Внедрение системы управления станком СФКТ-30

Для этого была поведена большая подготовительная работа. Запущены в производство первая очередь гальванических покрытий и обработки деталей из алюминиевых и титановых сплавов, линии люминисцентного контроля и конверсионного покрытия. Проведена реконструкция цеха сборки компонентов.

Сформирована база нормативной документации. Проведена аттестация 48 процессов по всем необходимым технологическим операциям. Проведена сертификация системы менеджмента качества.

Иркутский авиационный завод приступил к производству легкого летательного аппарата автожир А-002М. Это собственная разработка легкой авиации Иркутского авиационного завода. Автожир полностью спроектирован с использованием компьютерных технологий. Он прост в пилотировании и эксплуатации. Его двигатель работает на автомобильном бензине А-98. Автожир предназначен для выполнения широкого круга задач: учебно-тренировочные полеты; контроль состояния нефти и газопроводов, объектов топливно-энергетического комплекса; личные и деловые цели и другое.

Большое внимание на ИАЗ уделяется развитию технологий производства, модернизации оборудования и развитию научно-производственной базы. На проведение технического перевооружения ежегодно инвестируются десятки миллионов долларов. Развитие ключевых компетенций (технологий), - одна из главных задач, стоящих перед предприятием. Это основные технологии, обеспечивающие производство современных самолетов с требуемым качеством и эффективностью. Наиболее эффективные из них: полномасштабное применение сквозных цифровых технологий проектирования и подготовки производства; широкое применение высокоскоростной механообработки деталей из алюминиевых, титановых сплавов и сталей; использование автоматизированных процессов раскроя, гибки, формовки, обтяжки листовых заготовок; применение автоматизированной высокоточной разделки отверстий для установки крепежа и клепки; использование автоматизированных технологий химфрезерования, нанесения покрытий, люминисцентного контроля и другое.

Внедрение всех этих технологий и их эффективное использование позволяют провести техническое перевооружение завода для выпуска перспективной авиационной техники, конкурентоспособной на мировом рынке.

Одно из ключевых направлений – развитие информационных технологий.

Внедрение информационных технологий на ИАЗ направлено на эффективное управление производственными и обеспечивающими процессами и рациональное использование финансовых, материальных, трудовых ресурсов. Это, в первую очередь, проведение опытной эксплуатации по проектам «Цеховое управление и контроль качества», «Учет затрат», «Производственное планирование». Большой объем работ предстоит выполнить по внедрению СУБДП и разработке следующих стадий этого проекта.

Основу современной производственной программы ИАЗ составляют многоцелевые истребители Су-30МК и Су-30СМ, учебно-боевые самолеты нового поколения Як-130, компоненты для пассажирских самолетов Airbus A320.

Завод разворачивает производство пассажирских самолетов семейства МС-21 на фоне сохранения объемов выпуска военной продукции.

Специальная часть проекта

2.1 Описание системы управления станком СФКТ-30 с удалённым доступам и мониторингом температурного режима

Станок СФКТ-30 рисунок 1, предназначен для формообразования концов труб из алюминиевых сплавов методом непрерывно - последовательного деформирования с местным нагревом и перемещением заготовки в очаг деформации на величину, необходимую для получения за концовки нужной формы и размеров.

Рисунок 1 – СФКТ-30

2.1.1 Система управления станком СФКТ-30

Рисунок 2 – Управление механизмами станка при помощи пульта управления

Для включения станка необходима произвести общий пуск поворотом ключа «РАЗРЕШ.РАБОТЫ» вправо, рисунок 2. При этом должно загорится только зеленая лампочки «ГОТОВНОСТЬ» и «ИСХОДНОЕ». Переключатели «ФИКСАТОР 1-ГО ЛЮН.», «ФИКСАТОР 2-ГО ЛЮН.», «НАЛАДКА ЗАТВОР» и «НАЛАДКА ОХЛОДИТ.» должны находится в отключенном состояние - включенное состояние сигнализируется подсветкой переключателя. Переключатель «НАЛ. АВТ.». Если горит красная лампочка «ВКЛЮЧИ ВОДУ» - обеспечьте подачу воды в индуктор. Затем, нажать кнопки «НАГРЕВ», включите индуктор в сети и ожидайте прогрева матрице осуществляется на дисплее регистрирующего прибора-регулятора «Термодат 19К5» установленный над пультом управления показан на рисунке 3.

Рисунок 3 – Дисплей и меню регистрирующего прибора Термодат

Для изменения уставки рабочей температуры необходиманажать кнопку «MENU» на передней панели прибора «Термодат» в открывшемся меню стрелками (   ) выбрать пункт «Регулирование» и нажать кнопку «ОК».

2.2.2 Удаленный доступ и мониторинг температурного режима

Программа «TermodatNet» обеспечивает взаимодействие пользователя с сетями приборов «Термодат» объединенных двухпроводными линиями по интерфейсу RS-485. Позволяет принимать и накапливать текущие измерения температуры, а также отображать текущие и сохраненные ранее результаты измерений в цифровом и графическом виде.

Через PS-485 передается данные на ПК через кабельную систему, что дает ряд преимуществ:

1. мгновенное получение данных;

2. отсутствие необходимости близкого расположения ПК к оборудованию (в случае использования стандарта RS-485 длинна кабеля может составлять до 1200 метров);

3. расширяемость готовой кабельной системы (стандарт RS-485 позволяет работать с 256 узлами в сети);

Из недостатков можно выделить:

4. необходимость прокладки кабельной системы от объекта управления до ПК;

Программа может раздавать измерения клиентам сетей Ethernet, выступать в роли TCP/IP сервера. Программа может показывать измерения с приборов «Термодат» удаленно через сетиEthernet как клиент TCP/IP.

Обмен данными с приборами «Термодат» возможен через USB разъемы ПК при помощи конвертора интерфейса RS485 в USB, например, СК201 предприятия «Системs контроля». Для корректного обмена в системе должны быть установлены драйверы конвертора «USBSerialConvertor» и драйвер устройства «USBSerialPort», который эмулирует работу RS232 порта при подключении через USB-порт.

2.2 Обзор технологии построения системы управление станком СФКТ-30

В качестве прибора для управления и регистрации был выбран прибор фирмы «Системы контроля». Приборостроительное предприятие «Системы контроля» специализируется на разработке, производстве и продаже приборов для автоматизации промышленных производств.

Основной продукцией предприятия являются приборы для измерения и регулирования температуры, влажности, вакуума под маркой ТЕРМОДАТ© и МЕРАДАТ©. Модельный ряд приборов, производимых данной компанией, охватывает как простейшие одноканальные измерители, так и сложные многоканальные регуляторы с большим графическим дисплеем.

Был выбран прибор серии «Термодат-19К5» так как он обладает всеми необходимыми функциями:

- четырехканальный прибор. На дисплей может выводиться информация по всем каналам одновременно, либо подробно по одному каналу;

- может управлять как печью, так и охладителем (холодильник, вентилятор), можно использовать прибор в качестве электронного самописца для измерения температуры и записи в архив;

- обладает четырьмя входными и пятью выходными каналами;

- имеет возможность подключения к ПК;

- поддерживает ПИД закон регулирования;

- является электронным самописцем;

«Термодат-19К5» предназначен для измерения и регулирования температуры. Регулирование температуры осуществляется по программе – графику технологического процесса. Программа может содержать участки роста и снижения температуры с заданной скоростью, а также участки поддержания температуры в течение заданного времени. Запуск программ происходит из меню прибора, по нажатию кнопки, подключенной к дискретному входу или по интерфейсу RS485.

В приборе реализовано несколько методов управления мощностью. Это пропорционально – интегрально - дифференциальный закон (ПИД) и двухпозиционный закон.

Термодат-19К5 имеет универсальные измерительные входы (по числу каналов), дискретный вход и несколько выходов (по числу каналов). Универсальные входы предназначены для подключения температурных датчиков.

 В зависимости от модели выходы могут быть: реле, транзисторные, симисторные и аналоговые. Дискретный вход может быть использован для включения и выключения регулирования.

Прибор может управлять как нагревательными (например, ТЭН), так и охладительными (вентилятор, компрессор) устройствами.

Внешний вид прибора показан на рисунке 4.

Рисунок 4 – Лицевая и задняя панели прибора.

Термодат-19К5 имеет развитую систему аварийной и предупредительной сигнализации. Это пять различных типов сигнализации, а также сигнализация об обрыве датчика и неисправности контура регулирования.

Прибор снабжен интерфейсом RS485 для связи с компьютером. Уставки температуры и другие параметры прибора могут задаваться и редактироваться с компьютера. Для подключения к компьютеру необходим преобразователь интерфейса USB/RS485.

Допустимая длина линии RS485 - до 1200 метров.

Компьютерная программа «TermodatNet» позволяет организовать автоматический опрос нескольких приборов, наблюдать на экране компьютера графики температур, получать из приборов архивные записи, распечатывать и сохранять данные в различных форматах.

Прибор оборудован архивной памятью для записи графика температуры.

Измеренная температура записывается во встроенную Flash память с привязкой к реальному времени и календарю. Период записи от 1 сек до 12 часов.

Архив позволяет записать 1 млн точек. Архив может быть просмотрен непосредственно на приборе в виде графика или передан на компьютер.

Технические характеристики. Диапазон температур измерения: от -270°С до 2500°С, (зависит от типа датчика). Напряжение питания: номинальное ~ 220В, допустимое ~160…250В. Потребляемая мощность: не более 10 Вт. Корпус: металлический, для щитового монтажа. Дисплей: графический жидкокристаллический количество точек 320х240, размер экрана 120х90 мм. Габаритные размеры: лицевая панель 96х96мм., глубина 92мм, вырез в щите 92х92мм. Масса: не более 1 кг. Условия эксплуатации: от +5ºС до +40ºС, влажность от 5 до 80%.

Технологическая часть 

Внедрение системы управления станком СФКТ-30

Изначально стоял прибор ФЩЛ для регулировки температурного режима в печи (рисунок 5).

Устройства контроля и регистрации ФЩЛ Государственной системы промышленных приборов и предназначены для контроля, регистрации и регулирования температуры, давления, уровня, расхода и других параметров технологического процесса.

Рисунок 5 – ФЩЛ прибор

   Мониторинг температурного режима осуществлялся через Диск-250.

Приборы регистрирующие Диск-250 применяются для снятия показаний от термопар, термопреобразователей сопротивления (напряжения, тока), от тензорезисторов, от пирометров радиационных с целью измерения, регистрации, сигнализации и регулирования параметров технических процессов (температуры, давления, уровня, расхода) на различных этапах производства во многих отраслях промышленности, таких, например, как металлургия, энергетика, химическая и нефтехимическая промышленность, нефтеперерабатывающая, пищевая и многие другие виды промышленности, где необходимы надежные и точные показывающее-регистрирующие аналоговые приборы. Устройство изображено на рисунок 6, в этом году было принята решение заменить все старое оборудование на более новое, произошло внедрение прибора «Термодат» и ПК, к станку СФКТ-30 рисунок 7.

Рисунок 6 – Термодат подключений к станку СФКТ-30

3.1.1 Выбор регистрации температурного режима

Для регистрации температурного режима в печи был выбран электронный способ, так как он имеет ряд достоинств относительно бумажной регистрации и регистрации посредством flashнакопителя, а также исключает риск потерь измеренной информации с печи. Так же была оставлена бумажная регистрация для более жесткого контроля температурного режима.

Для управления печью был выбран ПИД закон регулирования так как он обеспечивает значительно более высокую точность поддержания температуры, чем двухпозиционный.

3.1.2 Регулирование температурного режима

Нагревательные устройства разной конструкции и назначения используются во многих отраслях производства. Обычно они входят в технологические линии и работают в одном темпе с основным оборудованием. Это следует учитывать при регулировании режима печей. Печи большую часть времени работают в переходных режимах из-за нестабильности темпа посада и выдачи заготовок, изменения их сортамента, геометрических, теплотехнических и других параметров.

Высокие требования, которые предъявляются к системам управления печами, обусловлены тем, что допущенные при нагреве металла ошибки практически неисправимы и определяют низкое качество продукции, вызывают поломки оборудования.

Система регулирования выполняет следующие функции:

- обеспечение безопасности режима нагрева заготовок и надежности работы оборудования;

- нагрев заготовок до заданной температуры и допустимого перепада температур по сечению заготовок;

- обеспечение бесперебойной работы прокатного стана;

- снижение удельного расхода топлива и угара металла.

Принцип регулирования температурного режима заключается в следующем: с первичного преобразователя (термопара), помещенного в зону нагрева, считывается температура и передается на прибор «Термодат».

Рисунок 7– Диск 250

Мы поможем в написании ваших работ!