Обоснование необходимости автоматизации РТК гальванообработки
Характеристика автоматизируемого технологического объекта
В состав РТК гальванообработки входят (рисунок 1.1 и 1.2): промышленный робот (ПР) портального типа, два накопителя и две технологических установки (ванны), в которых происходят процессы гальванической обработки деталей. Перемещение обрабатываемых деталей, находящихся в специальных поддонах, выполняет ПР.
1. Промышленный робот портального типа
2. Ванна 1
3. Ванна 2
4. Накопитель 1
5. Накопитель 2
Рисунок 1.1 – РТК гальванообработки
1. Промышленный робот портального типа
2. Ванна 1
3. Ванна 2
4. Накопитель 1
5. Накопитель 2
Рисунок 1.2 – РТК гальванообработки (с датчиками)
Накопитель 1 служит хранения деталей для гальванообработки. Накопитель 2 предназначен для складирования готовых обработанных деталей. Промышленный робот выполняет загрузочно-разгрузочные функции. В ваннах 1 и 2 происходит процесс гальванообработки.
Работает комплекс (циклически) следующим образом: ПР осуществляет захват деталей (таблицы 1.1 и 1.2), находящихся в поддоне в накопителе 1 и перемещает их в ванну 1 (такты 1-6). Выполняется гальванообработка деталей в ванне 1 (такт 7), задвижение руки ПР (такт 8), перемещение ПР к ванне 2, выдвижение руки ПР (такты 9 и 10). Затем в ванне 2 происходит гальванообработка деталей (такт 11), по окончании которой ПР перемещает обработанные детали в накопитель 2 (такты 12-16). После этого цикл работы РТК повторяется.
Таблица 1.1
| № вариантов циклов работы | Такты и номера элементов цикла | |||||||||||||||
Таблица 1.2
| Исходные данные | № вариант |
| № варианта цикла работы (см. таблицу 1) | |
| Время гальванообработки в ванне 1, с | |
| Время гальванообработки в ванне 2, с | |
| Модель программируемого контроллера (Р-Ремиконт Р-130 или П-ПЛК 256) | Р |
Перечень циклов работы:
1. Перемещение ПР к накопителю 1.
2. Перемещение ПР к накопителю 2.
3. Перемещение ПР к ванне 1.
4. Перемещение ПР к ванне 2.
5. Выдвижение руки ПР
6. Задвижение руки ПР.
7. Зажим схвата ПР.
8. Разжим схвата ПР.
9. Гальванообработка деталей в ванне 1.
10. Гальванообработка деталей в ванне 2.
При автоматизации данного технологического объекта с позиции экономики предприятия решаются следующие задачи:
1) Высвобождается рабочая сила посредством замены ручных операций зажима/разжима детали и переноса детали вдоль рабочей зоны автоматической операциями;
2) Повышается производительность труда, т.к. монотонный труд выполняет не человек, а автоматизированное оборудование, «не знающее» физической усталости и утомления;
Определим вид автоматического устройства управления, которое будет управлять объектом.
Данный объект управления – сложный процесс, состоящий из отдельных операций. В этом случае возникает задача управления дискретным процессом, т.е. связать эти элементы в единую систему, обеспечить определенную последовательность работы, переход из одного режима в другой при определенных условиях. Вследствие этого, в качестве устройства управления дискретным технологическим процессом применяем программируемый логический контроллер (Ремиконт Р- 130).
Анализ путей автоматизации
Можно выделить два основных варианта построения системы управления:
- локальная система управления, состоящая из промышленного контроллера, расположенного в электрошкафу, связанного со всеми датчиками и исполнительными механизмами,
- локальная система управления, задача управления которой возлагается на систему управления процессом гальванообработки.
При построении системы управления на основе первого варианта на систему управления процессом гальванообработки, кроме первостепенной задачи управления процессом гальванообработки, возлагается также задача управления промышленным роботом. При возложении задачи управления всем комплексом на систему управления процессом гальванообработки необходимо наличие свободных входов в модулях входных/выходных сигналов. Т.е. в этом случае сложно найти или получить такую систему управления процессом гальванообработки, которая сможет удовлетворять требуемым условиям.
При построении системы управления на основе программируемого контроллера все решается более просто. В данном случае не требуется искать подходящую систему управления процессом гальванообработки. При использовании программируемого контроллера получаем отдельную систему управления, обладающую большей гибкостью и программируемую независимо от системы управления процессом гальванообработки.
1.3. Разработка технического задания