- •Введение
- •1 Анализ объекта автоматизации
- •1.1 Существующая технология нагрева металла в печах сопротивления
- •1.2 Описание существующего оборудования
- •1.3 Технологический процесс нагрева металла в печах (термическая обработка)
- •1.4 Основные недостатки техпроцесса нагрева металла в печах
- •1.5 Основные направления повышения эффективности техпроцесса нагрева металла
- •2 Конструкторская часть
- •2.1 Техническое проектирование системы управления
- •2.2 Физическая сущность индукционного нагрева
- •2.3 Разработка структурной схемы
- •2.4 Разработка ртк
- •2.4.1 Выбор промышленного робота типа «Универсал-5»
- •2.5 Выбор способа индукционной закалки
- •2.6 Выбор схемы нагревателя
- •2.7 Автоматическое управление электрическим режимом индукционной установки
- •2.8 Расчет параметров индуктора
- •2.9 Выбор способа и среды охлаждения
- •2.9.1 Скорость охлаждения стали в зависимости от закалочных сред
- •2.10 Аппаратные и программные компоненты комплекса
- •Эффективный монтаж, независимая наладка
- •Современное по верхнего уровня
- •Производительность
- •Отличные коммуникационные возможности
- •Удобное сопровождение
- •Состав комплекса
- •Модули ввода-вывода
- •Защита от помех и принципы обработки сигналов
- •Модуль ain16-i20: универсальные каналы ввода-вывода
- •Интеллектуальные датчики
- •Сетевой протокол
- •Коммуникационные возможности
- •Сменные интерфейсы
- •Основные характеристики
- •Архитектура контроллера
- •Супервизор питания
- •М пульт и минипульТинипульт
- •Стационарный пульт
- •Топология систем автоматизации
- •Подключение стационарного пульта оператора
- •Комплексирование контроллеров
- •Синхронизация времени
- •3 Математическая постановка задачи оптимального управления закалки
- •3.1 Экспериментальная модель закалки изделия
- •1. Участок предварительной закалки изделия
- •2. Участок закалки изделия
- •1. Участок предварительного нагрева изделия
- •2. Участок отпуска изделия
- •5 Безопасность и экологичность проекта
- •Общий анализ производственных факторов.
- •5.1 Защита от электромагнитных полей
- •5.2 Источники электромагнитных полей промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения (свн)
- •5.3 Воздействие электромагнитных полей на организм человека
- •5.4 Нормирование электромагнитных полей
- •5.5 Измерение интенсивности электромагнитных полей
- •5.6 Методы защиты от электромагнитных полей
- •5.7 Меры защиты от электрического тока
- •4 Организационная экономическая часть
- •4.1 Анализ улучшения экономических показателей от внедрения новой технологии
- •4.2 Расчет текущих затрат при использовании базовой и новой технологий
- •4.3Определение годового экономического эффекта
- •Содержание
Основные характеристики
Базовый процессор – ZILOG 80182 (30 МГц).
Вспомогательный процессор – PIC16C73A.
Энергонезависимое ОЗУ –
512 Кбайт.
Флэш-ПЗУ – 512 Кбайт.
Количество портов последовательной связи – 4:
порт “А” – RS-232;
порт “B” – RS-485;
порты “C” и “D” – универсалные.
Часы реального времени (РВ).
Сторожевой таймер.
Супервизор управления питанием.
Потребляемая мощность – 3 Вт.
Диапазон рабочих температур:
-40…70 C.
Потребление в “ждущем” режиме – менее 5 мкА.
Архитектура контроллера
Контроллер Decont-182 является функционально законченным устройством, внутри которого реализованы две шины с различной пропускной способностью.
“Быстрая шина” организует обмен данными между базовым процессором, ОЗУ и флэш-ПЗУ. Компактное расположение перечисленных элементов делает компактной саму шину, что гарантирует эффективную защиту от электромагнитных помех, максимальную скорость обмена.
Вторая шина типа I2C объединяет в единую информационную систему базовый процессор, вспомогательный процессор системы питания, часы РВ, а также EEPROM контроллера и сменных интерфейсных плат “C” и “D”.
Супервизор питания
Особое внимание уделено надежности функционирования контроллера и гарантированной сохранности накопленных данных. Системы, в которых применяются описываемые изделия, обычно являются критическими объектами инфраструктуры, которые должны надежно функционировать на протяжении многих лет. Перегрузки по питанию и температуре, импульсные помехи и пропадание питания, практически всегда усугубляемые невозможностью доступа к микропроцессорному устройству в течение нескольких дней, накладывают «неизгладимый отпечаток» на применяемые архитектурные решения.
Для обеспечения гарантированного запуска и корректного сохранения данных при аварийных ситуациях в описываемом устройстве существует вспомогательный процессор – супервизор системы питания.
Встроенное во вспомогательный процессор АЦП обеспечивает непрерывный контроль за состоянием литиевой батарейки, температуры внутри корпуса контроллера. Именно супервизор стартует первым при подаче питания и, если не обнаруживает внештатных ситуаций, дает команду на запуск базового процессора.
В ходе работы контроллера при обнаружении аварийной ситуации супервизор делает запрос к базовому процессору на начало процедуры сохранения, контролируя при этом время до получения подтверждения от базового процессора. Когда базовый процессор заканчивает операции сохранения данных, он сообщает об этом супервизору. Супервизор останавливает базовый процессор, закрывает доступ к памяти и записывает в EEPROM результат операции.
При отработке любой аварийной ситуации супервизор записывает результат операции в EEPROM, откуда, при очередном старте, эту информацию обязательно считывает базовый процессор и производит необходимые действия для корректного запуска прерванных алгоритмов.
Сменные интерфейсные платы
Сменные интерфейсные платы (интерфейсы) предназначены для недорого расширения или изменения конфигурации коммуникационных возможностей контроллера Decont-182. Интерфейсы – это небольшие по размеру платы (50х85 мм), имеющие унифицированный конструктив для установки на специальные “гнезда” контроллера.
Электрическое подключение интерфейса к контроллеру осуществляется благодаря разъемному соединению. С обратной стороны печатной платы каждого интерфейса находится 40-контакный разъем, который при подключении вставляется в один из двух доступных ответных разъемов, впаянных в печатную плату контроллера.
Благодаря жесткому креплению, золотому покрытию и четырёхточечному контакту, обеспечивается надёжное соединение сменного интерфейса с платой контроллера.
В настоящее время выпускаются интерфейсы:
RS-232;
RS-485. Два гальванически изолированных сегмента;
PL-серия. Два гальванически изолированных сегмента для подключения PL-контроллеров;
модем на выделенную 2-проводную линию;
модем на телефонную линию;
радиомодем для подключения к типовой радиостанции;
шестиканальная универсальная плата ввода-вывода;
модем для передачи данных по силовым линиям 0,4 – 35 КВ.