (MODBUS RTU).
4.6 Разработка алгоритма работы программного обеспечения СУ
Алгоритм для данной системы управления разработан.
Программное обеспечение для данной микропроцессорной системы управления строим согласно спроектированной выше функциональной модели и дереву вызова процедур.
В программе реализованы следующие процедуры:
Процедура инициализации. Производим установку начальных значений переменных, проверка оборудования.
Процедура ввода данных из портов. С портов последовательно считывается и инвертируется информация от датчиков, после чего сохраняется в ячейках оперативной памяти.
Процедура расчета математической модели. В соответствии с математической моделью рассчитываются управляющие воздействия. Данные берутся из ВПД записанных ранее из порта (считывание состояния датчиков). Формируется два управляющих слова и записываются в регистры РПД.
Процедура вывода данных в порт (регистр). Процедура выводит последовательно сформированные управляющие воздействия в порт BUS, Р0 микропроцессора для их дальнейшего использования. В случае наличия сигнала ошибки процедура обнуляет сигналы для остановки системы.
Листинг программы на языке RS-Logixприведен в приложении Г.
5. Безопасность жизнедеятельности
5.1 Требования по обеспечению комфортности на рабочем месте
Характеристика предприятия
Дипломная работа по разработке автоматической линии разрабатывается на основе одного из участков цеха по производству деталей конической шестерни среднего и заднего моста “Агрегатного завода”.
Общие сведения о производственном предприятии, в состав которого входит автоматизированный производственный комплекс:
санитарный класс предприятия. На основании СанПиН 2.2.1/21.1.1200-03, который разделяет все промышленные предприятия на пять классов, данное предприятие можно отнести к Iклассу и поэтому санитарно защитная зона должна быть не менее 1000 м.;
категория пожарной опасности участка - согласно СНиП II-90-81 [1] можно отнести к категории Д, так как обрабатываются материалы в холодном состоянии;
характеристика участка по условиям окружающей среды. Данный участок, характеризующийся незначительными выделением теплоты и категорией работ средней тяжести, удовлетворяет нормам метеорологических условий. В холодный период температура воздуха 15-18 градусов, относительная влажность воздуха не более 80 %, скорость движения воздуха не превышает 0,5 м/с. В теплый период соответственно 22-25 градусов, 60-75 %, не более 0,7 м/с;
отопление и вентиляция. В холодное время для поддержания нормальной температуры используется водяное отопление. Вентиляция применяется приточно-вытяжная принудительная, искусственного типа;
источники шума. Источниками шума являются электродвигатели станков и вспомогательного оборудования;
освещение участка местное на самом оборудовании и общее над всем участком, цехом и т.д.;
вибрации в пределах нормы 80 дб в основном возникающие при больших силах резания.
При работе на станках с ЧПУ, оснащенных инструментальными магазинами и системами автоматической смены инструмента, существует опасность травмирования рабочих-операторов или наладчиков инструментом при транспортировании его из магазина к посадочному гнезду. Опасную зону могут создать также открытые вращающиеся или перемещающиеся детали машин или обрабатываемые изделия, она может быть даже на расстоянии от источника опасности - от отлетающей стружки, частиц абразива, смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и т.п.
Цветовое решение производственного интерьера, сигнальные цвета и знаки безопасности
Цвета широко используются в качестве закодированного носителя информации об опасности. Принятая в СССР система сигнальных цветов безопасности ГОСТ 12.4.026-76* определяет характеристики сигнальных цветов, размеры, формы и цвета знаков безопасности. Установлены следующие сигнальные цвета и их значения:
красный - запрещение, непосредственная опасность, средства пожаротушения;
желтый - предупреждение, возможная опасность;
зеленый - безопасность, предписание;
синий - указание, информация, места для курения, средства защиты.
Оборудование оформлено в зеленом и желтом цвете это рациональное цветовое оформление производственного интерьера является действенным средством улучшения условий труда, создания благоприятной эстетической обстановки. Поэтому при оформлении интерьера цвет используют: как композиционное средство, обеспечивающее гармоничное единство производственного помещения и технологического оборудования; как фактор, создающий оптимальные условия для зрительной работы и способствующий повышению работоспособности. На шумных производствах теплая гамма цветов оказывается более благоприятной, чем холодная. Разностороннее эмоциональное воздействие цвета на человека позволяет широко использовать его в гигиенических целях.
В качестве вспомогательных цветов приняты белый и черный - для усиления контраста сигнальных цветов. Белый цвет применяется также для обозначения габаритов внутрицеховых проездов, пешеходных дорожек и рабочих мест.
Знаки безопасности в производственных помещениях вывешены так, чтобы они отчетливо были видны с любой точки каждого рабочего места, также знаки прикреплены на производственном оборудовании.
Требования, предъявляемые к рабочим местам
В данном производственном помещении условия труда характеризуются совокупностью факторов производственной среды, оказывающих, влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда регулируется СанПиН 2.2.2.1327-03.
экономические - повышение технической вооруженности труда; наиболее полное использование оборудования и рациональная организация рабочего места; выбор оптимальной технологии, устранение и уменьшение ненужных затрат рабочего времени; строгая регламентация темпа и ритма работы;
эргономические - установление соответствия скоростных, энергетических, зрительных и других физиологических возможностей человека в рассматриваемом технологическом процессе; введение рациональных режимов труда и отдыха, сокращение объема информации, снижение нервно-эмоциональных напряжений и физиологических нагрузок; профессиональный отбор;
психофизиологические - установление соответствия закрепленных и формируемых навыков возможностям восприятия, памяти и мышления;