АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены ключевые технологические особенности процесса обжига абразивного инструмента. Приведены основные контролируемые и регулируемые технологические параметры. Представлен перечень основных средств автоматизации, входящих в данную автоматизированную систему управления.

ABSTRACT

The article discusses the key technological features of the firing process of an abrasive tool. The main controlled and regulated technological parameters are given. The list of the main automation tools included in this automated control system is presented.

Ключевые слова: автоматизированная система управления, технологический процесс, обжиг, абразивный инструмент.

Keywords: automated control system, technological process, firing, abrasive tool.

Термообработка является основным и самым ответственным этапом процесса производства абразивных инструментов на керамических связках и определяет их термомеханические свойства. Процесс термообработки состоит из нагрева изделий до определенной температуры, зависящей от вида исходного материала и связки, выдержки обрабатываемых изделий при данной температуре и последующего охлаждения [1].

Характер изменения температуры в процессе термообработки (кривая обжига) определяется не только абсолютным значением температуры обжига, но и скоростью нагрева и охлаждения.

В абразивной промышленности для обжига инструментов на керамических связках применяются пламенные туннельные газовые печи с непосредственным обогревом.

Режим обжига характеризуется такими параметрами, как скорость подъема температуры, конечная температура обжига, длительность выдержки при конечной температуре, состав газов обжига, давление в печи [2].

Весь режим обжига по времени делится на три главных периода: нагревание от комнатной температуры до максимальной температуры обжига, выдержка при этой температуре и охлаждение от температуры обжига до комнатной.

Часто возникают ситуации, когда первый и третий периоды – нагрев и охлаждение – необходимо разбить на две части, одна из которых захватывает область низких температур, при которых изделие можно рассматривать как твердое хрупкое тело, другая – область более высоких температур, при которых изделие теряет свою хрупкость и приобретает некоторую пластичность, до максимальной температуры обжига, при которой заканчиваются все физико-химические процессы [3].

Технологический процесс характеризуется входными, выходными и режимными параметрами. Входные параметры дают представление о материальных и энергетических потоках на входе в технологический аппарат. Изменение этих параметров приводит к изменению режимных параметров, которые характеризуют условия протекания процесса внутри аппарата. Значение режимных параметров непосредственно влияет на выходные параметры. Таким образом, все эти параметры, а именно: входные, выходные и режимные, связаны между собой. Требования к поддержанию режимных и особенно выходных параметров является обязательным условием проведения технологического процесса.

Сложность управления заключается в наличие внешних и внутренних возмущающих воздействий. Внешние возмущения проникают извне при изменении входных и некоторых выходных параметров, а также параметров окружающей среды (температуры, давления, влажности) [4].

Внутренние возмущения возникают в самом объекте управления при изменении характеристик технологического оборудования.

Таким образом, для устранения возмущений необходимо контролировать и регулировать входные параметры, следить за состоянием окружающей среды, не допускать изменения режимов работы, и следить за температурой, чтобы она находилась в оптимальных условиях. Возникает необходимость в создании автоматизированной системы управления технологическим процессом обжига абразивного инструмента.

Для процесса обжига абразивного инструмента контролируемыми параметрами являются: давление в трубопроводе, температура в печи.

Регулируемыми параметрами являются: температура в печи, наличие пламени на горелки в печи, расход воздуха, расход природного газа.

Одним из основных этапов разработки автоматизированной системы управления технологическим процессом обжига абразивного инструмента является подбор микропроцессорных устройств, контрольно-измерительных приборов и исполнительных механизмов [5]. В рамках работы осуществлен выбор комплекса технических средств автоматизации, отвечающий требованиям и ограничениям, наложенных регламентом проведения технологического процесса. Основные приборы и устройства, входящие в автоматизированную систему управления представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Технические средства автоматизации

Таким образом, рассмотрены ключевые технологические особенности процесса обжига абразивного инструмента. Приведены основные контролируемые и регулируемые технологические параметры. Представлен перечень основных средств автоматизации, входящих в данную автоматизированную систему управления.

Список литературы:

1. Кугурлуян, А.А. Разработка автоматизированной системы управления процессом обжига абразивного инструмента / А.А. Кугурлуян, М.А. Трушников. — Текст : электронный // NovaInfo, 2018. — № 78 — С. 12-16 — URL: https://novainfo.ru/article/14649 (дата обращения: 18.04.2024).
2. Пудак А.А. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБЖИГА АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА НА БАЗЕ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА [Текст] / А.А. Пудак, Л.И. Медведева // ДНЕВНИК НАУКИ. — 2023. — № 1. — С. 1-9.
3. Патент № SU 943415 A1. Способ управления процессом обжига: № 2992141 : заявл. 10.10.1980 : опубл. 23.08.1982 / Еремеев В.И., Жаднов Н.А. – 4 с.
4. Клюев, А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов/ А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев. // Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
5. Нестеров, А.Л. Проектирование АСУТП. Методическое пособие. Книга 1/ А.Л. Нестеров. – СПб.: ДЕАН 2010. – 552с.