Системи автоматизованого контролю у гнучких виробничих системах ДПС

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати


Реферат

Системи автоматизованого контролю у гнучких виробничих системах (ГПС)

САК ДПС є його найважливішим модулем, так як саме вона визначає можливості реалізації безлюдного виробничого процесу.

САК вирішує такі завдання

  • отримання та подання інформації про властивості, технічний стан і просторове розташування контрольованих об'єктів та стан технологічного середовища;

  • порівняння фактичних значень параметрів із заданими;

  • передача інформації про розузгодження для прийняття рішень в різних рівнях управління ДПС;

  • отримання та подання інформації про виконання функцій.

САК забезпечує: можливість автоматичної перебудови засобів контролю у межах заданої номенклатури контрольованих об'єктів; відповідність динамічних характеристик САК динамічним властивостям контрольованих об'єктів; повноту і достовірність контролю, в тому числі контролю перетворення і передачі інформації; надійність засобів контролю.

САК повинна забезпечувати, з одного боку, необхідний рівень якості продукції на основі контролю параметрів матеріалу, заготовок, інструменту, пристосувань, режиму виготовлення, вимірювання і випробування виробів, параметрів технологічних середовищ і виробів на всіх стадіях його виготовлення. З іншого боку, максимальну ефективність функціонування ДПС за рахунок підтримки його в працездатному стані на основі контролю і діагностування РТК та автоматичного обладнання, що забезпечує обробку і реалізацію допоміжних операцій, обчислювальної техніки і програмного забезпечення.

По впливу на об'єкт контроль може бути активним і пасивним. Найбільш доцільним і перспективним є активний контроль параметрів виробу та режимів технологічних процесів і середовищ в зоні обробки, так як він дозволяє забезпечити регулювання або управління ними і виключити (знизити) поява шлюбу.

Для ГПС завдання контролю багаторазово ускладнюються тим, що відповідні системи повинні функціонувати в умовах стохастично змінюється в часі номенклатури виробів. Це викликає необхідність у переході від спеціалізованих засобів і процедур контролю, характерних для крупно серійного і масового виробництва, до універсальних на основі широкого впровадження засобів обчислювальної техніки. САК пронизує всі елементи ГВП та їх зв'язку (матеріальні та інформаційні потоки), забезпечуючи достовірність інформації, використовуваної в системі управління. Схема потоків контрольно-вимірювальної інформації представлена ​​на рис. 1.

В умовах ДПС потрібно вимірювати в цілому близько сотні фізичних, хімічних і техніко-економічних величин. Це випливає з того, що САК є сполучною ланкою між ДПС, його забезпечують системами і системою управління (рис. 2).

Рис. 2 - Взаємозв'язки САК з елементами ДПС

1 - матеріальні потоки: 2 - керуючі сигнали, 3 - контрольно-вимірювальна інформація.

Типова структура САК (рис. 3) ГПС включає три рівні. Верхній рівень забезпечує загальний контроль сукупності ГПМ і здійснює координацію їх взаємодії (в рамках ділянки або цеху), перенастроювання і ремонту, видачі інформації на пульт управління ДПС, отримання, обробку та узагальнення інформації, що надходить із середнього рівня; контроль обсягу та якості продукції та інструменту ; контроль за виконанням сукупності операцій, виконуваних ГПМ.

Рис. 3 - Структура САК у ДПС

Середній рівень забезпечує контроль ГПМ і подання на верхній рівень узагальненої інформації про властивості, технічний стан і просторове розташування контрольованих об'єктів та складових частин ГПМ. При цьому вирішуються завдання: контроль якості виготовляється вироби на ГПМ, самоконтроль і контроль функціонування нижчестоящого рівня, оброблення інформації про параметри технологічного середовища.

Нижній рівень забезпечує контроль об'єктів обробки і збірки, технічного стану та просторового розташування складових частин ГПМ (верстатів з ЧПК, ПР). На цьому рівні САК вирішує завдання: вхідний і вихідний контроль об'єкту виробництва; отримання та обробка інформації про контрольовані параметри об'єкту обробки або складання в процесі обробки; передача інформації на середній рівень; контроль за виконанням переходів. Засобами контролю на нижньому рівні є датчики позиціонування і контроль технологічного середовища (температури, тиску, швидкості, вологості) і ін

Обсяг контролю може розподілятися різним чином. Зокрема, він може розподілятися між засобом і об'єктом обробки в ГПМ, а також між взаємодіючими по об'єкту обробки ГПМ. Наприклад, об'єкт обробки можна контролювати на основі вимірювання як його параметрів (розмірів і форми заготовки в механообработке, товщини покриття при гальванічних процесах, розмірів кристала в процесах його вирощування і т.д.), так і параметрів засоби обробки (зносу різального інструменту, концентрації складу, температури електроліту і часу осадження, температурного режиму росту кристала і т.д.).

При цьому параметри вимірювання можуть бути рознесені і в часі і в просторі. Так частина параметрів може контролюватися в зоні обробки, інша - при транспортуванні, третя - при зберіганні і т. д.

Принципово можна розділяти контроль між різними обробними осередками і будувати його по одному з наступних принципів: з перевіркою контролюючих параметрів на подальшій ячейкеполностью або частково; з поділом повної групи перевіряються-ірл.метров між виходом попередньої і входом наступної осередків; з відсутністю повторного контролю на вході подальшої осередки.

На нижньому рівні оптимізація зводиться до мінімізації засобів контролю для компонентів ГПМ на підставі їх надійності, статистики дефектів, втрат при відмовах і загальних витрат на контроль. При цьому слід прагнути до того, щоб на нижньому рівні САК забезпечувалася максимально можлива автономність управління за результатами контролю.

Номенклатура параметрів вимірювання в різних технологічних процесах істотно різна.

При вхідному контролі матеріалів перевіряють їх відповідність сертифікату за габаритними, масовим і основним фізико-хімічними параметрами (марка матеріалу, хімічний склад, твердість), а також за зовнішнім виглядом.

При контролі заготовки перевіряють її зовнішній вигляд (наявність вибоїн, відколів та інших дефектів, що виключають можливість обробки в автоматичному режимі), геометричні розміри (довжину, базові діаметри для обхватів роботів і кріплення у затискному пристрої верстата), масу і ін

Контроль в зоні обробки включає контроль правильності встановлення та фіксації заготовки в затискному пристрої верстата, а у випадку активного контролю - ряду геометричних (розмірних і параметрів форми) характеристик.

Для забезпечення якості продукції контролюються не тільки параметри виробу, але і ряд параметрів інструменту (зміна, ступінь зносу, температура леза), верстата (затиск і позиціонування заготовки, відсутність сторонніх предметів в зоні обробки, деформація частин верстата), режиму обробки (сила, швидкість , потужність різання, що крутить момент, подача і глибина різання), технологічного середовища (температура і витрата охолоджуючої рідини, зовнішні впливаючі чинники, в тому числі вібрація, температура, тиск і вологість повітря) і забезпечують систем.

Контрольовані параметри технічних засобів ГПС за функціональною ознакою можна розділити на параметри цільового призначення, енергоживлення, робочих режимів, готовності до роботи, ланцюгів управління, безпеки, а також параметри, що визначають працездатність і надійність елементів ДПС.

Перелік основних контрольованих параметрів компонентів ДПС при функціонуванні та діагностуванні наведено на рис. 4.3.

Особливим є питання про вибір мінімальної сукупності контрольованих параметрів, необхідних і достатніх для вирішення задач контролю і діагностування.

Структуру САК не можна розглядати у відриві від структури ІПС, що включає забезпечують системи АСУП-АСНИ-САПР-АСТПП-ГПС-АСІ. Функціонування САК ДПС залежить від функціонування всіх елементів ІПС та з урахуванням їх структурної зв'язаності (рис. 4). У рамках І ПС її елементами реалізуються такі функції, що визначають ефективність роботи САК планування обсягів контролю, що здійснюється АСУП:

  • побудова моделей виробів, виявлення інформативних параметрів і визначення видів контролю, реалізованих АСНИ;

  • побудова моделей об'єктів виробництва, оптимізація номенклатури контрольованих параметрів, вибір методів і засобів контролю з існуючого набору з урахуванням номенклатури виробів, що проектуються, здійснюваних САПР;

  • вибір видів і маршрутів контролю об'єктів, оптимізація міжопераційного контролю, розподіл функцій контролю за рівнями, визначення періодичності контролю, реалізованих АСТПП.

Для організації безлюдного виробництва необхідно забезпечити у ДПС постійний контроль технічного стану всіх його елементів.

Для цих цілей призначений підсистема технічного діагностування (ПСТД) ДПС, що входить до складу САК, яка визначає правильність функціонування, пошуку порушень у виконавчій, керуючої і контрольної частини ДПС.

Рис. 4 - Схема взаємозв'язків підсистем ІПС

1 - контрольно-вимірювальна інформація, 2 - керуючі впливи, 3 - діагностична інформація; 4 - матеріальні потоки

Істотними відмінностями ПСТД ДПС від відомих систем діагностування є її багаторівневий характер і розподіленість в просторі.

Принципи функціонування САК. САК може функціонувати в трьох режимах: номінальному, перенастроювання і аварійному.

Номінальний режим функціонування на різних рівнях має такий зміст. На нижньому рівні системи визначаються значе6нія параметрів і функції контрольованих компонентів АТМ.

Інформація про технічний стан і просторове розташування АТМ передається в керуючі мікро-ЕОМ АТМ. Вона служить для прийняття рішень про технічний стан засобів обробки і придатності об'єкта обробки.

ЕОМ середнього рівня передає на ЕОМ верхнього рівня інформацію про технічний стан автоматичної осередки та узагальнену інформацію про об'єкти обробки середнього рівня і за сигналами ЕОМ верхнього рівня періодично піддає самоконтролю і передає їй інформацію про своєму технічному стані.

ЕОМ верхнього рівня приймає рішення про режим функціонування САК за інформацією від автоматичних осередків і забезпечує періодичний самоконтроль своєї роботи.

У режимі перенастроювання керуюча інформація надходить на ЕОМ верхнього рівня, яка приймає рішення про реконфігурації системи контролю на середньому і нижньому рівнях. ЕОМ нижнього рівня встановлює сукупність контрольованих параметрів і функцій об'єктів обробки і норми контролю.

Аварійний режим ініціюється будь-яким рівнем САК. На нижньому рівні він викликається підвищенням допустимого рівня шлюбу, відхиленням від норми параметрів ГПМ або самих засобів контролю. Номінальний режим функціонування САК Сигнал про аварійний стан з кожного рівня передається на більш високий відображається на пульті управління ДПС.

Програмне забезпечення САК (ПО) складається з:

  1. ПЗ контролю за ходом процесу виготовлення на конкретних робочих місцях ДПС;

  2. ПО системи контролю як підсистеми управління:

Програмне забезпечення САК реалізує наступні функції:

  1. Автоматичний збір інформації про фактичний випуск деталей на контрольованому обладнанні;

  2. Автоматичний облік простоїв обладнання та діфіренцірованія з причин;

  3. Документований виклик ремонтних служб цеху;

  4. Видачу оперативної інформації про хід виробництва, простоях лінійного персоналу цеху протягом зміни;

  5. Автоматичний прийом і обробку інформації про розміри деталей для управління ТП;

  6. Автоматичну обробку інформації приймального контролю.

САК діляться на декілька класів, які призначені для вимірювання геометричних, фізико-механічних параметрів деталей і складальних одиниць і електричних параметрів і характеристик МЕА.

Контроль геометричних параметрів реалізується з використанням контрольно-вимірювальних машин (КІМ). Контроль виробів ЕА включає наступні операції:

  1. Налаштування Сапко на контроль даного типу виробів ЕА:

  • Програмну адаптацію (введення програми контролю);

  • Конструктивну адаптацію, пов'язану з автоматизацією процесів установки і з'єднання ЕА з вимірювальною частиною САК;

  • Ідентифікацію правильності встановлення всіх змінних пристроїв і введених програм.

  1. Завантаження виробів.

  2. Автоматичне вимірювання параметрів ЕА, включаючи подачу живлять напряхеній і струмів, керуючих впливів, стимулюючих сигналів вихідних параметрів ЕА, передачу даних про вимірювання параметрів сигналів в пристрій обробки результатів вимірювань.

  3. Обробку результатів вимірювань.

  4. Індикацію та реєстрацію результатів випробувань виробів та додаткової службової інформації та індексу типу виробу, заводського номера, дати вимірювання, і т.п.

  5. Вивантаження виробів.

  6. Передачу даних контролю до системи зовнішнього централізованого управління та збору даних.

Список літератури

  1. Харченко А.О. Верстати з ЧПУ та обладнання гнучких виробничих систем: Навчальний посібник для студентів вузів. - К.: ВД «Професіонал», 2004. - 304 с.

  2. Р.І. Гжіров, П.П. Серебреніцкій. Програмування обробки на верстатах з чпу. Довідник, - Л.: Машинобудування, 1990. - 592 с.

  3. Роботизовані технологічні комплекси / Г.І. Костюк, О.О. Баранов, І.Г. Левченко, В.А. Фадєєв - Учеб. Посібник. - Харків. Нац. аерокосмічний університет «ХАІ», 2003. - 214с.

  4. Н.П. Меткина, М.С. Лапін, С.А. Клейменов, В.М. Крітській. Гнучкі виробничі системи. - М.: Видавництво стандартів, 1989. - 309с.

  5. Гнучкі робототехнічні системи / А.П. Гавриш, Л.С. Ямпільський, - Київ, Головне видавництво видавничого об'єднання "Вища школа", 1989. - 408с.

  6. Широков А.Г. Склади у ДПС. - М.: Машинобудування, 1988. - 216с.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
39.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Класифікація особливості області застосування гнучких виробничих систем ДПС
Техніко-економічна ефективність впровадження гнучких виробничих систем ДПС
Автоматизовані транспортно-складські підсистеми гнучких виробничих систем ДПС
Гнучкі виробничі системи ДПС термічного і зварювального виробництв Характеристика гнучких
Методичні процедури впровадження ефективної системи контролю виробничих запасів
Автоматизація виробництва з впровадженням гнучких виробничих систем
Організаційно-технічні особливості створення та експлуатації гнучких виробничих систем
Організаційно-технічні особливості створення та експлуатації гнучких виробничих систем
Основи розробки впровадження та підготовки виробництва гнучких виробничих систем
© Усі права захищені
написати до нас