Автоматизированный электропривод механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок

СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
1.1. Технологический процесс
1.2. Механизм качания кристаллизатора
1.3. Привод качания кристаллизатора
2. ВЫБОР МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ
2.1. Технологические требования к механизму качания
кристаллизатора
2.2. Предварительный выбор двигателя
2.3. Расчёт параметров движения кристаллизатора
2.4. Крутящие моменты нагрузки на валу двигателя редукторного
привода кристаллизатора.
3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ
3.1. Обоснование технического задания
3.2. Анализ силовой части электропривода как объекта управления
3.3. Построение функциональной схемы системы управления
электроприводом
3.4. Синтез передаточных функций регуляторов
3.4.1. Общие положения
3.4.2. Синтез регулятора тока
3.4.3. Синтез регулятора ЭДС
3.5. Построение структурной схемы управления электропривода
3.6. Моделирование системы управления электропривода на ЭВМ
3.7. Расчёт параметров электрической принципиальной схемы
3.7.1. Расчёт параметров регулятора тока
3.7.2. Расчёт параметров датчика ЭДС
3.7.3. Расчёт параметров регулятора ЭДС
3.7.4. Расчёт инвертора в цепи датчика тока
3.7.5. Выбор датчиков
4. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ АВТОМАТИКИ
4.1. Описание контроллера SIMATIC S7- 400
4.1.1. Общие данные
4.1.2. Область применения
4.1.3. Дизайн
4.1.4. Расширение
4.1.5. Связь
4.2. Алгоритм программы и программа на S7 для
электропривода механизма качания кристаллизатора
5. МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
5.1. Введение
5.2. Описание
5.2.1. Силовая часть и охлаждение
5.2.2. Силовая часть: контур якоря и контур возбуждения
5.2.3. Охлаждение
5.2.4. Задание скорости вращения
5.2.5. Датчик разгона
5.2.6. Регулятор скорости
5.2.7. Ограничение момента
5.2.8. Ограничение тока
5.2.9. Регулятор тока
5.2.10.Управление с двойным усилением
5.2.11. Командная ступень
5.2.12. Блок управления
5.3. Параметрирование преобразователя SIMOREG 6RA7025

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
6.1. Введение
6.2. Простои оборудования и потери валовой прибыли
6.3. Капитальные затраты и сроки выполнения
6.4. Расчёт экономической эффективности внедрения нового
оборудования
6.5. Выводы
7. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
7.1. Введение
7.2. Краткая характеристика производственного помещения
7.3. Требования к оборудованию
7.4. Меры по электробезопасности
7.5. Чрезвычайные ситуации
7.5.1. Пожарная безопасность
7.5.2. Возможные чрезвычайные ситуации
7.6. Вредные и опасные факторы
7.6.1. Шум
7.6.2. Вибрация
7.6.3. Микроклимат
7.6.4. Освещение
7.6.5. Вредные вещества в воздухе
7.6.6. Вентиляция
7.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

При дипломном проектировании мной был спроектирован автоматизированный электропривод механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок. Механизм качания приводит в движение кристаллизатор МНЛЗ, который, является охлаждающим элементом, в процессе разливки стали, и в котором образуется начальная корочка слитка. Скорость качания кристаллизатора должна быть синхронизированной со скоростью тянуще-правильной машины и поддерживаться постоянной заданной величины, обусловленной технологией производства металлических заготовок. Спроектированная система автоматического регулирования имеет два контура регулирования: внутренний контур регулирования замкнут по току с ПИ-регулятором тока; внешний контур замкнут по ЭДС с П-регулятором ЭДС. Таким образом имеем двухконтурную однократно-интегрирующую систему автоматического регулирования скорости замыкая контур скорости по ЭДС и работая без тахогенератора. Обратная связь по ЭДС берёт сигнал с датчиков тока и напряжения.
Проектируемая система регулирования была смоделирована в пакете MATLAB SIMULINK.
Также в проекте рассмотрена замена морально и физически устаревших электроприводов постоянного тока TEAM MOTOCON на новые привода постоянного тока SIEMENS SIMOREG DC MASTER 6RA7025 схожих по энергетическим показателям. Модернизацией электропривода была достигнута высокая степень надёжности работы механизма и снижены простои оборудования.
Нормы безопасности жизнедеятельности были соблюдены на достаточно высоком уровне.
Проект содержит листов пояснительной записки.


ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

№п/п  Наименование документа Обозначение Формат
1  Кинематическая схема 1804.000000.643 А1
2  Схема силовой части электропривода 1804.000000.643  А1
3 Тахограмма, нагрузочная диаграмма электропривода 1804.000000.643 А1
4 Функциональная схема САР 1804.000000.643 А1
5 Структурная схема САР 1804.000000.643 А1
6 Схема технологической автоматики 1804.000000.643 А1
7 Таблица технико-экономических расчетов 1804.000000.643 А1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе дипломного проектирования был сделан расчёт автоматизированного электропривода механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок. Все технологические требования в ходе проектирования были выполнены.
Система автоматического регулирования выполнена по однократноинтегрирующей схеме без датчика скорости. Имеет внутренний контур тока и внешний контур, замкнутый по ЭДС. Поскольку регулятор ЭДС является П-регулятором, то неизбежна ошибка по скорости, которая принимает удовлетворяющее технологическим требованиям значение 1,5%.
Технологическая автоматика выполнена на микроконтроллере SIMATIC S7-416.
Модернизация электропривода проведена за счёт замены устаревшего оборудования на привод постоянного тока SIMOREG RA7025.
В ходе модернизации был получен экономический эффект, составляющий экономию потерь валовой прибыли до 7миллионов рублей в год.
Машина непрерывного литья заготовок описана с точки зрения безопасности производства и удовлетворяет всем предъявленным требованиям.

Чертежи + записка!