К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 133
Текст из файла (страница 133)
В соотмтствии с этим для связи с объектом управления необходимо иметь четыре вида сигналов: дискретное упрыиение, дискретный контроль, аналошвое управлание и аналоговый контроль. Кроме того, для обмена сигиаламн . между микроконтроллерами как внутри объекта, так и дпя внешнего обмена с цеховымн системами управления и иными информационными системами необходим обмен по последовательным каналам связи. Сервисвме Фушщии ориентированы на оптимизацию выполнения целевых Функций за счет поддержания безотказности, ремонтопригодности и долговечности машинм.
Микропроцессорные САУ имеют очень широкие возможности по реализации сервисных Функций и именно это определиет эффективность нх применения. Известны следующие сервиснмэ Функции: автоматическое резервирование; предотвращение катастрофических последствий отказов и повышение ремонтопригодности; диагностика и цредскэзание отказов, отслеживание остаточного ресурса механизмов; защита от программных и аппаратных сбоев САУ и др. Сервисные Функции бывают особенно эффективны в оборудовании с длительным технологическим циклом, когда отказы, кроме затрат времени иа их устранение н выход оборудования на режим, вызывают и потери времени цикла, часто очень большие. Например, в сверхвысоковэхуумном откачном оборудовании автоматически переходят на альтернативные источники информации о давлении в системе (по току разряда магннторэзрядного насоса) при отказе ооновного и резервного вакууммэтров.
Для защиты от аппаратных сбоев по питанию, если нацряжеиие на линии питания контроллера пвдмт ниже определенного предела, генерируется системное прерывание, по которому содержимое резидентной памяти МК копируется в специальную зону энергонезависимого оператквного запоминающего устройства (ОЗУ). При дальнейшем падении напряженка генерируется системный сброс, предотвращающий неизбежные сбои э МК, и он переводится в режим пониженного энергопотребления, сохраюш при этом свою внутреннюю информацию; прн повторном включении питания система способна восстановить свое состояние и продолжить вьпюлнение управляющей программы, если зто необходимо.
Для защиты от программных сбоев часто используют систему иаюлбоэ (%0). Система управления при правильной работе должна периодически генерировать сигнал %01 (%0шрит), Фронтом или срезом которого сбрасывается %0-таймер супервизорной схемы, защшцэющей микроконтроллер от программных и аппаратных сбоев. Если система потеряет управление и сигналов %01 не будет, атЛПЫ ЛВтОМЛтИЗЛНИИ ВЛВКтРОННОГО МЛГНИНОСтРОЦНИЯ 425 генерируется сброс микроконтрошюра и программа возвращены в диспетчер.
Функции коррекции цели првяназначены ддя изменения юпорнтма работы САУ на уровне программиста или оператора и должны иметь логичный и дружественный интврйюйс, поскольку во многом определяют возможности модернизации машины и адаптации ее к уоловиям конкретного пользователя и удобства работы операторов на ней. Подробно эти функции и их реализация описаны в подразделе 4.2.5, Рас. 4он2. Квююавввв вввуевтенатачевкея ветвчвеа ввющ щгвююгвваа вввб арввивв-усаввтввьвмв лама: ! - бункер ввтомвтв квгсгевввняв колб; 2- прявмнев устройстве мвханюмв звгружя; Я - автомат калибровки; 4 - кснэвйвр; 9- стов оператора; 6- полуавтомат ютвнгввввхн; 7- сгов юпуввьноге кенгрохв; 8- ввтсмвг мар- кировка; 9- стол окончательного конгреве; Р - ручнвв загрузка-выгрузка влд, втлпы лвтоылтизлццц жявктэонного млцгиносчтчгяцня Электронное машиностроение развивалось пареллельно разработкам новых типов электронных приборов и новых технологий.
В сжюм развитии оно прошло путь от производства оборудования для выполнения отдельных операций технологического процесса изготовления изделий электронной техники до производства сложнейших аз томатизиро венных комплексов, на базе которых формировались и создавались гибкие автоматизированные производопюнные системы самого различного назначения. Особенность развития электронного машиностроения зыопочеется в том, что создание современного технологического оборудования н гибких автоматизированных производственных систем осуществляется параллельноо с внедрением новых технолопоюских процессов, а в отдельных случаях именно это оборудование определяет дальнейшую разработку технологии.
Конкретное решение проблемы автоматизации в электронной промышленности имело свои особенности, не позволявшие во многих случаях нспользовпь опыт, накопленный в других отраслях, в первую очеред,, машиностроении. Развитие автоматизации процзводственных систем электронной промышленности включвло несколько этапов. Парией этап. - созданиа и применение ырещтнрованных автоматов, поточных и ав- томатических линий. На этом этапе были созданы многопози- ционные карусельные машины для формооб- разования изделий из стекла, автомат горячего литья керамических деталей приборов, автома- тические линии вакуумной откачки массовых элекгровахуумных приборов, автоматизиро- ванные поточные линии диффузии в полупро- водниковом производстве, лмнии комплекс- ной обрабетки пластин в производатю иню- гральных микросхем, линии фотолитографии, линии сборки транзисторов, высокопроизво- дительные автоматы лля производства радио- деталей и рвдиокомпонентов. Особое внимание на этом этапе удела- лось увеличению выпуска электровакуумных приборов.
Массовость выпуска, относительно малые размеры и их высокая точность потре- бовали механизации и автоматизации практи- чески всех операций технологического процес- са производства электровакуумных приборов (элекгронных ламп, магнетроиов, клисгронов, электронно-лучевых приборов и др.). В качестве примера на рис. 4,1.2 показа- на компоновка типовой полуюпомэтнческой линии изготовлания колб приемно-усилитель- ных ламп, На линии производятся следующие технологические операции: изготовление колб, калибровка, штенгелевка, маркировка, обжиг колб, а также визуальимй контроль качества готовых колб, Зтв линия имеет жесткую межарегатную связь, так как в ней все функциональные ис- полнительные узлы иа позициях и межпози- , ционные устройства работают в едином швкле с жеопсой последовательностью всех элементов Шосла, т,е. юпкяый следующий этап обработки может начаться лишь после того, как выпол- нен предыдущий, Высокая степень механиза- ции основных и вспомогательных операций позволяет повысить производительность при использовании линии в 2 - 3 раза, и решает проблемы массового выпуска изделий, Глава 4.1.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 426 Рве. 4.1.3. Кемаамааа пгбяега ареюаедегаааяега модуля гбевяа травгфермагарам 1 - зажим; 1- устройство налесеюы клея; 5- меддиюм фиксации; 4, 8- промышленные Рабаты; 5- лвтагедь; Е - стел мархщювки; 7- механизм подачи лрахдадка; 9- система улраааеляя; 10 - наколатеаь абаям Автоматизация управления оборудованием на этом этапе в основном осуществилась путем использовангш в конструкциях машин жестких программ в виде распределительных валов, мальтийских и храповых механизмов и т.д.
Узкая специализация по выполнению конкретных операций для отдельных видов приборов дана возможность достичь предельно возмохсяой производнтельностк оборудования за счет оптимизации технологических процессов. Но именно эта особениосп явилась препятствием к распространению такого оборудования в условиях среднесерийного и мелкосерийного производства в связи с тем, что бьшо принципиально невозмоино переналаднть созданное автоматическое оборудование на вьлгуск нового типа изделий. Второй этап - создание и использование оборудования с программным управлением, способного достаточно быстро перестраиваться на выпуск новых изделий. В качеспе программоносителей вместо неспснх программ (распределительных валов) использовались перфокарты, перфоленты, магнитные барабаны, магнитные ленты, фотопленки.
Этот этап характеризовался резким увеличением потребности в радиодеталях: резисторах, конденсаторах, 1цгосселях, трансформаторах и катушках индукгивностн. Массовый выпуск этих изделий потребовал создания поточных и автоматизированных линий. Так, в производство трансформаторов, дросселей и катушек ицдухгявности внедрялись высокопроизводиггльиые комплексы для холодной штамповки, сборки и контроля. На рис. 4.1.3 представлена компоновка гибкого производственного модуля сборки трансформаторов ШЛ-20 и ШЛ-25 на мынитопроводах.
Модуль состоит иэ шести единиц технологичеокого оборудования и оснастки, двух манипуляторов и системы автоматизированного управления на базе ЭВМ. Унифшощия конструкции монолитных керамических коцденсаторов позволила создать карусельные и роторные машины дгш мешллнзации конденсаторов ЛАМ и поточные линии дяя сборки конденсаторов ЛАС, выполняющие все необходимые технологические операции. Производительность цехов, оснащенных такими линиями, достигала 400 млн.
приборов в год. Сборочное производство углеродистых резисторов оонащалось механизированными поточными линиями производительностью 10 — 15 млн. приборов в год. На рис. 4.1.4 показана компоновка автоматизированной переналаииваемой линии дяя производспю непро волочи ых углеродистых резисторов С1-4 на 0,125 Вт, 0,25 Вт, 0,5 Вт. При поточном производстве рабочие позиции на линии располагаются последовательно по ходу технологического процесса, а дискение изделий происходит по прямой линии.
На линии осуществляетоя поппучное прохоидение заготовкой техн ологичеоких операций. Ливия обеспечивает ритмичность выпуска продукции. Применение систем программного управления отдельнымн елиницамн оборулования и автоматическими лилиями позволило значительно увеличить мобильносп автоматического оборудования, сделать эффективным массовое и мелкосерийное производство ИЭТ. ЭТАПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ 427 Рве.
4.1.4. Кеивевеека авпаеатвзвреваевей ветечвей ввввв два иеввведепы веареаевечеьи Ггаередвеыи Ве в ер С1-4-й,гэя: 1- автомат аумиревалиа; 3- автомш лавировке и сушки; 3- иекопятеаь; 4- автомат Гесяааибревхи заплевав на группы; 5- автомат нарами канавок; 4- автомат эвектротренировхв; 7- автомат щмвагки выводов; 8- конвейер; 9- автомат окраски; 10- автомат сушка; 11 - автомат раскааяброввв пе кааееам точности; 1г-автои ыаркяры; П вЂ” ватам ул;Р-р евизяруэка-мыв а Однако автоматическое оборудование имело высокую стоимость и низкий коэффициент использования, так как при переходе на другой вид изделия требовало боль;шнх затрат на переработку отдельных узлов, их наладку, а также на отладку управляющих программ.
Кроме того, оператор во многих случаях выпслшп вручную загрузку и вьпруэку иэделий, а тагске межоперационное и внутрицеховое транспортирование их. Трегий этап - использование комплексов оборудования и создание на их основе участков н линий, управляемых от ЭВМ. Создание комплексов оборудования проходило не путем механического соединения разрозненных, ранее эксплуатирующихся установок, а отрасль переоснащалась новым оборудованием в связи с освоением новых типов изделий электронной техники и принцициально новых технологических процессов (плазмохимнческих, ионно-лучевых, лазерных, плазменных и др.).
При разработке высокопроизводительных комгпексов оборудования самым важным является вопрос межонерацнонных заделов деталей для обеспечения равномерной загрузки обоРудования с целью повышения коэффициента его использования. При этом необходимо было решить ряд противоречивых задач (особенно в микроэлектронном производсие), связанных с выполнением требований злектронновакуумной и полупроводниковой гигиены и особых условий хранения деталей и полуфабрикатов в межолерационньи заделах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
