коля электроавтоматика / Чертежи для автоматики / КП ЭА

Содержание Министерство Образования Российской Федерации

Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

                                                      Кафедра МАЭС

Курсовой проект

Дисциплина: «Электроавтоматика строительных машин»

Тема: «Схема управления токарно-винторезного станка»

                                                   Содержание:

стр.

1. Задание на курсовой проект;

3

2. Введение;

4

3. Принципиальная электрическая схема управления ЭП токарно-винторезного станка;

5

4. Предложения по модернизации;

8

5. Расчет нагрузки силового электрооборудования;

9

6. Построение схемы управления на логических элементах;

10

7. Составление карты Карно;

13

8. Структурная схема на булевом базисе;

14

9. Преобразование ФАЛ к виду «штрих Шеффера». Построение структурной схемы на базисе 2И – НЕ;

15

10. Техническая реализация;

16

11. Вывод по проделанной работе;

18

12. Список использованной литературы.

19

1. Задание на курсовой проект

1)         изучить конструкцию, принцип действия, технические характеристики промышленной установки или строительной машины (объекта модернизации);

2)         изучить схему управления, конструкцию и назначение ее элементов;

3)         указать недостатки исходной схемы и дать эскизные предложения по ее модернизации;

4)         выполнить расчет нагрузки силового электрооборудования;

5)         разработать принципиальные электрические схемы коммутаций силовых цепей электрооборудования на бесконтактных элементах (тиристорах), описать их принцип действия, привести расчеты параметров для выбора на основе расчета нагрузки силовых цепей;

6)         разработать алгоритм  управления оборудованием с учетом предложений по модернизации;

7)         на основании алгоритма и исходной релейно-контактной схемы составить структурные логические выражения для выходных и промежуточных переменных;

8)         привести полученные выражения к виду СДНФ, на основании которых построить карты Карно;

9)         по картам Карно минимизировать функции алгебры логики (ФАЛ) в формах ДНФ и КНФ, с учетом дополнительных преобразований выбрать оптимальные из этих форм для реализации их на базисе логических элементов одной из выбранных серий с целью минимального количества элементов (или корпусов микросхем) в схеме;

10)     составить структурные схемы управления на логических элементах выбранного базиса;

11)     преобразовать ФАЛ к виду, позволяющему реализовать их на базисе 2И-НЕ или 2ИЛИ-НЕ, и на основании этих ФАЛ построить структурную схему;

12)     согласовать выходные сигналы логической схемы с элементами силовой бесконтактной коммутационной схемы с целью управления ими;

13)     Дать заключение о предложенной модернизации оборудования.

2. Введение

Для решения задачи автоматизации производственных процессов, прежде всего, необходимо глубокое знание сущности технологического процесса производства того или иного продукта, современного уровня этого производства.

Техническое проектирование системы автоматизации начинается непосредственно тогда, когда на основе модели структуры системы управления составляется словесное описание технологического процесса в соответствии с последовательностью отдельных технологических операций и указанием количественных показателей, на основе которых вырабатывается показатель выполнения или невыполнения данной операции, и реакция объекта на этот показатель.

На основе технического проектирования по формализованной модели могут разрабатываться различные альтернативные варианты схем автоматизации. Однако выбор наилучшего варианта может быть осуществлен, только если известны критерии оценки качества технических решений. На этом же этапе разрабатываются структурные и функциональные схемы отдельных узлов, определяется аппаратный состав системы автоматизации в целом и предварительно оценивается экономическая эффективность разработки.

Для правильного развития технологического процесса необходимо уметь им управлять, осуществляя определенные воздействия в соответствии с алгоритмом управления. Алгоритм управления должен также пояснять принцип действия того или иного механизма в соответствии с его принципиальной или функциональной схемой.

Алгоритм управления - совокупность предписаний, определяющих характер воздействия извне на управляемый объект, с целью реализации им заданного алгоритма функционирования. Под алгоритмом функционирования понимается совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению технологического процесса.

Для построения формализованной модели автоматизируемого объекта необходимо во всех случаях, чтобы выходные параметры отдельных операций, производимых на данном объекте управления, были реализованы в форме логических и арифметических операторов, позволяющих однозначно судить об окончании  одной и начале последующей технологической операции.

Представление отдельных технологических операций в форме логических и арифметических операторов вызвано необходимостью выработки команд для дальнейшего ведения процесса управления в зависимости от исхода в данный момент времени.

3. Принципиальная электрическая схема управления ЭП токарно-винторезного станка

Назначение.

Для пуска, управления и защиты ЭО токарно-винторезного станка.

Основные элементы схемы.

Дш, Дн, Дб – приводные АД шпинделя, насоса, быстрого перемещения суппорта.

КШ, КБ – контакторы двигателей шпинделя и быстрого перемещения суппорта.

РВ – реле времени, пневматическое, для ограничения времени работы Дш на холостом ходу.

Примечание – Регулирование угловой скорости шпинделя производится переключением шестерен в коробке скоростей, а изменение продольной и поперечной подачи – в коробке подач, с помощью рукояток.

Включение (выключение) шпинделя станка и его реверсирование – с помощью многодисковой фрикционной муфты, с помощью рукояток.

Механическое перемещение суппорта в любом направлении производится Дб с помощью одной рукоятки.

ЛМО – лампа местного освещения.

Тр. – трансформатор понижающий, для питания цепей управления и местного освещения.

Примечание – При напряжении в цепи местного освещения 12 или 36 В в качестве одного из проводов, обычно, используют станину станка.

Для быстрой остановки шпинделя станка служит механический тормоз в передней бабке.

Органы управления.

ВП1, ВП2 и ВО – выключатели пакетные питания станка, пуска насоса охлаждения и включения освещения.

ВКБ, ВКХ – выключатели контактные рукояток быстрого перемещения суппорта и холостого хода Дш.

Примечание – Если пауза в работе превышает 3…8 мин, то Дш отключается от сети и останавливается, что ограничивает работу вхолостую с низким cosφ и уменьшает потери энергии.

Режим управления.

Полуавтоматический – от механических рукояток, кнопок и выключателей.

Работа схемы.

Исходное состояние.

Поданы все виды питания (ВП1 – «В»). Цепи управления и освещения получают питание от «Тр.». Деталь закреплена и готова для обработки.

Включение в работу.

Нажимается Кн.П – собирается цепь КШ.

КШ срабатывает – подключается к сети Дш (КШ:1…3) и пускается,

– становится на самопитание (КШ:4).

Примечание – Перед обработкой детали пускается Дш при ВП2 – «В». Включение шпинделя производится фрикционной муфтой с помощью рукоятки.

Управление быстрым перемещением суппорта от рукоятки; замыкается ВКБ, срабатывает КБ, ДБ пускается.

ДБ остановится при повороте этой рукоятки, расположенной на фартуке станка, в среднее положение.

Автоматическая остановка.

По окончании обработки рукоятка управления муфтой отключается, при этом:

– собирается цепь пневмореле РВ (ВКХ), Дш на х.х.;

РВ срабатывает и по истечении времени (3…8 мин) размыкает цепь КШ (РВ).

КШ отключается, отключается от сети Дш (КШ:1…3) и останавливается,

– размыкается цепь самопитания (КШ:4).

Примечание – Отключение станка плановое – от Кн.С.

Защита.

Максимальная: силовая сеть (Пр.1, Пр.2, Пр.3),

цепи управления (Пр.5),

цепи освещения (Пр.4).

Тепловая: Дш (РТ1, РТ2)

Нулевая: контактором КШ, при кратковременном «провале» напряжения.

Питание цепей:

3 ~ 380 В, 50 Гц – силовая сеть;

1 ~ 110 В, 50 Гц – цепи управления;

1 ~ 36 В, 50 Гц – освещение.

4. Предложения по модернизации.

Разработать и перевести релейно-контакторную схему автоматики на бесконтактную схему автоматического управления. Данное преобразование позволит улучшить коммутацию элементов, исключить заедания в релейных элементах, продлить срок службы машины, увеличить производительность.

5. Расчет нагрузки силового электрооборудования