Разработка рационального варианта системы управления транспортными конвейерами и автоматами линии производства шампанского на предприятии ОАО "Екатеринбургский виншампанкомбинат" - Дипломная работа
Проектирование и расчет алгоритма работы системы управления транспортными конвейерами и автоматами линии производства шампанского, удовлетворяющего техническим требованиям. Выбор оборудования для наладки системы. Определение экономичности производства.
Аннотация к работе
3.2 Основные требования для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ к помещениям и микроклимату4.1 Обоснование разработки системы управления.5.1 Влияние энергопотребления на окружающую среду6.1 ВедениеСистема производит регулирование работы конвейера по средствам включения, выключения автоматов и транспортеров, а так же изменения скорости движения транспортеров и изменения производительности автоматов. При введении данной системы планируется получить экономию электроэнергии около 10 % (на сегодняшний момент весь конвейер потребляет 93,2КВТ/час.), уменьшить трение между бутылками и транспортером, тем самым уменьшить нагрузку на двигатели около 8%, уменьшить количество брака путем предотвращения перегрузок автоматов и уменьшения боя бутылок, а так же простоя автоматов. Каждый из наладчиков отвечает за свой автомат и регулирует производительность автомата и скорость работы транспортера.Некоторые транспортеры имеют так называемые «карманы», они служат для того, что бы поступающие бутылки к автомату всегда были в запасе. Такие «карманы» служат своего рода буфером, которые наполняются при остановке или понижении производительности следующего автомата, а когда автомат включается и набирает обороты, бутылки из кармана продолжают поступать к автомату. Шампанское заливается в бутылку подавлением и по этому прежде наполнить бутылку требуется испытать ее под давлением воздуха. После «Испытателя бутылок», бутылка попадает в «Филблок», это автомат, выполняющий три операции. Для проверки продукции на брак далее в производственной цепочке бутылка попадает в «Бракеровочный» автомат, там бутылка захватывается и переворачивается, за пультом автомата сидит контролер, который проверяет бутылку на брак (замутнение шампанского, посторонние вещества в бутылки, целостность бутылки).Датчики и частотные преобразователи уже имеются на транспортерах и поэтому затрат на их приобретение не требуется. В каждое звено входит транспортер, следующий за ним автомат, датчики на транспортере, частотный преобразователь и промышленный контроллер данного звена. Датчики на транспортере установлены так, чтобы первый датчик показывал наличие бутылок в начале транспортер, второй датчик показывал возникновение перегрузки, для этого он устанавливается перед «карманом» транспортера или, если «карман» отсутствует, то датчик устанавливается на расстоянии 2/5 от следующего автомата. В первом случае все транспортеры будут работать на одной скорости, автоматы будут иметь одну производительность. Во втором случае транспортеры будут иметь индивидуальную скорость, автоматы - индивидуальную производительность, т.е. каждый автомат будет настроен так, что при включении он будет работать с так называемой «крейсерской скоростью».Алгоритм системы состоит из трех частей: - Основная системаКак только оператор с компьютера дает команду запуска конвейера, программа на компьютере формирует набор данных и пересылает эти данные контроллерам последовательно одному за другим. Получив значение команды действует по следующим направлениям: - Если значение равно «0», т.е. команд никаких нет, и если конвейер уже включен, то запускается «система регулирования». Если значение равно «1», т.е. поступила команда на выключение конвейера и конвейер действительно работает, то контроллер выключает свой автомат и транспортер и возвращается к «началу» если конвейер не работает, то обычный возврат к «началу».После запуска системы проверки контроллер устанавливает скорость работы транспортера на среднюю и запускает транспортер. Далее происходит задержка 10сек. По окончании задержки контроллер останавливает транспортер и переходит к следующему действию.DN - начальный датчик, он устанавливается так, чтобы как только из предыдущего автомата вышла бутылка, датчик срабатывает, генерирует сигнал высокого уровня, логически равного «1», тем самым показывая, что на транспортере появились бутылки или продолжают поступать на транспортер. DP - датчик перегрузки, он устанавливается перед «карманом» транспортера, когда бутылки заполняют «карман», датчик вырабатывает сигал высокого уровня, логически равного «1», тем самым показывая, что транспортер перегружен. При таком состоянии датчиков происходит уменьшение производительности автомата так как бутылок на транспортере мало и увеличение скорости движения транспортере для ускорения подачи бутылок к автомату. При таком состоянии датчиков происходит уменьшение производительности автомата, так как бутылок на транспортере мало и увеличение скорости движения транспортере для ускорения подачи бутылок к автомату. При таком состоянии датчиков происходит увеличение производительности автомата, так как транспортер перегружен бутылками и уменьшение скорости движения транспортера для замедления подачи бутылок к автомату, тем самым понижая трение между бутылками и транспортером.В состав основного оборудования системы входит: - КонтроллерыОсновным требованием для датчиков является то, чтобы они могли сигнализировать прохождение полупрозрачного объекта. Компания OMRON имеет широкую линейку о
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНУЮ РАБОТУ
ОПИСАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1.1 Описание задачи
1.2 Описание работы конвейера
1.3 Описание работы системы.
1.4 Описание алгоритма работы системы управления
1.5 Основная система
1.6 Система проверки и диагностики конвейера
1.7 Система регулирования и управления
1.8 Обоснование выбора основных составляющих системы
1.9 Требования к оборудованию
1.10 Основные узлы системы
2. ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
2.1 Фотоэлектрические датчики
2.2 Описание датчиков фирмы OMRON серии E3Z-B
2.3 Частотные преобразователи
2.4 Основные возможности частотных преобразователей
2.5 Общие сведения по промышленным контроллерам
2.6 Технические характеристики программируемого контроллера фирмы OMRON CQM1H
3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Введение
3.2 Основные требования для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ к помещениям и микроклимату
3.3 Основные требования к освещению
3.4 Основные требования к шуму и вибрации
3.5 Техника безопасности
3.6 Безопасность при чрезвычайных ситуациях
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Быстрое развитие информационных технологий на предприятиях, обусловлено необходимостью повышения конкурентоспособности производимой продукции, как на внутреннем, так и на мировом рынке. Снижение трудоемкости в производственных цехах, технологических операциях достигается за счет внедрения современных способов ведения и управления производственными процессами.
Ручное управление производственными процессами не приносит ожидаемого эффекта. Поэтому требуется автоматизация производства, особенно на крупных предприятиях, имеющих длинные и сложные производственные цепочки. Можно дополнительно отметить, что повышение производительности при конвейерном производстве, так же как и в любом другом производстве, является одним из действенных способов увеличения прибыли предприятия. Другим способом уменьшения себестоимости продукции и, как следствие, повышение конкурентоспособности продукции, а так же прибыли от продукции, является уменьшение затрат. В век информационных технологий, механический труд заменяется электронно-механическими системами. В данной дипломной работе представлена основная часть разработки такой системы управления.
На предприятии ОАО «Екатеринбургский виншампанкомбинат» производство шампанского, как и других видов алкогольной промышленности, происходит на автоматизированном конвейере. Уровень автоматизации в настоящий момент недостаточно высокий, так как для работы конвейера требуется обслуживающий персонал для постоянного управления и регулирования процесса работы и, так как этим управлением занимается человек, то в этой ситуации появляется «человеческий фактор», который ухудшает качество работы, уменьшает производительность и повышает брак. На сегодняшний момент количество брака по требованиям и нормам составляет: брак при производстве 1.3% и брак готовой продукции 1.7%, т.е. всего 3%, а практически на предприятии происходит в среднем 4.3% брака от всей продукции, т.е. нормы не соблюдается. Для уменьшения количества брака, увеличения производительности конвейера, было предложено создать автоматизированную систему управления и регулирования, которая так же еще и уменьшит затраты на производство и сократит штат обслуживающего персонала.
ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНУЮ РАБОТУ
Целью дипломной работы является разработка рационального, в технико-экономическом смысле, варианта системы управления транспортными конвейерами и автоматами линии производства шампанского на предприятии ОАО «Екатеринбургский виншампанкомбинат».
Требования к разрабатываемой системе: 1. Надежность системы.
2. Устойчивость в аварийных ситуациях.
3. Пониженное потребление энергии как самой системы, так и линии производства шампанского в целом.
4. Повышение производительности лини шампанизации.
Увеличение скорости выпуска готовой продукции.
Уменьшение количество брака.
5. Уменьшение трения и сопротивления при движении бутылок по транспортерам конвейера.
7. Предотвращение перегрузки работы автоматов (работа под повышенной нагрузкой).
При выполнении дипломной работы необходимо решить следующие задачи: 1. Разработать и рассчитать алгоритм работы системы, удовлетворяющий техническим требованиям.
2. Выбрать оборудование для создания, установки, наладки и работы системы, удовлетворяющее техническо-экономическим требованиям.
6. Определить безопасность жизнедеятельности рабочих.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
ОАО «Екатеринбургский виншампанкомбинат» основано в 1992 г. и расположено в Железнодорожном районе г. Екатеринбурга. На сегодняшний день предприятие производит: шампанское-4 вида, водка-12 видов, ликеро-водочные изделия-4 вида, коньяк-2 вида, вино виноградное-22 вида, напиток винный-1 вид и слабоалкогольные напитки с содержанием этилового спирта до 9% 3 вида. Для работы предприятия имеются следующие лицензии: 1. Производство, хранение и поставка производственных спиртных напитков (водки, ликероводочных изделий).
2. Производство, хранение и поставка производственных вин, шампанского.
4. Эксплуатация железнодорожной ветки и слива спирта из железнодорожных цистерн.
5. Эксплуатация грузоподъемных механизмов.
6. Эксплуатация автозаправочной станции.
7. Эксплуатация газового хозяйства котельной.
Предприятие занимает одну промышленную площадку общей площадью - 8,37 га - 83671,46 м2. Площадь застройки зданиями и сооружениями 33541,06 м2. Коэффициент застройки 0,4.