Рябов В.Т. - Функции, структура и элементная база систем автоматического управления (1041593), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Это концепция параллельной проработки компонентов машины в противовес еще рас-

пространенной до настоящего времени концепции последовательной проработки, когда сначала разрабатывается система целевых механизмов, затем система их энергообеспече-ния , ресурсы системы управления и лишь на последней стадии, когда машина практиче-ски готова, разрабатывается ее программное обеспечение.

Ресурсная и процессная модели технологической машины. Ресурсы во многом,

но не целиком, определяют протекающие в системе процессы. Потому графическое ото-бражение взаимосвязи элементов системы через материальные, энергетические и информа-ционные потоки (ресурсная модель системы, ее структура) должно дополняться описанием не только процессов, протекающих в каждом из ее элементов, но и описанием взаимодейст-вия этих элементов внутри структуры (процессная модель системы). Причем, чем сложнее и гибче структура, тем большее значение в ее описании приобретает процессная модель.

Например, в вычислительной машине используется шинная архитектура ресурсов, связи являются гибкими и микропроцессор может взаимодействовать с каждым элемен-том структуры. Без четкого указания программного обеспечения (т.е. задания процессной модели) нельзя сказать, что в настоящий момент делает Ваш компьютер.

Ресурсная модель, согласно Единой Системе Технологической Подготовки Произ-водства постоянно уточняется при разработке машины. Начиная с технического предло-жения, ресурсная модель проходит стадии эскизного, технического и рабочего проекта и завершается рабочими чертежами и программами обработки отдельных деталей.

Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра « Электронные технологии в машиностроении » МГТУ им. Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru

8

Также и процессная модель должна преследовать ряд целей, как по расчету и уточнению принципиальных и конструктивных решений, так и по постановке ТЗ и ТП на программное обеспечение. Процессная модель на стадии рабочего проекта должна завер-шаться отлаженным кодом программного обеспечения технологической машины.

Уметь описывать взаимодействия элементов технологической машины различными способами - требование к современному разработчику.

Знания и умения, необходимые ведущему разработчику технологического оборудования. Исходя из изложенного выше, альтернатив комплексной проработке меха-нических, электронных и программных компонентов технологического оборудования нет. Здесь крайне возрастает роль ведущего разработчика.

В настоящее время сформировалась новая профессия – интегратор, в задачи ко-торого входит объединение механических и энергетических компонентов машины в еди-ное целое для повышения удобства эксплуатации, качества и производительности различ-ных систем, в том числе и технологических . Чаще всего роль интегратора исполняет ин-женер – системотехник, берущий за основу существующую систему и «приспосабливаю-щий» к ней управляющую ЭВМ и другие микропроцессорные средства.

Опыт показывает, что наиболее успешными разработки оборудования бывают в том случае, если ведущий разработчик разбирается в современных средствах микропро-цессорного управления настолько, что может на начальных этапах проектирования рас-пределить функции между различными компонентами машины и четко поставить техни-ческое задание и техническое предложение на реализацию программной и аппаратной части САУ. Дать эти знания, развить необходимые навыки и призван настоящий курс.

Курс состоит из двух частей. Цель первой части – дать начальный запас знаний и умений для изучения и освоения обслуживания современных систем управления оборудо-ванием электронной техники. Здесь основными являются задачи анализа существующих систем управления, изучается структура и состав САУ, возможности элементной базы для реализации тех или иных функций, состав программного обеспечения и элементы про-граммирования микроконтроллеров.

Вторая часть посвящена методологии комплексной разработки механических, электронных и программных компонентов САУ и предполагает освоение первой части. Параллельно с изучением этой части выполняется курсовой проект, основные требования, методы организации и примеры типовых проектов приведены в приложении ко второй части курса.

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

9

Гл. 1. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И СТРУКТУРА САУ

1.1. Вариантность элементной базы САУ и возможности реализации

различных функций

Выбранная элементная база определяет возможности САУ при реализации ее основной

и дополнительных функций.

Рассмотрим и проанализируем варианты построения САУ на

примере САУ робота для перегрузки

На регенерацию

цветных кинескопов. Анализ различных

вариантов будем вести в историческом

На п/а заварки ЭОС

аспекте, по мере возникновения различ-

Склейка

ных средств для реализации систем

оболочки

управления. Конечно, многие рассмат-

и экрана

риваемые нами САУ в новых разработ-

6

ках применять не следует, но нам важны

побудительные причины, приведшие к

5

На п/а заварки ЭОС

возникновению рассматриваемых вари-

антов, их возможности по реализации

различных функций, способы описания

работы систем на той или иной эле-

1

2

ментной базе, тенденции развития сис-

тем управления.

Проверка герметичности

3

Схема рассматриваемого технологиче-

₄шва склейки

ского участка представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1.

В

печи

1

экранно-масочный

узел

(ЭМУ) и оболочка кинескопа склеива-

ются между собой специальным клеем и ро-

2

3

4

5

6

ботом 2 переставляются с ленточного выход-

ного конвейера печи на непрерывно движу-

щийся цепной конвейер. На этом конвейере

1

проводится проверка качества шва склейки

кинескопа и далее кинескоп 3 поступает на

участки заварки электронно-оптической сис-

темы (ЭОС) в горловину кинескопа и далее -

на

термовакуумную обработку. Одна печь

7

8

склейки обслуживает несколько участков за-

К2

варки ЭОС. Некачественно склеенные обо-

лочки, проходя мимо участков заварки,

должны поступать на регенерацию узлов. За-

дача рассматриваемого нами робота 5 – заби-

x3

9

рать годные оболочки с непрерывно движу-

И2

щегося конвейера и переставлять их на дис-

кретный конвейер – накопитель 6 участка за-

К1

варки ЭОС.

х1 x2

И1

Конструкция

робота

перегрузчика

представлена на рис. 1.2. Робот забирает год-

ный кинескоп 1 с подвески непрерывно пере-

Рис 1.2.

мещающегося цепного конвейера 2 и пере-

гружает его на тележку 7 накопителя 8, из которого он будет доставлен к операции очистки

горловины и заварки электронно-оптической системы. Кинескоп захватывается вакуумной

10

присоской 3, которая перемещается в горизонтальном направлении механизмом 4, в верти-кальном - механизмом 5. Поворот руки робота осуществляется механизмом 6. При движении кинескопа вместе с конвейером его горловина нажимает на пружинный щуп конечного вы-ключателя, который формирует сигнал Х1 о наличии кинескопа в зоне захвата робота. Если на операции контроля клеевого шва экрана и конуса, которая осуществлена ранее, будет при-знано, что оболочка является браком, в горловину вставляется конус 10 из кальки - флажок. При этом, в момент прохождения кинескопа вместе с X1 подается и сигнал Х2. Таким обра-зом сообщенается, что в зоне загрузки - бракованный кинескоп. Сигнал ХЗ снимается с дат-чика наличия тележки на позиции загрузки адресного конвейера.

Управляет роботом САУ 9, которая на основе информации И2 о состоянии внешней относительно манипулятора среды и информации И1 о состоянии его рабочих органов выда-ет команды К1 для управления приводами манипулятора и сигнал К2, формирующий, совме-стно с сигналом о наличии оболочки на тележке накопителя, команду на ее старт. Рассмот-рим различные варианты выполнения САУ таким роботом.

А. Система управления с механическим командоаппаратом состоит (рис.1.3.) из электродвигателя М, который через пару сменных шестерен передает вращение на распреде-лительный вал, несущий кулачки 5 - 9, служащие приводом руки манипулятора. Кулачок 5

К1

К2

через рычажную систему или шариковый

Характеристики

Список файлов книги