Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 133674
Наименование:
Курсовик Автоматизация процесса отжига металлических изделий
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Добавлен: 21.05.2024.
Год: 2024.
Страниц: 24.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт высоких технологий наименование института
Кафедра автоматизации и управления наименование кафедры
Автоматизация процесса отжига металлических изделий наименование темы
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине
Автоматизации технологических процессов
1.005.00.00 - ПЗ обозначение документа
Выполнил студент группы АТПб-20-1
Иркутск 2024 г.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
По курсу Автоматизация технологических процессов Студенту (фамилия, инициалы) Тема проекта: Автоматизация процесса отжига металлических изделий Исходные данные: материалы производственной практики. Задание: изучить описание технологического процесса и оборудования. Выбрать технические средства автоматизации. Разработать графический материал для технологического процесса. Рекомендуемая литература: 1. Хапусов В.Г., Ершов П.Р. Автоматизация технологических процессов и производств: учеб. пособие. –Иркутск: Изд-во ИрГТУ,2013.-300 с. Клюев А.С. – Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / Клюев А.С, Глазов Б.В., Дубровский А.Х., Клюев А.А. под ред. Клюев А.С. - 2-е изд., 1990. - 464с ? Содержание Введение 4 Описание технологического процесса 5 Технологические параметры контроля и управления 6 Анализ технологического процесса как объекта автоматизации 7 Синтез АСУ ТП 11 Структура комплекса технических средств 12 Выбор комплекса технических средств 13 Заключение 21 Список используемой литературы 22 Приложения А 23 Приложения Б 24
? Введение Автоматизированная система управления предназначена для управления процессом высокотемпературным отжигом металлических изделий, а именно: Для стабилизации заданных режимов технологического процесса путем контроля технологических параметров, визуального представления, и выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы, как в автоматическом режиме, так и в результате действий технолога-оператора; Для определения аварийных ситуаций на технологических узлах путем контроля технологических параметров и их устранение или перевод в безопасное состояние путем выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы в автоматическом режиме, или по инициативе оперативного персонала. Цели создания системы: Стабилизация эксплуатационных показателей технологического оборудования и режимных параметров технологического процесса; Повышение эффективности; Уменьшение материальных и энергетических затрат; Предотвращение аварийных ситуаций. Ключевым критерием качества работы автоматизированной системы управления является стабильность заданных характеристик технологического процесса.
? Описание технологического процесса Процесс нагрева металлических заготовок в электрических печах условно можно разделить на следующие периоды: загрузка заготовок в печь, их нагрев и выпуск. Загрузка заготовок в печь осуществляется через загрузочное окно. Заготовки в печи перемещаются по двум направляющим, уложенным на поперечные опоры. Время нагрева под объемную закалку детали из стали марки 45 занимает 35-40 мин. Температура электрической печи СКЗ 2.100.1,5/10 установлена 850±10?С. Контроль температуры осуществляется потенциометром ГОСТ 7164-78. Закалка производится при температуре масла 20-70?С. Контроль температуры масла осуществляется термометром 0-150?С ГОСТ 28498-90. Отпуск производится при температуре 300°С в течение 2 часов. Деталь имеет форму в виде кольца с сечением 10 мм; O наружный 40 мм; высота 28мм. Масса детали 0,19. Твердость детали 39,5…50,5 НRС. Контроль производится пр. Бринель тш-2 м ГОСТ23677-79 шар O2,5мм. ? Технологические параметры контроля и управления К параметрам, подлежащим контролю, относятся: температура тэнов; температура изделий. К параметрам, подлежащим регулированию, относятся: мощность тэнов. К параметрам, подлежащим сигнализации: температура тэнов; К параметрам, подлежащим регистрации: температура тэнов, температура изделий, мощность тэнов. Технологические параметры и функции представлены в таблице 1. Таблица 1. Технологические параметры контроля и управления № п/п Наименование параметра Единица измерения Допускаемо значения параметра Функции
Показания Регистраци Регулирование Сигна изация 1 2 3 4 5 6 7 8 Стадия нагрева 1 Температура 1 тэны °С 1000 + + + + 2 Температура 2 тэны °С 1000 + + + + 3 Температура в изделии №1 °С 850?10 + + - - 4 Температура в изделии №2 °С 850?10 + + - - 5 Температура в изделии №3 °С 850?10 + + - - 6 Температура в изделии №4 °С 850?10 + + - - 7 Мощность 1 тэна кВт 100 + + + - 8 Мощность 2 тэна кВт 100 + + + - Продолжение таблицы 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Стадия отпуска 1 Температура 1 тэны °С 300-350 + + + + 2 Температура 2 тэны °С 300-350 + + + + 3 Температура в изделии №1 °С Не более 300 + + - - 4 Температура в изделии №2 °С Не более 300 + + - - 5 Температура в изделии №3 °С Не более 300 + + - - 6 Температура в изделии №4 °С Не более 300 + + - - 7 Мощность 1 тэна кВт 40-50 + + + - 8 Мощность 2 тэна кВт 40-50 + + + -
Анализ технологического процесса как объекта автоматизации Тепловой расчет Цель теплового расчета электрических печей сопротивления – определение опти- мальных параметров (энергетических, геометрических, экономических) при которых обеспечивается проведение заданного технологического процесса. Цель теплового расчета электрических печей сопротивления – определение опти- мальных параметров (энергетических, геометрических, экономических) при которых обеспечивается проведение заданного технологического процесса. Цель теплового расчета электрических печей сопротивления – определение опти- мальных параметров (энергетических, геометрических, экономических) при которых обеспечивается проведение заданного технологического процесса. Цель теплового расчета электрических печей сопротивления – определение опти- мальных параметров (энергетических, геометрических, экономических) при которых обеспечивается проведение заданного технологического процесса. Цель теплового расчета электрических печей сопротивления – определение опти- мальных параметров (энергетических, геометрических, экономических) при которых обеспечивается проведение заданного технологического процесса. Цель теплового расчета электрических печей сопротивления – определение опти- мальных параметров (энергетических, геометрических, экономических) при которых обеспечивается проведение заданного технологического процесса. Цель теплового расчета электрических печей сопротивления – определение оптимальных параметров (энергетических, геометрических, экономических) при которых обеспечивается проведение заданного технологического процесса. Производительность садочных (периодических) ЭПС: -(G=M/t_ц ,#(1) ) где G – производительность печи, кг/с; M – масса единовременной загрузки, кг; tц – время технологического цикла, с. Время цикла включает в себя: -(t_ц=t_(з,в)+t_н+t_ ыд+t_охл,#(2) ) где tз,в – время загрузки и выгрузки; tн – время нагрева; tвыд – время изотермической выдержки; tохл – время охлаждения. Знание удельного расхода электроэнергии позволяет оценить энергетическую эффективность процесса. Для вычисления используют уравнение: -(q_э=N_потр/G,#(3) ) где qэ – удельный расход электроэнергии, Дж/кг; Nпотр – мощность, потребляемая печью из сети, Вт. Тепловой КПД характеризует работу печи как источника энергии. -(?_T=N_з/N_потр ,#(4) ) где ?T – тепловой КПД печи; Nз – мощность, расходуемая на нагрев и физико-химические процессы в загруженном образце, Вт.
Определение установленной мощности Установленная мощность Nу – это потребляемая электропечью при заданном режиме термообработки мощность, взятая с запасом, учитывающим «старение» нагревателей и возможное временное падение напряжения в сети: -(N_y=k_з*N_потр,#(5 ) где Nпотр – мощность, потребляемая из сети при заданном режиме, Вт; kз – коэффициент запаса мощности, kз=1,1?1,2 – для ЭПС непрерывного действия, kз =1,2 ?1,4 – для ЭПС периодического действия. Для печей, работающих в непрерывном режиме: -(N_потр=N_з+N_всп+N пот,#(6) ) где Nз – мощность, необходимая для нагрева загрузки и прохождения физико-химических процессов в ней, Вт; Nвсп – мощность, необходимая для нагрева вспомогательных приспособлений (лодочек, тиглей, конвейера и т.п.), Вт; Nпот – мощность, необходимая для компенсации тепловых потерь, Вт. Если печь работает в периодическом режиме, удобнее оперировать не мощностью, а количеством теплоты: -(Q_потр=Q_з+Q_всп+Q пот+Q_ак,#(7) ) где Qпотр – энергия, потребленная печью за один цикл, Дж; Qз – количество теплоты, необходимое для нагрева загрузки до заданной температуры и прохождения физико-химических процессов в ней, Дж; Qвсп – количество теплоты, необходимое для нагрева вспомогательных приспособлений, Дж; Qпот – тепловые потери, Дж; Qак – количество теплоты, аккумулированное футеровкой печи, Дж. Расчёт полезной мощности Теплоту, необходимую для нагрева загрузки и вспомогательных приспособлений, следует называть полезной Qпол, а соответствующую мощность – полезной мощностью Nпол. Теплоту Qз рассчитывают исходя из термодинамики процессов, происходящих при термообработке загрузки. Если нагреваемый материал не испытывает химических и фазовых превращений, а поглощаемая теплота расходуется только на его нагрев, тогда: -(Q_зн=1/M_м M?_(T_н)^(T_к)-cdT,#( ) ) где Mм – масса одного моля вещества загрузки, кг/моль; М – масса загрузки, кг; c – теплоемкость загрузки, Дж/моль*К; Tн, Tк – начальная и конечная температуры загрузки, К. В случае, когда функциональная зависимость теплоемкости от температуры не известна, можно приближенно принять: -(Q_зн=M*c_с (T_к-T_н ),#(9) ) -(c_с=1/2 (c_к-c_н ),#(10) ) где cc – усредненная теплоемкость загрузки, Дж/кг*К; cн – теплоемкость загрузки при Тн, Дж/кг*К; cк – теплоемкость загрузки при Тк, Дж/кг*К. Теплоту, необходимую для прогрева вспомогательных приспособлений, рассчитывают суммированием по каждому элементу (конвейер, лодочка…): -(Q_всп=?_i-c_i *M_i (T_кi-T_нi ),#(11) ) где Mi – масса i вспомогательного элемента, кг; ci – усредненная теплоемкость i элемента, Дж/кг*К; Tкi и Tнi – конечная и начальная температура i элемента, К. Если через печь продувают специальную атмосферу, то следует учесть расход мощности на нагрев газа: -(N_г=q_г*c_г (T_к-T_н ),#(12) )...
? Заключение Разработанная автоматизированная система управления отжига металлических изделий в конвейерных печах сопротивления предназначена для целевого применения как законченное изделие для установки обжига, закалки и отпуска металлов, для стабилизации заданных режимов технологического процесса путем контроля технологических параметров, визуального представления, и выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы, как в автоматическом режиме, так и в результате действий технолога – оператора, для определения аварийных ситуаций на технологических узлах путем контроля технологических параметров и их устранение или перевод в безопасное состояние путем выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы в автоматическом режиме, или по инициативе оперативного персонала. Для корректного выполнения работы был изучен регламент установки и выбраны оптимальные приборы. Выбранные средства измерения иметь погрешность не хуже 0,5%. Выбранное оборудование для создания АСУ ТП является продукцией Российских компаний и имеют сертификат соответствия техническим регламентом ТР и ТС и разрешено к использованию на территории России. ? Список используемой литературы Хапусов В.Г., Ершов П.Р. Автоматизация технологических процессов и производств: учеб. пособие. –Иркутск: Изд-во ИрГТУ,2013.-300 с. Клюев А.С. – Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / Клюев А.С, Глазов Б.В., Дубровский А.Х., Клюев А.А. под ред. Клюев А.С. - 2-е изд., 1990. - 464с. ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Автоматизированные системы. Термины и определения. ГОСТ 24.104-85 ЕСС АСУ. Автоматизированные системы управления. Общие требования. ГОСТ 34.201-2020 Информационная технология. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем. ГОСТ 34.601-90 ЕСС АСУ. Автоматизированные системы. Стадии создания. ГОСТ 34.602-2020 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы. ГОСТ 21.408-2013 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов. ГОСТ Р 21.101-2020 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации. ГОСТ 21.208-2013 Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. Программируемые контроллеры - Часть 3: Языки программирования (61131-3:2013 IEC). ГОСТ 34.603-92 Информационная технология. Виды испытаний автоматизированных систем. ПУЭ, Правила устройства электроустановок. 7-е издание. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Гигиенические требования к персональным электронным вычислительным машинам и организации работы. Санитарно – эпидемиологические правила и нормативы. ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум. Общие требования безопасности. ГОСТ Р 50839-2000 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость средств вычислительной техники и информатики к электромагнитным помехам
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
