Анализ влияния законов управления термообработкой на качество изготовления металлических изделий для оптимизации технологического процесса
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизация производственных процессов представляет собой область технических знаний, основывающуюся на целом комплексе научных направлений.
Это определяется теми задачами, которые решаются при автоматизации процессов в окружающей среде, связанных с жизнедеятельностью человека. Прежде всего устранение тяжелого физического, монотонного, быстро утомляющего человеческого труда. Решение этой задачи основывается на создании и использовании различных механизмов и устройств, увеличивающих мускульное усилие человека и его быстродействие. Вместе с этим, на основе развития науки и техники, стало возможным создавать такие механизмы, которые бы полностью устраняли человека из производства, в том числе и из инженерного и управленческого труда. Использую механизмы, представляется возможность значительно повышать производительность производства, основываясь на более значительном быстродействии машин. Автоматическим устройствам не присущи такие отрицательные качества, как утомляемость
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ4
Глава 1 Описание объекта управления7
1.1 Изучение аппаратных и технических средств лабораторной установки8
1.2. Описание системы стабилизации температуры электропечи11
1.3 Анализ и выбор автоматизированной системы управления для термической электропечи13
1.4 Перечень функций, выполняемых прибором14
1.5 Технические данные15
1.6 Устройство прибора17
1.7 Выводы19
Глава 2 Конструкторская часть20
2.1 Описание функциональной схемы20
2.2 Преобразователь термоэлектрический платинородиевый – платиновый безкорпусной ТПП 5 182 00221
2.3 Описание операционного усилителя22
2.4 Параметры операционного усилителя23
2.5 Выбор АЦП на микросхеме К1113ПВ126
2.6 Выбор УВХ30
2.7 Выбор АМХ30
Глава 3 Анализ влияния законов управления на термообработку металлических изделий32
3.1 Типовые законы автоматического управления33
3.2 Синтез систем управления35
3.3 Исследование типовых законов управления36
3.4 Синтез САУ методом ЛЧХ43
3.5 Выводы52
Глава 4 Специальная часть53
4.1 Идентификация объекта управления54
4.2 Численные значения передаточной функции61
4.3 Выбор и описание регулирующих устройств62
4.4 Построение амплитудно-частотной характеристики, фазовой частотной характеристики, амплитудно-фазовой частной характеристики (годограф), а также логарифмических частотных характеристик (ЛАХ и ЛФХ)65
4.5 Построение переходной функции системы. Определение качества переходного процесса70
4.6 Выводы74
Глава 5 Организационно экономическая часть75
5.1 Экономическая оценка проектируемого устройства75
5.2 Расчеты стоимости покупных комплектующих изделий76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ77
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ78
Список литературы
1) Клюев А.С. и др., «Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие» - Москва.: 1990 г. С -465
2) Петров И. В. «Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования», Под ред. В, П. Дьяконова – Москва.: 2004г. С - 266
3) «Монтаж приборов и средств автоматизации: справочник», под ред. Клюева А.С., - Москва.: 1979г. С - 727
4) Павлова Н.Н., Шиллер Ю.И., «Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Четвертое издание, переработанное и дополненное. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха» - Москва.: 1992г
5) Королев Г.В. «Электронные устройства автоматики. Издание второе, переработанное и дополненное». - Москва, Высшая школа.: 1991г.
6) Густав Олссон, Джангуидо Пиани, «Цифровые системы автома-тизации и управления. Издание третье, переработанное и дополненное» - Санкт Петербург, Невский диалект.: 2001г.
7) Ричард К. Дорф, Роберт Х. Бишоп «Современные системы управления». – Москва.: 2002г.
8) Драгунов С.С. «Методические указания к курсовой работе Электроника и микропроцессоры»
9) «Методические указания по курсовому проектированию № 1481 по дисциплине Электроника и МП» - Москва.: 1997 г.
10) Макаров Г.В., Васин А.Я., Маринина Л.К., Софимский П.И., Старобинский В.А., и Торопов Н.Н. - Охрана труда в химической промышленности. - Москва: «Химия».: 1989.С.105
11) ПУЭ-97. Правила установок электрооборудования, Энергоатомиздат: М.: 1997
12) Методические указания по разделу "Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений" в дипломных проектах и работах. - М.: РХТУ. 1997.
13) Беспамятков Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. – Л.: Химия, 1985. С – 528
14) Пожарная опасность веществ
Сигнал с датчика температуры ДТ подается на вход измерительного блока И-102, который генерирует несимметричный сигнал, соответствующий разнице между сигналом настройки уставки (регулятор уставки входит в состав И-102) и сигналом температуры.
Усиленный сигнал ошибки может быть подан на вход аналогового регулятора P-111для формирования П-закона управления.
Типичный закон управления реализуется на основе операционного усилителя с резистором и конденсатором, специально подключенного ко входу исполнительного устройства, которым является тиристорный усилитель мощности У-252.
Усиленный сигнал в виде напряжения подается на нагревательный контур электропечи.
В качестве возмущений используются два типа возмущений. Возмущения, связанные с изменением внутренних параметров электропечи, моделируются путем введения металлических труб из материалов с различной теплоемкостью (железо, алюминий, латунь) в активную зону печи, т.е. путем принудительного воздушного охлаждения печи.
Система ВРT-3 предназначена для