Контроллер SIEMENS для управления электроприводами станка 1620ГФ1

Описание

Контроллер SIEMENS применяется для управления электроприводов станка, который уменьшает количество брака изготавливаемых деталей на производстве.

Разработана основная часть. Выполнен анализ технологического процесса изготовления детали. Деталь «Крышка заднего подшипника» 32.33.944.01.06-4 предназначена для фиксации подшипника в посадочном месте, а также предотвращает попадание грязи в подшипник. Для ее изготовления используется Сталь 20.

Установлен тип производства – среднесерийное. Годовой выпуск изделий составляет 750 шт, размер партии – 29,64 шт, количество партий 25.

Сделан выбор прогрессивного метода получения заготовки и ее конструирование. Рассмотрены два способа получения заготовки: объемная горячая штамповка на горизонтально-ковочной машине и получение заготовки из листового проката. Для двух вариантов рассчитаны коэффициенты использования материала: 0,67 и 0,4. Принят метод объемной горячей штамповки.

Определено содержание и структура заданной технологической операции. Процесс изготовления детали включает в состав операции: 005 и 010 Фрезерная. Выполняется на станке 1620ГФ1. Он оснащен устройством автоматической обработки координатных перемещений. Устройство ЧПУ - контурное типа Н33-2М. Для обработки детали применяется инструмент: фрезы, сверла, зенковка, зенкер.

Выполнен расчет режимов резания. Для операции 015 Фрезерная, при которой осуществляется фрезерование поверхности 150х90 мм, определены параметры: глубина фрезерования при первом проходе 5,0 мм, при втором 0,5 мм, подача на зуб 0,13 мм/зуб и 0,06 мм/зуб, скорость резания 428 м/мин и 717 м/мин, число оборотов 2700 об/мин и 3000 об/мин, мощность 5,3 кВт и 1,6 кВт. Штучно-калькуляционное время равно 9,1 мин.

Проведена разработка управляющей программы на заданную технологическую операцию в системе «Электроника НЦ-31».

Выполнено проектирование контроллера для управления электроприводами. В качестве системы управления применены комплектные тиристорные электроприводы постоянного тока, имеющие широкий диапазон плавного регулирования частоты вращения и высокую степень стабилизации частоты вращения.

Сделаны предварительные расчеты по выбору элементов системы управления. Определена эквивалентная мощность 1,9 кВт. Выбраны: двигатель типа ПБСТ-62, тахогенератор ПТ-1, трансформатор типа ТСП – 16/0,7, вентиль Т112. Определены расчетные параметры якорной цепи:

Проведен расчет статических показателей элементов САУ. По результатам установлено, что в системе обеспечивается поддержание скорости в статическом режиме с ошибкой, не превышающей допустимую равную 0,1 как для верхнего, так и для нижнего пределов диапазона регулирования.

При расчете динамики принятой САР выполнен анализ ее устойчивости, рассмотрен синтез корректирующего устройства и преобразование аналогового регулятора в цифровой.

Сделан анализ существующих средств автоматизации. В качестве измерительного устройства выбран датчик скорости для весового ленточного дозатора МD-36. Передача его сигналов выполняется в преобразователь, предназначенный для расчета количества транспортируемого материала. Он устанавливается прямо на вал привода или на концевой (направляющий) ролик. Его применение обеспечивает точный результат без влияния проскальзываний или образования наслоений материала. Управляющими контроллерами являются контроллеры безопасности UE 100, представляющие собой технологические устройства для специальных применений в сетях средней сложности. Они используются для замены традиционных релейных блоков. Приняты контроллеры: UE 440/470, GranchSBTC2-PB, AVR-микроконтроллер.

Составлен раздел с описанием организации рабочего места оператора.

Выполнено технико-экономическое обоснование проекта. Определены параметры: затраты на разработку программного обеспечения 245180 руб, экономический эффект от разработки 132754 руб, срок окупаемости 22 месяца.

В проекте проведено исследование применения контроллера SIEMENS для управления электроприводами станка 1620ГФ1, в ходе которого установлена эффективность его использования.