Разработка и расчет схемы автоматизированного электропривода прессовой секции бумагоделательной машины от индивидуального преобразователя - Курсовая работа

Процесс изготовления бумаги очень сложен, и не последнее место по значимости в бумагоделательной машине занимает прессовая часть. Она обеспечивает высокую сухость бумаги, а также повышаются прочностные свойства и прозрачность, снижаются пористость и впитывающая способность бумаги.Спроектировать систему автоматизированного электропривода секции бумагоделательной машины с питанием секционного двигателя от индивидуального преобразователя. Данные для проектирования представленные в таблице 1.1 Расчет динамики секционного электропривода производится при возмущающем воздействии - изменении момента сопротивления на валу двигателя при следующих условиях: 1. Точность поддержания скорости приводного двигателя секции во всем рабочем диапазоне не ниже ±0,2% при изменении момента нагрузки в статике от среднего значения на каландрах на 20%. За максимальный момент нагрузки Mmax принять момент, соответствующий мощности Pmax по статистическим данным.Приложение 1) состоит из двух массивных прессовых валов и сукна, движущегося по сукноведущим валикам через прессовые валы вместе с бумагой. Нижний, покрытый резиной, прессовый вал лежит своими подшипниками на неподвижных опорах. Верхний, гранитный, вал располагается над первым в подвижных рычагах и может перемещаться относительно нижнего вала и прижиматься к нему при помощи присадочного устройства. Под нижний прессовый вал подвешивается корыто из оцинкованного железа или нержавеющей стали для отвода воды, стекающей с пресса. Нижний прессовый вал приводится в движение от привода, а верхний вал, как и сукно, вращается от нижнего за счет трения.Привод должен обеспечить возможность плавного регулирования в широких пределах скорости бумагоделательной машины в зависимости от вида и веса 1 м2 вырабатываемой бумаги. Привод должен поддерживать постоянную установленную скорость машины. Современные приводы позволяют поддерживать постоянную скорость машины (отклонения не превышают 0,5-1%) и вырабатывать бумагу весом 1 м2 с допусками, установленными стандартом.На основании задания к курсовому проекту (п.1.1) и требований к электроприводу для расчета выбрана система ТП-Д вследствие простоты и точности управления, ввиду жестких механических характеристик, получаемых при его использовании.Мощность, необходимая для приведения во вращение секции с заданной скоростью, определяется по формулам [2]: (1) (2) где fmax, fнорм - соответственно максимальное и нормальное удельные усилия секции. Выбор двигателя производим по данным: UH=440(В), РН>Pmax. После выбора редуктора уточняем величину средней верхней и нижней скорости двигателя: (8) Выбранный двигатель проверяем на пусковые усилия и перегрузки. Изза выдавливания смазки момент трогания Мтр в секции БМ больше рабочего: Мтр=ктр·Мнорм, где ктр=1,6 (для пресса), Мнорм - нормальный электромагнитный момент двигателя, соответствующий мощности Рнорм.Тип вентильного преобразователя, от которого будет питаться и посредством которого будет управляться двигатель, выбирается в зависимости от того, каким является двигатель - постоянного или переменного тока. Преобразователь для питания двигателя постоянного тока рекомендуется выбирать по номинальному току и напряжению двигателя.При выборе двигателя постоянного тока серии Д на 440 В используется бестрансформаторная схема включения преобразователя при напряжении питающей сети 380 В.В процессе рассмотрения современного рынка промышленных СА можно заметить, что на данный момент одно из лидирующее положение по объему продаж и ассортименту продукции занимает корпорация SIEMENS, а если точнее, то ее департамент автоматизации и приводов (Automation and Drives [A&D]), выпускающий более 100 тысяч наименований приборов, устройств и компонентов под общим названием SIMATIC.По схеме, представленной на рис.Различные стандарты промышленных сетей сегодня незначительно отличаются между собой по функциональности и совместимости с другими ТСА, поэтому выбор промышленной шины не так принципиален.Для объектов средней и повышенной сложности применяются ПЛК S7-200/300. Для программирования и управления ПЛК S7-200/300 SIMATIC предлагает программный пакет STEP 7. Для структурного (блочного) программирования STEP 7 предоставляет языки программирования, соответствующие DIN EN 6.1131-3.Для разработки ПО человеко-машинного интерфейса выбрана, согласно заданию, SCADA-система TRACE MODE 6, являющаяся товарным знаком компании ADASTRA Research Group.Рис 4.1.1 Структурная схема ТП-ДКонтур регулирования тока якоря будем настраивать на ТО, так как настройка на этот оптимум дает более быстродействующую отработку воздействия сигналов, что необходимо для внутреннего контура в двухконтурной системе регулирования.Контур регулирования скорости будем настраивать на СО так, как обеспечивает астатизм САУ (теоретически нулевую статическую ошибку регулирования выходной координаты). Задание критерия качества в виде желаемой передаточной функции разомкнутого контура (настройка замкнутого контура на СО): (31)Схема автоматизированного электропривода в MATLA

Содержание

Введение

1. Описание объекта автоматизации

1.1 Задание на курсовое проектирование

1.2 Описание объекта управления

2. Требования к элементам автоматизации

3. Выбор элементов автоматизации

3.1 Выбор системы электропривода для прессовой секции бумагоделательной машины

3.1.1 Расчет и выбор АЭП в системе ТП-Д

3.1.2 Выбор тиристорного преобразователя

3.1.3 Выбор трансформатора2

3.2.Выбор средств автоматизации

3.2.1 Выбор технических средств автоматизации

3.2.2 Выбор промышленной шины

3.2.2 Выбор контроллера

3.2.3 Выбор SCADA-системы

4. Уровень математического описания

4.1 Расчет динамики системы

4.2 Синтез контура регулирования тока

4.3 Синтез контура регулирования скорости

4.4 Моделирование разработанной системы в среде MATLAB

5. Описание HMI интерфейса

Заключение

Библиографический список

Процесс изготовления бумаги очень сложен, и не последнее место по значимости в бумагоделательной машине занимает прессовая часть. Она обеспечивает высокую сухость бумаги, а также повышаются прочностные свойства и прозрачность, снижаются пористость и впитывающая способность бумаги.

Курсовой проект посвящен разработке и расчету схемы автоматизированного электропривода прессовой секции бумагоделательной машины, что является актуальной проблемой.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи: 1. Исследование объекта автоматизации, а именно технологического процесс прессования БДМ.

2. Формирование требований к выбору оборудования.

3. Выбор необходимого оборудования - подобрать и рассчитать АЭП, комплекс технических и программных средств автоматизации.