Автоматизированная система изготовления колпачков для ликероводочной продукции

4. Экономические показатели

    Ожидаемый экономический эффект возможен от снижения времени простоя оборудования, что обусловлено применением программируемого логического контролирующего устройства, отличающегося высокой надежностью, и внедрением  сервосистемы, обеспечивающей удобное решение задачи позиционирования.

5. Стадии и этапы разработки
1. Постановка задач и разработка технического задания.
2. Разработка общей части пояснительной записки (ПЗ).
3. Разработка специальной части ПЗ и соответствующей конструкторской документации.
4. Разработка экономического раздела.
5. Разработка раздела по охране труда и технике безопасности.

 

6. Порядок контроля и приема

    Разделы организационно-экономической части подлежат согласованию и утверждению.

    Кафедра экономики: Мазин Ю.А. – раздел «Технико-экономическая часть».

    Кафедра прикладной экологии: Гурец Л.Л. –  раздел «Анализ охраны труда на производстве».

    Зав. кафедрой компьютеризованных систем управления: Червяков В.Д.

    Руководитель  работы: Баравой В.Т.

 

        СОДЕРЖАНИЕ

                   Стр.

Список  условных обозначений и сокращений 13

Введение 15

Раздел 1 Анализ рынка производственного оборудования 16

Раздел 2 Описание технологического процесса 18

2.1 Последовательность операций обработки заготовок на линии лакирования 21

2.2 Устройство и принцип работы датчиков системы контроля 23

Раздел 3 АРХИТЕКТУРА  ПРОГРАММНОГО ЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЛЕРА  SIMATIC S7-200 37

3.1 Общая характеристика семейства SIMATIC S7-200 37

3.2 Применение модуля расширения EM235 41

Раздел 4 Описание текстового дисплея 44

4.1 Характеристика и функциональные возможности дисплея 44

4.2 Возможности аппаратного обеспечения 45

Раздел 5 Характеристика электропривода переменного тока 47

Раздел 6 Анализ охраны труда на производстве 52

6.1 Теоретическая  часть 52

6.2 Расчетная часть 60

Раздел 7 Технико-экономическая часть 67

7.1 Характеристика  издержек: понятие, классификация,  примеры 67

7.2 Расчетная  часть 77

Выводы 84

Список  использованной литературы 85

Приложение А Листинг программы 87

Приложение  Б Конструкторские документы 92 
 
 
 
 
 

СПИСОК  УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ  И СОКРАЩЕНИЙ 

М1 – двигатель  транспортера

М2 – двигатель  загрузки сортировщика

М3 – вакуум насос

М4 – двигатель- вентилятор

М5 – главный  двигатель

М6 – двигатель лакировки

М7 –двигатель пальца

М8 – двигатель  сортировщика

ВК1 – лазерный датчик

ВК2, ВК3, ВК4, ВК7 – индуктивные датчики

ВК6 – оптический датчик

Т2, Т3, Т4 – транзисторы

R3 – резистор

D2 – диод

С1, С2 – конденсаторы

К1 – реле

п/э – полиэтилен

ЛКМ – лакокрасочные материалы

АСУ ТП – автоматизированные системы управления технологическими процессами

ПЛК – программируемый  логический контроллер

ЦП – центральный  процессор

ЦПУ – центральное  процессорное устройство

ЧИМ – частотно-импульсная модуляция

ШИМ – широтно-импульсная модуляция

ЖКИ – жидкокристаллический интерфейс

ДК – двоичный код

МП – магнитный  пускатель

СИЗ – средства индивидуальной защиты

ПУЭ – правила  устройств электрооборудования

ПЧ – преобразователь  частоты

СниП – строительные нормы и правила

ПК – персональный компьютер

ПДК – предельно  допустимая концентрация

ЭМС – электромагнитная совместимость

КЗ – короткое замыкание

х.х. – холостой ход 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

       В основных направлениях экономического и социального развития Украины  большое внимание уделяют вопросам автоматизации производственных процессов, так как внедрение передовых технологий и автоматизации существенно увеличивает продуктивность труда, снижает затраты и, что особенно важно, увеличивает качество выпускаемой продукции.

       Главной целью деятельности частного предприятия «ТехноПак» является создание производства пробочной продукции по упаковке ликероводочной, винной продукции и шампанских вин.

       Производственная  деятельность предприятия осуществима  за счет техперевооружения завода «Металлоширпотреб» министерства местной промышленности с размещением отдельных производств на участках: линия изготовления заготовки винтового колпачка, линия лакировки колпачка, линия нанесения рисунка, линия наружной печати и лакировки крышки, флексографическая печать. На производственных участках применяется импортное окрасочное, заготовительное, прессовое, штамповочное, печатное оборудование, на котором осуществляется автоматический контроль изготавливаемых изделий. Внедрение современной техники автоматизации, увеличение эффективности ее использования возможны лишь при участии высококвалифицированного персонала, эксплуатирующего автоматизированные системы управления.

       Годовой выпуск изделий составляет:

• колпачок винтовой К – 428/38 – 102 000 тыс. т.;
• колпачок винтовой К – 428/18 – 71 868 тыс. т.;
• капсулы из фольги – 34 848 тыс. т.;
• термоусадочные колпачки – 52 776 тыс. т.;
• этикетки флексографические, м² – 552 000.

 
 
 

       РАЗДЕЛ  1

       АНАЛИЗ  РЫНКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО  ОБОРУДОВАНИЯ

    Современный рынок, который представляет оборудование и средства автоматизации, высоко развит в основном за счет зарубежных производителей, таких как Schneider Electric, Siemens, Applies. Предложенное промышленное оборудование достаточно дорогостоящее. Наряду с этими компаниями активно и довольно быстро стали развиваться отечественные производители – КП «Микрол», ПО «Метран», «Овен». Качество продукции наших производителей примерно находится на том же уровне, что и зарубежных компаний. Главным показателям отечественного оборудования является низкая в сравнении с импортным товаром цена.

    В Украине увеличивается производство электронной аппаратуры. По сегментам  потребления первые места занимают: компьютеры — 41%, связь — 25,5%, промышленная электроника — 12,2%, бытовая электроника  — 11,3%. При средних темпах роста выпуска продукции всех указанных отраслей за 2004 год на уровне 106,9 %, в производстве радио и электронной продукции темпы составили 105,3%, средств связи и телекоммуникаций 137,0 %, продукции приборостроения 107,4%. В I квартале 2005 года рост объемов производства по всему комплексу составил 105,0 %, за I полугодие — 114,2%, за 8 месяцев т.г. — 115,3%. По сравнению с соответствующим периодом прошлого года, общий объем экспорта продукции предприятий отраслей с начала 2005 года составил 31% от общего объема реализации, в том числе по отраслям: радио- и электронная промышленность — 39,0%, средства связи и телекоммуникаций — 20,9%, продукции приборостроения — 30,0%. Лидирующее положение на мировом рынке по производству универсальных систем современных электроприводов занимает немецкая фирма Lenze. Электроприводы фирмы Lenze широко применяются в различных промышленных установках европейского производства, которые более 20 лет используются и на украинских предприятиях. Технические характеристики и широкие функциональные возможности электроприводов фирмы Lenze позволяют использовать их в качестве приводов координат и главного движения в металлообрабатывающих станках различного назначения. Фирма Lenze производит полную номенклатуру устройств электропривода для различных применений, в том числе:

• сервосистемы, включающие серводвигатели и многофункциональные контроллеры мощностью от 0,37 до 90 кВт;
• асинхронные электродвигатели и электродвигатели постоянного тока различных вариантов исполнения (фланцевые, на лапах и т.п.) мощностью от 12 Вт до 100 кВт (более мощные двигатели – по специальному заказу), которые могут быть снабжены дополнительными устройствами (датчики обратной связи различного типа, вентилятор, тормоз);
• редукторы и моторредукторы различного исполнения с широким диапазоном передаточных отношений и мощностей;
• частотные преобразователи для управления асинхронными двигателями мощностью от 0,25 кВт до 250 кВт (более мощные – по специальному заказу);
• частотные преобразователи со степенью защиты IP65, устанавливаемые непосредственно на двигателе;
• устройства плавного пуска (Softstart);
• преобразователи для управления электродвигателями постоянного тока (одно-, двух- и четырехквадрантные) мощностью от 0,4 до 460 кВт;
• программируемые логические контроллеры (PLC), терминалы оператора с ЖКИ дисплеями и модули расширения сигналов контроля и управления.
• электромагнитные тормозы и муфты и устройства управления к ним;
• порошковые муфты и устройства управления к ним;
• подшипники различного типа.

    Из-за высокой стоимости системы управления не каждая организация способна заплатить необходимую сумму за нее, а при малой стоимости довольно значительно снижается качество системы управления. В связи с этим выбор оборудования представляет достаточно трудную задачу, так как поиск оптимального соотношения цены и качества является трудоемким процессом. 

РАЗДЕЛ  2

ОПИСАНИЕ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 

    Техпроцесс  разработан с учетом требований ЕСТД, с требованиями по обеспечении мер  безопасности ГОСТ 3.1.1120-83. В соответствии с разработанной программой производство изделий является крупносерийным.

    Технология  производства винтовых колпачков начинается с заготовительного цеха, в котором выполняются следующие операции:

• на участок лакировки алюминиевого листа и нанесения рисунка алюминиевые листы поступают с таможенного склада материалов;  окраска листа алюминиевого толщиной 0,22 мм осуществляется грунтовой краской с одной стороны поверхности листа, на которую лакировочная машина LTG Maillander 466 наносит трафаретную двухцветную печать, позволяющую создать полноцветный рисунок посредством одновременного использования пяти красок. Другая сторона листа обрабатывается внутренним лаком. После нанесения рисунка заготовка отправляется в печь непрерывной сушки LTG DB 3000 18 для полного высыхания обеих сторон с использованием переворотного устройства LTG STV 93 м;
• порезка алюминиевого листа производится по линии рисунка дисковыми ножницами SR-80;
• операция штамповки заготовки крышки алюминиевой происходит в 2 этапа:

I ход – исходя из размеров колпачка, штамповка осуществляется пресс-автоматами MACA, RARGES-HAMMER, SCHULER, в результате чего формируется крышка-полуфабрикат;

II ход – операцию штамповки завершает пресс-автомат КД-2326, на выходе которого формируется пробка гладкая требуемого калибра;

    Лакировка боковых поверхностей заготовок  крышек осуществляется лаком VB 6767 на линии  лакирования typ LBC машиной MONTOLI модификации M₂-F/TR₃. Приготовление лакокрасочных материалов производится 1 раз в сутки в кладовой суточного запаса ЛКМ с оснащением оборудования местной вытяжной вентиляцией. Подача ЛКМ к рабочим местам производится в закрытой емкости по 10 л;

• нанесение боковой печати на боковую поверхность колпачка на линии трафаретной печати typ LTC трафаретной краской SUPRA FLEX NX 32 на машине  MONTOLI модификации DS₂-BF/TR₃₄ с последующей сушкой в печи;
• формирование профиля крышки алюминиевой с перфорацией с укладкой прокладки и под дозатор осуществляется роллер машиной ВАК-5;
• контроль размеров колпачка согласно ТУ У 28.7-14222407-003-2004 производится штангенциркулем ШЦ-125-0,1 и микрометром;
• посредством продвижения готовой продукции по ленточному транспортеру колпачки загружаются в упаковочные картонные ящики N600 или п/э 1000×1000, которые отправляются на склад готовой продукции.
• на участке по производству капсул из фольги и термоусадочной пленки производятся колпачки из алюминиевой фольги для «Шампанского» на специальных линиях для изготовления колпачков и термоусадочные колпачки – на линиях для изготовления термоусадочных колпачков.
• изготовленные капсулы из фольги и термоусадочные колпачки упаковываются в специальную тару и отправляются на склад готовой продукции. На складе готовой продукции ящики с винтовыми колпачками, капсулами из фольги и термоусадочными колпачками формируются в паллеты по 30 ящиков в каждом, обворачиваются в полиэтиленовую пленку и отправляются на реализацию.