лекция Додонов, страница 11

Сборка комплекта колец

Рисунок 4

Оправка разжимает кольца (они становятся больше диаметром) до диаметра поршня и зажимаем кольца. Далее вставляем шатун и поршень – разжатие. И колечки обхватывают расточки.

Рисунок 5

Завинчивание крышки, маркировка шатуна с крышкой, отвинчивание (чтобы одеть на коленчатый вал), съем крышки

Далее эта шатунно-поршневая группа поступает на сборку

Типовая компоновка автоматической сборочной линии

Самостоятельно

Лекция 29

Управление в автоматизированных станочных системах

Управляющие вычислительные комплексы для промышленной автоматизации под редакцией Прохорова и Сюзева, учебное пособие. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. Москвса, 2012.

Управление вычислительными комплексами. Москва.: Финансы и статистика. 2003 г. Учебное пособие

АСУ – автоматизированное станочное оборудование

АСУП – предприятием

АСУТП – технологическим процессом

Управление - основа рациональной деятельности человека, предприятия, государства

Управление производится потоками материалов, энергией, информацией и т.д.

В настоящее время наметилось преобразование пост индустриального общества в информационное.

Базовой основой автоматизированного управления являются технические и программные средства вычислительной техники – промышленный управляющий вычислительный комплекс (УВК)

Система малых управляющих вычислительных машин (СМ ЭВМ) – 60-70ые годы. Стало стандарт УВК (80-90-00)

ИНЭУМ им. И.С.Брука. Институт электронных управляющих машин.

СМ ЭВМ содержит:

1. Базовые модели мини и микро ЭВМ

2. Базовый ряд процессоров различной производительности

3. Широкая номенклатура ОЗУ, ПЗУ

4. Устройство связи сопряжения с объектом, устройство отображения информации, периферийное устройство и т.д.

5. Телекоммуникационные средства

6. Технические средства внутри машины и межмашинные связи

Упрощенная структурная схема УВК

Рисунок 1

1 – блок центрального процессора (ЦП)

1’ – порты ввода/вывода

2’ – арифметико-логическое устройство (АЛУ)

3’ – таймер

4’ – контроллер прерывания

5’ – контроллеры периферийных устройств

6’ – внутренняя память (ОЗУ и ПЗУ)

2 – внешняя память ОЗУ, ПЗУ

3 – видеотерминал

4 – принтер

5 – ЦАП – АЦП

6 – устройство дискретного ввода/вывода

Схема включения АВК в замкнутый контур управления

Рисунок 2

y1, …, yn – управляющие сигналы

х1…хn – измеряемые параметры технологического процесса

Di – датчики

ИМ – исполнительные механизмы

УСО – устройство связи с объектом

Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации

Средства централизованного контроля и регулирования

Регулируемый микропроцессорный контроллер Ремиконт-100

Производственная площадь (производственная площадка) – место расположения управляемого технологического оборудования

Традиционная централизованная система управления

(4-20 мА)

Рисунок 3

Такие ПЛК обычно монтировались в машинных залах диспетчерских и шкафах автоматики, туда стягивались сотни-тысячи сигнальных проводников цепей

Полевая архитекрура СУ

Интеллектуализация цеховой площадка.

Разработка и появление интеллектуальных модулей УСО позволило разработать более надежные и простые системы управления.

Рисунок 4

Полевая шина цифровая

1 – станок

2 - ГПМ

3 – транспортный робот

ЦПИ позволяет обслуживать множество переменных (сигналов управления, сигналов обратной связи в оба направления)

Лекция 30

Структура типовой АСУТП

Рисунок 1

Хi – сигналы с датчиков

Yi – сигналы управления

АРМ - Автоматизированное рабочее место оператора или технолога

Датчики (yi) и исполнительные механизмыЦ

Центральная станция УВК или ПЭВМ обслуживает большое число промышленных контроллеров, объединенных через последовательный интерфейс типа Profibas или аналогов. Центральная станция обеспечивает функцию диспетчера локальной сети, сбора информации, обработки управлений в реальном масштабе времени для технологического оборудования. Через сетевой интерфейс центральная станция обращается к серверу С за необходимыми ресурсами (файлами, принтерами, базами данных и др.)

Машиностроение – сугубо дискретное производство, характеризующася цикличностью обработки.

Процесс характеризуются 2мя событиями: Start, Stop

Большинство существующих систем автоматизации управления редко являются чистыми «автоматами»

Супервизорный контур.

Оператор ведет контроль за ходом процесса и при необходимости вмешивается в управление.

Аппаратные средства промышленного контроллера

В состав промышленного контроллера входят следующие функциональные модули:

1. Процессор

2. Память

3. Средства коммуникации

4. Устройства ввода данных от датчиков и вывода управляющих воздействий на исполнительные устройства (механизмы)

5. Средства индикации и пультового управления.

Программируемый контроллер

Общие положения и функциональные характеристики ГОСТ Р 51840 (МЭК 61131-92)

Базовая функция ПК (программируемого контроллера)

Рисунок 2

1 – коммуникационные функции

2 – функции интерфейса с оператором

3 – функция программирования отладки и тестирования

4 – функция вычислителя и памяти

5 – функции интерфейса с датчиками и исполнительными механизмами

Siemens SAB-C166

SAB – контроллер (имеется семейство контроллеров, у которых разные параметры, структура и характеристики; разработка и изготовление фирмы Siemens)

Микроконтроллер имеет встроенный АЦП и счетчики, применяемые в модулях УСО. Разрядность центрального процессорного ядра 16 бит.

Обозначение CPU-Core (Central Processor Unit)

Тактовая частота 20 мГц

Время выполнения любой функции (команды) – 100 Нс (за исключением умножения и деления) – 1000 Нс

В микроконтроллере имеется ОЗУ-RAM

Обслуживает системный сток и банки регистров общего назначения.

Если для работы микроконтроллера внутренней памяти недостаточно, то через внешние порты микроконтроллера может подключаться любая внешняя память в любом сочетании.

Контроллер ориентирован на решение самых разнообразных технологических и управленческих задач и поддерживает индивидуальное управление линии ввода-вывода.

Микроконтроллер имеет 6 портов Port0-Port5 для внешних сигналов и контроллер внешней шины.

Микроконтроллер имеет 10-ти канальный АЦП с разрешающей способностью 10 бит и время на преобразование аналоговых микросигналов в дискретные примерно 10 секунд.

В состав микроконтроллера входят 3 последовательных асинхронных канала и сторожевой таймер Wathdog Timer.

Асинхронные каналы ASC0, ASC1 поддерживают асинхронную связь со скоростью до62 kbod.

(1 bod = 1 бит/с – скорость передачи данных) и синхронную связь со скоростью до 2,5Мbod.

Лекция 31

Инженерные методы расчета экономической эффективности

Рейтинг крупнейших отраслей мировой промышленности

1 Нефть и газ – 2,4 трл. Долларов (60-70%)

2 Банки – 2 тр. 12,5%

14 Автомобилестроение и компелктующие 0,34 тр. Долларов 2,15%

При расчете экономической эффективности производят сравнительный анализ проектируемого и базового варианта автоматизированных станочных систем.

Базовый вариант оборудования характеризуется себестоимостью годового выпуска продукции

Себестоимость годового выпуска по базовому варианту

- балансовая стоимость АСС

- коэффициент амортизации капитальных вложений

- коэффициент затрат, связанных с эксплуатацией оборудования

– годовые затраты на инструмент, материалы, электроэнергию

- годовая заработная плата

- проектируемый вариант

Проектируемый вариант в раз больше

- во сколько раз больше приходится затрачивать на 1 смены работы станка (на час работы станка)

- коэффициент сокращения затрат живого труда

Приведенные затраты по базовому варианту

k – стоимость

– Е нормативное (0,12-0,15)

Приведенные затраты по второму варианту (проектируемому)

Приведенные – приводится к одному объему выпуска

- коэффициент изменения стоимости оборудования

Годовой экономический эффект Э

Минимально допустимый эффект Э=0 получается из выражения *

Можно найти

– минимальное повышение производительности

Оценка и выбор вариантов автоматизации на базе экономического эффекта

Рисунок 1

Задано

Это позволяет сузить число рассматриваемых вариантов по критерию экономической эффективности.