Автоматизация производственных процессов (лекции) - часть 9

- система числового прграммного управления ( перфокарта, перфолента, маг-

нитные ленты, ленты, барабаны ).
Наиболее высокой надёжностью обладает СУ распредвалом. Она представляет

собой пример централизованной, разомкнутой системы управления без обратной
связи; обеспечивает надёжную и точную синхронизацию всех движений рабо-
чего цикла любой сложности.
Однако она имеет недостатки так, например:
- жёсткое программирование снижает гибкость оборудования, повышает слож-

ность переналадки;

-  большие затраты на изготовление новых кулачков – программоносителей и т.д.
Первые системы числового программного управления на электронных лампах
были недостаточно надёжны и совершенны.
Современные системы ЧПУ на больших и сверхбольших интегральных схе-
мах увеличивают надёжность и обеспечивают высокую гибкость технологических
процессов и быструю переналадку при замене обрабатываемых деталей.
В зависимости от решаемых технологических задач системы ЧПУ делятся на
четыре вида:
-  позиционные управления положением;
-  прямоугольные системы управления рабочими перемещениями;
-  непрерывные контурные СУ;
-  комбинированные (контурно - позиционнные) СУ.
Основой систем цифрового программного управления является следящий
привод, который состоит из:
-  устройства управления;
-  преобразующего устройства;
-  исполнительных двигателей;
-  усилителя;
-  устройства сравнения.

(Блок – схема СУ смотри ТНС и ПР.)

Процесс автоматического сложения заключает сведения к нулю ошибки рас-
согласования.

10. Инструментальное обеспечение АПП (ИО).

Функции ИО:
-  организация транспортирования инструмента внутри системы ИО;
-  хранение инструментов и их составных элементов на складе;
-  настройка инструментов;
-  восстановление инструментов;
-  замена твёрдосплавных пластин;
-  очистка инструмента;
-  контроль перемещений и положений инструмента;
-  контроль состояния режущих кромок инструмента.
При проектировании средств автоматизации ИО следует иметь ввиду сущест-
вующие виды организации замены инструмента.
Запас инструмента по отказам:
-  смешанные замены (часть принудительно через определённый момент времени

Т(стойкость) ещё отработавшего до отказа);

-  смешанно–групповая замена (меняют группу инструмента имеющих
одинаковую среднюю стойкость).
Инструмент автоматизированного производства – специальный инструмент в
конструкции  которого  предусмотрена  автоматическая  смена,  расстройка,  ремонт
и т.д.
Доставка  режущих  инструментов  к  техническому  оборудованию  может  осу-
ществляться поштучно, блоками, комплектами и целыми инструментальными ма-
газинами.  Обслуживание  тех.  оборудования  инструментальными  системами    мо-
жет быть организовано несколькими способами.
Первый  способ – применение  инструментального  магазина  такой  вместимо-
сти, чтобы инструмента хватало на несколько установов заготовок.
Второй способ – введение сменных инструментальных магазинов.
Третий способ – поштучная подача из инструментального центрального мага-
зина в магазин станка с помощью манипуляторов и конвейера.

11.Элементы автоматизации.

11.1. Классификация элементов автоматизации.

  Компоненты автоматизации  можно условно разделить на четыре класса:
-  датчики;
-  анализаторы;
-  исполнительные механизмы;
-  приводы.
Взаимосвязь этих компонентов между собой и с элементами тех. процесса по-
казана на рис.

1 – датчики; 2 – анализаторы; 3 – исполнительные механизмы; 4 – приводы;
5 – тех. оборудование; 6 – деталь; 7 – оператор.

Компоненты

автоматизации

Обычный производственный процесс

В данной схеме оператор – человек, а не ПР, т.к. ПР является частью автома-
тизированной системы и включает сам указанные компоненты всех 4 – ёх клас-
сов.
Датчики собирают информацию об обрабатывающем оборудовании, объекте,
операторе.
Анализаторы – регистрируют и оценивают информацию, воспринятую датчи-
ком. После этого устанавливается очерёдность действия, которую реализуют ис-
полнительные устройства.
Примером действия исполнительного механизма может служить толкатель,
штанга (шибер) сталкивающий детали с конвейера – чисто физическое действие.
Другой пример – замыкание электрической цепи.
Приводы, как и исполнительные механизмы, воздействуют на процессы  в со-
ответствии с командами от анализаторов. Различие  между приводами и исполни-
тельными механизмами  заключается в том, что  исп. мех. используются
для выполнения законченных  дискретных короткоходовых движений (региональ-
ное перемещение относительно раб. зоны оборудования) обычно линейных. При-
воды реализуют более продолжительные движения, по большей части вращатель-
ные. Исполнительные механизмы могут включать и выключать приводы (золот-
ник и гидроцилиндр).
Рассмотрим некоторые типы датчиков.

11.2. Ручные выключатели.

Это самый известный датчик. Посредством ручного выключателя автомати-
зированная система связана с оператором, который вкл. или откл. её в нужный
момент, чтобы отрегулировать автоматический цикл. Большинство ручн.
выкл. имеют два состояния:
,,вкл.’’ и ,,откл.’’, но могут иметь и одно состояние. Такие ручные выкл.
снабжены пружиной, возвращающей их в это состояние. – кнопка.
Ручные выкл. бывают:
-  однополюсные одноходовые;
-  однополюсные для двух цепей;
-  двухполюсные для одной цепи;
-  двухполюсные для двух цепей;
-  поворотные;
-  кнопочные.

11.3. Концевые выключатели ( КВ ).

Конц. выкл. как и ручные срабатывают от механического воздействия, но не
оператора – наладчика, а механизмов автоматизированной системы.
Моделей и видов конц. выкл. существует очень много, это связано с тем, что
конструкции конц. выкл. должны по размерам, хода рычага, силе воздействия, и
жёсткости точно соответствовать требованиям конкретного процесса. Конц. выкл.
приводятся в действие рычагами, штифтами, кнопками, плунжерами, роликами,
пружинами и т. п.
В робототизированных системах концевые выкл. применяются как на самих
роботах так и в периферийном оборудовании. Конц. выкл. могут ограничивать
перемещение руки робота по любой из оси координат.

11.4. Бесконтактные выключатели.

Беск. выкл. не требуют физического контакта с объектом или светового из-
лучения от объекта. Существует целый ряд физических явлений, на основе кото-
рых работают выключатели, реагирующие на новые объекты – как металлические
так и не металлические. В одном из типов выкл. (объёмные датчики) имеется
спец. антенна, работающая в диапазоне радиочастот. Антенна принимает сигнал,
передаваемый другой системой, а помещение любого объекта в создаваемое поле
вызывает помехи приёма. Эти помехи улавливаются антенной датчика и при дос-
тижении ими определённого уровня выкл. срабатывает.
Особенность – чувствительность антенны связана с электрическими свойст-
вами материала объекта и имеет значение также размеры объекта, поэтому систе-
му можно превратить в подобие избирательной для определённых изделий.
Другой тип – сопары – излучают волны давления и улавливают отражённые от
объектов волны. Большинство сопаров работают в ультразвуковом диапозоне.

Другой тип – основан на эффекте Холла – заключается в появлении небольшого напряжения в поперечном сечении про-

водника, по которому проходит электрический ток, если проводник помещён во внешнее магнитное поле. Значение этого на-

пряжения пропорционально плотности магнитного потока, магнитного поля, перпендикулярного направлению тока. С помо-

щью этого явления можно определить не только наличие объекта, но и расстояние до него.

11.5. Фотоэлектрические датчики.

ФЭД – реагируют на световое излучение и более распространены, чем бес-
контактные выключатели. Как правило используется луч света, создаваемый ис-
кусственным источником. Основной задачей является обнаружение объекта на
пути прохождения луча. Отражающие поверхности, которыми оцениваются фото-
электрические датчики (ФЭД) бывают трёх типов:
- рассеивающие;
- зеркальные;
- обратного отражения.

Отражающие поверхности, используемые в ФЭД:
I)

рассеивающая поверхность; II) зеркальная; III) обратного отражения;

1 – источник света; 2 – датчик.

11.6. Датчики инфракрасного излучения.

Датчики реагируют на излучение в диапазоне частот примыкающих к види-
мому со стороны красного цвета.

) а)

) б)

) в)

содержание .. 7 8 9 10 ..