Введение_06 (Старые лекции), страница 3

Это концепцияпараллельной проработки компонентов машины в противовес еще распространенной донастоящего времени концепции последовательной проработки, когда сначала разрабатывается система целевых механизмов, затем система их энергообеспечения, ресурсы системы управления и лишь на последней стадии, когда машина практически готова, разрабатывается ее программное обеспечение.В.5. Ресурсная и процессная модели технологической машиныРесурсы во многом, но не целиком, определяют протекающие в системе процессы.Потому графическое отображение взаимосвязи элементов системы через материальные,энергетические и информационные потоки (ресурсная модель системы, ее структура)должно дополняться описанием не только процессов, протекающих в каждом из ее элементов, но и описанием взаимодействия этих элементов внутри структуры (процесснаямодель системы). Причем, чем сложнее и гибче структура, тем большее значение в ееописании приобретает процессная модель.Например, в вычислительной машине используется шинная архитектура ресурсов,связи являются гибкими и микропроцессор может взаимодействовать с каждым элементом структуры.

Без четкого указания программного обеспечения (т.е. задания процессноймодели) нельзя сказать, что в настоящий момент делает Ваш компьютер.Ресурсная модель, согласно Единой Системе Технологической Подготовке Производства, начиная с общих структурных схем и кинематических, пневмо, гидро, электрических и других принципиальных схем, правила оформления которых закреплены ЕСКД,проходя стадии технического и рабочего проекта, завершается рабочими чертежами ипрограммами обработки отдельных деталей.Также и процессная модель должна преследовать ряд целей, как по расчету иуточнению принципиальных и конструктивных решений, так и по постановке ТЗ и ТП напрограммное обеспечение.

Процессная модель на стадии рабочего проекта должна завершаться отлаженным кодом программного обеспечения технологической машины.Элементы технологической системы могут являться комбинационными логическими схемами, когда выходные потоки функционально определяются набором входных поРябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н.

Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru7токов или последовательностными элементами, когда выходные потоки функциональноопределяются набором входных и состоянием элемента. В последнем случае, для однозначного представления элемента в описании его целевого интерфейса должно присутствовать описание набора его состояний и условий перехода из одного в другое.Уметь описывать взаимодействия элементов технологической машины различнымиспособами - требование к современному разработчику.В.6. Знания и умения, необходимые ведущему разработчикусовременного технологического оборудованияПри разработке оборудования электронных технологий, исходя из изложенноговыше, альтернатив комплексной проработке механических, электронных и программныхкомпонентов технологического оборудования просто нет.

Здесь крайне возрастает рольличности (ведущего разработчика) в истории.В настоящее время сформировалась новая профессия – интегратор, в задачи которого входит объединение механических и энергетических компонентов машины в единое целое для повышения удобства эксплуатации, качества и производительности различных систем, в том числе и технологических. Чаще всего пока роль интегратора исполняетинженер – системотехник, берущий за основу существующую систему и «приспосабливающий» к ней управляющую ЭВМ и другие микропроцессорные средства.Опыт показывает, что наиболее успешными разработки оборудования бывают втом случае, если ведущий разработчик разбирается в современных средствах микропроцессорного управления настолько, что может на начальных этапах проектирования распределить функции между различными компонентами машины и четко поставить техническое задание и техническое предложение на реализацию программной и аппаратнойчасти САУ.

Дать эти знания и развить необходимые навыки и призван настоящий курслекций.Курс включает цикл лекций, рассчитанный на два семестра, лабораторные занятия икурсовой проект.После освоения курса необходимо знать:− методы и средства комплексной проработки механических, электронных и программных компонентов технологического оборудования в машиностроении;− основные целевые, сервисные функции и функции коррекции цели современных САУ иметоды их выбора и обоснования;− основы проектирования современных распределенных (децентрализованных) САУ, иханализа и синтеза исходя из выбранных функций;− назначение, архитектуру и аппаратное построение центральных, узловых и локальныхконтроллеров, методы постановки и выдачи четких технических заданий и техническихпредложений на аппаратные и программные компоненты САУ;− основы программирования управляющих контроллеров;− основы расчета и проектирования типовых периферийных микроконтроллеров;− основы разработки типовой технической документации на нестандартные электронныекомпоненты.Необходимо уметь:− выбирать функции САУ разрабатываемого оборудования, проводить их многовариантную декомпозицию на отдельные процессы и осуществлять их анализ, оценивать перспективность принятых решений;− разрабатывать комплексную принципиальную схему машины, как совокупность кинематических, вакуумных, пневматических и других схем системы целевых механизмов,системы их энергообеспечения и системы управления;Рябов Владимир Тимофеевич.

Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru8− выбирать элементную базу САУ: структуру локальной вычислительной управляющейсети, состав контроллеров, стандартные интерфейсные блоки и формулировать четкоеТЗ на нестандартные элементы и на программное обеспечение САУ;− рассчитывать и проектировать периферийные микроконтроллеры и разрабатыватьуправляющие программы для типовых элементов технологического оборудования, работать с аппаратно-программными эмуляторами микроконтроллеров;− разработать техническую документацию (принципиальные электрические схемы, сборочные чертежи и топологию печатных плат) на нестандартные электронные компоненты САУ;− проводить информационный поиск в интернет с целью проектирования САУ и повышения своей квалификации в области систем автоматического управления.Курс призван привить навыки:− эффективной работы в коллективе с инженерами-механиками, электронщиками и программистами на всех этапах проектирования САУ, приобретаемые в течение трехлетнейстажировки на предприятиях c участием в выполнении реальных проектных и исследовательских работ и инженерной отдачей в период обучения в ВУЗе.Предлагаемый Вашему вниманию учебник разбит на две части.

Первая часть содержит минимальные сведения об аппаратных и программных средствах построения современных систем автоматического управления. Дополнительные сведения, необходимыедля более глубокого освоения отдельных разделов курса приведены в приложении к первой части. В соответствующих разделах основной части даны ссылки на эти приложения.В приложении к первой части приведены также методические пособия к лабораторным занятиям.Вторая часть посвящена методологии комплексной разработки механических,электронных и программных компонентов САУ и предполагает освоение первой частихотя бы в минимальном объеме. Параллельно с изучением этой части выполняется курсовой проект, основные требования, методы организации и примеры типовых проектов приведены в приложении ко второй части курса.В распоряжение студентов при курсовом проектировании представляется также база данных, содержащая курсовые проекты, выполненные на кафедре, начиная с 1999 г.

Ипостоянно пополняемая.Ссылки на дополнительную литературу приведены в соответствующих разделах.Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru.