Файл: МУ к курсовой автоматизация технологических процессов.doc

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Автоматизация технологических процессов» /Владим. гос. ун.–т; Сост.: В.Ф. Коростелев, Бакутов А.В.. Владимир, 2018.

Содержат методические указания к выполнению курсового проекта по автоматизации технологических процессов и производств. Дано описание методики проектирования гидравлического привода с автономным регулятором скорости перемещений. Приведены варианты заданий. Один из разделов указаний посвящен расчёту режимов резания лимитирующей операции металлообработки. Рассмотрен вариант использования гидропривода для наложения давления на кристаллизующийся металл. В Приложении приведен пример расчета и исследования динамики гидропривода.

Предназначены для студентов направления подготовки 15.03.04 дневной и заочной форм обучения.

Табл. 8. Ил. 26. Библиогр.: 8 назв.

УДК 62-85.002.7

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4

1 Варианты задания и исходные данные к выполнению курсового проекта 5

2 Требования к оформлению курсового проекта 8

3 Технико-экономическое обоснование разрабатываемого объекта 14

4 Указания к расчёту полезной нагрузки на гидропривод в процессе обработки металлов резанием 19

5 Расчет гидроцилиндра для наложения давления на кристаллизующийся металл 31

Исследование гидропривода в математическом пакете MatLAB 43

указания к разработке Функциональных схем и схем расположения приборов 57

Список литературы 63

Введение

Содержанием курса "Автоматизация производственных процессов" являются методы и средства, обеспечивающие автоматическое выполнение отдельных производственных процессов, движений рабочих органов станков, цикла станка, работы робототехнического комплекса. После изучения курса студент должен уметь разрабатывать технологический процесс или операцию, рассчитывать основные показатели, характеризующие работу автоматизированного станочного оборудования.

Студент должен также уметь выполнять анализ производственного процесса и на этой основе определять управляемые и управляющие параметры системы, должен иметь навыки синтеза систем автоматического управления дискретными и непрерывными процессами.

Для приобретения умения и навыков разработчиков систем автоматического управления производственными процессами направлено выполнение данного курсового проекта.

Варианты задания и исходные данные к выполнению курсового проекта

Задание к курсовому проекту заключается в следующем:

Рассчитать режимы резания лимитирующей технологической операции металлообработки.
Произвести моделирование заданного процесса металлообработки на ЭВМ.
Синтезировать систему автоматического управления приводом подачи силового узла гибкой производственной системы для лимитирующей операции.
Разработать (вычертить) структурную и функциональную схему АСУ.
Разработать (вычертить) сборочный чертеж модульной головки агрегатного станка для лимитирующей операции.

Исходными данными для расчета являются параметры лимитирующей операции и тип системы стабилизации режима металлообработки.

Варианты заданий представлены в табл. 1 и табл. 2.

Исходными данными для расчета являются параметры лимитирующей операции (табл. 1) и параметры привода подачи заданного типа металлообработки (табл. 2).

Таблица 1

Параметры лимитирующей операции

Номер варианта	Тип операции	Масса подвижной части, кг
1	2	3
1	Точение, l=800, d=200	400
2	Сверление, l=250, d=50	450
3	Фрезерование, l=400, b=50	500
4	Шлифование, l=500, b=55	550
5	Строгание, l=450, b=50	600
6	Точение, l=650, d=55	650
7	Сверление, l=200, d=40	700
8	Фрезерование, l=350, b=30	450
9	Шлифование, l=400, b=30	500
Продолжение табл. 1
1	2	3
10	Строгание, l=500, b=35	550
11	Фрезерование, l=700 , b=45	600
12	Шлифование, l=350, b=50	650
13	Строгание, l=200, b=30	700
14	Точение, l=800, d=60	550
15	Сверление, l=200, d=45	600
16	Фрезерование, l=300, b=60	650
17	Шлифование, l=400, b=35	700
18	Шлифование, l=700, b=50	450
19	Строгание, l=350, b=40	500
20	Фрезерование, l=550, b=65	550
21	Шлифование, l=900, b=45	600
22	Фрезерование, l=1000, b=60	650
23	Строгание, l=1000, b=35	700
24	Точение, l=1200, d=55	550
25	Точение, l=250, d=80	400
26	Сверление, l=180, d=40	450
27	Строгание, l=230, b=45	500
28	Фрезерование, l=350, b=35	550
29	Точение, l=50, d=10	400
30	Строгание, l=20, d=8	200

Таблица 2

Параметры привода подачи

Номер вари-анта	Давление в напорной линии, МПа	Коэффициент запаса устойчивости К_зу	Коэффи-циент запаса по нагрузке К_зн	Коэффи-циент обратной связи, К_ос	Скоро-стная ошибка ε_ск	Жест-кость Н/мкм
1	2	3	4	5	6	7
1	0,2	0,5	0,1	0,65	0,2	300
2	2	0,6	0,6	0,7	0,3	400
3	4	0,7	0,7	0,75	0,4	600
4	6	0,8	0,8	0,65	0,5	500
5	8	0,9	0,9	0,9	0,2	800
6	10	1	1	0,8	0,3	700
7	2	1,2	1,2	1	0,4	1000
Продолжение табл. 2
1	2	3	4	5	6	7
8	5	1,1	0,7	0,65	0,5	900
9	6	1,3	0,8	0,7	0,3	800
10	3	0,7	0,9	0,75	0,4	600
11	0,2	0,8	0,6	0,85	0,5	500
12	4	0,9	0,7	1,2	0,2	800
13	6	0,6	0,8	1,15	0,3	700
14	10	0,7	0,9	1,1	0,4	1000
15	0,2	0,8	1	1,05	0,5	900
16	3	0,9	0,7	1,3	0,2	300
17	2	1	0,8	1,25	0,3	400
18	0,5	0,7	0,9	0,75	0,5	600
19	4	0,8	1	0,65	0,2	500
20	6	0,9	1,2	0,9	0,3	800
21	8	1	1,1	0,8	0,4	700
22	10	1,2	1,3	1	0,5	600
23	4	1,1	0,6	0,65	0,4	500
24	4	1,3	0,7	1,15	0,5	800
25	6	0,7	0,8	1,1	0,2	700
26	10	0,9	0,9	1,05	0,3	1000
27	0,2	0,6	1	1,3	0,2	900
28	6	0,7	1,2	1,25	0,3	300
29	8	0,8	1,1	0,75	0,5	400
30	10	0,7	1,2	0,65	0,2	1000

Требования к оформлению курсового проекта

Объем и содержание курсового проекта. Курсовой проект выполняется в виде пояснительной записки на 15 - 20 листах А4 формата и графической части в объеме 3 листов А1.

Пояснительная записка к курсовой работе должна давать достаточно полное представление о принципе решения задачи проектирования системы с обоснованием правильности решения задачи. Записка иллюстрируется схемами и программами, выполняемыми с соблюдением всех требований ЕСКД. Эти схемы и программы входят в общий объём пояснительной записки и нумеруются.

Пояснительная записка к курсовому проекту должна включать в указанной последовательности следующие разделы: титульный лист, бланк задания, подписанный руководителем и заведующим кафедрой; аннотацию (реферат); содержание (оглавление) с указанием страниц; введение; разделы и подразделы основной части; заключение; список литературы; приложения (при необходимости).

Содержание основных разделов пояснительной записки следующее.

Титульный лист должен соответствовать установленному образцу.

Бланк задания, полностью оформленный, должен содержать отзыв руководителя о курсовом проекте студента и ее оценку.

Аннотация в краткой форме раскрывает содержание пояснительной записки к курсовому проекту.

Содержание включает наименование всех разделов курсового проекта, а также подразделов и пунктов, если они имеют наименование, с указанием номера страниц, на которых размещается начало материала разделов, подразделов, пунктов.

Введение содержит постановку задачи, анализ актуальности и цели проектирования системы. Во введении дается краткий анализ возможных методов решения поставленной задачи, но так, чтобы он не заслонял основного содержания проекта. Указываются литературные источники, по которым делается обзор, позволяющий судить, насколько полно изучена литература. Обзор должен содержать краткую оценку изложенных материалов и принципов проектирования.

Основная часть состоит из следующих разделов.

В первой части производится разработка теоретического вопроса. Во второй - анализ технологического процесса с точки зрения особенностей построения автоматизированных производств, производиться расчет основных технологических параметров. По объему это составляет 10... 15%.

В следующем разделе, дается обоснование выбранного подхода к проектированию, моделирование системы, анализ полученных на модели результатов и выводы по их использованию для исследования и синтеза структуры систем автоматического управления. Производятся оценки статических и динамических характеристик и определение областей устойчивой работы, определяются управляемые и управляющие параметры процесса, устанавливается закон управления и функциональная схема САУ, даются исходные данные для реализации САУ на элементной базе.

Заключение должно содержать качественные и количественные оценки результатов проектирования, точности и достоверности результатов моделирования.

Следует представить краткий вывод по результатам курсового проектирования (примерно на 0,5 страницы), отметить достоинства выбранной структурной схемы АСУ. Если была выбрана не оптимальная структура системы управления, то следует указать причины, обусловившие такое решение, а также нерешенные вопросы, рекомендации по возможному в дальнейшем усовершенствовать систему управления заданного технологического процесса.

Список использованной литературы содержит перечень источников, использованных при выполнении курсового проекта. Указывают только те источники, на которые имеются ссылки в тексте пояснительной записки.

Приложение содержит вспомогательный материал (спецификация к чертежу, листинги результатов моделирования и т.п.).

Оформление курсового проекта. Пояснительная записка является основным документом, предъявляемым студентом при защите курсовой работы. Она составляется в соответствий с требованиями ГОСТ 2.105—68 и ГОСТ 2.106—68. В ней отражаются этапы работы и результаты, полученные при выполнении работы.

Пояснительная записка к курсовому проекту пишется студентом на одной стороне листа бумаги формата 210 × 297 мм. При этом необходимо оставлять поля: слева - 30 мм, справа - 20 мм, сверху - 20 мм, снизу - 20 мм. Текст может быть написан от руки аккуратно, разборчиво, без помарок, с высотой букв не менее 2,5 мм. Средняя плотность записи —30 строк и при 35 - 40 знаков в каждой строке. Предпочтительно подготовка записки с использованием текстового редактора с последующей распечаткой на принтере. Изложение текста должно быть кратким, четким и вестись от первого лица множественного числа.

Весь текст пояснительной записки делят на разделы. Каждый раздел следует начинать с новой страницы. Разделы в пределах всей пояснительной записки, а также подразделы и пункты имеют порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами с точкой в конце, например: 1 - первый раздел; 2 - второй раздел; 2.1 - первый раздел второго подраздела; 2.1.1 - первый пункт первого подраздела второго раздела. Введение и заключение не нумеруются.

В заголовке не допускаются переносы слов. Точку в конце заголовка не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений то их разделяют точкой. Заголовок подчеркивать нельзя.

В записке необходимо выдержать единые обозначения и размерности для используемых параметров, я характеристик.

Допускаются сокращения слов, терминов, обозначений, только общепринятых в ГОСТ 15133 - 77, 17021 - 75, 17657 - 79, 19480 - 74, 19781 - 74, 20886 - 75, 22348 - 77.

Согласно ЕСКД иллюстрации в пояснительной записке, кроме таблиц, имеют подпись «рис.». Номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой. Например: рис. 3.2 (второй рисунок третьего раздела). Иллюстрации снабжаются кратким подрисуночным текстом. Длинные записки переносят в текст в текст пояснительной записки. Рисунок располагают после той страницы, где на него дана первая ссылка.