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.
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).
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.
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;