Разработка системы комплексной автоматизации кабельной линии на базе преобразователей частоты и контроллеров с сетевыми возможностями

• Автор: Резвин, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Глава 1. Основные типы технологического оборудования, применяемого в кабельном производстве
1.1. Классификация кабельного оборудования
1.2. Состав технологических линий
Глава 2. Анализ типовых задач кабельного производства
2.1. Типовые задачи кабельной отрасли
2.2. Варианты решения типовых задач с помощью частотно-регулируемого электропривода
2.2.1. Регулирование скорости
2.2.2. Регулирование натяжения
2.3. Моделирование контура поддержания натяжения
Глава 3. Концепция комплексной автоматизации процесса производства проводов и кабелей на базе частотно-регулируемого электропривода
3.1. Адаптированная версия ПЧ «Универсал» для решения задач кабельной отрасли
3.2. Цифровая промышленная сеть
3.2.1. Применение промышленной сети для автоматизации кабельной линии
3.2.2. Обзор существующих промышленных сетей
3.2.3. СА14-интерфейс
3.3. Состав и распределение задач среди устройств сетевого окружения
3.4. Разработка специализированного протокола обмена
Глава 4. Проектирование экспериментальной перемоточной линии
4.1. Типовой состав перемоточных линий
4.2. Статические нагрузки в перемоточных линиях
4.3. Состав оборудования линии
4.3.1. Отдающее Устройство
4.3.2. Тяговое Устройство
4.3.3. Приемное устройство
4.4. Система управления перемоточной линии
4.5. Пульт управления линией на базе ПК
Глава 5. Экспериментальное исследование созданной перемоточной
линии
5.1. «Ручной» режим
5.2. «Заправочный» режим
5.3. Работа линии в режиме «Автомат»
Заключение
Список использованной литературы
Приложение 1. Специализированный протокол обмена по CAN
Приложение 2. Техническое задание на проектирование перемоточной
линии
Приложение 3. Электрические принципиальные схемы, схемы подключений,
перечень аппаратуры ПУ, ОУ, ТУ
Приложение 4. Результаты моделирования контура поддержания натяжения
для различных радиусов намотки и темпов разгона линии
Приложение 5. Фотографии оборудования созданной линии
Современное кабельное производство ориентировано на создание высокопроизводительных автоматических линий с совмещенными технологическими процессами. Например, типичный представитель кабельного технологического оборудования экструзионные линии могут содержать в себе процессы волочения, отжига, изолирования (одно-, двух-, трехслойного), скрутки, нанесения маркирующих знаков с измерением на проход основных параметров изделия - диаметра, эксцентриситета и др.
Кабельные линии стараются выполнить по принципу модульного построения на основе типовых узлов. К таким типовым модулям относятся: приемные и отдающие устройства, технологические узлы, ванны охлаждения, тяговые устройства. Даже такие «консервативные» виды оборудования, как крутильное, изолировочное, бронировочные машины в современном исполнении построены по модульному принципу.
Еще одной особенностью построения кабельных линий является протяженность в пространстве, иногда они достигают сотни метров и включают множество машин, а это приводит к сложностям при электрическом соединении их узлов и визуального контроля за работой линии в целом.
Очевидно, что регулируемый многодвигательный электропривод кабельных линий, работающий в режиме, схожем режиму электрического вала, должен обеспечивать не только согласованное управление модулями в статических и динамических режимах работы, но и обеспечивать согласованную работу с многочисленными датчиками, приборами контроля и управления. Например, качественное управление электроприводом либо экструдера, либо тягового устройства от приборов контроля диаметром изделия позволяет, как экономить изоляционный материал, так и изготавливать более качественную продукцию.

медь дорожает. «Интеллект» оконечных устройств постоянно растет. Современные тенденции развития микропроцессорной техники диктует новый подход при построении систем управления, при котором множество оконечных «интеллектуальных» устройств осуществляют сбор данных с аналоговых датчиков, размещенных непосредственно рядом с ними, и соединены общей цифровой промышленной сетью. Это принцип распределенного управления, который обладает рядом преимуществ, по сравнению с традиционной централизованной системой: приём команд и данных от других узлов ЦПС;
^ съём данных с подключённых датчиков;
^ оцифровка полученных данных;
^ отработка технологического алгоритма;
'С выдача управляющих воздействий на подключенные исполнительные - механизмы по команде другого узла или согласно технологическому алгоритму;
^ передача накопленной информации на другие узлы ЦПС.
Известно, что технологические линии достигают порой значительной протяженности в пространстве, вследствие специфики изготавливаемых изделий. Поэтому особенно важно, каким образом передаются данные с многочисленных датчиков и исполнительных механизмов. Использование общей цифровой шины позволяет исключить многочисленные жгуты проводов вдоль всей линии, заменив их экранированной витой парой, объединяющей воедино все оборудование линии. Помимо экономии на количестве проводов, соединяющих оконечные узлы, распределенный принцип позволяет не загружать другие интеллектуальные узлы «ненужной» информацией, обрабатывая ее на уровне ближайшего «интеллектуального» устройства. Проблема отображения информации решается гораздо проще, поскольку все данные сети становятся доступными ее окружению. Кроме того, новый подход позволяет значительно снизить количество клеммных соединений, а значит, снизит объем ошибок при монтаже и поиск