Файл: В.Л. Конюх Компьютерная автоматизация машиностроительного производства.pdf

18

Вслучае нецелесообразности автоматизации докажите, какие исходные показатели и как нужно изменить, чтобы автоматизация стала целесообразна.

Вслучае целесообразности автоматизации определите ее граничные условия:

•минимальную производительность производства

•лимит капитальных вложений на автоматизацию производства

•минимальную часовую оплату труда

•минимальное число рабочих, занятых на производстве

•минимальный срок эксплуатации оборудования

•оптимальный срок эксплуатации оборудования.

3.3. Методические указания

Перед выполнением контрольной работы ознакомьтесь с методом оценки целесообразности модернизации процесса путем сопоставления затрат живого и овеществленного труда [1]. Особенно важно на примерах понять, в чем проявляется живой и овеществленный труд, и как должно измениться соотношение живого и овеществленного труда после модернизации производства. Установите связь замены живого труда овеществленным с развитием средств производства. Проанализируйте, какие факторы эффективности автоматизации больше всего влияют на ее целесообразность. Разберите три варианта относительных изменений живого и овеществленного труда после модернизации. Путем обсуждения вариантов автоматизации в группе найдите, какой вариант из всех предпочтителен и почему. Из-за чего ваш вариант оказался нецелесообразным или целесообразным?

При каком условии отыскиваются границы целесообразности автоматизации производства? Представьте технологическое объяснение отыскания границ целесообразности автоматизации.

Объясните, почему по мере роста срока эксплуатации рост технологического совершенства замедляется. Каков его предел?

От чего зависит оптимальный срок эксплуатации оборудования?

3.4. Оформление контрольной работы

Отчет о выполнении контрольной работы должен содержать:

• название и цель работы,

19

• ваше понимание метода оценки целесообразности автоматиза-

ции,

•исходные данные для существующего производства и вашего варианта автоматизации,

•расчет годового фонда рабочего времени для существующего и автоматизированного производств,

•расчеты и график изменения уровней технологического совершенства существующего и автоматизированного производств по мере увеличения срока эксплуатации,

•расчет коэффициента роста производительности общественного

труда,

•оценку минимального срока эксплуатации автоматизированного производства,

•расчет границ целесообразности автоматизации для вашего варианта,

•выводы об условиях целесообразности или нецелесообразности автоматизации производства.

4.ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1.Дискретные и непрерывные объекты автоматизации.

2.Пять уровней автоматизации производства и их задачи.

3.Модель объекта и модель управления.

4.Методы идентификации объектов управления.

5.Три типа технологической среды. Cвязь методов управления с типами среды.

6.Формализация алгоритма логического управления объектом на языке автоматных таблиц.

7.Этапы развития автоматизации и устройств управления. Аппаратное и программное устройства управления.

8.Три способа регулирования непрерывных процессов.

9.Фуззи-регулирование.

10.Нейронные сети.

11.Мультиагентное управление.

12.Классификация и характеристики датчиков в системах автоматизации. Формы выходного сигнала.

13.Линии и каналы связи с устройством управления.

14.Обработка сигналов связи объекта управления с микроЭВМ.

20

15.Виды датчиков положения и их характеристики.

16.Аналоговые и цифровые измерители перемещения.

17.Тактильные датчики и матрицы.

18.Силомоментные датчики.

19.Датчики ближней и дальней локации.

20.Системы технического зрения и их элементы.

21.Интегральный и структурный методы распознавания изобра-

жений.

22.Виды дискретных исполнительных устройств.

23.Устройства сопряжения внешних устройств с управляющей микроЭВМ.

24.Способы гальванической развязки. Восстановление формы импульсов. Мультиплексирование и демультиплексирование сигналов. АЦП и ЦАП.

25.Параллельная и последовательная передача информации. Виды помех и обеспечение помехоустойчивости при передаче информации.

26.Мехатроника. Три поколения роботов.

27.Четыре класса роботов. Степени подвижности в соединении

звеньев.

28.Системы координат манипуляторов. Прямая и обратная задачи кинематики манипуляторов.

29.Цикловое, позиционное и контурное управление движением звеньев манипулятора. Погрешность позиционирования, погрешность отработки траектории, рабочая зона, зона обслуживания.

30.Пневматический, гидравлический и электрический приводы механических элементов. Зубчатый и волновой редукторы.

31.Развитие программоносителей и способов записи программ управления.

32.Устройство и работа программируемого контроллера.

33.Промышленные компьютеры, их конструктивные и функциональные отличия от персональных компьютеров.

34.Методы программирования управляющих устройств. Пять типов числового программного управления.

35.Сеть контроллеров и их дистанционное программирование.

36.Вербальные и графические языки программирования контроллеров по стандарту IEC 61131-3. Структурированный текст (ST) и список инструкций (IL).

37.Язык лестничных диаграмм (LD).

21

38.Язык функционально-блочных диаграмм (FBD).

39.Язык диаграмм последовательных функций (SFC).

40.Отличия систем SCADA от традиционной диспетчеризации. Структура систем SCADA и их применение при автоматизации производства.

41.Функциональные возможности современных программных комплексов SCADA (Genesis32,Genie, Factory Suite, Trace Mode и др.).

42.Структура информационной сети компьютерноинтегрированного производства. Определения промышленной сети, протокола обмена информацией, скорости и тактовой частоты передачи информации.

43.Человеко-машинный интерфейс в структуре автоматизации производства.

44.Структуры промышленных шин, порядок и способы обмена информацией между абонентами.

45.Семь уровней протокола промышленной шины и их задачи.

46.Кодирование информации в промышленных шинах. Манчестерский код.

47.Структура телеграмм в промышленных шинах PROFIBUS,INTERBUS, P-Net, Ethernet.

48.CAN-сети и их применение.

49.Методы компьютерной имитации и анимации дискретных производств.

50.Гибкость, открытость и прозрачность компьютерноавтоматизированного производства.

51.Управление оборудованием через Интернет. Положительные и отрицательные стороны.

52.Принципы эффективной автоматизации. Несистемный и системный подходы. Системная интеграция.

53.Компьютерный учет расхода энергии. Источники эффективно-

сти.

54.Компьютерная автоматизация в машиностроении. Концепция САПР/АСТПП/ГПС.

55.Схема информационного взаимодействия подсистем ОКП, УИО, ТПП, УТП и АТСС в гибком производстве.

56.Структура компьютерной автоматизации управления плавильной печью.

22

57. Структура компьютерной автоматизации пищевого производ-

ства.

58.Компьютерный мониторинг электродвигателей.

59.Прямые и косвенные источники эффективности компьютерной автоматизации.

60.Оценка целесообразности автоматизации производства по изменению соотношения живого и овеществленного труда.

5.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА

5.1.Основная литература

1.Интернет-портал: www.scada.ru

2.Конюх В.Л. Компьютерная автоматизация производства: Учеб. пособие: В 2 ч. - Кемерово: КузГТУ, 2003. Ч.1 - 118 с., Ч.2 - 104 с.

3.Компьютерная автоматизация производства: Методические указания к практическим занятиям / Сост.: В.Л. Конюх. - Кемерово: Куз-

ГТУ, 2001. - 35 с.

4.Конюх В.Л. Информационные устройства и системы в автоматизированном производстве: Учеб. пособие. - Кемерово: КузГТУ, 2000.

-132 с.

5.Конюх В.Л. Гибкие производственные системы: Учеб. пособие.

-Кемерово: КемГУ, 1994.- 75 с.

6.«Современные технологии автоматизации». «Мир компьютерной автоматизации». «Приборы и системы управления». Выпуски журналов с 1997 по 2002 г.

5.2.Дополнительная литература

1.Како Н. Датчики и микроЭВМ / Н.Како, Я.Ямано: Пер. с яп. - Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 120 с.

2.Генкин В.Л. Системы распознавания автоматизированных производств / В.Л.Генкин, И.Л.Ерош, Э.С.Москалев. - Л.: Машинострое-

ние, 1988. - 246 с.

3.Конюх В.Л. Основы промышленной робототехники: Учеб. пособие. - Кемерово: КемГУ, 1993. - 155 с.

23

4. Материалы фирм «Прософт», «Адастра», «ABB Automation», «Bosch Automation », «Siemens», «Allen Bradley», «Advantech», «Beckhoff».

1.ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ