- •В. Г. Хомченко, а. В. Федотов автоматизация технологических процессов и производств
- •Введение
- •1 Основы автоматизации технологических процессов и производств
- •1.1 Современная концепция автоматизации производства
- •1.2 Этапы и средства автоматизации производства
- •2.2 Автоматические линии
- •2.2.1 Назначение и принципы построения
- •2.2.2 Классификация автоматических линий
- •2.2.3 Производительность автоматической линии
- •2.3 Автоматизация загрузки-разгрузки технологических автоматов
- •2.3.1 Автоматические загрузочные устройства
- •2.3.2 Выбор загрузочного устройства и его предварительный расчет
- •2.4 Автоматизация транспортных операций
- •2.5 Автоматизация технического контроля качества
- •2.5.1 Задачи технического контроля в автоматизированном производстве
- •2.5.3 Автоматизированные приборы и контрольные автоматы
- •3 Гибкая автоматизация: Гибкие производственные модули, гибкие производственные системы, интегрированные производства
- •3.1. Гибкое автоматизированное производство и гибкие производственные системы
- •3.2. Общие принципы проектирования гпс
- •4 Автоматизированное оборудование и системы гпс
- •4.1 Оборудование с чпу
- •4.2 Промышленные роботы
- •4.2.1 Промышленная робототехника
- •4.2.2 Технические характеристики промышленного робота
- •4.2.3. Приводы промышленного робота
- •4.2.4. Целевые механизмы промышленного робота
- •4.2.5 Управление промышленными роботами
- •4.3 Роботизированные технологические комплексы
- •4.4 Гибкие производственные модули
- •5 Проектирование гпм для механической обработки деталей
- •5.1 Общие принципы построения гпм для механообработки
- •5.2 Выбор обрабатывающего оборудования гпм
- •5.3 Проектирование модулей для обработки тел вращения
- •5.3.1 Компоновка модулей
- •5.3.2 Накопитель заготовок
- •5.3.3 Закрепление обрабатываемых деталей
- •5.3.4 Смена инструмента
- •5.3.5 Удаление отходов
- •5.4 Модули для обработки тел вращения
- •5.5 Проектирование модулей для обработки корпусных деталей
- •5.5.1 Применение спутников
- •5.5.2 Структура модуля
- •5.5.3 Загрузка спутников
- •5.5.4 Накопители спутников
- •5.5.5 Смена инструмента
- •5.5.6 Удаление стружки
- •5.6 Модули для обработки корпусных деталей
- •5.7 Управление точностью обработки в гпм
- •5.7.1 Измерительные головки
- •5.7.2 Применение измерительных головок на станках
- •5.8 Проектирование измерительных модулей
- •5.8.1 Координатные измерительные машины
- •5.8.2 Гибкие измерительные модули
- •6 Автоматизированные транспортно-Накопительные системы
- •6.1 Особенности транспортно-накопительных систем гпс
- •6.2 Автоматизированные склады
- •6.2.1 Назначение и состав автоматизированного склада
- •6.2.2 Зона хранения автоматизированного склада
- •6.2.3 Штабелирующие машины
- •6.2.4 Система управления складом
- •6.2.5 Типовые компоновки автоматизированных складов
- •6.3 Автоматизированные транспортные системы
- •6.3.1 Особенности транспортных систем гпс
- •6.3.2 Транспортные системы на основе адресуемых конвейеров
- •6.3.3 Транспортные системы на основе промышленных роботов
- •6.3.4 Транспортные системы на основе автоматических транспортных тележек
- •6.3.4.1 Назначение и состав автоматической транспортной тележки
- •6.3.4.2 Особенности автоматических транспортных тележек
- •6.3.4.3 Управление автоматической транспортной тележкой
- •6.3.4.4 Устройство автоматической транспортной тележки
- •6.3.4.5 Примеры использования робокаров
- •7 Проектирование манипуляционных устройств автоматизированных технологических систем
- •7.1 Понятия, назначение и классификация манипуляционных систем
- •7.2 Основы кинематики манипуляционных систем
- •7.3 Прямая задача кинематики манипуляторов
- •7.3.1 Постановка задачи и параметрическое описание кинематики манипулятора
- •7.3.2 Решение прямой задачи при позиционном управлении
- •7.4 Планирование траекторий манипуляторов
- •7.5 Обратная задача кинематики манипуляторов
- •7.6 Планирование траекторий манипулятора на основе сплайн-функций
- •7.7 Общие случаи планирования траекторий в пространстве обобщенных координат
- •8 Автоматизированное управление производственными системами
- •8.1 Назначение и состав асу пс
- •8.2 Техническое обеспечение асу пс
- •8.3 Математическое обеспечение асу пс
- •8.4 Примеры управления производственными системами
- •8.5 Распределенные системы управления Allen-Bradley
- •8.6 Интегрированные системы проектирования и управления
- •9 Гибкие производственные системы
- •9.1 Типовые компоновки гпс
- •9.2 Гпс гаммы «Талка»
- •9.3 Примеры зарубежных гпс
- •10 Мехатронные устройства автоматизации производства
- •10.1 Введение в мехатронику
- •10.2 Выбор структуры мехатронного устройства
- •10.3 Синтез кинематической модели мехатронной системы
- •10.4 Классификация типов механического движения
- •11.2 Моделирование производственной системы конечным автоматом
- •11 Моделирование автоматизированных производственных систем
- •11.1 Задачи моделирования и используемые методы
- •11.3 Моделирование системы сетью Петри
- •11.3.1 Основные определения и свойства сетей Петри
- •11.3.2 Пример моделирования гпм для обработки валов
- •11.3.3 Пример моделирования ртк
- •11.4 Моделирование системой массового обслуживания
- •11.4.1 Основы теории систем массового обслуживания
- •11.4.2 Моделирование систем массового обслуживания
- •11.4.3 Система моделирования gpss
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Автоматизация технологических процессов и производств
6.2.4 Система управления складом
Для управления складом используется автоматизированная система управления, которая решает две основных задачи:
ведение информационной модели склада,
управление штабелирующими машинами.
При управлении штабелирующей машиной приходится решать задачу программного позиционного управления, которая может быть решена с использованием программируемого контроллера. Для ведения информационной модели склада используется микроЭВМ.
В результате, в системе управления складом можно выделить два уровня иерархии. Структура системы управления складом показана на рис. 138. Нижний уровень системы составляют программируемые контроллеры для управления рабочими циклами штабелеров (если штабелер один, то и контроллер один).
Контроллер управляет приводами штабелера, движениями захватного устройства и позиционированием штабелера в пространстве склада. Контроллер при управлении получает информации от датчиков, расположенных как на самом штабелере, так и на стеллаже-накопителе (датчики ячеек). Для ручного управления имеется пульт наладки.
Программирование
рабочего цикла штабелера осуществляется
заданием типа цикла (поместить груз в
ячейку или взять груз из ячейки) и адр
еса
обслуживаемой ячейки. Программирование
осуществляет ЭВМ склада, но может
предусматриваться и ручное программирование.
Для задания адреса ячейки склада могут
использоваться импульсная и кодовая
системы.
При импульсной системе адрес ячейки задается номером секции и номером яруса. В процессе движения штабелера вдоль стеллажа, его система управления считает число импульсов от датчиков секций и ярусов и останавливает соответствующий привод, когда число импульсов сравняется с заданным. Недостатком метода является его низкая надежность, поскольку при пропуске или добавлении хотя бы одного импульса нужная ячейка не будет найдена.
Кодовая система предполагает установку кодовых датчиков секций и ярусов (или непосредственно ячеек). В этом случае требуемая ячейка задается кодом адреса, и система управления осуществляет перемещение манипулятора до совпадения заданных кодов и кодов считанных с датчиков склада. Даже при ошибочном считывании некоторого промежуточного кода, существует большая вероятность выхода на нужную ячейку.
Рабочие циклы штабелера могут быть одноадресными и двухадресными. При одноадресном цикле штабелер либо помещает груз с позиции приемки в ячейку склада, либо выдает груз из ячейки склада на позицию выдачи. При двухадресном цикле штабелер помещает груз, взятый на позиции приемки, в ячейку по первому адресу, а затем извлекает груз из ячейки по второму адресу и доставляет его на позицию выдачи. Двухадресные циклы сложнее одноадресных и предъявляют больше требований к системе управления. Однако использование таких циклов в общем случае позволяет повысить эффективность работы штабелера за счет уменьшения его холостых перемещений.
Ведение информационной модели склада сводится к:
регистрации поступлений на склад и размещению поступающих грузоединиц по ячейкам склада;
поиску запрошенных грузоединиц на складе и определению адреса ячейки склада;
регистрации убытия грузоединицы;
определению текущей загрузки склада;
определению статуса ячеек склада (свободна, занята, неисправна, забронирована и пр.);
ведению документации на выполняемые грузооперации (накладные, комплектовочные ведомости и др.);
выдаче запрашиваемой информации и подготовке отчетов.
Задача ведения информационной модели склада решается с использованием микроЭВМ. Задача эта обычно предусматривает работу в автоматизированном режиме диалога с оператором склада.
В качестве примера решения задачи управления складом опишем процесс управления стеллажным складом шинного производства. Груз на поддонах доставляется на приемную позицию склада. Оператор визуально контролирует груз и определяет его данные (материал, количество, входные данные), которые вводит в ЭВМ. ЭВМ регистрирует сведения и определяет адрес прохода и ячейки склада, куда направляется этот поддон.
С этого момента головной компьютер передаёт информацию о перемещении контроллеру, который обеспечивает продвижение поддона до выбранного адреса. ЭВМ фиксирует каждую произведённую операцию и передачу груза.
Функции ЭВМ сводятся к следующему: ведение информационной модели склада; отыскание свободных ячеек для складирования груза; отыскание ячеек, содержащих выгружаемую тару по принципу "первый вошёл – первый вышел "; выдача команд программируемым контроллерам; контроль и комплексный надзор за выполняемыми ими операциями.
