Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Введение
Создание систем автоматизации на предприятиях представляет комплексную работу, включающую сначала создание проекта, затем разработку отдельных устройств, монтаж и, в конечном итоге, эксплуатацию реальной, действующей системы. Монтаж, наладка и диагностика неисправностей, техническое обслуживание систем автоматизации являются главными разделами проекта. Интенсивная автоматизация производственных процессов во всех отраслях промышленности с каждым годом значительно увеличивает объём работ по монтажу систем и средств автоматизации. Для обеспечения высокого качества этих работ, сокращения сроков монтажа и уменьшения трудовых затрат на монтажной площадке необходимо тщательно подготавливать производство монтажных работ. Современные методы монтажных работ систем автоматизации основаны на максимальной индустриализации и специализации выполняемых работ. монтаж автоматизация числовое программное Индустриализация заключается в использовании стандартныхи нормализованных изделий изготавливаемых серийно или в массовом масштабе. В этом случае монтаж осуществляется крупными блоками и узлами, что позволяет механизировать и сократить объем работ непосредственно на месте монтажа. Специализация заключается в разделении труда при выполнении различных монтажных работ, создании специализированных групп и бригад, укомплектованных специалистами соответствующего профиля. В курсовой работе рассматривается монтажсистемы числового программного управленияпредназначенной для автоматизации работы станочного оборудования и осуществления обработки по заданной программе.В настоящее время требования к системамЧПУ становятся все выше, заказчик заинтересован,чтобы система ЧПУ становилась все более и более«умной». С помощью СУЧПУ необходимо не толькопроизвести точную обработку детали, в том числеи 5-осевую, но и автоматизировать производство,произвести планирование, осуществить контроль, облегчить работу специалистов, технологов, операторов станков с ЧПУ,собрать все необходимые данные в режиме реального времени для дальнейшего анализа и выбораправильного решения в процессе производства. Поэтому правильный выбор элементов для СЧПУ и организация монтажа в настоящее время является актуальной темой. Целью этой курсовой работы является систематизация, закрепление и углубление знаний, полученных при изучении курса «Организация монтажа, наладки и технического обслуживания систем и средств автоматизации». Работа включает в себя выбор и составления перечня элементов (приборов, агрегатных и вычислительных комплексов, блоков щитов и пультов) для системы ЧПУ, порядок выполнения работ по монтажу, наладке и техническому обслуживанию. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: — выбрать элементы (приборы, устройства, агрегаты и т.д.) для системы ЧПУ; — изучить на основе инструкций и руководства по эксплуатации состав, принцип действия, схемы монтажа и наладки составных элементов СЧПУ; — определить последовательность выполнения работ по монтажу СЧПУ.1. Общая часть
1.1 Понятие систем автоматизации. Принцип работы систем автоматизации
Системы автоматизации (СА) — технические средства или совокупность технических и программных средств, обеспечивающих: — получение и представление информации о состоянии объекта автоматизации, ходе и параметрах протекающих процессов (функции контроля); — выработку и реализацию управляющих воздействий на объект автоматизации (функции управления). Системы автоматического управления управляют техпроцессом, их используют для автоматизации процессов запуска, регулировки скорости вращения и реверса электромоторов в приводах исполнительных механизмов. Системы автоматического регулирования удерживают регулируемый параметр в определенных пределах.Такие системы объединяют в себе функции управления и осуществления контроля. Одним из компонентов систем является регулятор.Система, выполняющаятолько поддержание постоянного значения параметра, является системой стабилизации. Система программного регулирования выполняет изменения параметров во времени. Системы автоматического контроля служат для контроля одного из технологических процессов. В состав входят: датчик, усилитель, который принимает сигнал, элемент Р, реализующий последнюю операцию контроля – преобразование результата в удобной форме. Исполнительным элементом может выступать звуковой сигнал, любое другое сигнализирующее устройство .В автоматическую систему контроля входят распределители, блоки питания, стабилизаторы и другие компоненты.1.2 Организация монтажа систем автоматизации
1.2.1 Монтаж систем автоматизации
Монтаж приборов и систем автоматизации представляет собой сложный комплекс работ, выполняемый в соответствии с проектом и действующими техническими условиями. Работы по монтажу производятся в соответствии с утвержденной рабочей документацией со штампом «К производству работ», проектом производства работ (ППР) или другим, заменяющим его документом, технологическими картами, а также с технической документацией предприятий-изготовителей. При производстве работ по монтажу должны соблюдаться требования СП 77.13330.2016 Системы автоматизации (Актуализированная редакция СНиП 3.05.07-85СНиП 3.05.07-85). Производство монтажных работ связано с установкой несущих и опорных конструкций, приборов и средств автоматизации и подключенных к ним трубных и электрических проводок.Монтажные работы включают монтаж щитов и пультов контроля и управления, монтаж электропроводок, монтаж трубных проводок, монтаж датчиков, приборов, регуляторов и исполнительных механизмов. Сдача смонтированных приборов и систем автоматизации под пусконаладочные работы производится после завершения всего комплекса монтажных работ.Порядок сдачи объекта определен строительными нормами и правилами. Сдача проводится по сдаточной документации после индивидуального опробования, которое осуществляется при неработающем технологическом оборудовании.После окончания работ по монтажу приборов и средств автоматизации составляют акт, где перечисляют средства, предъявляемые к сдаче, результаты индивидуального опробования систем и дают оценку выполненным работам. После сдачи монтажных работ приборы и средства автоматизации считают готовыми к пусконаладочным работам. Монтаж систем автоматизации включает три основных этапа: 1) подготовка производства монтажных работ 2) производство монтажных работ; 3) сдача смонтированных систем под пусконаладочные работ. При полносборном монтаже основные работы разделяют на: — монтаж соединительных проводок. Трубные блоки поставляют в монтажную зону в законченном для монтажа виде с присоединительными и крепежными изделиями. Для трубных проводок систем пневмоавтоматики применяют пневмокабели (трубные кабели) или полиэтиленовые трубы взамен медных и стальных. В ряде случаев вместо защитных труб для электропроводок применяют защитные металлические короба; — монтаж щитов и пультов в операторных помещениях. Щиты и пульты поставляют блоками с полностью выполненными внутренними трубными и электрическими проводками, с установленной аппаратурой и приборами; — монтаж местных приборов и щитов. К монтажу соединительных проводок приступают после монтажа технологического оборудования. Монтаж щитов и пультов в щитовых помещениях начинают после окончания всех строительных и отделочных работ, выполнения проемов, каналов и установки всех закладных частей. Монтаж местных приборов начинают после окончания строительных работ при заканчивающейся обвязке технологического оборудования, при этом должны быть выполнены все врезки отборных устройств, установлены регулирующие и запорные органы, а также приборы, монтируемые непосредственно на трубопроводах. Окончанием работ по монтажу систем автоматизации является завершение испытаний трубных, волоконно-оптических и электрических проводок и подписание акта приемки смонтированных систем автоматизации в объеме рабочей документации. В сдаточном акте отмечают: — проект, по которому были выполнены монтажные работы; — срок начала и окончания монтажа, результаты внешнего осмотра приборов и средств автоматизации; -оценку работы и перечень недоделок, не препятствующих нормальной эксплуатации приборов, с указанием срока устранения указанных дефектов. К сдаточному акту прилагают рабочие чертежи проекта с изменениями, внесенными в процессе монтажа, а также: -перечень документов, разрешающих отступления от рабочих чертежей, ведомость смонтированных приборов и средств автоматизации с перечислением всей сдаваемой аппаратуры; — ведомость с указанием номера позиций по проектным спецификациям, наименование типа и заводского номера приборов и аппаратуры, паспорта, инструкции, чертежи и прочую документацию заводов-изготовителей приборов и средств автоматизации, сдаваемых заказчику.1.2.2 Организационные мероприятия монтажа систем автоматизации
Перед монтажом систем автоматизации должна быть проведена организационно-техническая подготовка. Должна быть подготовлена рабочая документация и согласован проект производства монтажных работ. До начала проведения монтажа систем автоматизации должны быть отработаны все нижеперечисленные мероприятия: 1) Заключение договора (договоров) на выполнение работ. Договор подряда является основным документом, регулирующим взаимоотношения его участников в процессе выполнения работ. В нем определяют: виды работ и услуг, объем работ с разбивкой на этапы, порядок и сроки поставки (комплектации) оборудования и материалов, перечень нормативных документов, объем услуг генподрядчика (заказчика), сроки выполнения каждого вида и этапа работ и по объекту в целом, условия сдачи-приемки объектов для производства монтажных и наладочных работ , необходимость разработки ППР, объем сдаточной документации и порядок согласования выполненных работ с надзорными органами. Договор подряда (субподряда) может предусматривать выполнение работ по созданию систем автоматизации в едином технологическом цикле: проектирование, изготовление, комплектация, монтаж, наладка и гарантийное обслуживание. 2) Получение проектно-сметной документации (рабочая документация) на АС. Приемку рабочей документации производят в объеме, предусмотренном ГОСТ 21.408.Проектная документация допускается к производству работ заказчиком при наличии подписи ответственного лица либо штампа «принято к производству работ». Приемка проектно- сметной документации оформляется актом и накладной. Техническая часть документации содержит информацию в виде чертежей (установки технических средств, общего вида шкафов, пультов, стоек), схем (структурная схема комплекса технических средств, автоматизации, соединения и подключения внешних проводок), а также указаний (по способам сварки и методам контроля качества), иную информацию. Рабочая документация передается заказчиком подрядчику в двух экземплярах, сметная- в одном, техническая документация изготовителей средств автоматизации -в одном экземпляре. 3) Проведение подготовительных работ и при необходимости разработку ППР. Подготовительные работы включают в себя: — проверку согласованного с монтажной организацией проекта; — получение рабочей документации по акту; -разработка и утверждение ППР; — приемку строительной и технологической готовности объекта к монтажу систем автоматизации; — приемку оборудования (приборов, средств автоматизации, щитов, пультов и т.д. (под монтаж); — выполнение вне зоны монтажа укрупнительную сборку узлов и блоков; — выполнение мероприятий по охране труда, противопожарной безопасности. В состав ППР включают: пояснительную записку, вопросы, подлежащие включению в ПОС, технико-экономические показатели по объекту (комплексу) строительства, организацию и методы производства работ, механизацию работ, охрану труда и технику безопасности, совмещение работ со смежными организациями, лимитно-комплектовочные ведомости на оборудование, материалы и изделия, графические материалы. 4) Выполнение мероприятий по охране труда и технике безопасности. Основные мероприятия, обеспечивающие безопасное проведение работ, и меры предупреждения возникновения пожара указывают в ППР, ответственность за выполнение которых несут производитель работ в пределах руководимых им объектов и мастера участков. Выполнение монтажных работ осуществляется монтажной организацией, персонал которой должен быть подготовлен и аттестован. Перед началом выполнения монтажных работ оформляется акт-допуск для производства монтажных работ, а также наряд-допуск для выполнения работ, связанных с повышенной опасностью, производимых в местах действия вредных и опасных производственных факторов. Персонал проходит инструктаж по технике безопасности и охраны труда. 5) Приемка объектов под монтаж с оформлением соответствующей документации. Приемка объекта оформляется актом готовности объекта к производству работ по монтажу систем автоматизации. 6) Передача в монтаж приборов и средств автоматизации. Передача осуществляется на основе спецификации оборудования, входящей в состав рабочей документации по акту приемки. К акту прикладывают паспорта на оборудование, сертификаты на материалы и т.д., подтверждающие качество изготовления. При этом: — измерительные приборы, сигнализаторы, преобразователи должны быть проверены на соответствие их основным характеристикам; — приборы и средства автоматизации должны соответствовать госстандартам, техническим условиям и иметь соответствующие сертификаты, технические паспорта. — проверяют комплектность, отсутствие повреждений и дефектов, сохранность окраски и специальных покрытий, сохранность пломб, наличие специального инструмента и приспособлений. Устранение выявленных в процессе приемки дефектов осуществляется в соответствии с договором между заказчиком и исполнителем. Технические средства автоматизации поставляются в комплекте с инструкциями по монтажу и изделиями для его крепления. Щиты, шкафы, пульты, стойки и стативы принимают в соответствии с ТУ, при этом обязательно проверяют: наличие в комплекте чертежа общего вида щита, таблиц соединений и подключений, соответствие расположения приборов и средств автоматизации чертежу общего вида щита и схем подключений к клеммнику щита на схемах внешних электрических и трубных проводок. Детали трубных проводок на давление свыше 10 МПа передаются в монтаж в виде подготовленных к монтажу изделий (трубы, фасонные части к ним, соединительные детали, метизы, арматура и т.п.) или собранными в сборочные единицы. Отверстия труб должны быть закрыты пробками. Качество сварных соединений на изделиях должно подтверждаться документами о их качестве. Проверяют внешнее состояние кабельных барабанов с электрическим кабелем и заделку концов кабеля на них .Осуществляют входной контроль при приемке барабана с оптическим кабелем: проводят внешний осмотр, испытание по проверке качества изоляции металлических элементов в кабеле, измерение затухания оптических волокон и строительных длин кабеля, сопоставление данных измерений с паспортом изделия. 7) Выполнение монтажных работ, проведение индивидуальных испытаний и сдача объекта заказчику.1.3 Организация технического обслуживания(наладки) систем автоматизации
1.3.1 Техническое обслуживание систем автоматизации. Наладка
Наладочные работы — это сложная совокупность операций, по проверке, регулировке, отладке, подготовке, включению и обеспечению нормальной работы систем управления технологическими процессами в заданных условиях. Выделяют два этапа проведения пусконаладочных работ. Первый этап подготовительный. Все работы ведутся на неработающем технологическом оборудовании. При этом решаются следующие задачи: подготовка лаборатории, рассмотрение рабочих чертежей проекта, проверка правильности и качества монтажа цепей, предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации, опробование и настройка элементов систем автоматизации после монтажа. Проводится инструктаж персонала пусконаладочной организации по технике безопасности и правилам работы на действующем предприятии. Все переключения режимов работы технологического оборудования проводятся заказчиком. Включение и выключение систем автоматизации фиксируется в оперативном журнале. Второй этап заключительный, предусматривает наладку систем контроля и автоматического управления, которая производится на технологический режим. Пусконаладочные работы на системах автоматизации выполняют в соответствии с ГОСТ 34.201 и эксплуатационной документацией предприятий — изготовителей технических средств автоматизации Техническое обслуживание (ТО) систем автоматизации- основное профилактическое мероприятие, которое проводится для обеспечения стабильной и эффективной работы оборудования. ТО представляет собой надзор, уход, проведение плановых тех. осмотров, регулировок, чисток, продувок и т.д. Техническое обслуживание проводится, как правило, без отключения оборудования, сетей электро и газораспределения. Но иногда допускается непродолжительная остановка оборудования, соответствующая графику отключения.1.3.2 Организация работ по техническому обслуживанию (наладке) систем автоматизации
Проведение наладочных работ, включая автономную и комплексную наладку. При автономной наладке осуществляется: проверка монтажа приборов и средств автоматизации на соответствие требованиям инструкций предприятий — изготовителей приборов и средств автоматизации(обнаруженные дефекты монтажа приборов и средств автоматизации устраняются монтажной организацией); правильность маркировки, подключения и фазировки электрических проводок, фазировка и контроль характеристик исполнительных механизмов, настройка систем сигнализации, защиты, блокировки и управления и проверка правильности прохождения сигналов,определение характеристик объекта, расчет и настройка параметров аппаратуры систем, подготовка к включению и включение в работу систем автоматизации для индивидуального испытания технологического оборудования и корректировка параметров настройки аппаратуры систем в процессе их работы. При наладке технических средств используется инженерный пульт, входящие в состав средств вычислительной техники, с помощью которого имитируются испытательные режимы, позволяющие проверять основные цели и функции устройства. Методику проверки и отыскания неисправностей устройства приводят в инструкциях по наладке и эксплуатации. После проверки и наладки отдельных устройств приступают к комплексной наладке технических средств, цель которой заключается в отладке взаимодействия средств, обеспечивающих выполнение определенных функций систем автоматизации. Комплексная наладка выполняется только при наличии устойчивого технологического процесса и включает в себя стыковку отдельных устройств и наладку средств вычислительной техники, входящих в систему. По окончании наладки проводят автономные испытания средств вычислительной техники без привязки к объекту совместно с пред-ставителями службы эксплуатации. Программа автономных испытаний предусматривает проверку выполнения заданных функций, испытания при граничных климатических условиях и на длительность функционирования в нормальных условиях. Испытания на длительность проводятся в течение 72 ч, если в технических условиях не указаны другие сроки. Во время испытаний ведут журнал установленной формы, куда заносят все результаты. По результатам испытаний составляют протокол и акт, которые подписывают представители наладочной организации и заказчика. Сдача в эксплуатацию систем автоматизации с оформлением соответствующей документации. Передача систем автоматизации в эксплуатацию производится на основании акта как по отдельно налаженным системам, так и комплексно по автоматизированным установкам, узлам технологического оборудования. При сдаче систем автоматизации в эксплуатацию в полном объеме к акту о приемке систем автоматизации в эксплуатацию прилагают следующие документы: — перечень установок устройств, приборов и средств автоматизации и значений параметров настройки систем автоматического управления (регулирования); — программы и протоколы испытаний систем автоматизации; — принципиальные схемы из комплекта рабочей документации автоматизации со всеми изменениями, внесенными и согласованными с заказчиком в процессе производства пусконаладочных работ (один экземпляр); — паспорта и инструкции предприятий — изготовителей приборов и средств автоматизации, дополнительная техническая документация, полученная от заказчика в процессе пусконаладочных работ. В объем технического обслуживания входят:визуальный внешний осмотр оборудования, осмотр средств измерений, изоляции кабелей электрики, и измерение сопротивления, сравнение соответствия характеристик эксплуатации по параметрам: влажности, температуры, вибрации, и др. с документацией производителя,исправление эксплуатационных нарушений. Техническое обслуживание систем автоматизации проводится по регламенту, но может быть и нерегламентированным. Нерегламентированное техническое обслуживание включает надзор за эксплуатацией оборудования и его исправностью при мероприятиях по модернизации, или в связи с выявленными эксплуатационными нарушениями. Все нарушения, которые были обнаружены при нерегламентированном обслуживании, фиксируются в «журнале неполадок «. Неисправности должны устраняться в кратчайшее время, силами оперативного персонала обслуживающей организации. Обслуживающий персонал должен регулярно просматривать «журнал неполадок » и проводить мероприятия по устранению недостатков в эксплуатации. При плановом ТО производится контроль, диагностирование, регулировка, калибровка приборов и механизмов, смазка, чистка механизмов, замена изоляции. Также уточняется объем и состав работ при очередном или текущем ремонте.1.4 Понятие системы ЧПУ. Назначение системы ЧПУ. Классификация ЧПУ
Система ЧПУ – комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих аппаратных и программных средств, обеспечивающих управление станком с ЧПУ в соответствии с заданной программой обработки детали. Системы числового программного управления (СЧПУ) предназначены для автоматизации работы станочного оборудования и осуществления обработки по заданной программе. Преимуществами систем ЧПУ являются: -более высокая производительность оборудования; -сочетание универсальности и точности обработки; Основной функцией СЧПУ является управление приводами подач станков в соответствии с заданной программой, а дополнительными — смена инструмента и т. д. Классификация систем ЧПУ: 1.По технологическим возможностям и характеру движения рабочих органов системы ЧПУ подразделяют на три группы: — позиционные, в которых рабочие органы автоматически устанавливаются в позицию, определенную программой управления, без обработки в процессе их перемещения (применяют в основном при управлении сверлильными и расточными станками). — прямоугольные, в которых рабочие органы перемещаются по программе поочередно вдоль осей координат на заданные расстояния (применяют в фрезерных, токарных и шлифовальных станках). — контурные, в которых для получения необходимого контура обработки рабочий орган автоматически перемещается по произвольной траектории со скоростью, заданной программой управления (применяют в токарных и фрезерных станках). — комбинированные системы (универсальные) обладают особенностями как позиционных, так и контурных систем и наиболее типичны для многоцелевых станков (сверлильно-фрезерно-расточных). 2. В зависимости от числа потоков информации, системы ЧПУ подразделяются на: — разомкнутые — характеризуются одним потоком информации, направленным от блока управления к исполнительному механизму. В них отсутствует информация о фактическом положении механизма, что снижает точность управления, станком. — замкнутые- работают по двум потокам информации — задающей и информации обратной связи, содержащей данные о фактической скорости перемещения узлов, их положения и другие сведения о протекании процесса обработки. — адаптивная, при которой процесс обработки автоматически приспосабливается к изменяющимся условиям. Такие системы часто называют самонастраивающимися, или самоприспосабливающимися. В них так же, как и в замкнутых, используются два потока информации плюс еще один поток о возможных изменениях, возникающих в процессе обработки; к числу такой информации относятся износ инструмента, изменение сил резания, трения и т. д. Это наиболее сложная и точная система числового управления. 3.По уровню технических возможностей в соответствии с международной классификацией делятся на следующие классы: NС — обладает покадровым чтением программоносителя на протяжении цикла обработки заготовки; SNС —производит однократное чтение с программоносителя перед началом обработки партии одинаковых деталей; CNС —с встроенной мини-ЭВМ (в том числе и микропроцессором) ; DNС —прямо управляющая группами станков от одной ЭВМ; HNС —имеющая ручной набор данных с пульта управления.1.5 Принцип работы системы ЧПУ
Условно СЧПУ разделяют на три подсистемы: — подсистему управления; — подсистему приводов; — подсистему обратной связи. Подсистема управления является центральной частью всей СЧПУ, читает управляющую программу и отдает команды различным агрегатам станка на выполнение тех или иных операций, контролирует процесс обработки. Подсистема приводов включает в себя различные двигатели и винтовые передачи для окончательного выполнения команд подсистемы управления –перемещение исполнительных органов станка.Важными компонентами подсистемы приводов являются высокоточные ходовые винты, шаговый двигатель, а в более современных станках– серводвигатели. Подсистема обратной связи обеспечивает подсистему управления информацией о реальной позиции исполнительного органа станка и о скорости двигателей. Подсистема обратной связи может быть открытого или замкнутого типа.Системы открытого типа регистрируют наличие или отсутствие сигнала из подсистемы управления, но не могут дать информации о реальной позиции исполнительного органа и скорости двигателей, поэтому в современных станках с ЧПУ практически не используются.Системы замкнутого типа используют внешние датчики для проверки необходимых параметров. Принцип работы систем ЧПУ заключается в выдаче микроконтроллером управляющего воздействия (электрических импульсов строго определённой продолжительности) на исполнительные механизмы станка, а также контроля их перемещения («обратная связь») для реализации движения режущего инструмента согласно заданной программе обработки.С датчика через устройство обратной связи информация поступает в устройство отработки программы. Здесь происходит сравнение фактического перемещения с заданным по программе для внесения соответствующих коррективов в производимые перемещения. С устройства электрические сигналы также поступают в устройство для реализации дополнительных функций, которое воздействует на исполнительные элементы технологических команд (двигатели, электромагниты, электромагнитные муфты и др.), при этом исполнительные элементы включаются или выключаются.2. Практическая часть
2.1 Подготовка к производству монтажных работ системы числового программного управления
Для монтажа системы числового программного управления были выбраны следующие элементы: — устройство ЧПУ модели NC- 400 (рисунок 1 Приложение А); — сервопривод серии BSD в комплекте с электродвигателем серии NYS и преобразователем серииBSD; -электропривод главного движения типа MDC208 в комплекте с электродвигателем постоянного тока с незначительным возбуждением со встроенным тахогенератором и вентилятором, тиристовым преобразователем типа MDC208; — фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений L18-F. Необходимо обеспечить условия для эксплуатации СЧПУ в соответствии с руководством по эксплуатации: закрытые помещения при температуре окружающего воздуха от 5 до 40°С, относительной влажности воздуха не более 80 % при 25°С, при атмосферном давлении от 84 до 107 кПа (630-800 мм рт. ст.). В зоне эксплуатации устройства системы ЧПУ должны быть приняты меры, исключающие попадание на внешние поверхности и внутрь него пыли, влаги, масла, стружки, охлаждающей жидкости, паров и газов в концентрациях, повреждающих металл и изоляцию, в том числе, во время технического обслуживания. Вибрация в рабочей зоне производственного помещения, действующая на УЧПУ вдоль его вертикальной оси, не должна иметь частоту выше 25 Гц и амплитуду перемещения более 0,1мм. Питание УЧПУ должно осуществляться однофазным напряжением переменного тока (~220 +22/-33)В, частотой (50+1)Гц. Подключение УЧПУ к промышленной сети должно производиться только через развязывающий трансформатор мощностью не менее 300 ВА. Подводка питающей сети к УЧПУ должна быть проведена с соблюдением требований МЭК 550 по защите её от электромагнитных помех, прерываний и провалов напряжения. Не следует подключать к этой сети энергетические системы, работа которых может вызвать нарушения в работе данной сети по допустимым уровням значений питающего напряжения, уровню и спектру помех, длительности прерываний и провалов питающего напряжения. При прокладке кабелей для УЧПУ необходимо руководствоваться требованиям с учётом рекомендаций предприятия изготовителя: 1) расстояние между информационными и силовыми кабелями, прокладываемыми внутри шкафа, должно быть максимальным, минимально возможное расстояние между ними при параллельной прокладке должно быть не менее 20см, а случае невозможности выполнения этого требования необходимо обеспечить прокладку кабелей в экранирующих заземленных кабельных каналах, либо использовать экранирующие металлические коробки или перегородки; 2) внешние кабели, соединяющие составные части комплекса, должны прокладываться около стенок шкафов, металлических конструкций или металлических шин; держатели кабелей должны быть заземлены; 3) информационные и силовые кабели не должны проходить рядом с кабелями, транслирующими импульсные сигналы, ирядом с устройствами, имеющими сильное внешнееэлектромагнитное излучение; 4) информационные кабели должны быть экранированы и должны иметь специальные разъёмы, обеспечивающие соединение экрана с корпусом на обоих концах кабеля; исключением являются кабели аналоговых сигналов ЦАП +10В, когда соединение экрана с корпусом производится только со стороны УЧПУ, что повышает помехоустойчивость; 5) в случае разрыва экранированного информационного кабеля место разрыва должно быть экранировано, экраны кабеля должны быть соединены между собой; 6) жилы кабеля дискретных сигналов входа/выхода (напряжение постоянного тока) могут располагаться между собой вплотную; 7) длина кабелей должна быть технологически оправданной; для повышения устойчивости к влиянию индуктивных и емкостных воздействий кабели не должны иметь избыточную длину, но они также не должны иметь натяжения в местах соединения и изгибов; 8) в информационных кабелях необходимо обеспечить выравнивание потенциалов дополнительным проводом, например, в кабеле, соединяющем УЧПУ и удаленный ПК,а также обеспечить надежное заземление этих устройств. На объекте к началу монтажа должно быть установлено оборудование и проложены магистральные, разводящие сети для обеспечения электроэнергией, подачи испытательных сред, выполнена специальная сеть заземления, монтаж систем автоматического пожаротушения. Приемка объекта оформляется актом готовности объекта к производству работ по монтажу.2.2 Приемка объекта под монтаж
В составе общей организационно-технической подготовки Заказчик и монтажная организация должны согласовать следующие технические вопросы: — какие приборы, изделия, материалы, вычислительные комплексы должны быть смонтированы с привлечением шеф монтажного персонала предприятий изготовителей; — какие специалисты должны быть привлечены к монтажу систем автоматизации; — условия транспортировки блоков щитов, пультов, групповых установок к месту проведения монтажных работ. Перечень приборов составных частей СЧПУ, монтируемых спривлечением шефмонажногоперсонала предприятий изготовителей указан в таблице1. Таблица 1- Перечень приборов и средств| №пп | наименование | технические характеристики | кол-во |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| устройство ЧПУ NC-400 | |||
| 1 | блок управления NC-400-5 | номинальное напряжение питания 200В; частота входного напряжения 50 Гц; потребляемая мощность 100 Вт; | 1 |
| 2 | станочный пульт NC-400-7 | 1 | |
| 3 | блок периферийных модулей NC-310-9 | номинальное напряжение 220 В; частота сети 50Гц;ток потребления 1,25 А | 1 |
| следящий электропривод BSD | |||
| 4 | преобразователь BSD | линейное напряжение 380 В; переменный ток частотой 50/60Гц;сеевое напряжение без разделительного трансформатора нулевой ток 8.9 А; номинальная мощность 4 кВт | 1 |
| 5 | электродвигатель NYS | 1 | |
| электропривод главного движения MDC208 | |||
| 6 | электродвигатель постоянного тока со встроенным тахогенератором, вентилятором | номинальный ток 20А, максимальный ток якоря 40 А номинальная мощность 5.5 Кв, номинальное напряжение 380 В, частота 50 Гц | 1 |
| 7 | тиристорный преобразователь | 1 | |
| 8 | фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений L18-F | питание 120 Ма, частота сигнала 50 кГц, рабочая температура воздуха 0-+50°С, нагрузка 120 Ом | 1 |
2.3 Обеспечение монтажных и специальных строительных работ материалами и оборудованием
Изучив технологическую документацию, определяем вид операций, а также наименование технических средств их марку, технические характеристики, количество для их реализации. Выполнять подготовку будем в два этапа: — подготовительные работы; — монтажные и электромонтажные работы. Для выполнения работ системы ЧПУ использовать технологическую оснастку и материалы согласно таблицы 2. Таблица 2- Обеспечение монтажных и специальных строительных работ материалами и оборудованием2.4 Реализация типового технологического процесса
Работы по монтажу выполняются индустриальным методом с использованием средств малой механизации, механических и электрических инструментов, приспособлений. При монтаже оборудования должен осуществляться операционный контроль качества выполненных работ. Выявленные дефекты подлежат устранению до начала последующих операций. Схема операционного контроля качества монтажных работ приведена в приложении. Корпус БУ, БПМ, СП УЧПУ, а также все составные части управляемого оборудования перед подключением к сети напряжением 220В/50Гц должны быть заземлены. Сопротивление между заземляющим элементом (болтом, винтом, шпилькой) и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью УЧПУ, которая может оказаться под напряжением, должно быть не более 0,1 Ом. Сопротивление заземляющих элементов УЧПУ и составных частей управляемого оборудования должно быть не более 4 Ом. Сопротивление изоляции между электрическими цепями сети питания и заземляющими элементами составных частей УЧПУ и управляемого оборудования должно быть не менее 20 МОм. Ток утечки между каждой клеммой подключения питающей цепи и заземляющими элементами УЧПУ и управляемого оборудования не должен превышать 3,5 мА. Токоведущие части УЧПУ и управляемого оборудования должны иметь надёжную рабочую изоляцию, обеспечивающую отсутствие пробоев и поверхностных перекрытий изоляции при испытательном напряжении 1500В (амплитудное значение). Съёмные части УЧПУ перед работой под напряжением должны быть установлены на место и закреплены винтами для исключения случайного открывания. Работа УЧПУ при включенном питании осуществляется при закрытых дверях шкафа в случае размещения устройства в шкафу. Установку переключателей в модулях и отсоединение внешних кабелей УЧПУ необходимо проводить при отключённом питании, так как скачки напряжения могут вывести из строя электронные компоненты или всё устройство. Необходимо подождать 10 секунд после отключения питания УЧПУ, чтобы устройство вернулось в статическое состояние. Необходимо соблюдать последовательность действий при изъятии модулей УЧПУ из каркаса: — выключить УЧПУ; — отключить УЧПУ от сети; — отключить управляемое оборудование от сети; — отсоединить внешние разъёмы модуля; — равномерно выкрутить внешние крепящие винты; — снять с тела электростатическое напряжение; — изъять аккуратно модуль. Монтажные работы в УЧПУ и модулях производить паяльником, рассчитанным на напряжение 36 В. Паяльник должен иметь исправную изоляцию токоведущих частей от корпуса. Корпус паяльника должен быть заземлён. Соединения составных частей УЧПУ осуществляется согласно схемы( рисунок 2 Приложение Б). Порядок установки 1 Обеспечить выполнение требований к условиям эксплуатации в части климатических и механических воздействий, а также требования к питающей сети в соответствии с требованиями раздела 2.1. 2 Принять меры для подавления помех от индуктивных нагрузок электроавтоматики в соответствии с МЭК 550. 3 Установить БУ, БПМ, СП в шкаф (корпус) со степенью защиты IP54. Установить БПМ так, чтобы блок вентиляции находился в нижней части шкафа. 4 Разместить блоки с повышенным тепловыделением выше БПМ и БУ. 5 Закрепить ПО вертикально или под углом. Отвод тепла, выделяемого ПО, должен осуществляться за счёт систем вентиляции шкафа. Заземлить устройство винтами заземления на внутренней нижней стороне кожуха. Сопротивление между заземляющим элементом (болтом, винтом, шпилькой) и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью УЧПУ, которая может оказаться под напряжением, должно быть не более 0,1Ом. Сечение заземляющего проводника: — гибкий провод – (0,75-1,00)мм2; — другой провод – (1,00-2,50)мм2. 6 Подготовить кабели, соединяющие УЧПУ с управляемым оборудованием. Для изготовления кабелей использовать разъёмы, входящие в комплект поставки УЧПУ. Разъёмы модулей УЧПУ приведены в таблице 3. Таблица 3- Разъёмы модулей УЧПУ 7 Произвести подключение БУ, БПМ, СП и составных частей управляемого оборудования кабелямисогласно схемы (рисунок 3Приложение В). При подключении учесть следующие требования: — прокладку соединительных кабелей провести с учётом требований, изложенных в разделе 2.1; — подключить разъём контактов аварийного выключателя в цепь аварийного отключения станка; — напряжение +24В на внешние релейные модули подавать только через разъём «SPEPN». 8 При подключении сетевого питания на ПО и на лицевой панели модуля NC310-1загораются светодиоды «AC». Соединение БУ с БПМ осуществляется кабелем канала SSB, соединение БУ с СП-кабелем канала 422 9. Подать напряжение на БПМ. Включить питание УЧПУ поворотом ключа в замке «POWER» на ПО в положение «ON», при этом запускается автодиагностика УЧПУ с выводом результатов диагностики на экран видеомонитора. Далее предлагается в течение двух-трёх секунд выбрать из меню нужную опцию режима работы DEBUG/CNC32. По умолчанию УЧПУ автоматически загружается в режиме CNC32, и на экране монитора появляется видеостраница. БУ NC400-5 и СП NC400-7 представляют собой конструктивно законченные блоки и имеют одинаковый принцип построения. Каждый блок имеет корпус, который состоит из лицевой панели и кожуха. Лицевая панель типа имеет пластмассовую накладку. В верхней и нижней части лицевой панели предусмотрено по два отверстия для крепления блока в оборудование объекта управления. Блок может встраиваться непосредственно в фартук станка, шкаф электроавтоматики потребителя, крепиться на дверь шкафа устройства или в специальную оболочку автономного исполнения блока. Составные части блока крепятся к лицевой панели с её внутренней стороны. Снаружи на лицевую панель выведены элементы управления и контроля УЧПУ. Связь между составными частями внутри блока осуществляется внутренними кабелями. Съёмный кожух закрывает всю конструкцию блока, кроме лицевой панели. Крепится кожух винтами к лицевой панели. В кожухе имеются прорези для воздуха. Разъёмы для подключения внешних кабелей и элемент заземления вынесены на заднюю стенку блока. В БУ на лицевую панель выведены элементы ПО. БПМ NC310-9 выполнен в виде контейнера, имеющего внешние боковые планки с прорезями для вертикального крепления. Слева на наружной поверхности боковой стенки контейнера расположен элемент заземления БПМ . Контейнер имеет два отсека: отсек вентилятора и модульный отсек. Отсеки разделены горизонтальной металлической перегородкой с прямоугольными прорезями. Вентиляторный отсек расположен в нижней части каркаса под модульным отсеком. Вентилятор NC310-42 SF23092A (220В, 50/60Гц, 0,07/0,06 А) обеспечивает поступление охлаждённого воздуха к модулям БПМ. Вентилятор устанавливается в отверстие днища контейнера и крепится к нему винтами. Днище представляет собой съёмную конструкцию, которая винтами крепится к боковым стенкам контейнера. Модульный отсек БПМ имеет блочно-модульную структуру. Он рассчитан на семь модулей. Модуль шины NC310-91 конструктивно и электрически объединяет модули через 7 розеток, связанных печатными проводниками сигналов шины БПМ. Модуль шины БПМ устанавливается винтами на столбики в центре задней стенки модульного отсека. Семь пар направляющих для установки модулей расположены на верхней и нижней поверхности модульного отсека. Верхняя крышка контейнера имеет множество круглых отверстий для вывода нагретого воздуха из модульного отсека. Модули БПМ являются конструктивно законченными, имеют лицевые панели с разъёмами для подключения кабелей от управляемого оборудования. Модули устанавливаются в БПМ с лицевой стороны контейнера по направляющим до стыковки с разъёмами модуля шины, затем крепятся к контейнеру винтами, установленными на лицевых панелях модулей. Установка преобразователей серии ВSD в монтажный шкаф Преобразователи серии ВSD необходимо устанавливать в вертикальном положении на вертикальную поверхность. Эксплуатация преобразователей в монтажном шкафу требует использовать принудительное охлаждение. Поток охлаждающего воздуха должен быть направлен снизу-вверх. Устанавливать преобразователи в монтажный шкаф следует с соблюдением необходимого пространства для циркуляции охлаждающего воздуха в шкафу: — расстояние от преобразователя до стенки шкафа должно быть не менее 100мм; — расстояние между блоками преобразователей должно быть не менее 20мм.2.5 Разработка инструкции по технике безопасности для подчиненного персонала
Ознакомиться с порядком включения/выключения УЧПУ и правилами управления УЧПУ с ПО, которые приведены в документе «Руководство оператора». Общие требования по технике безопасности 1. К эксплуатации системы УЧПУ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья, прошедшие вводный и первичный на рабочем месте инструктажи по охране труда, обученные безопасным методам и приемам работы, прошедшие стажировку на рабочем месте и проверку знаний требований охраны труда, а также обучение правилам пожарной безопасности и проверку знаний правил пожарной безопасности в объеме должностных обязанностей; обучение правилам электробезопасности и проверку знаний правил электробезопасности в объеме должностных обязанностей с присвоением соответствующей группы. 2. При эксплуатации системы УЧПУ оператор обязан: — знать и соблюдать требования настоящей инструкции, правила и нормы охраны труда и производственной санитарии, правила и нормы по охране окружающей среды, правила внутреннего трудового распорядка; — заботиться о личной безопасности и личном здоровье; — выполнять требования пожаро- и взрывобезопасности, знать сигналы оповещения о пожаре, порядок действий при нем, места расположения средствпожаротушения и уметь пользоваться ими; — применять в процессе работы средства защиты, станка с УЧПУ и оборудование по назначению в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей; 3. Оператор обязан выполнять только ту работу, которая поручена непосредственным руководителем работ. Не допускается поручать свою работу другим работникам и допускать на рабочее место посторонних лиц. Присутствие посторонних лиц в рабочем пространстве станка с УЧПУ не допускается. 4. Оператор должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты в соответствии с действующими Нормами выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты (СИЗ), разработанными на основании межотраслевых и отраслевых правил обеспечения работников специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты. 5. Оператор должен знать и соблюдать правила личной гигиены. Принимать пищу, курить, отдыхать только в специально отведенных для этого помещениях и местах. Пить воду только из специально предназначенных для этого установок. Запрещается употребление спиртных напитков и появление на работе в нетрезвом состоянии, в состоянии наркотического или токсического опьянения. 6. Оператор обязан немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя работ о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении своего здоровья, в том числе о появлении острого профессионального заболевания (отравления), а также обо всех замеченных неисправностях оборудования, устройств. 2. Требования перед началом работы 2.1. Проверить исправность спецодежды, спецобуви и других СИЗ на отсутствие внешних повреждений. Надеть спецодежду и СИЗ, соответствующие выполняемой работе. Спецодежда должна быть застегнута, не допускаются свисающие концы. Волосы убрать под головной убор. Запрещается закалывать спецодежду булавками, иголками, держать в карманах острые и бьющиеся предметы. 2.2. Получить задание у непосредственного руководителя на выполнение работ, при необходимости пройти инструктаж. 2.3. Установить последовательность выполнения операций. Подготовить необходимые для выполнения работ защитные средства и приспособления. Произвести необходимую сборку оборудования, правильно установить и надежно закрепить съемные детали и механизмы. 2.4. Проверить работу механического оборудования, пускорегулирующей аппаратуры на холостом ходу. Проверить наличие и исправность защитного экрана и защитных очков, предохранительных устройств защиты от стружки и охлаждающих жидкостей. Отрегулировать местное освещение так, чтобы рабочая зона была достаточно освещена, и свет не слепил глаза. 2.5.Проверить на холостом ходу станка с УЧПУ исправность органов управления, системы смазки и охлаждения, фиксации рычагов включения и переключения (убедиться в том, что возможность самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочий исключена). 2.6. Проверить работу местной вытяжной вентиляции, воздушного душирования и оснащенность рабочего места необходимым для работы оборудованием, инвентарем, приспособлениями и инструментом. Проверить внешним осмотром отсутствие свисающих оголенных проводов, наличие и надежность заземляющих соединений (отсутствие обрывов, прочность контакта между металлическими нетоковедущими частями оборудования и заземляющим проводом), состояние полов (отсутствие выбоин, неровностей, масляных пятен и др.). Если пол скользкий, его необходимо вытереть или посыпать опилками. 3.Требования охраны труда во время работы 3.1. На неисправном оборудовании должна быть отключена система энергоснабжения и вывешен плакат о запрещении работы. 3.2. Все ремонтные и сервисные работы станка с УЧПУ проводить толькопосле отключения электроэнергии. 3.3 В процессе работы следует постоянно наблюдать за работой системы УЧПУ: — по сигнализации на панели управления электронного устройства; — по контрольным точкам программ (возврат рабочих органов станка «в исходное состояние», «постоянство точки смены инструмента» в одной и той же позиции; — по характеру и величине линейных перемещений и вращательных движений рабочих органов станка и другого оборудования; — по отклонениям характера и уровня шума различных механизмов. 3.4 Наладка станка производится в режиме «Ручное управление». В этом режиме работы можно позиционировать оси машины вручную или поэтапно, установить опорные точки и наклонять поверхность обработки. УЧПУ не может позиционировать автоматически оси вращения на всех станках. В случае станков, которых оси вращения допускают только ограниченную зону перемещения, могут выступить движения при автоматическом позиционировании, требующие, например, поворота стола на 180°. 4.Требования охраны труда при аварийных ситуациях 4.1. Если во время резьбонарезания произойдет поломка инструмента, необходимо остановить прогон программы, выбрать режим работы «Позиционирование с ручным вводом» и переместить инструмент линейным движением в середину отверстия. Затем можно переместить свободно инструмент по оси подвода и заменить его. 4.2. При возникновении неисправности в работе станка с УЧПУ или угрозе жизни оператора немедленно остановить работу станка. 4.3. При обнаружении на металлических частях оборудования напряжения (ощущение действия электротока) необходимо отключить оборудование от сети. 4.4. Запрещается применять воду и пенные огнетушители для тушения электропроводок и оборудования под напряжением, так как пена является хорошим проводником электрического тока. Для этих целей используются углекислотные и порошковые огнетушители. При обнаружении дыма и возникновении пожара немедленно объявить пожарную тревогу, принять меры к ликвидации пожара с помощью имеющихся первичных средств пожаротушения, поставить в известность своего руководителя. При необходимости вызвать пожарную бригаду по телефону 101 или 112. 5.Требования охраны труда по окончании работы 5.1 Выключить оборудование. Отключить вентиляцию и электрооборудование от сети.Выключить местное освещение. 5.2. Снять спецодежду, спецобувь и другие СИЗ, осмотреть, привести в порядок и убрать в установленное место хранения, при необходимости сдать в стирку и/или ремонт. Вымыть руки и лицо теплой водой с мылом, принять душ. Сообщить своему руководителю обо всех нарушениях и замечаниях,выявленных в процессе работы, и принятых мерах по их устранению.Заключение
В курсовом проекте решены следующие вопросы, и получены следующие результаты: — составлена структурная схема устройства ЧПУ; — составлен перечень приборов и средств системы ЧПУ; — выполнено обеспечение монтажных и специальных строительных работ материалами и оборудованием — определена последовательность монтажных работ, соединения и подключения устройства ЧПУСписок литературы
1.ГОСТ 2.105-95. Межгосударственный стандарт. Общие требования к текстовым документам (С изменением №1). — Взамен ГОСТ 2.105-79; введ. 1996-01-07.Постановление Госстандарта от 08.08.1995 N 426 — М.: Стандартинформ, 2011 2. СТО 11233753-001-2006* Системы автоматизации. Монтаж и наладка 3.Безродных Г.А. Методические указания для студентов по выполнению курсового проекта по специальности 15.02.14 Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств(производство машин и оборудования) по МДК 03.02. Разработка, организация и контроль качества работ по монтажу, наладке и техническому обслуживанию систем и средств автоматизации: Учебно-методическое пособие. – Издательский центр ГБПОУ «ЮУГК», 2017. – 19 с. 4.Безганс Е.В., Выбойщик Н.В., Евстарова Н.В., Попова Ю.А., Репнева М.Н. Методические рекомендации по выполнению и защите выпускной квалификационной работы по специальности 15.02.14 Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств: Учебно-методическое пособие. – Издательский центр ГБПОУ «ЮУГК», 2019. – 66 с. 5. Воробьев, В.А. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования сельскохозяйственных организаций: учебное пособие для СПО.М: Издательство Юрайт, 2019. – 275 с. 6. Каминский М. Л., Каминский В. М. Монтаж приборов и средств автоматизации. –М.: Высш.шк., 2005. –345 с. 7. Шишмарев В.Ю. Автоматика: учебник для СПО/В.Ю.Шишмарев.-2 изд., испр. и доп.- М: издательство «Юрайт», 2019.-280с 8. Котеленц Н.Ф. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования: учебник для СПО.М: Издательский центр Академия 2015.-296с. 9.Устройство ЧПУ NC-400 Руководство поэксплуатации.- М.:Санкт-Петербург,2019-150с. 10. Электропривод главного движения MDC208 Паспорт.:-М.:ArtenLtd,2018-11с. 11. Фотоэлектрический преобразователь линейных перемещенийL18-F Инструкция по эксплуатации.:-М.:Литва,2018-18с. 12. Электропривод серии BSD Руководство по эксплуатации.:-М.:Санкт-Петербург,2018-61с.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
http://www.ssmu.ru/ru/
Поделитесь в соцсетях: