Ступени_автоматизации (1053494)

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

Текст из файла

СТУПЕНИ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ(из учебного пособия: Волчкевич Л.И. Автоматизация производственныхпроцессов.: Учебное пособие. – М.: Машиностроение, 2007. – 380 с)Современное производство - главным образом машинное, в которомпроцессы (технологические, вспомогательные, управления) выполняются восновном машинами.Машина - это сочетание механизмов и устройств, осуществляющих определенные целесообразные действия по преобразованиюэнергии или информации, выполнению полезной работы.Категории машин:• машины-двигатели (энергетические машины), преобразующиеодин вид энергии в другой, например механическую в электрическуюили наоборот (электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, паровые и водяные турбины и т.д.);• вычислительные машины, передающие и преобразующие информацию; здесь почти исключительно применяются электронные вычислительные машины (ЭВМ);• рабочие машины, выполняющие работы по преобразованию формыи размеров, физико-химических свойств и т.д., объектов производства и ихположения в пространстве.

По последнему признаку различают технологические и транспортные рабочие машины.Все виды машин призваны реализовать определенные технологии(информационные, энергетические, транспортные).Обязательными признаками технологических рабочих машин являются: источник энергии, передаточные, исполнительные, управляющие ибазовые (корпусные) устройства. Если отсутствует хотя бы один из данных компонентов (например, источник движения), то это не машина, апросто механизм, приспособление, устройство.Источник движения (двигательный механизм) и передаточные устройства часто объединяются общим термином "привод машины".Главным в машине является исполнительный механизм, определяющий технологические возможности и диапазон воздействий, которыеона способна осуществлять.

Если эти технологические воздействия однородны, например, только токарная обработка, только вакуумирование ит.д., то именно эти технологии дают название машине. Помимо «машины» эквивалентными обобщенными наименованиями, принятыми в технической литературе, являются: «станок», «агрегат», «установка» (токарный станок, сварочный агрегат, установка вакуумного напыления и т.д.).Технологическое назначение машины, как правило, непосредственно не связано с конкретными объектами производства: так, на универсальном токарном станке можно обточить, расточить, отрезать практически любую деталь в зависимости от габаритных размеров, мощности,точностных возможностей станка.Если в системе машин реализуются разнородные процессы, ее название часто исходит из функционального назначения, например линияизготовления колец подшипников, древесно-стружечных плит и т.п.В процессе эксплуатации машин выполняются следующие функции:• основные технологические, ради которых и создается машина;• вспомогательные, непосредственно относящиеся к работе данной машины (подача изделий, их ориентация и закрепление, подвод иотвод рабочих органов и т.п.);• вспомогательные системные, обеспечивающие нормальную работу машины (обеспечение обрабатываемым материалом, инструментом,вспомогательными средствами; транспортировка полученной продукции,ее межоперационная передача, контроль и складирование);• управляющие по отношению к технологическим и непосредственным вспомогательным процессам (локальное управление);• управляющие системные, связанные со всеми обеспечивающимипроцессами, когда машина работает как часть системы;• обслуживающие - связанные с поддержанием работоспособности машин и их механизмов (наладка и переналадка, устранениеотказов в работе, ремонт и межремонтное обслуживание).Эти функции могут выполняться:• полностью человеком, в том числе с использованием технических средств, облегчающих и ускоряющих его действия;• с частичным участием человека, при распределении обязанностей между ним и механизмами и устройствами;• полностью автоматизировано, без участия человека.Большинство технологических рабочих машин - циклического (дискретного) действия с чередованием во времени основных технологических и вспомогательных функций в течение времени получения одногоизделия или порции изделий, выдаваемых за цикл:Т = tр+tx,(1.1)где Т- длительность цикла;tр - время рабочих ходов;tх - время холостых ходов цикла.Реплика.

В технической литературе часто применяются термины "машинное время" и "вспомогательное время". Они утвердились в эпоху неавтоматизированного производства, когда машина (станок) выполняла лишь непосредственно технологические функции, и это время было действительно "машинным". А во всем остальном человек "вспомогал" машине (загрузка, закрепление идр.). В автоматических машинах и линиях в пределах рабочего цикла нет "немашинного" времени, технологические и вспомогательные процессы с позиций конструктивной реализации и управления равноправны (см. примеры в гл.

8 и 9Учебного пособия).Поэтому далее используются термины "рабочий ход", когда выполняетсяосновная функция рабочей машины, и "холостой ход", когда машина работает,но с позиции функционального назначения время тратится вхолостую.Нулевая ступень автоматизации - это неавтоматизированныерабочие машины, где без участия человека выполняются лишь основныетехнологические функции. Если и непосредственное выполнение технологических операций (покраска, сварка и т.п.) требует участия человека,то это не машина.Функционально неавтоматизированная рабочая машина включает всебя: двигатель как источник энергии, передаточные механизмы, исполнительный механизм.

Последний содержит лишь механизмы рабочихходов.Вспомогательные функции (загрузка и съем изделий, их закрепление и открепление и т.д.) выполняются человеком вручную или с использованием средств механизации. Системы управления в общем виде всегдавключают в себя, как минимум, два компонента: 1) «командоаппарат» какглавный управляющий орган и 2) средства управления (связи с объектом).В данном случае командоаппаратом является сам человек, а средствамиуправления - различные кнопки, рукоятки, лимбы и т.д., которыми он иосуществляет управление.Первая ступень автоматизации - это автоматизация отдельныхмашин, создание машин-автоматов и полуавтоматов.Автоматом называется самоуправляющая рабочая машина, котораясамостоятельно выполняет все рабочие и холостые ходы и нуждается лишьв наладке и контроле функционирования.

В соответствии с этим функциональная схема кроме двигателя, привода и рабочих механизмов (что обязательно для любой машины!) всегда включает в себя комплект механизмовхолостых ходов и управления (рис. 1), что и является конструктивнымипризнаками автоматов.На ранних исторических этапах автоматизации автоматическое управление сводилось к управлению механизмами рабочих и холостых ходов впределах рабочего цикла, а также к блокировке работы машины при неполадках.

Такие простейшие функции могли выполнять устройства на механической или пневмогидравлической основе, которые конструктивно являлисьчастью исполнительно механизма машины (рис. 1, а).Прогресс вычислительной техники позволил перейти к микропроцессорным САУ, где командоаппаратом является управляющая ЭВМ, а всеуправляющие связи реализуются различными блоками управления. САУвыделяется из состава исполнительного механизма (в том числе дистанционно!), машина из трехзвенной (Дв - Пер - Исп) становится четырехзвенной(рис.

1, 6); при этом по сложности и стоимости САУ теперь сопоставим со всемостальным составом машины. Расширяются функциональные возможности машин-автоматов в отношении не только цикловых функций управления, но и обслуживающих (диагностика состояния, переналадка и подналадкаи т.п.).В машинах-автоматах имеется полный комплект механизмов рабочихРис. 1 Структурные схемы машин-автоматов:а - на механической основе; б - с микропроцессорной САУи холостых ходов и САУ, что позволяет полностью устранить участиечеловека в работе машины. Однако не всегда это возможно и целесообразно. В ряде случаев автоматическое выполнение некоторых элементов рабочего цикла, например автоматической загрузки хрупких илисложной формы изделий, их ориентации в пространстве и т.п., весьма затруднительны, и эту функцию предпочитают оставлять за человеком.Полуавтомат - это машина, работающая с автоматическим циклом, для возобновления которого требуется вмешательство человека, конструктивный признак - отсутствие одного из механизмов рабочих ходов (загрузки и т.п.).Вторая ступень автоматизации - это автоматизация в масштабахсистемы машин, создание автоматических и автоматизированных линий,гибких производственных систем (ГПС) и др.Автоматическая линия (АЛ) — это автоматически действующая системамашин, расположенных, как правило, в технологической последовательности и объединенных общими средствами транспортировки изделий, управления, накопления заделов, удаления отходов и т.п.

Именноналичие автоматически действующих межоперационных механизмов иустройств, а также комплексных САУ является конструктивным признакомАЛ.АЛ можно рассматривать как машину-автомат более высокого порядка, где подсистему рабочих ходов составляют встроенные в линиюмашины-автоматы (со своими механизмами рабочих и холостых ходов,САУ и т.п.); функцию холостых ходов выполняют межстаночные механизмы транспортировки, накопления заделов и т.д.; управляющую подсистему образуют разнообразные механизмы и устройства межагрегатногоуправления.АЛ обычно не переналаживаются или могут переналаживаться на узкую номенклатуру однотипной продукции.ГПС - это автоматическая система машин с широкими возможностями переналадки на выпуск разнообразной продукции.При переходе к системам машин становятся невозможными САУ намеханической и пневмогидравлической основе, ведущим здесь являетсямикропроцессорное управление.Третья ступень автоматизации - комплексная автоматизация науровне участков и цехов, предприятий в целом.Автоматическим называется цех, в котором основные производственные процессы выполняются на АЛ или ГПС с автоматическими связямимежду ними.

Структурная схема автоматического цеха приведена на рис.1.6 Учебного пособия. Здесь транспортировка межлинейная, а функцииуправления в основном организационно-экономические - посредствомавтоматизированных систем управления производством (АСУП) на базеЭВМ. Чем выше степень автоматизации, тем выше быстродействие и производительность, но оборудование дороже и менее надежно..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций