Міністерство освіти і науки України

Реферат

за темою
«Застосування автоматизованої системи управління у виробництві»
Виконала:
Дата ________ роспісь________
Перевірив:
Дата ________ роспісь_________

Донецьк 2008 р .

Зміст
Введення
1. Автоматизована система управління
2. Основні функції АСУ
3. Складові компоненти АСУ
4. Пристрій мікро ЕОМ
5. Мови програмування
6. Доцільність автоматизації
Список ізпользуемой літератури

Введення
З розвитком машинобудівного виробництва, і як наслідок його удосконаленням і модернізацією за допомогою його повної або ж часткової автоматизації саме з цією метою відбувається впровадження у машинобудування Гнучких виробничих систем (ГПС), що дозволяють перейти на новий рівень промисловості в області металообробки. На відміну від раніше використовуваного застарілого обладнання вони більш досконалі, при дозволяють значно скоротити потребу в кількості основних виробничих робітників, але при етомкачество ізготавлемой продукції і точність обробки буде вище, а як наслідок продукція кращої якості користується великим попитом. Вобщем з автоматизацією за допомогою впровадження ДПС стає ясно, питання полягає в іншому, необходімол ж як то керувати даними гнучким автоматизованим виробництво. Саме для цієї мети і використовується спеціальний Автоматизована система управління ДПС, яка дозволяє залежно від ступеня своєї автоматизації перейти або на повністю автоматичний режим (управління осуществляентся без участі людини), або ж на часттічную автоматизацію - автоматизовані АСУ (управління здійснюється за допомогою автоматики за участю людини). Слід зупиниться на даній темі з метою розгляду основних функцій АСУ та її структури.

1. Автоматизована система управління
Автоматизована система керування або АСУ входить до складу основних елементів автоматизованого виробництва ДПС. Основне завдання АСУ це управління всіма складовими частинами виробництва, тобто управління основним використовуваним при обробці обладнанням ДПС (основне устаткування ДПС це верстати: токарні, сверільние, фрезерні, довбальні, шліфувальні, зубонарізні і зубообробативающіе оснощенние системою числового програмного керування), а також додатковим ( до допоміжного, але не менш важливого обладнання ДПС можна віднести різне технологгіческое оснащення, необхідне для виконання певної операції технологічного процесу обробки деталі, промислових роботів, роботів транспортерів і т.д.). До речі, «технологічним процесом» називається частина «виробничого процесу» (виробничий процес починається з обробки заготовки і закінчується складанням деталей у вузли) містить дії (сукупність операцій і переходів, що виконуються в певній послідовно) щодо зміни стану предмета виробництва (заготівлі), технологічний процес пов'язаний безпосередньо зі зміною розмірів, форми і властивостей матеріалу оброблюється заготовки.
За ступенем автоматизації АСУ поділяють на:
- Автаматіческіе (повністю автоматика, без участі людини-оператора, про що вже упомяналось вище);
- Автоматизовані (автоматика за участю людини-оператора, який доповнює роботу АСУ).
АСУ можна поділити на кілька рівнів, їх число залежить від виконання ДПС:
- На зовнішньому рівні знаходиться усройство управління верстатом, роботом, транспортом;
- Наступний рівень являє собою концентратор каналів зв'язку від пристроїв нижнього рівня, який може бути виконаний у вигляді мікро ЕОМ;
- Третій рівень, це система управління ДПС;
- Четвертий - система управління заводом.
2. Основні функції АСУ
До основних функцій АСУ можна віднести наступні:
- Керування транспортними переміщеннями;
- Спостереження за всім виробничим процесом;
- Виведення даних на друк;
- Висновок інформації на монітор;
- Сигналізування при необхідності у випадку аварійної ситуації;
- Технологічна підготовка виробництва;
- Управління технологічним процесом виробництва;
- Управління інструментальним забезпеченням;
- Оперативне планування.
3. Складові компоненти АСУ
АСУ складається з засобів обчислювальної техніки - керуючих ЕОМ, пов'язаних в єдиний комплекс за допомогою інтерфейсних пристроїв та ліній передачі даних, і програмного забезпечення, призначеного для управління окремими одиницями автоматизованого обладнання всіх підсистем і системи в цілому. Вона базується на використанні обладнання з ЧПУ, ГПМ. Програмне управління АСТО грунтується на застосуванні програми, що визначає порядок дій з метою отримання необхідного результату. Обчислювальні машини, пристрої сполучення з об'єктами і передачі даних є апаратурними засобами системи управління ДПС, функціонуючими під управлінням програмних засобів.
До складу АСУ ДПС входять такі підсистеми:
- Підсистема УТСС (підсистема АСУ, необхідна для управління транспортно-складською системою)
- Підсистема УТПП (підсистема АСУ здійснює управління технологічним процесом виробництва)
- Підсистема ТПП (підсистема АСУ здійснює технологічну підготовку виробництва)
- Підсистема УДО (підсистема АСУ для управління інструментальним забезпеченням)
- Підсистема ОКП (підсистема АСУ здійснює оперативно-календарне планування)
Перші чотири підсистеми реалізуються як на першому, так і другому рівнях АСУ ГВС, підсистема ОКП реалізується зазвичай на другому рівні ДПС.
АСУ ГВС може мати функціональні (і технічні) зв'язку з АСУ підприємством (АСУП) і системою автоматизованого проектування (САПР).
Конфігурація КТС залежить від наступних факторів:
- Функції і завдання реалізуються підсистем;
- Склад і топологія технологічного та транспортно-складського устаткування ГВС;
- Режими і технологія обробки;
- Організація виробництва.
Для реалізації ДПС доцільно використовувати модульний принцип побудови КТС, який дозволить забезпечити гнучкість систем, реалізувати функції АСУ ДПС у різних наборах підсистем і завдань, оптимізувати вартість використовуваного КТС і полегшити вибір необхідної конфігурації КТС. На першому рівні КТС вирішує завдання управління ДПС-У і залежно від параметрів об'єкта управління може бути реалізований на базі однієї або декількох міні-чи мікро-ЕОМ, об'єднаних апаратно-програмними засобами обміну даними. На другому рівні КТС вирішує завдання управління ГПС-Ц і реалізується у вигляді УВК на базі міні-ЕОМ, що має безпосередній зв'язок з АРМ технолога цеху і ЕОМ АСУ підприємства. До УВК другого рівня підключаються також АРМ диспетчера, керуючого і технічного персоналу цеху. Модульність КТС дозволяє забезпечити гнучкість при реалізації проектів АСУ ГВС різного типу і розмірності. Модулі 1 і 2 реалізуються на базі типового комплексу мікро ЕОМ і призначені для автоматизації функцій ГПС-У. Модуль 1 забезпечує керування транспортними засобами, контроль стану перевантажувальних позицій складу верстатних модулів та обмін інформацією з УВК другого рівня. Модуль 2 забезпечує передачу керуючих програм технологічного устаткування по каналах зв'язку і реалізує функцію діагностики систем ЧПУ ГПМ. Кількість модулів 2 визначається числом керованих ГПМ. Одна ЕОМ може керувати роботою не більше восьми гнучких виробничих модулів ГПМ, при невеликій кількості ГПМ можливе об'єднання функцій модулів 1 і 2 в першому модулі. Кількість модулів ЕОМ визначається потребами ділянки. Якщо присутні Модулі 3 та 4, слід сказати, що вони реалізовані на базі міні-ЕОМ і призначені для реалізації функцій і задач АСУ-Ц. Різниця у складі модулів визначається їх інформаційними навантаженнями. Так, модуль 3 використовується при реалізації АСУ ГВС цеху, що включає ділянки малої розмірності і в ряді випадків може суміщати функції обох рівнів управління. Модуль 4 призначений для реалізації АСУ ГПС-У з великим інформаційним навантаженням в системах, що охоплюють кілька ГПС-У з великою кількістю устаткування і розвиненими транспортно-складськими системами. Модулі 3 та 4 повинні мати зв'язок з АРМ на базі терміналів або персональних ЕОМ ділянок підготовки виробництва, технолога, диспетчера цеху, керівного персоналу цеху і з ЕОМ першого рівня.
Однією з найважливіших проблем реалізації КТС АСУ ГВС є їх об'єднання в багатомашинні розподілені обчислювальні комплекси. Крім ЕОМ, що входять до складу модулів, в багатомашинний комплекс входять і мікроЕОМ систем ЧПУ і ЛСУ транспортно-складськими об'єктами. Системи ЧПУ, що входять до складу ДПС, являють собою пристрої класу CNC на базі вбудованих мікро ЕОМ або пристрою ЧПУ виробництва.
Для систем ЧПУ вітчизняного та зарубіжного виробництва, які не мають апаратних і програмних засобів зв'язку з УВК, рекомендуються наступні методи організації зв'язку:
• використання сумісних носіїв інформації (наприклад перфострічки); метод простий, однак малонадежен, не забезпечує оперативності управління і вимагає залучення додаткового персоналу;
• використання для підключення до УВК інтерфейсів СЧПУ, призначених для інших цілей (наприклад інтерфейс ІРПР для підключення перфосчітивателя); метод може бути рекомендований як для вітчизняних, так і для зарубіжних СЧПУ;
• організація в СЧПУ бібліотеки УП з присвоєнням кожній з них номери; виклик необхідної УП здійснює УВК через У СВ і командо-апарат СЧПУ; для вітчизняних СЧПУ метод непридатний через малий об'єм ОЗУ і може бути рекомендований тільки для зарубіжних СЧПУ;
• використання нестандартних засобів зв'язку СЧПУ з УВК.
- УС ЕОМ забезпечує обмін даними між ЕОМ і СЧПУ на базі «Електроніка-60» в режимі «точка-точка» за допомогою послідовного каналу типу ИРПС і дозволяє створювати ЛВС для АСУ ГВС з топологією типу «зірка» чи «дерево». КС представляє собою набір блоків зв'язку, що забезпечує високошвидкісний обмін даними між ЕОМ та Системою ЧПУ.
4. Пристрій мікро ЕОМ
Мікро ЕОМ являє собою пристрій, що складається з чотирьох основних компонентів:
- Арифметико-логічного пристрою (АЛП);
- Пристрої керування (УУ);
- Запам'ятовуючого пристрою (ЗУ);
- Периферійних пристроїв (ПУ).
Основними характеристиками мікроЕОМ є: швидкодія (число логіко-обчислювальних операцій, які виконуються в одиницю часу, або тривалість часу циклу виконання однієї команди); ширина розрядної сітки; наявність механізму переривань поточних програм і механізму прямого доступу до ЗУ; обсяг ОЗУ; обсяг і склад програмного забезпечення ПЗУ; наявність і обсяг зовнішніх носіїв; тип і характеристики інтерфейсів мікроЕОМ; наявність та характеристики додаткових периферійних пристроїв (алфавітно-цифрових дисплеїв, датчиків і аналого-цифрових перетворювачів, цифро-аналогових перетворювачів та інших пристроїв). На базі мікропроцесорних систем створено сімейство мікроЕОМ, що знаходять широке застосування в АСУ ТП. Найбільш широко відомі мікроЕОМ типу «Електроніка» і СМ ЕОМ.
Використання дворівневих структур комплексу технічних засобів (КТЗ) АСУ ТП на базі мікроЕОМ дозволяє забезпечити в порівнянні з АСУ ТП з однорівневою структурою та використанням універсальної ЕОМ: підвищення надійності і живучості системи; послаблення вимог до необхідних обчислювальних ресурсів центральної ЕОМ; скорочення витрат на установку і монтаж КТС за рахунок зменшення потреби в лініях зв'язку; спрощення користувальницьких частин системи програмного забезпечення за рахунок децентралізації обчислювального процесу; можливість підключення до центральної ЕОМ пристроїв, найбільш повно відповідають вимогам конкретного ТОУ; скорочення часу відновлення поточного стану інформаційної бази ЕОМ верхнього рівня після відновлення її працездатності за рахунок запам'ятовування даних в пам'яті мікро-ЕОМ.
Система програмного забезпечення інтегрованої АСУ ГВС формується як виробнича операційна система (MOS-система) на основі максимального використання та розвитку операційних систем ЕОМ, що входять до складу НВК модулів АСУ ГВС, для створення ППП, реалізація мережних принципів межмашинного обміну та ведення розподіленого банку даних у режимі реального часу. При цьому виробнича операційна система інтегрованої АСУ ДПС будується з окремих, побудованих відповідно до функціональних і структурно-технічними требовашшмі ДПС, операційних систем ЕОМ, а також з пакетів прикладних програм організації міжмашинна взаємодій в режимах реального часу в локальних мережах ЕОМ та оперативної обробки даних.
5. Мови програмування
Мови програмування - це мови, призначені для написання програмного забезпечення. Ці мови - засіб розробки АС ТПП РЕА. До мов програмування пред'являють вимоги зручності використання, універсальність, ефективність об'єктних програм. З позицій універсальності і ефективності об'єктних програм найкращими властивості мають машинно-орієнтовані мови. Близькість до машинних мов (мов машинних команд) обумовлює простоту та ефективність трансляторів на машинну мову, званих асемблера.
Машинно-орієнтовані мови називають мовами ассемблера чи автокодом. Серед алгоритмічних мов високого рівня найбільш поширена мова Фортран. Однак мова Фортран має обмежені можливості для опису складних програм.
6. Доцільність автоматизації
Слід пам'ятати, що кошти програмного забезпечення та апаратурні засоби є двома взаємопов'язаними компонентами сучасної обчислювальної техніки, і з розвитком програмного забезпечення необхідно віддавати належне апаратних засобів виробництва.
І на останок хотілося б сказати про доцільність автоматизації виробництва. Так як основним напрямком автоматизації виробничих процесів є саме впровадження гнучких виробничих систем, тобто ДПС. На основі застосування принципів групової технології, використання перепрограммируемой технологічного обладнання та програмного керування дозволяють певною мірою протиріччя, що виникають між одиничним характером виробів, тобто максимальною мінливістю виробництва, і необхідністю масового застосування однотипних операцій для забезпечення мінімальних економічних витрат на випуск продукції, що є економічно вигідним.

Список використаної літератури
1. «Автоматизовані системи управління» білогірці Є.В., 2004р.
2. «Технологічні основи гнучких виробничих систем» Медведєв, В. П. Вороненко, В. М. Брюханов, 2000р.
3. «Технологія і обладнання виробництва електричних машин» А.А. Осьмаков, 2003р.
4. «Автоматизовані системи управління» С.Л. Зайцев, 2001р.
5. «Машинобудування» Григор'єв С.М., Кохомскій М.В., Маслов А.Р, 2006р.