Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31

может быть развита до информационночговетующей, если в программу работы ЭВМ ввести функции анализа сокращения складских запасов ниже допустимого уровня или накопления деталей на какой-либо технологической операции в результате поломки оборудования. В зтом случае система вьщает тревожное предупреждение и рекомендации о пополнении складских запасов или передаче лишних деталей на другое оборудование. В случае отказа системы подобного рода функщш ЭВМ вьшолняет оператор, а технологический процесс продолжается не в оптимальном режиме, т.е. происходит ухудшение технико-зкономических характеристик объекта.

Управляющие системы обеспечивают автоматический сбор информации об объекте, выработку решений по результатам обработки полученной информащш и выдачу управляющих воздействий. В рассматриваемом нами примере цеховая АСУТП может быть развита до управляющей системы, если будут обеспечены автоматические запуск оборудования, распределение потоков обрабатываемых деталей и пополнение складских запасов. В зтом случае при возникновении аварийных ситуаций ЭВМ автоматически выключит неисправное оборудование, включит резервное и направит поток обрабатьшаемых деталей к включенному резервному оборудованию без участия операторов. При отказе системы управления все производство остановится и объект управления самостоятельно функционировать не сможет. Поэтому при построении управляющих сиетем особое внимание уделяют повьццению надежности и "живучести" систем.

Как видно из приведенных примеров, управляющие системы являются наиболее совершенньпли, хотя реальные системы управления технологическими процессами Morjrr содержать элементы всех трех типов систем.

Наиболее простьпли и распространенньпии управляющими системами являются локальные АСУТП, которые сосредоточены в одном месте и управляют отдельными единицами оборудования, не имеющими связи с другими системами и объектами. Частным случаем локальных АСУТП является ЧПУ станков и оборудования, когда обработку сложных деталей осуществляют по заранее разработанной программе под воздействием ЭВМ или микропроцессора.

Распределенные (однородные) АСУТП состоят из нескольких локальных систем управления, связанных между собой линией связи, позволяющей передавать необходимую технологическую информацию из одной локальной АСУТП в другую. Такой принцип построения АСУТП характерен для автоматических линий, состоящих из ряда однотипных автоматов, последовательно обрабатьшающих изделий.

Иерархическая АСУТП, охватьшающая целое производство или часть его, состоит из пирамиды различных систем управления технологическими процессами, в основании которой находятся локальные АСУТП. Распределение обязанностей локальных АСУТП, находящихся на одном производственном участке, осуществляет ЭВМ-координатор, которая подчинена ЭВМ-распорядителю. Процесс иерархического подчинения может нарастать до соединения с АСУП, в функции которых входит оперативно-календарное планирование, расчеты планово-экономических показателей предприятий.

По иерархическому принципу строятся гибкие автоматизированные производства (ГАП), имеющие автоматизированный склад, несколько про-172

изводственных ячеек, состоящих из станков с ЧПУ, роботов-манипулято-, ров, обеспечивающих загрузку и выгрузку деталей из станков с ЧПУ, и транспортных роботов, осуществляющих перевозку поддонов с заготовками и готовой продукцией между автоматиэированньпу! складом и производ-ственньпли ячейками.

§ 65. АСУТП В ПРОИЗВОДСТВЕ КОНДЕНСАТОРОВ

Рассмотрим АСУТП нижнего уровня - станок намотки металлобумажных конденсаторов с ЧПУ. Секция конденсатора состоит из четырех бумаг толщиной около 10 мкм, две из которых о одной стороны металлизированы, а две других вьшолняют роль диэлектрика. Для обеспечения электрической прочности конденсатора и исключения возможности короткого замыкания одна из металлизированных бумаг делается короче. Схема автомата приведена на рис. 121.

Конструкция этого автомата отличается от обычного электромеханического, описанного в § 20, тем, что у последнего все шпиндели и другие исполнительные механизмы имеют один привод и связаны между собой механическими связями. Кроме того, имеется электрическая часть с контактной системой, которая отключает или включает соответствующие механизмы в работу для выполнения отдельных операций и намотки в целом.

В автомате с ЧПУ механизмы имеют свой привод (электродвигатель, электромагнит, пневмоцилиндр с электромеханическим клапаном и др.).


Ряс. 121. Схема автомата намотки с ЧПУ: J рулоны с конденсаторной бумагой, 2 - электромагнитные тормоза, 3 - датчики вращашя рулонов, 4 - исполни-телы1Ый механизм, 5 - механизм обрезки кабелыюй бумаги, 6 - главный привод, 7 - датчик диаметра секции



Пуск

Установка механизмоб 3 исходное положение

Опрос пупьтп: Число Витко5-память Чиспо Шин - память

Управление тормоте -наем главного привода

Намотка бумаги: заXдат, заправка,намотка восьми витков, заправка пучка, одрезка

Заклейка и обрезка пучка. Сброс готовой секции


Опредепение диаметра бобин и установка тормотныя токов

Контропь диаметра секции

Управление разгоном главного привода

Счет витков

Обрыв

Рис. 122. Схема управления работой автомата иамотки с ЧПУ


L ТГГГГГТТГГПТТТТТ j

-----------5 позиций ---

Б УН

Микро ЭВП

Рис. 123. Функциональная схема управления линией термообработки полистирольных

конденсаторов: AT - агрегат термообработки, ЗОО - зона обязательной обработки, ЗИО - зона индивидуальной обработки, ЗТ -зона термостабилизации, БИЕ - блок измерошя емкости, БИТ - блок измерения температуры, БУН - блок управления нагревателем, БР - блок раскалибров-. ки по классам точности

которьш включается и отключается для выполнения соответствующей операции по команде ЧПУ в определенной последовательности, обеспечивая полный цикл намотки секции. Кроме того, имеется ряд датчиков, контролирующих качество и точность намотки.

Схема работы автомата намотки с ЧПУ приведена на рис. 122.

По команде ЧПУ приводятся в исходное положение механизмы захвата, заправки и обрезки бумаги, заклейки и сброса секции.

Последующая команда осуществляет начало намотки: захват бумаги, заправку ее в оправку и намотку нескольких витков на малой частоте вращения, после чего заправляются концы металлизированной бумаги и увеличивается частота вращения оправки. Во время намотки производится счет витков и контроль диаметра секции, что определяет точность намотки. При достижении заданного числа витков по команде ЧПУ главный привод останавливается, производится заклейка и обрезка бумаги и сброс секции. После этого система приводится в исходное положение и цикл повторяется.

В качестве примера АСУТП рассмотрим систему управления операцией термообработки полистирольных фольговых конденсаторов с высокой точностью номинального значения емкости (отклонение емкости от номинального значения ± 1%).

Характерной особенностью полистирольных конденсаторов является изменение емкости под действием температуры спекания, т.е. регулируя температуру термообработки, можно уменьшить опслонение емкости, образовавшееся при намотке секции, и добиться получения конденсаторов заданной емкости с высокой степенью точности.

Агрегат термообработки состоит из 48 последовательно расположенных (в лишпо) индивидуальных термокамер с нагревательньпу! элементом, датчиком температуры и контактами для измерения емкости. В каждую термокамеру загружается одна секция. Термокамеры передвигаются от начальной позиции до конечной (рис. 123).

Процесс обработки начинается с измерения емкости секции, загруженной в термокамеру. Значение емкости передается в ЭВМ, которая рассчи-тьшает температурный режим ее обработки. Для обеспечения рассчитанного режима в процессе обработки постоянно измеряется температура (датчиком температуры) и соответственно корректируется режим работы нагревателя. После окончания термообработки производится повторное измерение емкости и раскалибровка секций по классу точности.

Работа АСУТП формовки анодов танталовых конденсаторов описана в § 37.

§ 66. ГИБКИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

Для современного производства всех видов изделий электронной техники характерны постоянное усложнение их конструкций и увеличение номенклатуры, частая смена типономиналов, сокращение сроков освоения, а также уменьшение доли ручного труда. Решение этих задач осуществляется созданием гибкого автоматизированного производства (ГАП).

Понятие "автоматизированное производство" не ново во многих отраслях промышленности. В частности, в конденсаторостроении имеются авто-



матические линии ЛАС для сборки трубчатых керамических конденсаторов КТ-1 и KI-l, линии сборки керамических, металлобумажных, электролитических и других конденсаторов. Эти линии относятся к категории "жестких", так как они не могут автоматически перестраиваться на выпуск конденсаторов других типораэмеров и номиналов и обслуживаются операторами. Загруэка заготовок осуществляется вручную.

Гибкое автоматизированное производство отличается от других видов тфоизводства комплексностью, т.е. наличием автоматических склада заготовок, транспортных средств для доставки тары с заготовками (напольная автоматическая тележка или подвесной конвейер), роботов для загрузки -заготовок из тары в бункер, специального технологического оборудования, конвейеров подачи изделий на склад готовой продукции.

Гибким это тфоизводство называют потому, что оно обеспечивает автоматический перевод изготовления изделий одного типономинала на другой (по команде ЭВМ), а автоматизированным потому, что все операции выполняются автоматически под управлением ЭВМ. Прн этом в первую смену осуществляются подналадка и настройка оборудования, отработка программ, обеспечение заготовками и другие вспомогательные операции. В оставшееся время оборудование работает в автоматическом режиме. Во вторую и, возможно, третью смены оборудование также работает в автоматическом режиме без участия человека (такой режим работы называется "по безлюдной технологии").

Работа такого сложного комплекса в автоматическом режиме возможна только при наличии многоуровневой автоматической системы управления от ЭВМ как отдельным оборудованием (ЧПУ, АСУТП), так и системой в целом (АСУП).

Таким образом, ГАП - это производственная структура (линия, участок, цех, завод), действующая на основе "безлюдной технологии", в которой работа всех производственных компонентов координируется как единое целое многоуровневой системой управления, обеспечивающей быструю перестройку технологии изготовления при смене объектов производства. В систему ГАП входят:модуль (ГПМ), линия (ГПЛ), участок (ГПУ), цех (ГПЦ),завод (ГПЗ).

Гибкий производственный модуль - это комплекс основного технологического оборудования, оснащенного устройствами программного управления, смены инструмента, удаления отходов, контроля и управления технологическим процессом, а также изделиями (накопителем, автооператором или промышленным роботом). Модуль предназначен для автономной работы и встраивания в систему более высокого уровня.

Линия, участок - зто комплекс, состоящий из двух и более единиц технологического оборудования (модулей), объединенных автоматизнро-ванньпли системами управления и транспортно-накопительными системами.

В линию входит различное оборудование, выполняющее несколько последовательных технологических операций в процессе изготовления изделий, в участок - однотипное оборудование, выполняющее одну технологическую операцию.

Цех - зто комплекс, состояший из двух и более линий и участков,

Рис. 124. Гибкое автоматическое производство керамических кондет-

саторов К10-7В:

1 - автоматическая линия сборки LKF, 2 - автоматический склад, 3 -автоматическая транспортная подвесная система, 4 - транспортер автома-! тической разгрузки оборудования, 5 - накопитель готовой продукции

предназначенный для последовательного выполнения технологического тфоцесса.

Завод - зто комплекс, состояший из цехов, линий участков и другого технологического оборудования.

В конденсаторостроении ГАП создаются для производства керамических К10-7В, К10-17, окотдно-полупроводниковых К53-19, пленочных К73-15А конденсаторов.

Гибкий автоматизированный участок сборки керамических конденсаторов К10-7В (рнс. 124) состоит из линий LKF сборки, автоматической транспортно-накопительной системы и АСУ.

Вьщача заготовок с автоматического склада на одну из автоматических линий LKF производится по команде АСУ, при этом включается привод элеватора секции автоматического накопителя, работающий в режиме разгрузки. Полка с нужными заготовками останавливается в позиции съема тары с заготовками. Далее включается механизм перегрузки, который снимает тару с полки элеватора и устанавливает ее на приводной роликовый конвейер накопителя. Затем тара с заготовками перемещается в зону загрузки, в которой срабатывают датчики распознавания индекса и остановка привода конвейера. Индекс тары передается в ГАУ, производится его проверка и система управления дает команду на перемещение транспортного робота в зону загрузки. Транспортный робот берет тару с заготовкой, доставляет ее к автоматической линии сборки конденсаторов заданного типономинала и останавливается в зоне приемного устройства линии.

После этого включается тфивод механизма пересыпки, который поворачивает тару, высьшая заготовки в бункер загрузки, и возвращается в исходное положение. Транспортный робот опускает захват, берет порожнюю тару и перемещает ее в одну из элеваторных секций накопителя. Порожняя тара нз зтой секции перегружается на напольнзоо тележку и отвозится на участок вжигания. На автоматической линии LKF выполняются технологические операции сборки конденсаторов К10-7В. Готовые конденсаторы поступают на упаковку и автоматической транспортной системой подаются на склад.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31