Название: Автоматизация технологических процессов обработки металлов давлением - Курс лекций (Марченко В.Е.)

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 1875


1,3. основные понятия

 

Различают три стадии автоматизации .

На первой стадии автоматизируются все операции (в том числе управленческие), необходимые для обеспечения заданной программы работы машины. Наблюдение и кон іроль за работой машины осуществляет оператор, т.к. автомат не может еще реагировать на отклонения от нормального хода процесса.

На второй стадии автоматизации системы управления способны поддерживать нормальные (заданные) условия работы машины за счет применения обратных связей . Роль оператора — первоначальная наладка машины, т.е. задание программы.

На третьей стадии - система упралления выполняет ряд логических операпий для определения оптимальных условий работы машины. Для этого система управления дополняется логическими устройствами и устройствами памячи; эти счетно-решающие устройства, учитывая реальные внешние и внутренние условия работы машины, обеспечиваю! выполнение оптимальной npoq^aMMbi. На этой сладии автоматизации машины относятся к самоуправляемым. в машину вводятся конкретные числовые значения параметров изделия, выполнение- которых осуществляется автоматически, а ivwuytK продукции - с минимальными затратами.

Качественные отличия автоматизации от механизации происходят на второй и особенно на третьей стадиях автомат изации за счет наличия в системах обратной связи и элементов логики.

Механизация процесса — это частичная или полная передача ручных операций (основных и вспомогательных) специальным механическим устройствам, которые управляются оператором. При этом труд оператора значительно облегчается , но остается связанным с ритмом работы машины.

Комплексная механизация характеризуется механизацией и частичной автоматизацией ряда технологических операций, осуществляемых на машинах, работающих в одной линии по изготовлению конкретной детали.

Автоматизация производства характеризуется освобождением человека от непосредственного выполнения операций технологического процесса или управления им. Эти функции переданы специальным устройствам. Задача человека заключается в первоначальной наладке автоматическою аірегата и в наблюдении за работой машины.

Комплексная автоматизация. обеспечивает выполнение заданной последовательности отдельных операций или фаз технологического процесса на автоматизированном участке производства, представляющем собой единую взаимосвязанную систему управления.

Комплексная автоматизация - зто высшая форма организации авіч >ма чиз ироваї ш о го г ірош іюдства.

Автоматизация базируется на автоматике - самостоятельной отрасли науки и техники, охватывающей теорию и принципы построения систем управления техническими процессами, действующими без непосредственного участия человека. Средствами для решения задач автоматики являются электроника, гидравлика, пневматика. Задача автоматики - разработан, принципы построения автоматизированного управления па основе выявления общих закономерностей и условий функционирования и построения алгоритмов управления различными техническими процессами.

Алгоритм (от algorithmi, algorismus. первоиачалыш-латинская транслитерация имени математика A.ilh-ХОРЕЗМ И ) конечный набор правил, позволяющих чисто механически решать любую задачу из некоторого плана одинаковых задач. При этом подразумевается , что исходные данные могут изменяться в определеиных пределах (массовость А); что процесс применения правил к исходным данным (путь решения задачи) определен вполне однозначно (детерліинированность А); что на каждом гиаге прогресса применения правил известно, что считать результатом этого процесса (результативность А).

Алгоритмический язык — набор символов и система правил составления и истолкования языковых конструкции из :ітих символов, предназначенные для записи алгоритмов.

 

Таким образом, автоматизация производственных процессов сеть комплекс мероприятий     но    разработке    новых    технологических    процессов и нроек- тир о н а н и к") на их основе высокопроизводительного ItX i їологи ческб.і о оборудоиапин, осуществляющего рабочие и вспомогательные процесс 1>1 без непосредственного участия человека.

Автоматизация производственных процессов связана с неизбежными весьма значительными заїр агами сил, средств, времени. Однако, повышение производителе иге і и труда , улучшение качества выщгскашой продукции^ сокращение численности про изводе і венного персонала по сравнению с неавтоматизированным произволе г пом обеспечивают экономический эффект и окупаемость затрат на автоматизацию. При ті ом следует особо подчеркнуть, чю автоматизация производственных процессов резко увеличивает количество элементов (звеньев) системы, что, как известно, чревато возрастанием числа отказов в работе системы со всеми вытекающими последствиями и потерей преимуществ. Дія исключения потерь необходимо обеспечить высокую надежность работы а.втомати:лфованнъгх систем, а также правильно оцепить целесообразную степень автоматизации в конкретных условиях , выбрать и рассчитать оптимальные варианты построения машин.

Создание автоматов и автоматических линий включает следующие основиые этапы:

разработка технологического процесса, являющегося основой всего проектирования;

выбор оптимального варианта построения машин или системы машин, се принципиальной схемы и компоновочного решения;

выбор, расчет и проектирование системы управления;

разработка целевых механизмов и уточнение ожидаемых технике-жономическргх показателей проектируемого оборудования: производительности, надежности в работе, экономической эффективности по сравнению с базовым вариантом.

В настоящее время при разработке автоматических линий и автоматизированных систем основные параметры их иыбираттся по критериям производительности, ііадежности и экономической эффективности. і Куті ому при решении каждого из этапов создан им автоматов и автоматических линий иеобхолимо исходить из этих же критериев.

этап: технологические основы автоматизации.

На основе анализа специфики технологических процессов автоматизированного производства необходимо правильно построить технологические процессы по критериям и качества, и производительности.

ттап: основы проектирования автомаюн и автоматических линий.

На основе познания общности автоматов и линий различного технологического назначения, единых принципов автоматостроения, методов анализа и синтеза выбрать принципиальный вариант проектируемого оборудования, сочетай конструктивные, структурные, компоновочные параметры по критериям высокой производительности, надежности, экономической эффективности.

этап: системы управления

На основе сравнительного анализа всех возможных типов систем управления, их достоинств и недостач ков, области применения необходимо выбрать тип системы управления, сформулировать требования к объему выполняемых функций, рассчитать и выбрать параметры, спроектировать специфические механизмы и устройства управления.

Весь анализ системы управления проводить с учетом достижения автоматом или линией наилучших технике-экономических показателей по качеству изделий, производительности, себестоимости продукции.

этап: целевые механизмы.

На основе изучения, анализа и систематизации меюдов и средств автоматиз апии р абоч их и вспо мо і are л ь н ы х о п ер aj ці й, принципов их унификации сконструировать и рассчитачь наиболее чиї юные механизмы и устройства (силовые головки, механизмы подачи материалов, зажима, поворота, транспортирования и т.д.).

Основное внимание уделить расчету и конструированию механизмом холостых ходов с позиций их быстродействия, надежности в работе, у и и версал і. нос і и и t ієреї iaj іа ж ива е мости.

Все вопросы выбора и обоснования должны решаться с позиций обеспечения высоких технико-экономических показателей автоматов и линий в целом - их производите:! ь нос j и и .ч ко ном и ческо й .лффекчи гііі ости.

При комплексной автоматизации производственных процессов проводится анализ ігутей и перспектив се; обоснование экономически оптимальной степени автом атизации; пр и этом основным об н. е к ч о м а п ал и t а и в л я ют с я автоматические системы матиц авто магические линии, их те хнико-экономическая эффективность.

Специалисту по автоматизации необходимо знать :

Материальную часть - типовые решения конструкций и компоновок автоматов и автоматических линий , систем их управления и целевых механизмов.

Особенности разработки технологических процессов автоматизированного производства,

Теорию производительности рабочих машин.

Теории^ надежности и дои гговЄчносїчі м аі і j и і і .

Теорию авчоматического реіулировапни как основу современных систем управления.

Инженерные методы обоснования выбора оптимальных технологических и конструктивно-компоновочных решений при проектировании .

Принципы построения мно го позиционных автоматов и автоматических линий.

Методы анализа работоспособности действующих автоматов для учета при последующих разработках.

 

Специалист по автоматизации производственных процессов должен у меті.:

К Разрабатывать технологические процессы с учетом специфических требований к изделиям, стабильности технологических параметров, дифференциации и концентрации операций и т.п.

Анализировать варианты технологических процессов с целью выбора оптимальных по критериям количества и. качества, а также необходимого оборудования.

Сравнивать предлагаемые варианты техпроцессов и оборудования по экологическим критериям с базовым, действующим производством.

Выбирать оптимальную степень автоматрізащш проектируемого оборудования.

Выбирать и рассчитывать принципиальную схему автомага или линии с оптимальным сочетанием таких показателей, как число позиций и потоков обработки, тип и емкость межоперациоппых накопителей, вид агрегатирования , компоновочное решение.

Выбирать тип системы управления (упорами, копирами, распредвалом, программное управление и т.п.), составлять техническое задание на разработку системы, оценивать качество вариантов.

Разрабатывать конструкцию специфических механизмов и устройств управления и контроля,

Разрабатывать конструкцию механизмов и устройств для выполнения вспомогательных и холостых операций - подачи заготовок, ориентации, зажима и т.д.

Оценивать перспективность тех или иных направлений автоматизации, новейших конструктивных п компоновочных решений, систем управления.