Файл: Основы автоматизации производства.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.07.2024

Просмотров: 667

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

А.Г. Староверов основы автоматизации производства

Глава 1. Общие сведения о системах автоматики и составляющих ее элементах

1. Основные понятия и определения

2. Классификация систем автоматического управления

3. Элементы автоматических систем

Глава 2. Первичные преобразователи

1. Общие сведения и классификация первичных преобразователей

2. Потенциометрические первичные преобразователи

3. Индуктивные первичные преобразователи

4. Емкостные первичные преобразователи

5. Тензометрические первичные преобразователи

6. Фотоэлектрические первичные преобразователи

Глава 3. Усилители и стабилизаторы

2. Электромеханические и магнитные усилители

3. Электронные усилители

5. Стабилизаторы

Глава 4. Переключающие устройства и распределители

1. Электрические реле

2. Реле времени

3. Контактные аппараты управления

4. Бесконтактные устройства управления

Наименование н обозначение логических функций н элементов

5. Вспомогательные устройства

Глава 5. Задающие и исполнительные устройства

1. Классификация задающих и исполнительных устройств

2. Задающие устройства

3. Электрические исполнительные механизмы

Раздел II. Контрольно-измерительные приборы и техника измерения параметров технологических процессов

Глава 6. Общие сведения об измерении и контроле

1. Основные метрологические понятия техники измерения и контроля

2. Погрешности измерений

3. Методы измерения и классификация. Контрольно-измерительных приборов

Глава 7. Контроль температуры

1. Температурные шкалы. Классификация технических приборов и устройств измерения температуры

2. Термометры расширения

Технические характеристики стеклинных ртутных, термометров типа тт

Технические характеристики дилатометрических гермометров

3. Манометрические термометры

Характеристики манометрических термометров

4. Термоэлектрические термометры

Основные характеристики термоэлектрических термометров

Технические характеристики милливольтметров

5. Термометры сопротивления и термисторы

Технические характеристики термометров сопротивления

6. Бесконтактное измерение температуры

7. Техника безопасности при контроле температуры

Глава 8. Контроль давления и разрежения

1. Общие сведения и классификация приборов

2. Манометры

Технические характеристики показывающих и сигнализирующих манометров

3. Тягонапоромеры

Технические характеристики тягомеров, напоромеров и тягонапоромеров

4. Вакуумметры

Технические характеристики промышленных вакуумметров

5. Техника безопасности при контроле давления

Глава 9. Контроль расхода, количества и уровня

1. Общие сведения и классификация приборов

2. Расходомеры

Технические характеристики ротаметров

Технические характеристики шариковых расходомеров

3. Счетчики жидкостей и газов

Технические характеристики счетчиков жидкостей и газов

4. Счетчики и весы твердых и сыпучих материалов

5. Уровнемеры жидкостей и сыпучих материалов

Технические характеристики поплавковых уровнемеров с пружинным уравновешиванием

Технические характеристики буйковых уровнемеров

6. Техника безопасности при контроле расхода, количества и уровня

Глава 10. Контроль специальных параметров

1. Контроль состава газа

2. Контроль влажности и запыленности газа

3. Контроь влажности сыпучих материалов

4. Контроль плотности жидкости

5. Техника безопасности при контроле специальных параметров

Раздел III. Автоматическое управление, контроль и регулирование

Глава 11. Системы автоматики с программным управлением

1. Общие принципы построения систем

2. Интуитивный метод разработки схем управления

3. Аналитический метод разработки схем управления

Глава 12. Автоматическая блокировка и защита в системах управления

1. Системы автоматической блокировки

2. Системы автоматической защиты

Глава 13. Системы автоматического контроля и сигнализации

1. Структура и виды систем

2. Измерительные системы с цифровым отсчетом

3. Системы централизованного контроля

4. Системы автоматической сигнализации

Глава 14. Системы автоматического регулирования

1. Основные понятия и определения

2. Обыкновенные системы регулирования

3. Самонастраивающиеся системы регулирования

4. Качественные показатели автоматического регулирования

Глава 15. Объекты регулирования и их свойства

1. Общие сведения

2. Параметры объектов регулирования

3. Определение основных свойств объектов

Глава 16. Типы регуляторов

1. Классификация автоматических регуляторов

2. Регуляторы прерывистого (дискретного) действия

3. Регуляторы непрерівного действия

4. Выбор типа регуляторов и параметров его настройки

Формулы для определения параметров настройки регуляторов

Глава 17. Конструкции и характеристики регуляторов

1. Регуляторы прямого действия

2. Электрические регуляторы косвенного действия

3. Гидравлические регуляторы косвенного действия

4. Пневматические регуляторы косвенного действия

5. Техника безопасности при эксплуатации регуляторов

Раздел IV. Микропроцессорные системы

Глава 18. Общая характеристика микропроцессорных систем

1. Основные понятия и определения

2. Организация работы вычислительной машины

3. Производство эвм

4. Структура эвм

Глава 19. Математическое и программное обеспечение микроЭвм

1. Системы счисления

2. Правила перевода одной системы счисления в другую

3. Формы представления чисел в эвм. Машинные коды

4. Основы программирования

Глава 20. Внешние устройства микроЭвм

1. Классификация внешних устройств

2. Внешние запоминающие устройства

3. Устройства для связи эвм – оператор

4. Внешние устройства связи эвм с объектом

Глава 21. Применение микропроцессорных систем

1. Состав систем автоматики с применением микроЭвм

2. Управление производственными процессами

Раздел V. Промышленные роботы и роботизированные системы

Глава 22. Общие сведения о промышленных роботах

1. Основные определения и классификация промышленных роботов

2. Структура промышленных роботов

3. Основные технические показатели роботов

Глава 23. Конструкции промышленных роботов

1. Промышленные роботы агрегатно-модульного типа

Технические данные агрегатной гаммы промышленных роботов лм40ц.00.00 [9]

Технические характеристики и области обслуживания типового ряда промышленных роботов [9]

Технические данные модулей агрегатной гаммы рпм-25 [9]

2. Интерактивные промышленные роботы

3. Адаптивные промышленные роботы

4. Захватные устройства

5. Приводы промышленных роботов

Глава 24. Системы управления промышленными роботами

1. Назначение и классификация систем управления

2. Унифицированные системы управления

Технические данные унифицированных систем управления уцм [9]

Технические данные унифицированных систем управления упм [9]

Технические данные контурных систем управления укм [9]

3. Информационные системы

Глава 25. Роботизация промышленного производства

1. Основные типы роботизированных систем

2. Гибкие производственные системы с применением промышленных роботов

3. Техника безопасности при эксплуатации роботов

Приложение Буквенные обозначения элементов электрических схем

Список литературы

Системы аварийной блокировки предназначены для предохранения ПР и обслуживаемых ими механизмов от поломок при появлении случайных сбоев, предельных внешних силовых воздействий и других помех в фазе транспортирования деталей. Номенклатура и число используемых в системе преобразователей определяются типом робота и характером решаемых им задач. Выбор типа преобразователей и места их установки на роботе зависит от используемой схемы контроля и управления.

Опыт эксплуатации ПР позволяет условно разбить все возникающие сбои и отказы на несколько видов: отдельные механизмы роботов доходят до своих кинематических ограничений; захватное устройство «натыкается» на деталь либо на отдельные части обслуживаемого им оборудования; робот пытается переместить деталь. не совершив необходимых предварительных движений по обходу препятствий.

В первом случае для предотвращения поломок ПР используются конечные выключатели, располагаемые в начале и конце каждой траектории движения, ограничивая максимально и минимально возможные перемещения роботов.

В остальных случаях аварийная блокировка осуществляется на основании анализа скоростей перемещения отдельных подвижных механизмов робота и сравнения их с программными. В том случае, когда препятствие не приводит к заметному изменению скорости движения робота, блокировка осуществляется на основании анализа сигналов либо тактильных преобразователей контактного типа, располагаемых на наружных поверхностях захвата роботов, либо силовых преобразователей, располагаемых на отдельных звеньях роботов.

Помимо контроля механической системы робота система аварийной блокировки должна включать блокировку при нарушении работоспособности систем числового программного управления и электроавтоматики.

Система обеспечения техники безопасности. Предназначена для формирования сигналов на остановку движения роботов в опасной для здоровья оператора зоне и при возникновении различных аварийных ситуаций. В качестве устройств, выдающих информацию об аварийной ситуации, используются контактные, силовые, индукционные, ультразвуковые и другие первичные преобразователи.

Контрольные вопросы, и задания

1. Как классифицируются системы управления?

2. Расскажите о технических возможностях и назначении унифицированных систем управления типа УЦМ.

3. Какие технические возможности обеспечивают унифицированные системы управления типа УПМ?


4. Расскажите о технических возможностях унифицированных систем управления типа УКМ.

5. Где и с какой целью используются комбинированные системы управления?

6. Как классифицируются информационные системы?

7. Опишите технические возможности визуальных систем..

8. Расскажите о технических возможностях локационных систем.

9. Какие первичные преобразователи применяются в локационных системах? Дайте им сравнительную характеристику.

10. Опишите технические возможности систем искусственного осязания.

11. Расскажите о видах и назначениях систем контроля состояния промышленных роботов.

12. С какой целью применяются системы техники безопасности роботов?


Глава 25. Роботизация промышленного производства

1. Основные типы роботизированных систем

Роботизация – комплексная проблема, требующая решения вопроса совместного использования роботов с различным оборудованием в одной системе с общим управлением от ЭВМ и встроенных микропроцессоров. Эта проблема является не только технической, но и социально-психологической.

Вполне естественно, что современные достижения техники неразрывно связаны с пересмотром всей технической политики и коренным переоснащением промышленного производства. Целесообразность последнего часто определяется необходимостью быстрой перенастройки технологических участков, линий и цехов на изготовление модернизированной или совершенно новой продукции. Вследствие этого требуется строить каждую технологическую линию так, чтобы на ней можно было изготовлять попеременно сериями различные детали определенного класса с быстрой перенастройкой линии.

Робототехнические системы являются принципиально новым техническим средством комплексной автоматизации производственных процессов. Их использование позволяет наиболее полно исключить ручной труд как на вспомогательных, так и на основных технологических операциях.

Для современного производства характерна высокая автоматизация основных технологических процессов, но при этом вспомогательные операции выполняются человеком вручную. Эти операции утомительны, примитивны, а в ряде случаев тяжелы, вредны и даже опасны для жизни рабочих. Практика показала, что традиционными средствами невозможно автоматизировать многие вспомогательные ручные операции, и это сдерживает интенсификацию и развитие производства. Поэтому возникла необходимость в широком применении ПР.

Различают три класса робототехнических систем: манипуляционные робототехнические системы; информационные и управляющие робототехнические системы; мобильные (движущиеся) робототехнические системы.

Манипуляционные робототехнические системы можно разделить на три вида. Первый вид базируется на применении автоматически действующих роботов, автоматических манипуляторов и роботизированных технологических комплексов. Второй – на дистанционно управляемых роботах, манипуляторах и технологических комплексах. К третьему виду относятся системы, в которых используются роботы с ручным управлением, непосредственно связанные с движением рук, а иногда и ног человека.


Первые из них применяют в основном в промышленном производстве (ПР и роботизированные комплексы), вторые – в экстремальных условиях, т. е. при наличии радиации, загазованности, взрывоопасности, высоких и низких температур и давлений, а третий – для погрузо-разгрузочных и тяжелых работ.

Аналогичная классификация распространяется и на роботизированные технологические комплексы Они могут быть жестко запрограммированными или адаптивно приспосабливающимися к изменениям внешних условий, положению и конфигурации деталей и т. п. Это является основой для создания гибко переналаживаемых автоматизированных, почти безлюдных производств.

Информационные и управляющие робототехнические системы представляют собой некоторые комплексы автоматических измерительно-информационных и управляющих средств, предназначенных для сбора, обработки и передачи информации. На основе полученной информации эти системы формируют управляющие сигналы.

В различных цехах системы автоматического контроля и управления используют для почти безлюдного производственного процесса, в том числе с групповым использованием ПР. Подобные системы применяют и в автоматических системах проектирования, при выполнении технических и экономических расчетов и др.

Мобильные (движущиеся) робототехнические системы представляют собой автоматически управляемые платформы (или шасси). Они способны автоматически нагружаться и разгружаться, имеют программы маршрута движения и автоматической адресовки. В промышленных цехах они предназначаются для автоматической доставки деталей и инструмента к станкам и от станков на склады. На таких подвижных системах могут устанавливаться манипуляционные механизмы. К такого рода системам относятся также движущиеся устройства для обслуживания автоматизированных складов в разных отраслях народного хозяйства.

В мобильных робототехнических системах используют любые принципы движения. Они могут быть колесными, шагающими, гусеничными, на воздушной подушке, плавающими и т. п.

Рассмотренные автоматически действующие робототехнические системы применяют не только в промышленности, но и в других отраслях народного хозяйства.

Многофункциональные легко переналаживаемые робототехнические системы являются основными, принципиально новыми техническими средствами, позволяющими оперативно решать производственные задачи.


При использовании робототехники вследствие резкого сокращения времени и затрат на изменение технологического процесса создаются благоприятные условия для автоматизации мелкосерийного многономенклатурного производства. Групповое применение роботов в технологических линиях позволяет значительно увеличить производительность.

При использовании роботов, исключающих участие человека в непосредственном производстве, облегчается переход на двух- и трехсменную работу, что существенно повышает коэффициент использования всего технологического оборудования. Исключение из производственного цикла человека с его эмоциями, усталостью, возможной невнимательностью создает условия для более четкого соблюдения технологической дисциплины, в результате чего существенно снижается брак и повышается качество выпускаемых изделий. Важным фактором роботизированного технологического комплекса является возможность гибкой переналадки производства.

На роботизированных участках существенно повышается ритмичность производственного процесса (по суткам, неделям, месяцам), что является также важнейшим фактором в организации производства.