Диссертация (1143290), страница 11
Текст из файла (страница 11)
По любому из объектов осуществляется связь между входящими в систему базами, что дает возможность искать и отбирать информацию по любому параметру или их набору.Основные решаемые задачи данной информационной системы [96]:1.Расчет интегральных характеристик примесного состава веществ (степеньчистоты по определенной группе примесей, среднее значение логарифма концентрации);2.Сравнение образцов с использованием экспериментальных данных и теоре-тических оценок:- по средней и наиболее вероятной концентрации примесей;- по степени чистоты;- по отношению содержаний пар одинаковых примесей, полученных всравниваемых образцах.3.
Определение чистоты веществ или примесей за определенный интервал времени;4. Оценка лабораторных отклонений результатов анализа по сопоставимымданным различных предприятий.Поддержание в процессе роста кристаллов технологических параметров,влияющих на образование неоднородностей в кристалле, являются главной задачей автоматической системы, представленной в работе [97].60Автоматическая система в работе [97] представляет собой программноаппаратный комплекс, который позволяет управлять приводом двигателя, получатьтребуемые напряжения на секциях нагревателей, выполнять измерения текущихпоказаний термопар, датчиков напряжений и токов, находить перемещение и скорость подвижной части ростовой установки.
После измерения данные передаютсяв компьютер, обрабатываются, отображаются оператору и сохраняются. В работеобеспечено автоматическое поддержание в процессе роста распределения температуры и регулирование ряда напряжений.Для создания программно-аппаратного комплекса в работе [97] использовалась технология виртуальных инструментов, которая представляет собой сочетание среды графического программирования Labview от фирмы National Instrumentsи плат ввода-вывода.Предложенный аппаратный комплекс в работе [97] включает исполнительное и измерительное оборудование, ориентированное на управление программными средствами Labview.С помощью блоков управления тиристорами формируются напряжения нанагревателях. PCI плата от National Instruments используется для подачи напряжения открытия тиристорных блоков.Система управления в работе [97] позволяет определять градуировочную характеристику тиристоров и использовать её для формирования на нагревателе требуемого электрического напряжения.Измерения температур, электрических напряжений и токов осуществляютсясистемой сбора данных и коммутации HP34970A.
Результаты система сохраняет вэнергонезависимую память для передачи их в компьютер по GPIB и RS-232 интерфейсам.Путем дистанционного управления система HP34970A предоставляет возможность проведения подробной конфигурации каждого канала и настраиваниярежимов сканирования как в ручном режиме, так и автоматическом.61Плата преобразования интерфейса GPIB в PCI от National Instruments иустройство преобразования в интерфейс USB для связи компьютера с НР34970 поинтерфейсу GPIB используется в системе [97].
Применение соединения по интерфейсу USB дает возможность сделать систему мобильной и не требует определенных процедур для её связи с компьютером. Соединение по интерфейсу RS-232 является самым дешевым способ коммуникации с прибором, но он в скорости передачи данных сильно уступает GPIB и требует постоянного опроса энергонезависимой памяти со стороны компьютера.Тигель установки перемещается вертикально с помощью двигателя с управляемым приводом, который по интерфейсу RS-232 связывается с компьютером. Потребуемым линейным перемещению и скорости движения тигля система автоматизации должна реализовывать режимы вращения привода [97].
Также системадолжна выполнять и обратную задачу – по показателям вращения двигателя измерять текущие значения этих параметров в процессе функционирования.В работе [97] создана система управления с возможностью быстрого изменения и дополнения аппаратной и программной частей с помощью применения технологии National Instruments, что является важной особенностью для экспериментальных исследований.Библиотека NI IMAQ в Labview позволяет усовершенствовать созданную вработе [97] систему управления для контроля температурными режимами в оборудовании по результатам видеонаблюдений за формой кристалла.В работе [98] предложена система управления, предназначенная для шлифования изделий из сверхтвердых и хрупких материалов, например, алмазов, конструкционной керамики, различных материалов оптики и микроэлектроники.Микрошлифование осуществляется с помощью упругой обрабатывающей системышлифовального станка с программным управлением режущим инструментом и перемещением всех приводов по осям станка.
На начальном этапе в программу вводится предел упругости системы на сжатие и расчетные параметры интенсивности62съема припуска с обрабатываемой поверхности заготовки изделия, а затем путемсложного движения осуществляется шлифование поверхности изделия [98].При микрошлифовании изделий управляющая система обеспечивает режимпластичности при обработке поверхности со снятием одной стружки с помощьюкаждого режущего зерна поверхности инструмента, то есть без потери упругостиобрабатывающего станка. Данный способ микрошлифования применяется не только к обработке одного изделия, но и к одновременному шлифованию поверхностигруппы заготовок изделий.
Проведение размерно-регулируемого бездефектногопроцесса микрошлифования в основном осуществляется с помощью пьезоэлектрических датчиков силы. Система управления для шлифования должна обеспечитьполучение оптических характеристик поверхностей изделий из труднообрабатываемых материалов высокого качества с гарантированной точностью получения размеров заданной формы.В работах [99, 100] приводятся системы для механической обработки в видеметаллообрабатывающих комплексов, которые состоят из одного или группы взаимодействующих станков.Для систем [99, 100] авторами определены их технико-экономические показатели (производительность системы, надежность, стоимость обработки одного изделия системой); зависимость данных показателей от параметров обработки (режима резания), от числа станков, связей между ними, качества и надежностивключенных в их состав инструментов.Выбор используемых режимов обработки позволил авторам [99, 100] провести оптимизацию по критериям максимизации производительности системы и минимизации цены обработки.
Авторами была решена задача двухкритериальной оптимизации численными методами. Получены оценки объемов накопителей, требуемых системе для обеспечения производительности определенного уровня [99,100].Для поддержки полученных в работах [99, 100] теоретических исследованийв среде программирования Delphi Чернышевым Ю.О., Иванян А.Ю. предложен63программно-расчетный комплекс “Metal Cutting” [100]. Данный комплекс имеетгибкий и удобный ввод, вывод и хранение данных для пользователя; автоматизирует необходимые для исследования расчеты (расчет оптимальных условий резания и др.); предоставляет информацию пользователю в различном виде (в табличном виде, в виде диаграмм и так далее); позволяет реализовывать эксперименты спомощью имитационного моделирования с сохранением результатов в удобномдля пользователя виде.В работе [101] предложен новый подход для оптимизации лазерных технологических процессов обработки материалов, который заключается в применениисистем поддержки принятия решений (СППР).
В работе описаны принципы построения и структура СППР для оптимизации режимов лазерной закалки, приведены ее функции.Для определения режимов лазерной закалки, позволяющих получить необходимые свойства материала, следует провести ряд экспериментов на лазерныхустановках с последующим анализом образцов, при этом очень важным факторомявляется значительный опыт инженера-технолога.
В каждом случае лазерной обработки материалов путем “проб и ошибок” приходится проводить весь процессвнедрения лазерной операции, начиная с усовершенствования существующегооборудования и завершая определением оптимальных режимов и условий обработки, что может привести к значительным затратам времени и средств, создаетдополнительные сложности в освоении и внедрении лазерных технологий обработки материалов. Для решения всех этих проблем в работе [101] предложенаСППР, которая может консультировать менее опытных технологов при выборе оптимальных режимов лазерной обработки, опираясь на опыт высококвалифицированных специалистов.Введение начальных данных (формулировка запроса) является исходнымэтапом работы СППР.После ввода данных происходит обработка данных, заключающаяся в анализе информации, решении уравнения теплопроводности, экспертном анализе на ос64нове встроенной в СППР базы экспериментальных данных и базы моделей [101].
Врезультате система рекомендует режим лазерной обработки (радиус лазерногопятна; скорость перемещения лазерного луча по образцу; частоту сканирования).Кроме того, система дает возможность оценить ожидаемую микротвердость закаленной зоны. Интегральный график поглощения тепла по закаленной области приводится как справочная информация. При некорректности исходных данных система сообщит об этом и даст рекомендации по изменению входных данных.
Этисообщения отображаются на экране компьютера [101].В работе [102] приведено программное обеспечение по расчету контактнойжесткости стыков плоских поверхностей образцов, подвергаемых шлифованиюпериферией круга.Поскольку надежность устройств довольно часто определяется эксплуатационными свойствами соединений, то одним из важных эксплуатационных свойствявляется нормальная контактная жесткость на стыке деталей. С целью увеличенияработоспособности поверхностей образцов требуется выбрать оптимальное значение контактной жесткости при определенных условиях их эксплуатации.В работе [102] представлено решение этой задачи на основе применения математической модели связи нормальной контактной жесткости на стыке двух образцов с показателями качества их поверхности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
