Курсовой проект по автоматизации технологических процессов и производств



Скачать 373,91 Kb.
страница1/5
Дата28.10.2016
Размер373,91 Kb.
  1   2   3   4   5
Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Аэрокосмический институт

Кафедра САП




КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по автоматизации технологических процессов и производств

Автоматизация испытаний изделий на герметичность с использованием вибрации
Пояснительная записка
ОГУ 220301.4111.04 ПЗ

Руководитель проекта

____________Проскурин Д.А.

"____”_____________2011 г.

Исполнитель

студент гр. З-06АТП

_____________ Ермолаев Н.А.

"____”_____________2011 г.

Оренбург 2011

Аннотация


Пояснительная записка содержит 29 страниц, в том числе 15 источников. Графическая часть курсового проекта выполнена на 3 листах формата А1.

Данная курсовая работа обобщает и систематизирует теоретические знания, полученные при изучении курса "Автоматизация технологических процессов и производств".

В данном проекте разработана микропроцессорная система автоматизации установки испытаний на герметичность полых изделий с использованием вибрации. Для нее создана функциональная схема автоматизации, а также принципиальные схемы всех блоков микропроцессорной системы управления.

Эта система включает в себя блок нормализации сигналов от датчиков и ввода их в УВМ; блок микропроцессора СУ; блок клавиатуры, индикации и формирования векторов прерывания; устройство вывода сигналов на исполнительные механизмы, графопостроитель и печать. Модули и блоки, рассматриваемые в курсовом проекте, согласованы для работы в комплекте с микропроцессором КР580ИК80А.


Содержание


Введение……………………………………….………………………….4

1 Контроль герметичности полых изделий …………………………….5

2 Краткая характеристика существующих схем автоматизации............8

3 Обоснование необходимой структуры автоматизации установки .....10

4 Описание разработанной функциональной схемы автоматизации установки испытаний на герметичность.................................................12

5 Блок нормализации сигналов от датчиков и ввода их в УВМ............18

6 Устройство вывода сигналов на ИМ, графопостроитель и печать .....26

Выводы........................................................................................................28

Список использованных источников .......................................................29

Введение
При массовом производстве изделий авиационной, судостроительной, химической, электронной и других отраслей промышленности одной из важнейших задач контроля качества является проверка их герметичности.

При этом автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.

Проектами наиболее сложных производств, особенно в чёрной металлургии, нефтепереработке, химии и нефтехимии, на объектах производства минеральных удобрений, энергетики и в других отраслях промышленности, предусматривается комплексная автоматизация ряда технологических процессов.

В настоящее время на промышленных предприятиях при автоматизации технологических процессов и объектов широко используются микропроцессорные комплексы. Это связано с рядом положительных особенностей микропроцессоров как элементов управляющих устройств систем автоматизации, основными из которых являются программируемость и относительно большая вычислительная мощность, сочетающиеся с достаточной надёжностью, малыми габаритными размерами и стоимостью.

В курсовом проекте приведены функциональная схема автоматизации установки для испытания на герметичность автотракторных радиаторов и схемы модулей, устройств и отдельных фрагментов микропроцессорной систем управления технологическим процессом. Это составляет основную часть микропроцессорной системы управления.

Рассматриваемые микропроцессорные схемы позволяют автоматизировать различные технологические процессы или объекты. В зависимости от производственной целесообразности для технологического процесса или объекта автоматизации выбирается необходимое количество систем местного и дистанционного контроля, систем регулирования, управления, сигнализации и диагностирования при нормальной работе оборудования и при плановом или аварийном его запуске и остановке.

Модули и блоки, рассматриваемые в курсовом проекте, согласованы для работы в комплекте с микропроцессором КР580ИК80А. Однако почти все схемы этих модулей и блоков могут использоваться при разработке системы управления с использованием микропроцессоров КР1810ВМ86, микроЭВМ КМ1816ВМ48 и др. Кроме того, все используемые в системе отечественные микросхемы имеют свои зарубежные аналоги, отличающиеся иногда даже лучшими характеристиками, в частности по быстродействию и надежности.

1 Контроль герметичности полых изделий


Полые изделия имеют широкое применение в различных отраслях народного хозяйства: машиностроении, химической, нефтегазовой, пищевой и на подвижных объектах. К полым изделиям относятся трубопроводы для транспортирования рабочих сред и стационарные сосуды различного давления и назначения на промышленных предприятиях, сосуды на подвижной технике, например, автомобильные и тракторные баки для топлива или минерального масла и автотракторные теплообменники, теплообменники в системах отопления и вентиляции, баллоны для сжиженного кислорода, ацетилена или гелия, же­лезнодорожные углеводородные или другого назначения цистерны, запорная и предохранительная арматура, например, вентили, задвижки, шаровые краны и предохранительные клапаны.

Полые изделия в процессе производства и эксплуатации подвергаются контролю на герметичность. Эти испытания сопровождаются тяжелыми условиями труда и недостаточной точностью контроля герметичности. Требования к полым изделиям по точности контроля герметичности возрастают и для многих типов изделий нормируются государственными стандартами или отраслевыми нормалями.

Контроль герметичности полых изделий является одной из проблем науки и техники.

Требования к степени герметичности различных видов изделий привели к созданию самых разнообразных методов и способов их контроля.



1) Контроль герметичности полых изделий по давлению

При контроле герметичности полого изделия по давлению обычно внутрь этого изделия подводится контрольный газ или воздух заданного давле­ния от источника, затем отсоединяется изделие от источника контрольного газа и берется первый отсчет давления по шкале прибора, подсоединенного к изделию. Изделие выдерживается под установленным давлением в течении заданного промежутка времени, берется второй отсчет по шкале прибора давления и по разности давлений делается заключение о герметичности изделия.

Если изделие герметично и утечка контрольного газа из него в атмосферу отсутствует, тогда разность отсчетов по прибору давления равна нулю. Испытание на герметичность по этому способу может осуществляться как при избыточном давлении, так и при вакуумметрическом давлении (при разряжении) в изделии. В качестве измерительных приборов давления используются манометры, вакуумметры, тягомеры и напоромеры.

Рассмотренные в настоящем разделе устройства и способы испытания изделий на герметичность имеют недостаточную чувствительность. Связано это с двумя причинами. Во-первых, утечки контрольного газа через неплотности и микрощели изделия характеризуются малым расходом, а соответственно и очень малым снижением давления. Во-вторых, порог чувствительности измерительных приборов давления очень большой. Он определяется классом точности приборов давления, который, например, для образцовых манометров не превышает 0,5 %. Поэтому более целесообразным при контроле изделий на герметичность считается измерение не давления, а разности двух давлений за время испытания изделия.



2) Контроль герметичности изделий по разности давлений

Широко распространенный способ испытания изделий на герметичность по разности давлений с использованием дифференциального манометра (дифманометра) состоит в том, что к одной ветви дифманометра подсоединяют из­делие, а к другой ветви дифманометра - эталонную емкость. С помощью запорной арматуры соединяют вначале параллельно между собой изделие, эталонную емкость, дифманометр и источник эталонного газа. Заполняют всю систему контрольным газом до заданного давления, а затем разобщают полости дифманометра и отсоединяют источник контрольного газа. Выдерживают изделие и эталонную емкость в течение заданного промежутка времени и берут отсчет по дифманометру. По значению разности (перепада) давления в изделии и эталонной емкости делают заключение о герметичности изделия.

Этот способ имеет существенно большую чувствительность по сравнению с испытаниями изделий на герметичность по давлению потому, что дифманометр реагирует и измеряет не статическое давление, а разность двух давлений. Например, если изделие испытывается при статическом давлении, рав­ном 0,15 МПа, тогда необходимо выбрать манометр с пределами измерения от 0 до 0,25 МПа. Для измерения перепада давления при испытании изделия на герметичность при статическом давлении 0,15 МПа можно использовать дифманометр с перепадом давлений в несколько Паскалей.

3) Контроль герметичности изделий по визуально наблюдаемым цветным газообразным средам

При этом способе для определения местоположения утечки горючего газа из трубопровода добавляют к нему индикаторное вещество. В качестве индикаторного вещества используют различные газообразные вещества или твердое мелкодисперсное вещество, переносимое газом. Индикаторное вещество при выходе в атмосферу в результате реакции с атмосферным воздухом или с влагой делает газ видимым. При этом используются составы на основе цинка и гексахлорэтана, при взаимодействии которых образуется белый дым, состоящий из мелких частичек ZnCl. В качестве окрашивающих компонентов дымовых сигнальных составов используются органические красители, например, родалин, аурамин.



4) Контроль герметичности изделий газоанализаторами . химического состава газов

Известные способы и устройства контроля герметичности изделий с использованием газоанализаторов можно разделить на три группы. К первой группе относятся способы и устройства, при которых испытываемое изделие заполняется контрольным газом под избыточным или вакуумметрическим давлением, осуществляется непрерывная принудительная циркуляция контрольно­го газа из изделия в камеры измерительных преобразователей газоанализатора, непрерывно определяется содержание основных компонентов контрольного газа и по изменению содержания компонентов контрольного газа в результате утечек через микрощели делают выводы о герметичности контролируемого изде­лия.

Ко второй группе способов и устройств контроля герметичности изделий с помощью газоанализаторов относятся такие, согласно которым изделие заполняется контрольным газом под избыточным давлением, помещается в герметичную камеру, осуществляется измерение содержания контрольного газа или его компонентов в газообразной среде герметичной камеры и по изменению содержания контрольного газа в герметичной камере делают заключение о герметичности изделия.

К третьей группе способов и устройств контроля герметичности изделий с использованием газоанализатором относятся способы и устройства, аналогичные второй группе, но отличающиеся тем, что контрольный газ подается в герметичную камеру, а анализируется его содержание и изменение в испытываемом на герметичность изделии.



5) Контроль герметичности изделий с использованием звуковых, ультразвуковых колебаний

6) Контроль герметичности полых изделий погружением в жидкость

Испытания многих полых изделий проводятся путем подвода внутрь изделия сжатого воздуха заданного давления, погружения этого изделия в воду и по интенсивности выхода пузырьков сжатого воздуха через неплотности делают заключение о герметичности изделия. Например, испытания автотракторных теплообменников проводятся в соответствии с ГОСТ 2798-80 «Радиаторы водяные дизелей тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин» (Сердцевицы. Общие технические требования). В соответствии с этим стандартом на заводах по производству теплообменников испытания на герметичность осуществляется путем погружения в воду. В других случаях, как например при испы­тании углеводородных железнодорожных цистерн, вода подается внутрь цис­терны.


Каждой отрасли промышленности присущи, как правило, группы методов, которым отдают предпочтение в силу особенностей, характерных для данной отрасли.


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница