Автоматизация технологического процесса штамповки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Курганский государственный институт

Кафедра автоматизации производственных процессов

Проект системы управления РТК штамповки

Курсовой проект

Дисциплина: Автоматизация технологических процессов и производств

Курган, 2013



Реферат

В настоящей курсовой работе производиться разработка системы управления РТК штамповки.

Разработана программа управления.

В состав курсовой работы входят расчетно-пояснительная записка, графическая часть и приложение.

В графической части приведены структурная схема системы управления, циклограмма работы системы и электрическая схема подключения датчиков и исполнительных устройств к устройству управления.



Введение

Автоматизация производственных процессов имеет важное значение на современном этапе развития машиностроения при становлении рыночных отношений. Она характеризуется частичной или полной заменой человека-оператора специальными техническими средствами контроля и управления.

Современное отечественное машиностроение должно развиваться в направлении автоматизации производства с широким использованием ЭВМ, робото-технологических комплексов (РТК) и промышленных роботов (ПР), внедрения гибких технологий позволяющих быстро и эффективно перестраивать технологические процессы на изготовление новых изделий.

РТК создают на базе высокопроизводительных однокривошипных прессов простого и двойного действия, винтовых, эксцентриковых, обрезных и чеканочных прессов, штамповочных молотов.

РТК -- технологический комплекс, в котором отдельные виды отношений преобразований и отношений связей осуществляются промышленным роботом (роботами). РТК представляет собой совокупность средств технического обеспечения:

· систему транспортных, загрузочных и ориентирующих устройств;

· накопителей исходного материала и готовой продукции;

· технологическую оснастку и инструмент;

· промышленный робот или несколько роботов в комплексе с несколькими единицами технологического оборудования;

· контрольно-измерительные и управляющие средства, предназначенные для выполнения нескольких технологических операций или переходов, объединенных единым технологическим процессом.

Основные требования к ПР: быстродействие, лёгкая переналаживаемость, возможность смены захватных устройств, точность перемещений подвижных органов.

Наибольшая эффективность мероприятий по автоматизации производственных процессов достигается за счёт использования гибких производственных систем и технологических модулей. Это позволяет:

· изготовлять детали в любом порядке;

· варьировать их выпуск в зависимости от производственной программы;

· сокращать затраты и время на подготовку производства;

· повышать коэффициент использования оборудования;

· изменять характер работы персонала;

· повышать удельный вес высококвалифицированного труда.

Автоматизация технологических процессов и производств - область науки и техники, которая включает совокупность средств, методов и способов внедрения, обеспечения оптимального функционирования систем автоматизации и управления технологическими процессами и производствами.

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

· повышение эффективности производственного процесса;

· повышение безопасности производственного процесса.

Среди технических средств автоматизации широко распространены промышленные контроллеры. Среди данных устройств выделяют две группы: программируемые логические контроллеры и PC-контроллеры.

Целью курсового проекта является разработка системы управления РТК штамповки. Основными задачами являются:

· получение практических навыков в решений задач автоматизации технологических процессов;

· использование новейших технических достижений в области автоматизации и управления;

· применение полученных знаний в конкретных условиях.



1. Обоснование автоматизации РТК штамповки

1.1 Краткая характеристика РТК штамповки

В состав РТК штамповки входят (рисунок 1): два пресса, два промышленных робота (ПР1 и ПР2) и три накопителя. Обрабатываемые детали размещаются в накопителях. Загрузочно-разгрузочные операции выполняются ПР.

РТК - это совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и осуществляющая многократные циклы.

ПР в составе РТК выполняют следующие операции: загрузку оборудования штучными заготовками; разгрузку готовых изделий с передачей их на последующие операции (мойку, обрубку, чеканку, правку и т. д.); укладку готовых изделий в тару и управление работой основного оборудования.

Рисунок 1 - РТК штамповки

1 Пресс 1

2 Пресс 2

3 Промышленный робот 1

4 Промышленный робот 2

5 Накопитель 1

6 Накопитель 3

7 Накопитель 2

Перечень отдельных элементов технологического цикла работы РТК штамповки:

Поворот ПР1 к накопителю 1.

Поворот ПР1 к прессу 1.

Поворот ПР1 к накопителю 2.

Поворот ПР2 к накопителю 2.

Поворот ПР2 к прессу 2.

Поворот ПР2 к накопителю 3.

Выдвижение руки ПР1.

Задвижение руки ПР1.

Зажим схвата ПР1.

Разжим схвата ПР1.

Выдвижение руки ПР2.

Задвижение руки ПР2.

Зажим схвата ПР2.

Разжим схвата ПР2.

Рабочий ход пресса 1.

Рабочий ход пресса 2.

ПР1 и ПР2 одновременно осуществляют захват деталей (см. таблицу 1), находящихся соответственно в накопителях 1 и 3 и перемещение их в рабочие зоны прессов 1 и 2 (такты 1-8). Одновременно выполняются рабочие ходы прессов 1 и 2 (такт 9). Затем выполняется выдвижение руки ПР1 и ПР2 (такт 10), зажим схватов ПР1 и ПР2 (такт 11), задвижение рук ПР1 и ПР2 (такт12) и поворот ПР1 и ПР2 к накопителю 2 (такт 13). Происходит выдвижение рук ПР1 и ПР2 (такт 14). Схваты ПР1 и ПР2 разжимаются и детали сбрасываются в накопитель 2 (такт 15). Выполняется задвижение рук ПР1 и ПР2 (такт 16). После этого цикл работы РТК повторяется. 

Таблица 1 - Последовательность циклов работы РТК штамповки.

Такты и номера элементов цикла
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1 6	7 11	9 13	8 12	2 5	7 11	10 14	8 12	15 16	7 11	9 13	8 12	3 4	7 11	10 14	8 12

1.2 Анализ путей автоматизации

Автоматизация холодной штамповки в машиностроении осуществляется путём создания роботизированных комплексов.

Холодная штамповка - это один из методов обработки металлов давлением, при котором металл деформируется пластически в холодном состоянии. В зависимости от вида исходного материала и типа изделия холодная штамповка может быть листовой или объемной.

Холодная штамповка является одним из наиболее передовых и совершенных методов по изготовлению разнообразных изделий. Благодаря этому методу на производстве достигается:

· точность;

· максимальная производительность;

· относительно малый процент отходов;

· возможность выпуска высокоточных и сложных изделий;

· быстрота и дешевизна изготавливаемых изделий.

Холодная штамповка характеризуется кратковременностью рабочей операции, стабильностью формообразования, сравнительно малыми изменениями формы изделия от перехода к переходу, повышенным уровнем вибрации и ударных нагрузок.

С помощью листовой штамповки изготавливают прочные и лёгкие изделия, используя при этом минимальное количество металла.

При помощи холодной объёмной штамповки производятся более сложные заготовки и изделия с точностью размеров до восьмого квалитета, а также с шероховатостью поверхности, длина которой составляет до десяти мкм.

Листовая штамповка применяется для изготовления деталей из листового материала, например деталей автомобилей, самолетов, вагонов, химических аппаратов, электроприборов и многих изделий широкого потребления (бидоны, ложки, кастрюли и т. п.).

Холодной объемной штамповкой изготовляют изделия из объемных заготовок - главным образом из пруткового материала. Холодной объемной штамповкой получают крепежные детали (болты, гайки, винты, заклепки), шарики, ролики, кольца подшипников и многие детали машин.

Штампованные заготовки, полуфабрикаты и детали получают в результате пластического деформирования или разделения исходного материала в специальных инструментах - штампах, устанавливаемых на прессах.

Основными операциями холодной листовой штамповки являются разделительные (отрезка, вырубка, пробивка и др.) и формоизменяющие (гибка, вытяжка, отбортовка, правка, закатка и др.).

Основными операциями холодной объемной штамповки являются: разделительные (отрезка, пробивка), формоизменяющие (осадка, высадка, выдавливание, калибровка, чеканка и др.) и сборочные.

Листовая и объемная холодная штамповка осуществляется главным образом на механических и гидравлических прессах. Существуют также и другие виды холодноштамповочного оборудования, к которым относятся сортовые и листовые ножницы, гибочные и сортоправильные машины, а также ротационные машины.

Пример автоматизации штамповки:

Схема компоновки РТК, реально используемого на многих предприятиях, представлена на рисунке 2.



Рисунок 2 - Типовая схема компоновки РТК штамповки

Автоматизация данного технологического процесса может быть выполнена способами:

1. автоматизация на основе промышленного компьютера;

2. автоматизация с применением локальной системы управления на основе промышленного контроллера.

Первый вариант наиболее предпочтителен, когда требуется управлять сложными процессами. Промышленный компьютер представляет собой IBM-совместимый компьютер, часто реализованный на одной печатной плате, и обладающий значительной защитой от факторов окружающей среды.

Достоинством промышленного компьютера является возможность написания сложных программ на языках высокого или низкого уровня, которые могут быть более функциональными, чем языки релейно-контактных схем, применяющиеся в программируемых логических контроллерах.

Недостатком промышленных компьютеров являются высокая цена и необходимость создавать или закупать устройство сопряжения датчиков с шиной компьютера. При большом количестве датчиков эти устройства могут быть весьма сложны, и не приемлемы.

Для менее сложных дискретных процессов наиболее подходящей системой управления является система на основе программируемых логических контроллеров. В настоящее время представлен широкий спектр этих устройств, и исходя из задач автоматизации, можно выбрать подходящее по цене решение.

1.3 Разработка технологического задания

1.3.1 Наименование и область применения

РТК штамповки применяется в машиностроительном производстве с целью обработки заготовок (деталей) из сталей и сплавов цветных и черных металлов методом холодной объемной штамповки.

1.3.2 Основание для разработки

Основанием для разработки является учебный план для специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» АПП и соответствующее задание на курсовой проект.

1.3.3 Цель и назначение разработки

Целью разработки является повышение производительности и точности выполнения операций штамповки и замена ручного труда машинным.

Назначением разработки является создание автоматизированной локальной системы управления РТК штамповки с помощью программируемого логического контроллера.



1.3.4 Источники разработки

Основными источниками разработки послужила учебная и справочная литература, которая указанна в списке используемой литературы.



2. Разработка системы управления РТК

2.1 Разработка структурной схемы управления

Структурная схема системы управления представлена на листе 2, схема электрическая подключения элементов системы управления находятся графической части курсовой работы.

Система управления должна быть оптимальной с точки зрения надежности, долговечности, безопасности, совместимости.

В качестве управляющего модуля применяем программируемый логический контроллер. Для осуществления операций управления, в контроллер необходимо вводить сигналы с устройств, контролирующих состояние исполнительных механизмов. Структура контроллера должна поддерживать возможность ввода информации с дискретных датчиков. На дискретные входы контроллера должны подаваться сигналы с датчиков, передающих такие параметры объекта управления, как положение ПР, положение руки ПР, состояние схвата ПР, состояние прессов.

Для того чтобы контроллер мог управлять исполнительными механизмами в последовательности, определенной циклом программы управления, необходимо чтобы в состав структуры контроллера входил блок дискретных выводов.

Для монтажа различного рода силовых блоков и блоков управления используются электрошкафы. Это удобно и безопасно, так как все силовые части изолированы от контакта с человеком.

Для запуска и остановки цикла должен быть создан пульт оператора с кнопками «Пуск» и «Стоп».

Движения механической части системы осуществляются при помощи электроприводов и гидроцилиндров. Используем электрический привод для выполнения поворота руки промышленного робота в заданное положение. Подача питающего напряжения на привод осуществляется при помощи магнитных пускателей.

Для операций выдвижения, задвижения, а также выполнения захвата деталей используем гидроприводы, состоящие из гидроцилиндров и гидрораспределителей, управляемых электромагнитами.

Устройства, обеспечивающие движения механической части системы, пространственно расположены на промышленном роботе.

2.2 Выбор технических средств

Современный рынок средств автоматизации предлагает широкий спектр технических и программных средств для построения надежных и удобных в эксплуатации систем.

2.2. 1 Программируемый логический контроллер

Контроллер ПЛК110 предназначен для создания систем автоматизированного управления технологическим оборудованием в энергетике, на транспорте, в том числе железнодорожном, в различных областях промышленности, жилищно-коммунального и сельского хозяйства. Контроллер ПЛК110 может быть применен на промышленных объектах.

Логика работы ПЛК110 определяется потребителем в процессе программирования контроллера. Программирование осуществляется с помощью программного обеспечения CoDeSys2.3. При этом поддерживаются все языки программирования, указанные в МЭК 61131-3.

Контроллер ПЛК110 может быть использован как:

1. специализированное устройство управления выделенным локализованным объектом;

2. устройство мониторинга локализованного объекта в составе комплексной информационной сети;

3. специализированное устройство управления и мониторинга группой локализованных объектов в составе комплексной информационной сети.

Технические характеристики:

1. Напряжение питания постоянного тока (номинальное 24В): от 22 до 28 В.

2. Потребляемая мощность не более 35 Вт.

3. Аккумулятор резервного питания LIR2477 (срок службы зависит от условий эксплуатации, но не более 5 лет)

4. Количество входов 36, из них быстродействующих 4.

5. Напряжение питания дискретных входов 24±3 В.

6. Максимальный входной ток дискретного входа не более 7 мА.

7. Уровень сигнала «логической единицы» для постоянного напряжения 15…27 В, ток в цепи не менее 4,5 мА (не менее 3 мА для быстродействующих входов).

8. Уровень сигнала «логического нуля» для постоянного напряжения 0…5 В, ток в цепи не более 1,5 мА.

9. Подключаемые входные устройства:

· Коммутационные устройства (контакты кнопок, выключателей, герконов, реле и т.п.);

· Датчики, имеющие на выходе транзистор n-p-n или p-n-p-типа с открытым коллектором;

· Дискретные сигналы 24±3 В.

10. Количество релейных выходных каналов 24.

11. Интерфейсы связи:

· RS-485. Количество 2.

· RS-232. Количество 1.

· RS-232-Debug. Количество 1.

· Ethernet 100 Base-T. Количество 1.

· USB-Device. Количество 1.

12. Центральный процессор RISC-процессор на базе ядра ARM-9, 32 разряда, 200 МГц.

13. Объем оперативной памяти 8 Мб (SDRAM), из них 1 Мб для кода пользовательской программы, 128 кб для переменных пользовательской программы.

14. Время выполнения одного цикла программы:

· Минимальное (нестабилизируемое) - 250 мкс;

· Установленное по умолчанию (стабилизированное) - 1 мс (настраивается в окне «Конфигурация ПЛК ПО CoDeSys).

Питание контроллера ПЛК110-24.60.Р. рекомендуется осуществлять от локального источника подходящей мощности, установленного совместно с контроллером в шкафу электрооборудования. При питании от распределенной сети требуется устанавливать перед контроллером сетевой фильтр, подавляющий микросекундные импульсные помехи.

Степень защиты корпуса IP20 со сторон передней панели, IP00 со стороны клемм.

Рисунок 4 - Схема расположения контактов и назначение клемм на ПЛК110-24.60.P.



Рисунок 5 - Схема подключения к дискретным входам датчиков, имеющих на выходе транзисторный ключ n-p-n типа.

2.2. 2 Магнитные пускатели

Магнитный пускатель - исполнительное устройство, предназначенное для включения/выключения трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Рука промышленного робота должна выполнять передвижения вправо и влево. Для этой цели необходимы электроприводы. Электроприводы требует в свою очередь наличия магнитных пускателей.

Данный магнитный пускатель имеет следующие технические характеристики:

- номинальное рабочее напряжение переменного тока: 220 В;

- номинальный рабочий ток: 9 А;

- номинальная мощность по категории применения АС-3: 2,2-5,5 кВт;

- номинальное напряжение катушки управления: 220 В;

- мощность потребления катушки: 60 ВА;

- температура окружающей среды: от -40єС до +50єС;

- степень защиты по ГОСТ 14254-96: IP20;

- количество и вид контакторов: 1з (замыкающий).

По своим конструктивным и техническим характеристикам контакторы малогабаритные серии КМИ соответствуют требованиям международных и российских стандартов МЭК60947-4-1-2000, ГОСТ Р50030.4.1-2002.

2.2. 3 Гидрораспределители

В курсовом проекте необходимо использовать гидрораспределители: для задвижения рук промышленных роботов, для выдвижения рук промышленных роботов, для зажимов деталей схватами рук, для разжимов деталей схватами рук.

Выбираем гидрораспределители с электромагнитным управлением

РЕ 10.3-DQФГ-1УХЛ.[6]

Техническая характеристика:

1. Давление на входе, номинальное 32МПа

2. Максимальный рабочий ход жидкости 80 л/мин

3. Время срабатывания:

· Включение не более 60мс

· Выключение не более 30мс

4. Напряжение питания электромагнита 24В

2.2. 4 Бесконтактные путевые выключатели

Для получения информации о состоянии ПР (поворот ПР, выдвижение/задвижение руки, зажим/разжим схватов ) и накопителей используем бесконтактные путевые выключатели (BQ1-BQ14).

Выбираем выключатель ВПБ18101-112110-04 (Рисунок 7).

Технические характеристики:

1. Напряжение питания постоянного тока, В 15-35

2. Максимальный ток нагрузки, А 0,2

3. Коэффициент пульсации напряжения питания, не более 0,1

4. Потребляемая мощность, Вт, не более (при напряжении питания 24 В) 0,48

5. Изоляция сухих, не бывших в эксплуатации выключателей, выдерживает в течение 1 мин испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц, В 500

6. Вероятность безотказной работы за 6000 ч при доверительной вероятности 0,8, не менее 0,9

Условия эксплуатации:

1. Диапазон рабочих температур от -25 до 700С.

2. Окружающая среда, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы, изоляцию, пластмассу и токопроводящей пыли в концентрациях, снижающих параметры выключателей в недопустимых пределах.

3. Степень защиты выключателей от воздействия внешней среды IР65 по ГОСТ 14255-69.

4. Рабочее положение выключателей в пространстве любое.

2.2. 5 Электромагниты

Электромагнит «с мокрым якорем» типа ПЭ 35 предназначен для дистанционного управления гидрораспределителями и другой гидроаппаратурой с условным проходом Ду=6 мм, рассчитаны для включения в сеть постоянного или переменного тока, стандартных и редко применяемых напряжений (Рисунке 8).

Выводы катушки выполняются соединителем электрическим 2РМГ прямым или угловым. Электромагниты с соединителем 2РМГ рекомендуется использовать для гидросистем строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других мобильных машин. Постоянным потребителем электромагнитов с соединителем 2РМГ являются предприятия военно-промышленного комплекса. Применение передовых технологий позволяет изготавливать электромагниты с более высокими характеристиками и по более низким ценам, чем у других производителей.

Техническая характеристика:

1. Удерживающая сила 56 Н

2. Номинальный ход якоря 2,5+0,1 мм

3. Масса электромагнита 0,48 кг

4. Полный ход якоря 6,0+0,6 мм

5. Потребляемая мощность 30, 40 Вт

6. Допустимое давление рабочей жидкости в полости перемещения

якоря 6 Мпа

7. Режим работы 100(40) ПВ%

8. Номинальное тяговое усилие 32, 30 Н

9. Время срабатывания 0,04 сек

2.2. 6 Кнопки

Кнопка AEAL-22 применяется в электрощитах, промышленном оборудовании и на объектах энергоснабжения. Кнопки управления предназначены для оперативного управления контакторами (магнитными пускателями) и реле автоматики в электрических цепях переменного тока частотой 50 Гц, напряжением до 660 В или постоянного тока напряжением до 400 В (рисунок 9).

Кнопка с грибовидным толкателем красного цвета, который фиксируется в нажатом положении. Для расфиксации необходимо повторно нажать толкатель.

Кнопки состоят из двух узлов - быстросъемной головки и контактного модуля. Контактная группа черного цвета замыкающая (1з), коричневого цвета - размыкающая (1р).

Технические характеристики:

1. Количество и род контактов 1«З» + 1«Р»

2. Номинальный рабочий ток контактов, А 10

3. Диаметр установочного отверстия, мм 22

4. Степень защиты механизма IP 40

5. Механическая износостойкость, тыс. циклов 100

6. Коммутационная износостойкость, тыс. циклов 100

7. Диапазон рабочих температур, °С -10...+40

2.2. 7 Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (выключатели, автоматы) являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при возникновении токов короткого замыкания и перегрузок, чрезмерного понижения напряжения питания, изменения направления мощности и т.п. Возможно использование выключателя для нечастых коммутаций номинальных токов нагрузки (6-30 раз в сутки). Некоторые выключатели позволяют производить редкий запуск и останов асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором (в заданной категории применения).

Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного управления, однако многие типы имеют электромагнитный или электродвигательный привод, что дает возможность управлять ими на расстоянии. Выберем автоматический выключатель ВА 51-25-3400 10Р (Рисунок 10.) [10]

Технические характеристики:

1. Номинальный ток 31,5А.

2. Номинальное напряжение 660В

3. Предельная коммутационная способность 5кА

4. Габаритные размеры 100х52х77



2.2. 8 Источники питания

Для обеспечения питающими напряжениями входных и выходных цепей, а также питания самого управляющего контроллера необходимо подобрать источник питания постоянного тока.

Для исключения влияния помех выходных цепей на входные необходимо выбрать два отдельных источника питания постоянного тока.

1 Одноканальный блок питания ОВЕН БП30Б-Д3.

Блок питания БП30 предназначен для питания стабилизированным напряжением постоянного тока широкого спектра радиоэлектронных устройств (релейной автоматики, контроллеров, датчиков и т. п.).[11]

Применяется для построения систем электропитания различной сложности, в том числе распределенных.

Основные функции блока питания:

· Преобразование переменного (постоянного) напряжения в постоянное стабилизированное напряжение;

· Защита от перенапряжения и импульсных помех на входе;

· Защита от перегрузки, короткого замыкания и перегрева;

· Ограничение пускового тока;

· Индикация о наличии напряжения на выходе;

· Регулировка выходного напряжения с помощью внутреннего подстрочного резистора в диапазоне ±8 % от номинального выходного напряжения с сохранением мощности.

Технические характеристики:

1. Входное напряжение:

· постоянного тока 110…370 В.

· переменного тока 90…264 В.

2. Частота входного напряжения переменного тока 47...63 Гц.

3. Выходное напряжение 24 ± 1%В.

4. Максимальный ток нагрузки Imax 1,25 А.

5. Потребляемый ток 0,55...0,23 А.

6. Порог срабатывания защиты по току 1,4 Imax.

7. Нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения питания ±0,2 %.

8. Нестабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки 0,1Imax до Imax ±0,2 %.

9. Коэффициент температурной нестабильности выходного напряжения в рабочем диапазоне температур ±0,015 %/°С.

10. Электрическая прочность изоляции (действующее значение):

· вход - выход 3 кВ;

· вход - корпус 1,5 кВ.

11. Масса, не более 0,18 кг.

12. Габаритные размеры 57х90х58 мм.

13. Степень защиты корпуса IP20.

Условия эксплуатации:

1. Температура окружающего воздуха -20…50°С;

2. Атмосферное давление 86…106,7 кПа

3. Относительная влажность воздуха (при +25°С и ниже без конденсации влаги) не более 80%

2. Источник питания SE-600-24. [12]

Техническая характеристика:

1. Мощность: 600 Вт.

2. Количество выходов: 1.

3. Канал 1: Uвых=24 В, Iвых=0...25 А.

4. Механическая подстройка выходного напряжения: ± 10%.

5. КПД: 87 %.

6. Уровень пульсаций (размах): 150 мВ.

7. Электрическая прочность изоляции: вход-выход 3000 В AC, вход-земля 1500 В AC.

8. 1 фазное подключение.

9. Входное напряжение AC: 90...132 или 180...264 В (переключатель) (Номинальное: 230 В).

10. Входное напряжение DC: 254...370 В.

11. Встроенный вентилятор.

12. Комплекс защит от: короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения, перегрева.

13. Габариты: 247 x 127 x 63.5 мм.

14. Диапазоны температур работы: -20...60 °C, хранения: -40...85 °C.

штамповка автоматизация роботизированный технологический

2.3 Разработка и анализ алгоритма управления

Таблица 2 - Таблица входных сигналов.

№ п/п	Наименование входного сигнала	Условное обозначение	Обозначение источника входного сигнала	Адрес
1	Наличие детали в накопителе 1	KНД1	BQ 1	%IX0.0.0
2	Наличие детали в накопителе 3	KНД2	BQ 2	%IX0.0.1
3	Рука ПР1 выдвинута	KВДВ1	ВQ 3	%IX0.0.2
4	Рука ПР2 выдвинута	KВДВ2	ВQ 4	%IX0.0.3
5	Рука ПР1 задвинута	KЗДВ1	ВQ 5	%IX0.0.4
6	Рука ПР2 задвинута	KЗДВ2	ВQ 6	%IX0.0.5
7	Рука ПР1 разжата	KРАЗ1	ВQ 7	%IX0.0.6
8	Рука ПР2 разжата	KРАЗ2	ВQ 8	%IX0.0.7
9	ПР1 у накопителя 1	KПР1Н1	BQ 9	%IX0.0.8
10	ПР1 у пресса 1	KПР1П1	BQ 10	%IX0.0.9
11	ПР1 у накопителя 2	KПР1Н2	BQ 11	%IX0.1.0
12	ПР2 у накопителя 3	KПР2Н3	BQ 12	%IX0.1.1
13	ПР2 у пресса 2	KПР2П2	BQ 13	%IX0.1.2
14	ПР2 у накопителя 2	KПР2Н2	BQ 14	%IX0.1.3
15	Окончание рабочего хода пресса 1	Конец РХП1	С управляющего устройства прессом 1	%IX0.1.4
16	Окончание рабочего хода пресса 2	Конец РХП2	С управляющего устройства прессом 2	%IX0.1.5
17	Пуск	SB1	С пульта оператора	%IX0.1.6
18	Стоп	SB2	С пульта оператора	%IX0.1.7
19	Разрешение цикла	RC	От системы обеспечения безопасной работы	%IX0.1.8

Таблица 3 - Таблица выходных сигналов.

№ п/п	Наименование выходного сигнала	Условное обозначение	Источники выходных сигналов	Адрес
1	Поворот руки ПР1 влево	ПОВ ПР1 ВЛ	KM1	%QX1.0.0
2	Поворот руки ПР2 влево	ПОВ ПР2 ВЛ	KM2	%QX1.0.1
3	Поворот руки ПР1 вправо	ПОВ ПР1 ВП	KM3	%QX1.0.3
4	Поворот руки ПР2 вправо	ПОВ ПР12 ВП	KM4	%QX1.0.4
5	Выдвижение руки ПР1	ВДВ ПР1	YA1	%QX1.0.5
6	Выдвижение руки ПР2	ВДВ ПР2	YA2	%QX1.0.6
7	Задвижение руки ПР1	ЗДВ ПР1	YA3	%QX1.0.7
8	Задвижение руки ПР2	ЗДВ ПР2	YA4	%QX1.0.8
9	Разжим схвата руки ПР1	РАЗ ПР1	YA5	%QX1.0.9
10	Разжим схвата руки ПР2	РАЗ ПР2	YA6	%QX1.1.0
11	Зажим схвата руки ПР1	ЗЖ ПР1	YA7	%QX1.1.1
12	Зажим схвата руки ПР2	ЗЖ ПР2	YA8	%QX1.1.2
13	Рабочий ход пресса 1	РХП1	Управляющее устройство прессом 1	%QX21.1.3
14	Рабочий ход пресса 2	РХП2	Управляющее устройство прессом 2	%QX1.1.4

Как видно из таблиц 2 и 3 получается 19 входных и 14 выходных сигналов. Используя введённые обозначения для входных и выходных сигналов, и в соответствии с приведённым циклом работы РТК штамповки в таблице 1 составим циклограмму работы РТК штамповки. Циклограмма работы РТК штамповки приведена в графической части курсовой работы лист 1.

2.4 Разработка программы управления

Программа управления была разработана в среде CoDeSys v2.3 на языке LD. CoDeSys - это современный инструмент для программирования контроллеров. CoDeSys предоставляет программисту удобную среду для программирования контроллеров на языках стандарта МЭК 61131-3.

CoDeSys поддерживает следующие языки:

· Instruction List (IL);

· Structured Text (ST);

· Sequential Function Chart (SFC);

· Function Block Diagram (FBD);

· Ladder Diagram (LD).

В программе CoDeSys присутствует режим эмуляции. Во время эмуляции созданная программа выполняется не в ПЛК, а на компьютере в программе CoDeSys. В этом режиме допустимы все функции online, что позволяет проверить логическую правильность программ, не используя контроллер.

Программа управления РТК штамповки приведена в приложении.



Заключение

В данной курсовом проекте была разработана система управления РТК штамповки на базе контроллера ОВЕН ПЛК110-24-60.Р.

Данная разработка позволяет снизить долю ручного труда и экономические затраты, повысить производительность работы. Возможно, использовать данную систему в качестве составной части более сложной системы.



Список используемой литературы

1. Сбродов Н.Б. Методические указания к курсовому проектированию для студентов направления 220301-“Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)”. - Курган: КГУ, 2005.

2. ПЛК110 Контроллер программируемый логический. Руководство по эксплуатации.

3. Программирование ОВЕН ПЛК110 и ОВЕН ПЛК160. Руководство пользователя версия 1.9.

4. Руководство пользователя по программированию ПЛК в CoDeSys v2.3.

5. http://www.ielectro.ru

6. http://izoterm.ucoz.ua/

7. http://kiev.prom.ua

8. http://www.kontaktor-m.ru

9. http://b-k-r.ru

10. http://www.td-antel.com

11. http://www.owen.ru

12. http://www.npoatom.ru



Приложение

Программа управления РТК штамповки

 

Размещено на Allbest.ru