Файл: Краткое описание принципа работы транспортёра заготовок.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Факультет энергетики и управления

Кафедра

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы промышленной автоматики и робототехники»

Вариант - 5
Студент группы

Преподаватель

2023

Содержание

Введение

Выбор системы транспортирования является одним из наиболее существенных вопросов компоновки автоматических линий. Транспортные устройства перемещают заготовки с одной рабочей позиции на другую, изменяя их ориентацию (в поворотных устройствах), убирают стружку и т.д. Основными видами транспорта автоматических линий являются шаговые транспортеры, подъемники, распределительные транспортеры, манипуляторы, поворотные устройства, транспортеры для уборки стружки и пр. Шаговые транспортеры бывают с собачками, с флажками, грейферные, рейнерные, толкающие и цепные.

В данной работе будет рассмотрен транспортёр заготовок с двумя пультами управления (рассчитан на двух операторов) и с двумя выходами – на брак и в выходной бункер.

Цель работы – автоматизация заданного транспортёра.

1. 
   Краткое описание принципа работы транспортёра заготовок.
   

Для конвейеров характерно общее с рабочим органом движение груза на рабочих участках. Тяговое усилие передается либо грузонесущим элементом, либо элементом, проталкивающим или тянущим груз по неподвижному желобу, трубе, настилу и т.п.

Заготовка попадает на транспортёр, по нему перемещается в один из выходных бункеров.

Конвейерные весы типа SBS – предназначены для применения снаружи в суровых условиях на каменоломнях

---

, гравийных карьерах и металлургических заводах. Они отлично приспособлены для применения в цементной, химической промышленности, сельскохозяйственной (производство удобрений), а также при обработке табака и кормов.

Конвейерные весы предназначены для определения производительности отгрузки сыпучих материалов. Весы имеют функцию учета массы отгружаемого материала и текущей производительности конвейера, интерфейс связи RS 485, токовый выход с диапазонами значений: 0… 5 мА, 4… 20 мА, 0… 20 мА.

Область применения конвейерных весов – предприятия различных отраслей промышленности. Весы соответствуют ГОСТ 30124-94. Гарантийные обязательства на конвейерные весы – 1 год со дня ввода в эксплуатацию.

Существуют конвейерные весы, рассчитанные на ширину конвейерной ленты 500…1600мм и наибольшую линейную плотность материала на ленте 5…500 кг/м. Весы встраиваются в существующие конвейеры различной конструкции. На грузоприёмное устройство устанавливаются две штатные роликоопоры, используемые в данном конвейере.

Отличительные особенности

• 
  100% цифровой SFT тензодатчик конвейерных весов SBS является основой, не имеющей себе равных в точности регистрации веса.
  
• 
  не нуждается в калибровке на месте; настоящая цифровая весовая техника;
  
• 
  необычайно высокое разрешение (1 : 1 000 000);
  
• 
  встроенная защита от перегрузки, класс защиты IP 65 / NEMA 4;
  
• 
  практически без деформационный весовой мост
  

2. 
   Выбор датчиков, ориентировочная расстановка датчиков.
   

Для определения брака на детали будет установлен датчик веса, так как по весу заготовок должна производиться сортировка «брак/не брак».

В ходе данной РГР выбираем конвейерные весы SBS.

Принцип действия (все осуществляется автоматически):

• 
  Автоматическое нулевое тарирование ленты — гарантирует точное измерение веса
  
• 
  Автоматический контроль над изменением веса ленты — определяет прилипание материала к ленте
  
• 
  Автоматический контроль счетчика при пустой ленте
  
• 
  Автоматический анализ продукции — индикация «% рабочего времени с пустой лентой» для предварительно выбранного промежутка времени
  
• 
  Одна единственная модель для всех типов конвейеров с шириной до 1400 мм;
  
• 
  Простая соосность участка для взвешивания;
  
• 
  Нет потребности в специальных инструментах;
  
• 
  Безопасность соединения благодаря заранее приготовленному кабелю с разъемным соединением и клеммной коробкой
  
• 
  Защита от несанкционированного доступа к введенным параметрам за счет кода и электронного ключа безопасности.
  

---

К данным весам добавляем VRHS блок обработки результатов

Конвейерные весы «SBS» подключены к блоку обработки результатов — с корпусом для настенного монтажа или для установки на распределительном щите.

Через изолированные цифровые вход / выход:

• 
  Сумматор 1 и 2
  
• 
  Индикация превышения диапазона
  
• 
  Подтверждение превышения диапазона
  
• 
  Старт принтера
  

Изолированный аналоговый выход 0/4-20 мА

Последовательный интерфейс, без потенциала:

• 
  RS 232, RS 422 и RS 485 с J-Bus/Modbus
  
• 
  RS 232 для принтера
  

Для подключения конвейерных весов к компьютеру используется программа «Конвейерные весы» NSC. Программа предназначена для отображения, сбора и обработки весоизмерительной информации, принимаемой от прибора, также позволяет задавать требуемое для отгрузки значение массы материала и контролировать процесс отгрузки, печатать аналитические отчеты о взвешенном материале по команде оператора.

В соответствии со сделанным выбором датчиков, осуществим расстановку датчиков по установке.

Расположение весов на устройстве представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Расположение конвейерных весов

Весы состоят из двух основных узлов: грузоприемного устройства (ГПУ) и измерительной системы. ГПУ монтируется на став конвейера (1). ГПУ состоит из двух опорных балок (2) и двух подвесных балок (3).




Рисунок 2 – Общая схема расположения датчиков
по технологической установке

В состав измерительной системы входят 4 тензорезисторных датчика (4), датчик скорости ленты М4207 (6), прибор весоизмерительный конвейерный М0600-К6 и соединительные кабели.

• 
  В конструкции весов применены 4 тензодатчика, расположенных по углам ГПУ в поворотных узлах встройки, что позволяет устанавливать весы на конвейерах с углом наклона до 20°.
  
• 
  Датчик скорости ленты крепится к роликоопоре весов или конвейера и приводится во вращение верхней ветвью конвейерной ленты.
  
• 
  Измерительный участок конвейерной ленты через две роликоопоры весов передаёт нагрузку на датчики. Количество роликоопор и датчиков, входящих в состав ГПУ весов, позволяет увеличить область взвешивания и достигнуть высокой точности взвешивания.
  

---

Для установки грузоприёмного устройства во взрывоопасной зоне весы комплектуются шкафом управления М6402. На лицевой панели шкафа смонтированы весоизмерительный прибор, элементы управления и индикации. Внутри шкафа управления смонтированы барьеры искробезопасности, источник бесперебойного питания, источник питания модуля ввода-вывода клеммные соединители для подсоединения внешних цепей.

Весы укомплектованы шкафом управления М6403. На лицевой панели шкафа смонтированы весоизмерительный прибор, элементы управления и индикации. Внутри шкафа управления смонтированы источник питания модуля ввода-вывода и клеммные соединители для подсоединения внешних цепей.

Рисунок 3 – Шкафы управления в составе весов
Дублирующее табло

Комплектация весов может быть дополнена дублирующим табло М1900 (малое), М1901 (большое), которое дублирует информацию с весоизмерительного прибора в месте, удобном для наблюдения оператора.

Рисунок 4 – Дублирующее табло весов

3. 
   Описание управляющих сигналов для исполнительных устройств
   

В рамках данного задания необходимо осуществить выбор исполнительных элементов и средств управления ими (в случае, если такие элементы необходимы в рамках данной технологической установки) и привести описание управляющих сигналов для остальных исполнительных устройств.

Как таковых пневматических или электрических приводов в рассматриваемом механизме не предусмотрено.

Заготовка попадает на ленточный конвейер, где весы определяют её вес и подают значение на ПЛК.

ПЛК обрабатывает входящий сигнал и отправляет сигнал обратно на конвейер для перемещения заготовки в один из бункеров.

4. 
   Описание алгоритма работы системы
   

Программа в ПЛК выполняется циклически в соответствии со следующими принципами:

- в начале рабочего цикла ПЛК осуществляет чтение входных сигналов и сохранение уровней сигналов в буфер входов в оперативной памяти;

- затем выполняется алгоритм управляющей программы;

- в конце рабочего цикла ПЛК осуществляет запись из буфера выходов оперативной памяти на физические выходы.

---

При выполнении первого рабочего цикла отработки программы (при включении питания) выполняется фрагмент программного кода, отвечающий за выставление всех элементов установки в исходные позиции.

Алгоритм работы системы представлен в виде блок-схемы на рисунке 2.


Рисунок 2 – Блок-схема алгоритма работы

5. 
   Выбор ПЛК
   

В качестве ПЛК выбираем ПЛК TSX 37-05. Он состоит из шасси со встроенным блоком питания на 100/240 В переменного тока, процессора с объемом памяти 11 К слов (программа, данные и константы), 1 резервного флэш-СППЗУ, модуля дискретного ввода/вывода TSX DMZ 28DR (16 входов и 12 релейных выходов) и одного свободного слота. В свободный слот можно установить: 1 модуль дискретного ввода/вывода любого типа стандартной высоты; 2 модуля дискретного ввода/вывода, защиты, аналогового ввода/вывода или счета половинной высоты.

Основные характеристики:

Серия Платформа автоматизации Modicon TSX Micro

Тип продукта Модульн. базовый блок контроллера

напряжение первичной цепи 100...240 V 90…264 В Переменный ток

входной ток 2 мА 60 А

Стойкость к кратковременным исчезновениям 20 мс

Выходной ток 0,5 A

Количество слотов 2

Тип модуля Клеммный блок дискретного вв.-выв. с винтовыми зажимами

Обязательно прописать при программировании ПЛК блокировку пульта управления второго оператора, когда первый использует линию.

6. 
   Принципиальная схема подключения ПЛК
   

Рисунок 3 – Принципиальная схема подключения
Подключение приборов осуществляется по интерфейсу RS485. Максимальное количество подключаемых приборов – 32 шт. В разрыв цепи установлен оконечный резистор с целью снижения/шунтирования возможных помех Связь с ПК или ПЛК осуществляется по USB или же по интерфейсу RS232.

Заключение

В результате выполнения расчётно-графической работы была разработана программа автоматизации транспортёра заготовок. В качестве транспортёра был выбран ленточный конвейер.

---