Разработка макета для исследования металлических проводниковых материалов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ,

МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

 

 

Факультет Автоматизация компьютерных технологий

 

Кафедра ТАПР

 

 

ОТЧЕТ ПО ПРЕДДИПЛОМНОЙ  ПРАКТИКЕ

на тему: «Разработка макета для исследования металлических проводниковых материалов»

 

 

 

Выполнил:	Принял:
Ст. гр. _________ _______________ (ФИО)	Руководитель практики:                                                                                                (ФИО, подпись) Руководитель дипломного проекта:                                                                                                (ФИО, подпись) Оценка:_______________________________________   Комиссия:                                                       _________________   (ФИО)                                                            (подпись)                                                       _________________   (ФИО)                                                            (подпись)                                                       _________________   (ФИО)                                                            (подпись)

 

 

Харьков 2013

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………………………	3
1 Описание базы практики…………………………………………………..	5
1.1 История предприятия……………………………………………………	5
1.2 Производственные цеха…………………………………………………	7
1.3 Состояние и анализ современных технологических процессов сборки и монтажа электронных средств ……………………………………………	9
2 Анализ технического задания……………………………………………..	11
2.1 Структура и функции АСУ ТП современного прокатного стана…….	11
2.2 Обзор аналогичных устройств….……………………………………….	18
2.2.1 Система управления токарным станком………………………….. 2.2.2 Программа для микроконтроллера  PIC16F876…………………….. 2.3 Постановка задачи……………………………………………………….	21 24   31
Выводы……………………………………………………………………….	32
Перечень ссылок……………………………………………………………..	33

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Автоматизация производства процесс в развитии машинного  производства, при котором часть  или весь комплекс операций по качественному  преобразованию состояния исходного  сырья, управлению и контролю, ранее  выполнявшиеся человеком, передаются автоматическим устройством и прибором.

Основная цель автоматизации  производства - повышение производительности труда, улучшение качества выпускаемой  продукции, создание условий для  разумного использования ресурсов производства, соблюдение норм экологии, обеспечение высокого социального  и культурного уровня общества. Различают  частичную, комплексную и полную автоматизацию производства

Темой преддипломной практики является разработка автоматизированной системы управления прокатным станом.

Прокатные станы — блюминги и слябинги, предназначенные

для производства заготовок  из слитков стали, — исторически считаются неудобными для автоматизации объектами. Причиной этого является сама технология реверсивной прокатки, заключающаяся в том, что заготовка многократно проходит сквозь прокатные валки вперед и назад, причем при каждом проходе изменяется раствор валков, многократно производится передача металла из калибра в калибр и выполняются повороты заготовки на 90 градусов (кантовки). Из-за большого количества механизмов, участвующих в процессе прокатки, нестабильности состояния металла по температуре, форме слитка, наличию окалины процесс прокатки даже двух следующих друг за другом слитков может отличаться, особенно при первых проходах (пропусках) через прокатные валки.

Проблемой автоматизации прокатных станов является тяжелые условиями эксплуатации средств вычислительной техники (запылённость, высокие температуры, мощные электромагнитные поля) и отсутствием надёжных датчиков. Там, где системы автоматического управления всё же вводились в работу, срок их эксплуатации был  очень недолгим: производительность мощного прокатного стана, стоящего в начале технологической цепочки, при автоматическом управлении оказывалась ниже, чем при ручном управлении опытным оператором.

Затем обжимным станам совсем перестали уделять внимание, считая, что они будут полностью ликвидированы после широкого внедрения устройств непрерывной заготовки стали. Реалии экономической ситуации, однако, оказались таковыми, что на сегодняшний день большая часть производимой прокатной продукции в черной металлургии начинает свой путь в блюмингах и слябингах. Хозяевам металлургических предприятий и инженерно-техническому персоналу  пришлось задуматься об обеспечении надёжной работы прокатных станов, производительность которых доходит до 1000 тонн в час.

Наряду с мероприятиями  по реконструкции механических узлов  и электрооборудования стала  актуальной  проблема  разработки автоматизированной системы управления прокатным станом которая могла проконтролировать ход технологического процесса, предотвратить ошибки персонала, приводящие к перегрузкам и поломкам оборудования, а так же обеспечить  оптимальные энергосиловые параметры процесса прокатки. К системе автоматизации обжимного стана предъявляются жёсткие, зачастую противоречивые требования: она должна быть надёжной, обеспечивать круглосуточную работу в тяжелых условиях эксплуатации в течение длительного периода между капитальными ремонтами, быть удобной в эксплуатации и недорогой.

 

1 ОПИСАНИЕ БАЗЫ ПРАКТИКИ

 

1.1 История предприятия

 

Преддипломная практика проходила  на ГНПП «Объединения Коммунар»

История объединения началась с 1927 года, когда в Харькове была созданная детская трудовая коммуна имени Ф.Э. Дзержинского, руководителем которой был известный педагог А.С. Макаренко.

В 1928-29 годах были оборудованные  мастерские, а с 1930 года начали работать первые производственные цеха. В январе 1932 года начал свою работу завод  по производству электроинструментов, а с 1934 года было налажено изготовление первого в стране фотоаппарата «ФЕД». В годы Великой Отечественной  войны завод был эвакуирован  в глубокий тыл и за короткое время  наладил выпуск продукции для  фронта — топливных насосов для  авиационных двигателей и дальномеров. По возвращении из эвакуации и  восстановление производства с 1944 по 1950 год завод выпускал электроинструменты широкого профиля.

В 1951 году завод «Электроинструмент»  был передан Министерству средств связи, с целью освоения производства бортовой и наземной аппаратуры систем управления ракет. С 1952 года ГНПП «Объединения Коммунар» специализируется на выпуске бортовой и наземной аппаратуры систем управления многих ракет-носителей оборонительного и космического назначения, аппаратуры систем управления для космических аппаратов.

С 1964 года ГНПП «Объединения Коммунар» изготовляет бортовую систему управления для носителей «Протон».

С 1967 года ракетой-носителем  «Протон» выведены свыше 200 разных космических  аппаратов. Среди них известные орбитальные станции «Салют», «Мир», «Альфа», модули «Квант», «Кристалл», «Спектр», «Природа» и «Зоря» — первый модуль международной космической станции «Альфа».

В 1969 году был изготовленный  миллионный телевизор «Березка-3», а  с 1975 года предприятие приступило к  выпуску телевизоров цветного изображения.

ГНПП «Объединения Коммунар»  с 1986 года серийно изготовляет бортовую аппаратуру системы управления космического носителя «Зенит». Ракета разработана  и изготовляется специалистами  «Южного машиностроительного завода»  города Днепропетровск. Система управления представляет собой современный  автоматизированный комплекс с использованием бортовой цифровой вычислительной машины и командных приборов.

С 1997 года ГНПП «Объединения Коммунар» принимает участие  в изготовлении системы управления ракеты «Зенит-3SL», предназначенной  для использования в рамках международных  проектов «Морской старт», «Альфа»  и «Глобалстар».

На заказ авиастроителей на «Коммунаре» был освоен выпуск систем кондиционирования воздуха  и противообледенительных систем для самолетов Ан-38, Ан-70, Ан-140, которые изготовляются и сейчас. У коммунальщиков и энергетиков значительным спросом пользуются произведённые в объединении электронные сварочные аппараты, счетчики электроэнергии, а также счётчики холодной и горячей воды.

С 1999 года по заказу «Укрзалізниці» ГНПП «Объединения Коммунар» начало выпуск комплектующих для плацкартных железнодорожных вагонов — мебели, электрооборудования, замков, информационных табло, аппаратуры радиосети и освещения, пультов управления и внутреннего интерьера вагонов, а также прислонно-сдвижных дверей для вагонов метрополитена.

 ГНПП «Объединения  Коммунар», имея могущественный  производственный потенциал и  квалифицированный инженерный и  рабочий персонал, продолжает активные  работы по расширению номенклатуры  и объемов изготавливаемой продукции.

 

1.2 Производственные цеха

За время производственной практики ознакомился с работой ГНПП «Объединения Коммунар». Посетил производственные цеха:

Цex каркасно-штамповочного производства

Он предназначен для изготовления скоб, уголков, держателей, корпусов, крышек. При изготовлении деталей используются методы штамповки, глубокой вытяжки, гибки  на прессах-автоматах. Применяется следующее оборудование: токарные автоматы, револьверные TRAUBE, автоматы продольного точения 1Б10В, штамповочные пресс-автоматы PAZU-100. Точные детали изготавливаются на прецизионных станках SCHAUBLIN-I25-CCN. Имеются пружинонавивочные автоматы, кругло-, плоскошлифовальные станки, фрезерные, токарные станки, в том числе и с ЧПУ.

Цех гальванопокрытий и малярный.

В нем установлены автоматические, полуавтоматические линии и стационарные ванны для нанесения гальванических покрытий (цинкования, анодирования, никелирования, кадмирования, серебрения, хромирования).

Для окраски корпусных деталей  применяется метод пневматического  распыления краски и порошковая технология.

Цех печатных плат.

В нем производятся одно-, двухсторонние  и многослойные печатные платы с  металлизированными отверстиями. Односторонние  печатные платы изготавливаются  методом прямого травления. Двухсторонние  печатные платы изготавливаются  позитивным комбинированным методом, многослойные - методом металлизации сквозных отверстий. Нанесение надписей и знаков на пластмассовых и металлических деталях производится методом шелкографии и тампопечати.

Цех пластмасс.

Изготавливаются детали из пластомеров (клавиатура, уплотнительные прокладки, втулки и т.д.) метолом прямого литьевого прессования на прессовом оборудовании с усилием прессования от 60 тс до 160 тс. Имеется участок по изготовлению прецизионных деталей (колеса зубчатые, шестерни) на термопластавтоматах.

Литейный цех.

Изготавливаются заготовки корпусов, накидных гаек, резьбовых колец методом  отливки из латуни с применением  литейных машин.

Цех телепроизводства.

В цехе освоена технология поверхностного монтажа печатных плат

для телевизора «Мастер», для изделий  аппаратуры связи. При изготовлении используется печь оплавления, установщик компонентов, устройство для нанесения  припойной пасты. Современная радиоэлектронная и вычислительная аппаратура должна отвечать высоким техникоэксплуатационным требованиям, чтобы конкурировать на внутреннем и внешнем рынке электронных средств. Высокое качество и конкурентоспособность продукции обеспечивается современными методами технологии и прогрессивными формами организации производства. Решение многих проблем нормального функционирования производства решается только с использованием гибкой формы организации производства с широким применением автоматизированного специализированного технологического оборудования (АСТО) и созданных на их основе технологических систем.

Производство электронных средств  за последние годы получило новое  содержание, вызванное повышенным требованием  к современной электронной аппаратуре, вследствие жесткой конкуренции  на мировом и отечественном рынках.

 

1.3  Состояние и анализ современных  технологических процессов сборки и монтажа электронных средств

В наше время электронике принадлежит  особое место в развитии научно-технического прогресса. И не случайно по темпам роста и областям применения она не имеет себе равных. В настоящее время электронная промышленность является одной из наиболее мощных и высоко концентрированных среди машиностроительных отраслей народного хозяйства во всем мире. Однако можно заметить, что в последнее время в ней все больше и больше сказывается диспорция между развитием собственно интегральных микросхем, техникой и технологией их объединения в конечную продукцию - электронную аппаратуру различных типов и назначений. Это обусловлено тем, что применяемая сейчас техника и технология монтажа электронной аппаратуры из интегральных микросхем, выполняемая по международным стандартам ШЕЕ-Р996 (Е5А), ШЕЕ-Р996. 1 (РС/104), основана на использовании многослойных печатных плат и штыревых межплатных разъемов. Эти технические решения появились еще в «эпоху» ламповых схем и практически уже исчерпали себя. Достаточно сказать, что даже в таком прогрессивном направлении развития электроники, удельный вес объема собственно микроэлектронных компонентов к объему блока (например, СНУ58ШХ-133) составляет около 15%. Остальное занимают разъемные соединения и монтажно- крепежные элементы. На устранение этого несоответствия были направлены многие разработчики.