Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798), страница 47

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

Текст из файла (страница 47)

Системы управления АСС базируются на использованииоборудования с ЧПУ, построенного, как правило, по модульному принципу.Основными объектами управления в АСС являются станки и технологиче­ские установки с ЧПУ, роботы-манипуляторы, транспортные средства, кон­трольно-измерительныеустройстваиустановки,секцииавтоматическихскладов и др. Программное управление отдельными единицами оборудова­ния АСС и входящими в них подсистемами, узлами, вспомогательнымиустройствами основывается на использовании программы, определяющейпорядок действий в целях получения требуемого результата.14.4.2. Системы управлениялокальными устройствами в ГПСГибкое автоматическое производство базируется на использовании обо­рудования с ПУ, построенного, как правило,УПипо модульному принципу.

Основными мо­дулями являются станки и технологическиеУправляющий автоматустановкис ЧПУ,роботы-манипуляторы,транспортные средства, контрольно-измери­YIУпХ1Хт•• •тельные устройства и установки, секции ав­томатических складов и др. ПУ модулемОбъект управления(входящим в него оборудованием) основывается на использовании программ, опреде­Рис.ПУ14.15.Схемареализацииляющих порядок действий в целях получе­ния требуемого результата.Системы управления в автоматизированных станочных системах14.

4.Схема реализации ПУ представлена на рис.14.15.221Модуль с ПУ в функ­циональном отношении делится на две части: управляющий автомат и объектуправления. В управляющий автомат загружается УП, которую автомат ин­терпретирует в виде последовательности управляющих воздействий, переда­ваемых по каналам у 1 ,... , Уп,для выполнения соответствующих рабочих дей­ствий. Текущее состояние объекта отображается параметрами х 1 , ••• , Хт, фор­мируемыми датчиками и поступающими в управляющий автомат в качествесигналов обратной связи.

В результате анализа сигналов обратной связиуправляющий автомат формирует последовательность действий в соответ­ствии с текущим состоянием объекта управления-результатом предыду­щих действий, моментом завершения действий и т. п. Для взаимодействия сдругими модулями в управляющем автомате формируется информация И,характеризующая состояние модуля: моменты окончания отдельных фаз про­цесса и выполнения программы; особые ситуации, возникающие в процессефункционирования модуля, и т. п.ПУ модулем обеспечивает автоматическое функционирование модуля всоответствии с заданной УП, а также гибкость функционирования-воз­можность изменения процесса функционирования путем загрузки в модульдругойУП.Как правило, ПУ модулем гибкого автоматического производства реали­зуется путем использования в качестве управляющего автомата промьшmен­ной ЭВМ или контроллера. Вычислительная машина или контроллер содер­жит процессор, блок памяти, канал ввода-вывода и другие устройства.Управляющая ЭВМ или контроллер работает в соответствии с УП, хра­нимой в ее памяти.

Процессор поочередно выбирает из памяти команду закомандой и выполняет их. Выполнение команд сводится к реализации задан­ной ею операции (сложения, сравнения и др.) над данными, хранимыми в па­мяти,иликинициированиюоперацииввода-выводачерезканалввода­вывода.Выделяют две фазы функционирования управляющей ЭВМ или кон­троллера: загрузку УП (данных) и ее реализацию. Загрузка УП сводится кпередаче информации И через устройство передачи данных УПД, подклю­ченное к каналу ввода-вывода, в память управляющей ЭВМ или контролле­ра (рис.14.16).Процесс загрузки выполняется под управлением специаль­ной программы, постоянно хранимой в памяти. Эта УП, реализуемая про­цессором, обеспечивает управление работой устройства передачи данныхУПД и канала ввода-вывода, а также контроль правильности вводимой ин­формации.

При загрузке в память ЭВМ вводится вся информация (програм­мы и данные), необходимая для управления. Реализация УП сводится к ееинтерпретации (выполнению предписанных программой действий над дан­ными, хранимыми в памяти), к формированию управляющих воздействийУ1,... , Уп ивводу в управляющую ЭВМ или контроллер данных х1 ,объекта управления....

, Хтот14. Проектирование автоматизированных станочных систем222эвмПроцессорПамятьКа нал ввода-выводаУПДОбъект управленияРис.14.16.Программное управление ГПМ с помо­щью управляющей ЭВМ или контроллераУправляющие воздействияYt, ... , Упимеют цифровую форму, т. е. пред­ставляются в виде чисел и числовых кодов.

Эти воздействия должны бытьпреобразованы, как правило, в специальные электрические сигналы, управ­ляющие работой электромеханических и других устройств. Для преобразова­ния числовых значений и кодов у 1 , ••• , Уп используются специальные блоки-устройства сопряжения с объектом УСО, на выходе которых формируютсясигналы у/,та,-.... , у/ вида,соответствующего специфике управляемого объек­станка, установки, транспортного средства. Состояние управляемогообъекта характеризуется специфичными физическими величинами х/,Хт-~... ,угловыми и линеиными перемещениями, напряжениями и токами навыходах датчиков и др. Для ввода в ЭВМ эти величины должны быть преоб­разованы в цифровую форму чины х 1 ,... ,числовые значения и коды х 1 •,••• ,хт•· Вели­Хт преобразуются устройствами сопряжения с объектом УСО,тип которых зависит от природы этих величин.

Информация И о состояниимодуля формируется по УП, реализуемой ЭВМ, и выводится через канал вво­да-вывода и устройство передачи данных (см. рис.14.16).Управляющие ЭВМ, контроллеры, устройства сопряжения с объектом ипередачи данных являются аппаратными средствами САУ, функционирую­щими под управлением программных средств. Программные средства-со­вокупность программ, определяющих порядок реализации функций, возло­женных на САУ.14.4.3. Инженерная оценка экономической эффективностиавтоматизацииИнженерные методы расчета и оценки экономической эффективности но­вой техники-это методы расчета и конструирования машин и систем, атакже выбора их технологических, конструктивных и структурных парамет­ров по экономическим критериям.Согласно общим принципам выполнения инженерных расчетов, при со­здании машин целью проектных технико-экономических расчетов является14.4.Системы управления в автоматизированных станочных системах223обоснование тех конкретных технических показателей, которые необходимовыбирать в процессе проектирования.

Например, для автоматических линийэто число последовательно работающих станков и параллельных потоков об­работки, участков-секций с межоперационными накопителями, тип компоно­вочной схемы и т. д. Для этого необходимо иметь математические моделивзаимосвязей показателей экономической эффективности с конкретнымитехническими показателями. Такие модели разработаны на основе положе­ний теории производительности машин и труда.Обычно применяемые типовые методы оценки экономической эффектив­ности капиталовложений по своей методологии являются поверочными, таккак расчетные формулы не содержат каких-либо технических показателей, аитогом расчета являются показатели экономической эффективности, которыесравнивают с допустимыми.Экономическая эффективность новой техники, в том числе автоматизи­рованного оборудования, обеспечивается путем улучшения тех или иныхтехнических показателей, из которых важнейшим является фактор повыше­ния производительности.

Поэтому простейшей реализацией проектных тех­нико-экономических расчетов являются расчеты требуемого повышенияпроизводительности исходя из обеспечения заданных показателей экономи­ческой эффективности. Поскольку на проектной стадии числовые значенияопределяющих параметров (см. рис.проектныетехнико-экономические14.6)известны лишь ориентировочно,расчетымогутидолжныноситьпри­ближенный характер, что во многих случаях позволяет значительно ихупростить.Рассмотрим математические модели проектных расчетов. Базовый вари­ант оборудования, например участок станков с ЧПУ, имеет стоимость К, го­довой фонд заработной платы обслуживающих рабочих3, годовые затраты Мна инструмент, электроэнергию, вспомогательные материалы и т.

д., годовойвыпуск продукции (производительность)Q. Остальные показатели стоимостиявляются зависимыми от основных. Так, годовые амортизационные отчисле­ния составляют а, 1 К, где а, 1 нормативный коэффициент амортизации; го­довые затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание также впервом приближении можно принять пропорциональными стоимости, т. е.а,2К, где а,2 -коэффициент текущих эксплуатационных затрат.Тогда себестоимость С 1 годового выпуска продукции при базовом вари­антеЧисловые значения показателей, входящих в приведенное уравнение,можно определить с достаточной степенью достоверности, если такая систе­ма спроектирована и функционирует.Сравниваемый с базовым вариант оборудования является искомым.

Характеристики

Список файлов книги