Автоматизація технологічного процесу нанесення порошкових покриттів (комплексна тема)

Abstract

Дана кваліфікаційна роботи присвячена розробці технічної документації основного технологічного обладнання лінії нанесення порошкових покриттів, автоматизованої системи управління камерою оплавлення порошкової фарби для управління технологічним процесом фарбування деталей світильників, згідно ДСТУ ISO 12944-7:20ХХ (ISO 12944-7:2017, IDT) «Захист від корозії сталевих конструкцій захисними лакофарбовими системами». У проєктній частині роботи детально описано автоматизовану лінію, проаналізовано етапи підготовки поверхні виробів до обробки та процеси ґрунтування. Розроблено циклограми функціонування автоматизованої виробничої системи, визначено камеру оплавлення як головний об'єкт керування та виконано комплекс її інженерних розрахунків. Розроблено мікропроцесорну систему автоматичного керування. З метою забезпечення високої точності контролю технологічних параметрів розроблено архітектуру та схемотехнічні рішення мікропроцесорної системи управління камерою оплавлення. В межах цього завдання обґрунтовано вибір мікропроцесора Intel 8051 та розроблено структуру взаємодії з периферією. Спроектовано ключові функціональні блоки системи, – стабілізований блок живлення, модуль клавіатури та дисплея, блоки синхронізації, комутації, опитування давачів, керування калориферами. Спроектовано модуль АЦП термопар та блок інтерфейсу для обміну даними між ОЕОМ та ЕОМ, а також оцінено похибку вимірювання температури термопарою, що підтвердило метрологічну відповідність системи вимогам техпроцесу. У спеціальній частині роботи проведено формалізований опис функцій управління та розроблено управляючу модель технологічного об'єкта. Описано практичний підхід до програмування мікроконтролерів із використанням інтегрованого середовища розробки IDE SILABS та інструментарію Keil Реалізований програмний код забезпечує стабільний алгоритм зчитування даних, регулювання температури та відпрацювання аварійних ситуацій.

This qualified work is dedicated to the development of technical documentation of the main technological equipment of the line for applying powder coatings, an automated control system for the powder furnace melting chamber for managing technological the process of preparing lamp parts, according to DSTU ISO 12944-7:20ХХ (ISO 12944-7:2017, IDT) “Corrosion protection of steel structures with dry varnish-based systems.” In the design part of the robot, the automated line is described in detail, the stages of preparing the surface of the paints before processing and the priming process are analyzed. It is divided into cyclograms of the functioning of the automated vibration system, a melting chamber is identified as the main object of the treatment and a complex of engineering departments. The microprocessor automatic cleaning system has been expanded. In order to ensure high precision control of process parameters, the architecture and circuitry solutions of the microprocessor system for controlling the reflow chamber were divided. Within the framework of this task, a selection of daily microprocessors (Intel 8051 family) was installed and the structure of its interaction with the periphery was fragmented. The key functional blocks of the system were designed and described: stabilization unit, keyboard and display module, synchronization units, switching units, heater supply unit, heater unit. A thermocouple ADC module and an interface block for exchanging data between the EOM and EOM were designed, and the temperature loss of the thermocouple was assessed, which confirmed the metrological conformity of the system to the technical process. In a special part of the work, the description of the control functions was formalized and the control model of the technological object was broken down. A practical approach to programming microcontrollers using the integrated development core IDE SILABS and Keil tools is described. Implementing the program code will provide a stable algorithm for reading data, regulating temperature and handling emergency situations.