СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ (САК)
Система автоматического контроля (САК) ГАП является его важнейшим звеном, в конечном счете, именно она определяет возможности безлюдного производственного процесса в ГАП. Эта система рассматривает следующие задачи:
- получение и представление информации о свойствах, техническом состоянии и пространственном расположении контролируемых объектов, а также о состоянии технологической среды и производственных условий;
- сравнение фактических значений параметров с заданными;
- передача информации о рассогласованиях с моделями производственного процесса для принятия решений на различных уровнях управления ГАП;
- получение и представление информации об исполнении функций. Система контроля должна обеспечивать:
- возможность автоматической перестройки средств контроля в пределах заданной номенклатуры контролируемых объектов;
- соответствие динамических характеристик САК динамическим свойствам контролируемых объектов;
- полноту и достоверность контроля, в том числе контроля преобразования и передачи информации;
- надежность средств контроля.
Для обеспечения безопасности работы ГАП требуется постоянно контролировать фактическое положение всех подвижных элементов.
Система контроля должна строиться на базе широкого использования дисплеев и средств отображения информации коллективного пользования.
Оптимальное решение задач автоматического контроля возможно только на основе системного подхода к построению САК с позиции определения как ее места в АСУП, так и взаимосвязей ее по всей интегрированной системе АСНИ/САПР/АСТПП/ГАП/АСКИС. Для ГАП задачи контроля усложняются тем, что соответствующие системы должны функционировать не при стабильной технологии и установившейся номенклатуре выпуска продукции, а в изменяющихся нерегулярным образом условиях мелкосерийного и даже единичного производства. Это вызывает необходимость в переходе от специализированных средств и процедур контроля к универсальному и активному внедрению средств вычислительной техники для обеспечения функционирования производства в изменяющихся условиях. Система контроля пронизывает все элементы ГАП (рисунок 3.1).
|
|
|
1 - основные ячейки ГПС; 2 - обеспечивающие ячейки ГПС; 3 - внешняя среда
Рисунок - 3.1 Система автоматического контроля в системе обеспечения работы ГПС
Для обеспечения надежного функционирования системы установок (станков), входящих в состав ГАП, необходимо обеспечить автоматический контроль и диагностирование состояния всех звеньев этой системы от режимов работы технологического оборудования до правильности выполнения всех программ в вычислительной сети системы управления, работающей в реальном масштабе времени.
|
|
|
САК в гибких производственных системах
Основная задача построения САК заключается в распределении функций контроля между уровнями и оптимизации средств контроля на нижнем уровне. При этом следует стремиться, чтобы на нижнем уровне САК обеспечивалась максимально возможная автономность управления, по результатам которого параметры измерения могут быть разными во времени и пространстве. Можно разделить контроль между различными ГПМ, при этом пооперационный контроль нужно строить по принципу недоверия (перепроверки) или доверия. На нижнем уровне оптимизация сводится к минимизации средств контроля для компонентов ГПМ за счет увеличения их надежности, статистики дефектов, оценки отказов и общих затрат на контроль.
В период функционирования САК различают три режима: номинальный, перенастройки и аварийный.
В номинальном режиме САК обеспечивает контроль за потоками изделий, инструментов, информации за работой вспомогательных систем и расходами энергии.
В режиме перенастройки управляющая информация поступает на ЭВМ верхнего уровня. Последняя принимает решения о реконфигурации системы контроля на среднем и нижнем уровне.
|
|
|
ЭВМ нижнего уровня устанавливает совокупность контролируемых параметров и функций объектов обработки и нормы контроля.
Аварийный режим инициируется любым уровнем САК. Сигнал об аварийном состоянии передается с каждого уровня на более высокий и отображается на пульте управления ГПС.
Структура САК
Типовая структура САК включает три уровня. Верхний уровень обеспечивает общий контроль совокупности автоматических ячеек для координации их взаимодействия, перенастройки и ремонта, выдачи информации на пульт управления ГАП и решение таких задач:
- получение, обработка и обобщение информации, поступающей с нижнего уровня;
- контроль объема и качества продукции и материально-технического обеспечения;
- контроль за исполнением совокупности операций, выполняемых автоматической ячейкой;
- самоконтроль и контроль функционирования нижестоящего уровня.
Средний уровень обеспечивает контроль автоматической ячейки и представление на верхний уровень обобщенной информации о свойствах, техническом состоянии и пространственном положении контролируемых объектов и составных частей ячейки. При этом решаются следующие задачи:
|
|
|
- получение и обработка информации о контролируемых параметрах объекта, параметрах функционирования ячейки и ее элементов, параметрах технологической среды;
- передача информации на верхний уровень;
- контроль качества изготовления объекта обработки на элементарных автоматических системах, входящих в ячейку;
- контроль за исполнением операций;
- самоконтроль и контроль функционирования нижестоящего уровня.
Нижний уровень обеспечивает контроль объектов обработки, технического состояния и пространственного расположения составных частей элементарной автоматической системы (станки с ЧПУ, робота загрузчика автоматического средства контроля).
На этом уровне САК решает такие задачи:
- получение и обработка информации о контролируемых параметрах и функциях объекта обработки и составных частей элементарной автоматической системы, передачи информации на средний уровень;
- контроль за исполнением переходов;
- контроль функционирования составных частей элементарной автоматической системы (ЭАС ГПМ);
- представление информации в систему технического обслуживания для прогнозирования постепенных отказов инструмента и оборудования.
Объектом контроля верхнего уровня является совокупность типовых автоматических ячеек (обрабатывающей, транспортной, складской, контрольно-измерительной, испытательной) и рабочее место оператора, а средством контроля - управляющий вычислительный комплекс (УВК) на базе микропроцессора или мини-ЭВМ.
Объектом контроля среднего уровня служит автоматическая ячейка, состоящая из совокупности элементарных автоматических систем, а средством контроля - УВК на базе мини- или микроЭВМ. В состав УВК входят ЭВМ, средства сопряжения с удаленными терминалами и локальной сетью ЭВМ, средства повышения надежности функционирования и т.д.
Объектом контроля нижнего уровня являются составные части элементарной автоматической системы: управляющий орган, передаточное звено, исполнительный орган, объект обработки. Средства контроля на нижнем уровне определяются спецификой компонентов элементарной автоматической системы. Для металлообрабатывающего станка ими могут быть датчики касания и усилия резания, для робота - датчики позиционирования, для транспортного робота - путевой датчик, для контроля технологической среды - датчики температуры, влажности, биологических загрязнений.
Средства управления элементарными автоматическими системами строятся на базе микроЭВМ или микропроцессоров и содержат дополнительно к ранее перечисленному составу УВК средства сопряжения с датчиками и исполнительными механизмами.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 629; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!