Автоматизированная система управления прессово-штамповочной линией по производству колец для крышек металлических банок

ВВЕДЕНИЕ 3
1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ управления ПРЕССОВО–ШТАМПОВОЧНОЙ ЛИНИЕЙ 7
1.1 Автоматические линии: понятие и классификация 7
1.2 Выбор оптимального варианта построения автоматических линий 13
1.3 Требования к технологическому процессу, конструкции штампов и оборудованию при создании линий 18
2. РАЗРАБОТКА СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ И ВЫБОР АППАРАТНЫХ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ 30
2.1 Разработка структурной электрической схемы автоматизированной системы управления прессово-штамповочной линией 30
2.3 Выбор аппаратных и программных средств 35
3 АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ 53
3.1 Схема алгоритма первичного запуска линии 53
3.2 Схема алгоритма процесса штамповки 54
3.3 Расчеты электродвигателя для ленточного конвейера 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 75
ПРИЛОЖЕНИЕ В 77
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 79
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 80

Весь текст будет доступен после покупки

Штамповка – это высокопроизводительный процесс обработки металлов давлением, лежащий в основе массового изготовления точных и прочных деталей. Его промышленное значение заключается в способности не просто придавать металлу сложную форму, но и существенно улучшать его механические свойства (прочность, износостойкость) за счет контролируемого пластического деформирования и создания благоприятной структуры материала.
Автоматизация этих процессов является мощным инструментом для повышения эффективности производства. Она приводит к:
– Росту производительности и повышению качества продукции.
– Оптимизации использования трудовых ресурсов.
– Снижению энергопотребления и расхода материалов.
В совокупности это дает значительный экономический эффект, что служит главным показателем целесообразности внедрения новой техники.
Актуальность. Важнейшим условием для роста производительности является увеличение коэффициента загрузки оборудования, достичь которого можно за счет обеспечения непрерывности технологического процесса. Это напрямую влияет на три ключевых показателя: производительность, экономичность и качество. Например, процесс штамповки колец для банок идеально подходит для автоматизации, так как состоит из малого числа легко интегрируемых операций.
Хотя внедрение современных систем управления требует первоначальных инвестиций в переоснащение, их использование быстро окупается. Экономический эффект от применения микроконтроллеров достигается за счет:
– Сокращения некачественной продукции;
– Роста производительности;
– Внедрения новых технологических решений и методов.
Еще одним важным аспектом автоматизации является рационализация рабочих мест. Грамотная планировка и оснащение современными пультами управления создают условия для бесперебойной работы, что повышает производительность труда и сокращает непроизводственные потери времени. Кроме того, использование современной элементной базы снижает эксплуатационные затраты на техническое обслуживание и диагностику оборудования.
Объект исследования
Технологический процесс холодной штамповки на автоматической прессово-штамповочной линии.
Предмет исследования
Методы, средства и алгоритмы автоматизации управления технологическим оборудованием (пресс, средства транспортировки, загрузки и разгрузки) в составе прессово-штамповочной линии.
Цель работы
Разработка и обоснование проекта автоматизированной системы управления (АСУ) для прессово-штамповочной линии, направленной на повышение эффективности, надежности и качества технологического процесса холодной штамповки.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ управления ПРЕССОВО–ШТАМПОВОЧНОЙ ЛИНИЕЙ
1.1 Автоматические линии: понятие и классификация
Наиболее современная форма автоматизации является комплексная автоматизация и создание автоматических линий. Если сравнивать с автоматизированной системой отдельных прессов автоматизация поточных линий обеспечивает более высокую технико–экономическую эффективность, так как пропадает необходимость в ручном труде при передаче заготовки от пресса к прессу и, следовательно, появляется возможность исключить человека и всего производственного цикла. Необходим лишь сотрудник для управления автоматизированной системой [1].
При создании таким автоматических линий штамповочного производства необходимо выбрать:
– способ подачи заготовок в штамп;
– систему, которая фиксирует заготовки на позиции обработки;
– способ при помощи которого детали будут удаляться из штампа и транспортироваться на следующею позицию;
– методы автоматического контроля положения детали и автоматической блокировки, обеспечивающей безаварийную работу всех линии.
В зависимости от степени механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций возможно создание автоматических, автоматизированных (полуавтоматических) и механизированных линий.
Автоматические линии – это линии, процессы управления. На таких линиях изготовление деталей, их качество и определенная производительность полностью обеспечивается без какого–либо вмешательства человека, за сотрудником сохраняется лишь функция наблюдения за работой линии и ее отдельных устройств, и механизмов.
Автоматизированные (полуавтоматические) линии – это линии, которые осуществляют все свои операции механизмами, у которых принцип работы построен в автоматическом режиме, а рабочий лишь следит за правильностью выполнения операции, может подправить детали в штампе в случае каких–либо сбоев и управляет работой всех прессов[1].
Механизированные линии – это линии, в которых одновременно с автоматизированными приемами остаются и ручные при обслуживании штампом, и управляет работой прессов. Можно выделить отличительные особенности данных линий – возможность транспортировки деталей без сохранения строгой ориентации, так как саму укладку и фиксацию детали на позиции обработки рабочие выполняют вручную.
По степени специализации в зависимости от масштаба производства различают типы линий:
– специальные (индивидуальные);
– специализированные;
– универсальные[1].
Рассматривая специальные линии необходимо сказать, что на них обрабатывают детали какого–то одного наименования, а на специализированных – однотипные изделия. Если изменяется объект обработки, на специализированных линиях требуются лишь соответствующая подналадка средств автоматизации, однако иногда появляется необходимость в их замене. Специальные и специализированные линии применяются в основном в массовом производстве при ограниченной номенклатуре деталей. В них зачастую используется специальное оборудование и специальные средства автоматизации.

Весь текст будет доступен после покупки

1) EnergyWind: официальный сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://energywind.ru.
2) SIMATIC: официальный сайт [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://new.siemens.com/global/en/products/automation/systems/simatic.html.
3) Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. / В.И. Анурьев. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2020. - 928 с.
4) Богданов, В.Н. Технология машиностроения: учебник для вузов / В.Н. Богданов. - 3-е изд. - М.: Академия, 2022. - 416 с.
5) Бузлаев, Д.В. Компьютерное моделирование листовой штамповки с применением современных материалов / Д.В. Бузлаев // САПР и графика. - 2020. - № 5. - С. 45-48.
6) Васильев, А.С. Автоматизация производственных процессов в машиностроении / А.С. Васильев. - М.: Инфра-Инженерия, 2021. - 320 с.
7) Гаврилов, Д.А. Современные технологии листовой штамповки / Д.А. Гаврилов. - СПб.: Профессия, 2022. - 288 с.
8) Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: учебное пособие для вузов / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. - 5-е изд. - М.: ИД «Альянс», 2021. - 270 с.
9) ГОСТ 13125-2020. Штампы для листовой штамповки. Блоки штампов с задним расположением направляющих узлов скольжения [Текст]. - Введ. 2021-07-01. - М.: Стандартинформ, 2020. - 22 с.
10) Дальский, А.М. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин / А.М. Дальский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2022. - 240 с.

Весь текст будет доступен после покупки