Проект автоматизированного стенда для обкатки и проверки нажимного механизма бортредуктора
ВВЕДЕНИЕ.
Стенды для испытаний бортредукторов имеют высокую важность для производителей транспортных средств, поскольку они гарантируют качество продукции. Бортовые редукторы входят в состав многих транспортных средств, от грузовиков и автобусов до тракторов и другой сельскохозяйственной техники.
Автоматизация технологических процессов позволяет повысить производительность труда, оптимизировать процессы управления и повышает качество продукции.
Испытательные стенды для обкатки бортредукторов используются для проверки работы бортового редуктора на различных скоростях. Они помогают протестировать бортовой редуктор на максимальной нагрузке и выявить любые проблемы, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации. Это обеспечивает безопасность и надежность транспортного средства.
СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ……………………………………………………………………..2
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..5
1 Обоснование проекта автоматизированного стенда для обкатки и проверки нажимного механизма бортредуктора..………………………………7
1.1 Характеристика объекта управления..…………………………………7
1.2 Анализ существующих решений…………………………………….....8
1.3 Техническое задание на проект …………………………………….12
1.3.1 Цель и назначение проекта………………………………………..13
1.3.2 Режимы работы…………………………………………………….14
1.3.3 Стадии и этапы разработки……………………………………….14
1.3.4 Порядок контроля и приемки……………………………………..15
2 Проектирование и конструирование технических средств автоматизации……………………………………………………………………16
2.1 Разработка оптимального варианта реализации системы управления на основе методов декомпозиции……………………………………..16
2.2 Разработка структуры системы управления………………………..24
2.3 Выбор и расчет основных технических средств автоматизации….27
2.3.1 Выбор программируемого логического контроллера…………...27
2.3.2 Выбор источника питания…………………………………………29
2.3.3 Выбор автоматического выключателя……………………………30
2.3.4 Выбор частотного преобразователя………………………………31
2.3.5 Выбор панели оператора…………………………………………..32
2.3.6 Выбор электродвигателя…………………………………………..34
2.3.7 Выбор датчика скорости…………………………………………..35
2.3.8 Выбор индуктивного датчика……………………………………..36
2.3.9 Выбор магнитного пускателя……………………………………..37
2.3.10 Выбор пневмораспределителя…………………………………….38
2.3.11 Выбор датчика температуры………………………………………39
2.3.12 Выбор датчика шума………………………………………………40
2.4 Разработка электрической принципиальной схемы системы управления стенда……………………………………………………..40
3 Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение системы управления……………………………………………………………..42
3.1 Разработка алгоритмов управления стендом………………………42
3.2 Разработка управляющей программы………………………………..45
3.2.1 Определение информационной структуры сигналов……………45
3.2.2 Разработка программы управления……………………………….47
3.3 Разработка интерфейса панели оператора…………………………...48
4 Расчёт окупаемости и экономическая оценка проекта…………………50
4.1 Функционально-стоимостной анализ системы управления……….50
4.2 Расчет окупаемости и экономическая оценка проекта………………55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………....58
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………….60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Функционально-стоимостный анализ [Электронный ресурс] : учебное пособие / Е. Б. Никитина ; Пермский государственный национальный исследовательский университет. – Электронные данные. – Пермь, 2021 – 2,01 Мб; 100 с. – Режим доступа: www.psu.ru/files/docs/science/books/uchebnie-posobiya/nikitina-funkcionalno-stoimostnyj-analiz.pdf.
ПЛК210 контроллер для средних и распределенных систем автоматизации, - Режим доступа: https://owen-prom.ru/files/re_plk210_1-ru-52297-1.17_a4.pdfCODESYS: Программное обеспечение и ПЛК, [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://kipservis.ru/berghof/codesys_v3.htm
Блок питания NDR-240-24, [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.chipdip.ru/product/ndr-240-24
Частотный преобразователь ESQ-A500-043-5.5K, [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://vp-alliance.ru/magazin/product/esq-a500-043-5-5kПанель оператора Овен ETG 4,3” серии ONI, [Электронный ресурс] – Режим доступа:https://elefantkip.ru/onisystem/30_01/30_01_02/bazovye_paneli_operatora_v_metallicheskom_korpuse_ETG-CP-043/
Магнитный пускатель ПМ12-010100, [Электронный ресурс] - Режим доступа:https://elefantkip.ru/onisystem/30_01/30_01_02/bazovye_paneli_operatora_v_metallicheskom_korpuse_ETG-CP-043/
Электродвигатель 5АИ 200 L2 45 кВт 3000 об/мин, [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://electrodvigatel.org/elektrodvigateli/obsheprom-gost-standart/5ai/electrodvigatel-5ai-200l2-45x3000-im3081b5-flanets-elkom
Термометр кельвин компакт Д600, [Электронный ресурс] - Режим доступа:https://www.technoac.ru/upload/iblock/64b/uzper9594q4l6recwc74h2yid9l95uc1.pdf
Шумомер CR-260, [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://iz-systems.ru/catalog/shumomery/shumomer-cr-260/
TX01-RS Тахометр c КЫ-485, [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://owen.ru/product/tx01rsМетод декомпозиции: цели, процессы, структура и виды , [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.kakprosto.ru/kak-945650-metod-dekompozicii-celi-processy-str
Правильно спроектированная структура управления помогает избежать ошибок, снизить риски и повысить надежность объекта автоматизации. Важно учитывать специфику производственного процесса и выбирать оптимальные инструменты управления, которые позволят максимально эффективно использовать ресурсы и достигнуть поставленных целей.
Проведя анализ средств автоматизации для испытательных стендов, на сегодняшний день, для обкатки бортовых редукторов лучше всего выбрать программируемый логический контроллер (ПЛК) и сенсорный дисплей для панели оператора.
При использовании микроконтроллера с релейными переключателями на панели оператора могут возникнуть проблемы с обслуживанием и настройкой устройства, а также ограниченные возможности программирования.
Управление компьютером также может быть неэффективным, поскольку компьютеры не предназначены для промышленной автоматизации и могут быть подвержены сбоям и вирусам.
ПЛК предназначен для автоматизации и управления производственными процессами, что обеспечивает надежность и стабильность работы. Сенсорный экран на панели управления делает управление более простым и удобным для оператора. Кроме того, ПЛК обладает широкими возможностями программирования и настройки, что позволяет гибко настраивать его под конкретную задачу.