Автоматизация линии нанесения никеля

10

Министерство образования и науки РФ

Саратовский государственный технический университет

Технологический институт (филиал)

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО СУХТП

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЛИНИИ НАНЕСЕНИЯ НИКЕЛЯ

ВЫПОЛНИЛ:

студент гр. ТЭП-5

заочного обучения

Скобенко М. А.

ПРИНЯЛ:

Апостолов С. П.

Энгельс 2008 г

Содержание

Введение

1. Описание технологической схемы

2. Задачи автоматизации

3. Выбор КИПиА

Заключение

Список литературы

Введение

Автоматизация производства - процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.

Измерительные приборы и автоматические устройства обеспечивают оптимальное протекание технологического процесса, недоступное ручному управлению. Поэтому автоматизация позволяет наиболее эффективно использовать все ресурсы производства, улучшить качество выпускаемой продукции и значительно повысить производительность труда.

Автоматизация химико-технологических процессов производства в своем развитии проходит через ряд качественных ступеней, связанных с применением соответствующих автоматических устройств, которые обеспечивают полное или частичное освобождение обслуживающего персонала от выполнения функций контроля и управления.

На ранней стадии развития эти устройства представляли собой различные локальные системы автоматизации: автоматического контроля и сигнализации, автоматического регулирования, автоматического пуска и остановки оборудования, автоматической защиты.

В настоящее время преобладают технологические процессы со сложными комплексами энергетических и материальных потоков.

В локальных системах автоматизации для аппаратов большой единичной мощности, технологических агрегатов и линий создаются местные пункты контроля и управления, значительно улучшающие условия работы обслуживающего персонала. На них устанавливают пульты и щиты с контрольно-измерительными приборами, аппаратурой сигнализации, дистанционного пуска и остановки оборудования.

При автоматизации предприятий большой мощности с непрерывными технологическими процессами местные пункты управления объединяют в центральные диспетчерские пункты.

Комплекс технических средств автоматизированной системы управления технологическими процессами включает и средства локального контроля, сигнализации и регулирования, которые могут функционировать автономно. Локальные системы, входящие в АСУ ТП, представляют собой комплекс устройств автоматики, автономно реализующих функцию управления частью технологического процесса или контроля за ним. Практически во всех применяемых схемах автоматизации реализуются функции контроля, сигнализации, регулирования, пуска и остановки технологического оборудования, автоматической защиты.

В последнее время значительное развитие получили новые классы автоматизированных систем управления, осуществляющие оперативное управление, текущее и долгосрочное планирование, управление административно-хозяйственной деятельностью.

Перспективное развитие автоматизации предусматривает комплексное совершенствование производства, направленное на экономию трудовых, материальных и топливно-энергетических ресурсов.

Автоматизация технологических процессов коренным образом меняет характер труда человека, делая его более содержательным; увеличивает творческую деятельность человека с преобладанием функций анализа протекания процессов и принятия решений. Одновременно с этим упраздняются старые рабочие профессии, основанные на тяжелом монотонном физическом труде.

1. Технологическая схема

Процесс нанесения электролитического покрытия Ni в гальваническом цехе осуществляется в три стадии:

1. Предварительная обработка деталей (механическая, химическое обезжиривание, промывка и анодная электрохимическая активация);

2. Основная операция (нанесение Ni);

3. Завершающие операции (промывка и сушка деталей).

Пройдя механическую обработку деталь поступает в гальванический цех, где перед нанесением сплава Ni деталь подвергают химическое обезжиривание электрохимическим способом в 10% растворе соляной кислоты в течении 1 минуты при плотности тока 10 А/дм и температуре 20-25 ⁰С.

Химическое обезжиривание применяется для удаления с поверхности детали продуктов коррозии и оксидных соединений. После чего следует промывка в водопроводной воде в течении 1 минуты. Промывка необходима для удаления остатков загрязнений и химических реагентов с поверхности детали. Вслед за промывкой проводили анодную электрохимическую активацию в 48% растворе фосфорной кислоты в течении 3 секунд при плотности тока 60 А/дм² и температуре 20-25 ^ОС. Активация проводится для удаления тонких пассивных пленок, появившихся в процессе предварительной подготовки изделий.

После анодной активации производится промывка деталей в воде. Промывка в воде необходима для более тщательной промывки и подготовки поверхности детали к хорошей сцепляемости сплава при осаждении.

Промывные воды и отработанный электролит сливали в бак сборник и затем пропускали через выпарную установку. Очищенную воду снова использовали в технологическом процессе для промывки деталей, а электролит возвращали в ванны нанесения покрытия.

2. Задачи автоматизации

На стадии химическое обезжиривание необходимо контролировать уровень раствора в ванне. А также следует измерять концентрацию раствора в ванной. Процесс протекает при комнатной температуре.

В ванне холодной промывки необходимо измерять расход воды во время процесса, так как промывка осуществляется проточной водой. Для регулирования расхода необходимо установить прибор для определения промывной воды.

В ванне анодного электрохимического травления необходимо измерять уровень раствора, находящегося в ванне, а также концентрацию этого раствора. Процесс травления протекает при комнатной температуре.

При никелировании необходимо контролировать уровень электролита никелирования в ванне. Температуру процесса необходимо поддерживать в пределах 20-55°С, так как она является определяющим фактором протекания процесса. Плотность тока процесса никелирования должна соответствовать значениям 0,5-2,0 А/дм, а также рН раствора не должно превышать величины 5,2-5,8.

В ванну улавливания погружают детали после нанесения покрытия. Это позволяет улавливать часть дорогого металла, который после предварительной очистки может направляться в технологический цикл. В ванне улавливания измеряется уровень воды и концентрация ионов хрома и железа.

При промывке в горячей воде измеряется температура, которая должна придерживаться значений 30-40°С. Так как промывка происходит в проточной воде, то необходимо измерять расход воды в процессе промывки.

При сушке необходимо контролировать температуру сушильного агента, при которой протекает процесс.

3. Выбор КИПиА

Для определения уровня в ваннах обезжиривания, травления, никелирования и в ванне нанесения сплава используются уровнемеры буйковые электрические типа УБ-Э. Они используются в комплекте со вторичными приборами, регуляторами и другими устройствами автоматики, работающими от стандартного электрического сигнала.

Датчики-уровнемеры состоят из преобразователя электросилового линейного типа П-Э1 и измерительного блока, соединенных между собой с помощью типового элемента.

УБ-Э с унифицированным выходным сигналом 0-20 и 0-5 мА постоянного тока. Принцип действия уровнемера основан на силовой компенсации. Изменение уровня жидкости преобразуется на чувствительном элементе измерительного блока датчика в пропорциональном усилие, которое автоматически уравновешивается усилием, развиваемым у УБ-Э силовым устройством обратной связи при протекании в нем постоянного тока.

Технические характеристики буйковых уровнемеров

Изготовитель: завод "Теплоприбор", Рязань.

Температуру в ваннах никелирования, нанесения сплава, в горячей промывки и при сушке можно поддерживать при помощи регуляторов типа РТ-П и РРТ-П, которые предназначены для регулирования температуры в различных областях. Регуляторы работают в комплекте с электрическими исполнительными механизмами, имеющими потенциометрический преобразователь перемешивания регулирующего органа сопротивлением 120-185 Ом.

Датчиками к приборам служат термоприобразователи сопротивления типа ТСП и ТМС.

Технические характеристики

Сигнал измерительного моста при отклонении температуры от заданного значения поступает на вход операционного усилителя. Операционный усилитель обеспечивает необходимый коэффициент усиления. Цены деления шкалы регуляторов температуры 2°С. Значение зоны пропорциональности 1,5-5°С.

Питание приборов осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В, частотой 50 Гц, потребляемая мощность 10 ВА.

Приборы с бесконтактным выходным устройством могут коммутировать электрические цепи переменного тока напряжением 36-220 В, частотой 50 Гц, силой тока 0,3-2 А, при cos ц?0,7.

Концентрацию в ваннах обезжиривания, травления и в ваннах проточной промывки можно определять концентратомерами типа КК, которые предназначены для измерения, регистрации, сигнализации и регулирования электропроводности различных жидких сред.

Принцип действия основан на измерении электропроводности анализируемых растворов контактным или бесконтактным методами на постоянном или переменном токе.

Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В, частота 50Гц, температура окружающей среды 20±5°С, относительная влажность до 80%.

Технические данные концентратомера типа КК