Дипломная работа: Технологічний процес виробництва РЕА та його автоматизація
Другий рівень
виконує функції розрахунку і оперативного коректування режимів технологічних
операцій. Третій рівень управління представляє собою центральну керуючу
підсистему, вирішальну завдання розрахунку і оперативного коректування
технологічного режиму всього процесу в цілому.
Розглянуті п'ять
типів структур АСУТП розрізняються способом включення ЕОМ у контур управління.
Три останніх типу структур повністю виключають оператора з основного контуру
управління, тому системи, побудовані на їх основі, можна віднести до класу
автоматичних. Для складних процесів на великих виробничих комплексах будуються
системи управління, що поєднують описані способи включення ЕОМ у контур
управління. Така система поділяється на підсистеми, для кожної з яких в
залежності від можливостей її математичного опису та економічно доцільності
обрана певна структура.
Комплекс
підсистем можна реалізувати або на одній ЕОМ, що розділяє час між підсистемами,
або на декількох ЕОМ, кожна з яких обслуговує відповідну підсистему, або на
обчислювальної мережі, що складається з великого числа міні-чи мікро-ЕОМ.
Важливою
складовою частиною АСУТП, багато в чому визначає її функціональні можливості, є
математичне забезпечення (МО), яке можна розділити на функціональний і
загальносистемне. Функціональне математичне забезпечення утворюється комплексом
програм, безпосередньо виконують функції управління даним процесом. Загальносистемне
МО у поєднанні зі спеціальними апаратними засобами дозволяє управляти ресурсами
ЕОМ, здійснювати спілкування оператора та ЕОМ, використовувати стандартні
програми при вирішенні функціональних завдань, виконувати діагностування
елементів ЕОМ. У сучасній термінології загальносистемне МО прийнято називати
операційною системою (ОС). Компонентами ОС є чотири комплекси програм:
управління ресурсами; програмні засоби спілкування оператора та ЕОМ,
діагностичні програми, стандартні програми.
Управління
ресурсами. ЕОМ має ресурси чотирьох видів: часом центрального процесора,
пам'яттю, зовнішніми пристроями та програмним забезпеченням. Час центрального
процесора розподіляється між функціональними програмами шляхом переключення з
однієї програми на іншу, яке виконується або за заздалегідь складеним
розкладом, або без нього. Розклад будується на підставі вимог до управління
технологічним процесом і являє собою порядок і час виконання функціональних
програм. Перемикання без розкладу відбувається під дією сигналів переривання,
джерелами яких можуть бути технологічний процес і оператор. Отримавши сигнал
переривання, ОС зупиняє виконання поточної програми, але таким чином, щоб
надалі можна було повернутися до її виконання у тому місці, де вона була
перервана. Зауважимо, що розклад регламентує лише виконання функціональних
програм, причому воно може вимагати одночасного виконання кількох програм, які
можна здійснити при мультипрограмування і режимі поділу часу.
Засоби
спілкування оператора та ЕОМ (інтерфейс користувача). Для спілкування оператора
та ЕОМ розробляється спеціальна мова, що складається з обмеженого набору
команд, що представляють собою слова природної мови. Команди вводяться через
клавіатуру дисплея. Функціями програмних засобів спілкування є переклад мови
оператора на машинну мову, інтерпретація команди, а потім спільно з іншими
програмами ОС планування і реалізація дій, необхідних даною командою.
Діагностичні
програми. Головна мета діагностики - підвищення експлуатаційної надійності
АСУТП за рахунок швидкого виявлення нормального функціонування ЕОМ і відшукання
що відмовив.
Стандартні
програми. Хоча кожна АСУТП має ряд специфічних рис і тому носить індивідуальний
характер, у багатьох з них потрібне проведення стандартних технічних
розрахунків та операцій над даними. Тому в складі ОС існує бібліотека
стандартних програм, не призначених безпосередньо для виконання операцій
управління.
Вона
використовується програмістами при створенні функціональних і службових програм
АСУТП.
1.8.4 Поняття
автоматизованого технологічного комплексу (АТК)
АТК призначений
для випуску продукції в автоматизованому режимі. Основна його відмінність від
АСУТП полягає в тому, що в АТК технологічне обладнання і технічні засоби
системи управління складають єдине ціле, вони спільно розробляються і
експлуатуються, один без одного вони працювати не можуть. Такий підхід дозволяє
спростити систему за рахунок кращої взаємодії її частин і підвищити якість її
роботи. В даний час АТК широко застосовуються в промисловості при випуску
продукції, технологія виробництва якої включає в себе складні фізико-хімічні
перетворення або небезпечна для виробничого персоналу.
1.8.5 Поняття
автоматизованої системи управління підприємством (АСУП)
АСУП призначена
для управління всією діяльністю підприємства в автоматизованому режимі. Вона
включає в себе системи управління технологічними процесами, запасами сировинних
матеріалів, паливо енергетичних ресурсів, комплектуючих виробів,
напівфабрикатів, готової продукції, економічною діяльністю підприємства, автоматизованої
підготовки документації підприємства і звітних документів, тобто АСУП включає в
себе ряд систем автоматизації, об'єднаних в єдину мережа потоками інформації.
Такий підхід дозволяє скоротити витрати праці на передачу інформації (звітів,
розпоряджень, планів тощо) між підрозділами підприємства, скоротити час їх
підготовки, уникнути багатьох помилок, ввести в активний режим роботи систему
управління якістю на підприємстві.
В даний час АСУП
отримують широке поширення на підприємствах одночасно з впровадженням локальних
мереж на базі персональних комп'ютерів. Особливо широко цей підхід до
автоматизації використовується на підприємствах з великою номенклатурою
продукції, що випускається, великою кількістю зв'язків з іншими підприємствами.
1.8.6 Поняття гнучких
автоматизованих виробництв (ГАП) та інтегрованих виробничих комплексів (ІПК)
Гнучкі
автоматизовані виробництва - це якісно більш досконалий етап в комплексній
автоматизації виробництва. Це система автоматизації, що охоплює все виробництво
від проектування виробів і технологій до виготовлення продукції і доставки її
споживачу. Ця тенденція веде до створення високоавтоматизованих цехів і
заводів-автоматів, де засоби обчислювальної техніки застосовуються у всіх
ланках виробництва. Верстатобудівники почали випускати промислово серійні
гнучкі автоматизовані виробництва (ГАП) на базі обробних центрів і
гібкопереналажіваемих автоматичних ліній.
Автономне
розвиток АСУ (обробка інформації), САПР, АСУТП, систем управління гнучким
автоматизованим виробництвом (СУГАП), промислові роботи не дають бажаного
ефекту у підвищенні продуктивності. Так, наприклад, САПР, АСТПП, АСУП
підвищують продуктивність праці приблизно вдвічі, СУГАП приблизно уп'ятеро, а
інтегрований комплекс - у десятки разів. Тому був взятий курс на інтеграцію,
особливо в області ГАП.
Основою заводу з
повністю автоматизованим виробничим циклом є інтегрований виробничий комплекс
(ВПК), що включає системи автоматизації передпроектних наукових досліджень
(АСНИ), проектування конструкції виробів (САПРК) і технологічних процесів
(САПРТП), проектування технологічної підготовки виробництва (АСТПВ), гнучке
автоматизовані виробництво ( ГАП), систему автоматизованого контролю (Аски).
Призначенням ІПК є проведення всіх робіт циклу від дослідження до виробництва на
основі використання загальної інформаційної бази і безпаперовій технології
передачі інформації по складових цього циклу за допомогою локальних
обчислювальних мереж.
Особливо
ефективним є застосування ВПК і ГАП в умовах одиничного і дрібносерійного виробництва
в умовах частої змінюваності номенклатури продукції і скорочення часу її
випуску. Комплексна автоматизація виробництва на базі ВПК і ГАП дозволяє:
- У 7-10 разів
підвищити продуктивність праці;
- Скоротити
тривалість виробничого циклу;
- Підвищити технічний
рівень і якість продукції, що випускається;
- Знизити
матеріало-і енергоємність продукції;
- Збільшити
коефіцієнт змінності обладнання;
- Вивільнити
значну частину працюючих на виробництві;
- Скоротити
виробничі площі.
Крім того, число
різних класів технічних систем подвоюється в середньому кожні 10 років, обсяг
науково-технічної інформації, використовуваної в конструкторських розробках,
подвоюється кожні 8 років, час створення нових виробів зменшується у два рази
кожні 25 років при одночасному скороченні терміну їх морального старіння. Це
обумовлює пропорційне зростання обсягів проектування (приблизно в 10 разів
кожні 10 років), а при збереженні ручної технології конструювання необхідно
мати такі ж темпи зростання числа фахівців. Однак, оскільки насправді їх число
може зростати в 3 рази кожні 10 років, крім того, зростає складність
проектованих систем і кількість варіантів, якими вони можуть бути реалізовані,
використання обчислювальної техніки при проектуванні нових виробів є
необхідним.
Гнучка виробнича
система (ГПС) (гнучке автоматизоване виробництво - ГАП) - сукупність у різних
поєднаннях обладнання з ЧПК, роботизованих технологічних комплексів, гнучких
виробничих модулів, окремих одиниць технологічного обладнання та систем
забезпечення їх функціонування в автоматичному режимі протягом заданого
інтервалу часу, що володіє властивістю автоматизованої переналагодження при
виробництві виробів довільної номенклатури в установлених межах значень їхніх
характеристик.
Складніше за все
відбувається впровадження ГАП в складальні виробництво, це пов'язано:
- Зі складністю і
різноманітністю об'єктів складання і необхідної для цієї збірки оснащення;
- Коротким циклом
операцій складання;
- Нежорсткі або
пружністю деталей;
- Необхідністю в
налаштуванні, підгонці та обліку малих допусків у зчленуванні деталей.
У складальних ГАП
центральним компонентом є роботи з розвиненою сенсорикою і високим рівнем
машинного інтелекту, що впливає на збільшення рівня витрат при створенні ГАП
збірки. Оскільки роботи з інтелектуальними засобами управління ще не набули
широкого розповсюдження, то доводиться різко підвищувати витрати на периферійне
устаткування і оснащення, створюючи умови для застосування більш простих
роботів. При цьому вартість оснащення та периферії складає до 70% від загальної
вартості складального модуля. Далі будуть більш детально розглянуті економічні
і соціальні аспекти використання роботів.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |