7.3 Принципы построения систем автоматического контроля

Основная задача построения САК (рис. 3.72) заключается в распределении функций контроля между уровнями и в оптимизации состава средств контроля на нижнем уровне. При этом следует стре­миться к тому, чтобы на нижнем уровне САК обеспечивалась мак­симально возможная автономность управления по результатам кон­троля.

Объем контроля распределяется между средством и объек­том обработки, с одной стороны, и между взаимодействующими по объекту обработки элемен­тарными автоматическими си­стемами, с другой.

Например, объект обработки можно кон­тролировать путем измерения как его параметров (размеров и формы заготовки в механо­обработке, толщины покрытия при гальванических процессах, размеров кристалла в автома­тических процессах его выра­щивания и т.д.), так и пара­метров средства обработки (из­носа сверла, резца или фрезы; концентрации, состава и температуры электролита и времени осаждения; температурного ре­жима роста кристалла и т.д.). Параметры измерения могут быть разнесены во времени и пространстве: одна часть параметров контролируется в зоне обработки, другая — роботом-манипулятором, третья — на транспортном роботе. Поскольку заготовки и детали большую часть времени транспортируются или вылеживаются, подобное разделение является перспективным (разумеется, кон­кретное решение должно приниматься на основе технико-эконо­мического анализа).

Для ГАП более приемлемым является принцип доверия. Отра­ботка технологического процесса должна быть направлена на вне­дрение именно этого принципа, а система контроля и диагнос­тики призвана обеспечить решение следующей, более сложной задачи — оптимального сокращения контрольных операций во­обще.

7.4 Режимы функционирования систем автоматического контроля

САК может функционировать в пяти режимах: запуск, рабочий (номинальный), наладочный (перестройки), плановой остановки, аварийный.

Режим запуска начинается с опроса всех элементов и си­стем ГАП. При этом проводится диагностика их технического со­стояния, дается команда на выход всех систем в начальное поло­жение, контролируется исполнение этой команды, проверяются наличие и коды инструментов и заготовок. В процессе проверки система отслеживает устранение выявленных неисправностей.

В режиме запуска задействованы все уровни контроля.

В рабочем (номинальном) режиме САК обеспечи­вает контроль за качеством изготовления продукции, потоками изделий, инструментов, энергии, информации, функционирова­нием вспомогательных систем (очистка от стружки, промывка, ох­лаждение, транспортировка стружки, отсасывание пыли, подача охлаждающей жидкости, кондиционирование воздуха и др.); пе­риодически контролирует техническое состояние всех элементов и систем ГАП.

В наладочном режиме (режиме перенастройки) управ­ляющая информация поступает на ЭВМ верхнего уровня. ЭВМ первого уровня принимает решение о реконфигурации системы контроля на среднем и нижнем уровнях. ЭВМ нижнего уровня устанавливает совокупность контролируемых параметров и функций объектов об­работки, а также нормы контроля.

Режим плановой остановки — специфический режим функционирования ГАП, призванный обеспечить последующий запуск не с «нулевого» (начального) момента работы системы, а с момента ее остановки.

Обычно в данном режиме предусматривают­ся завершение операции обработки на станках, снятие и отправка деталей на накопители или склад, разгрузка и приведение робо­тов-автооператоров в исходное для остановки поло­жение, запись состояния ГАП на магнитный носитель (диск, лен­ту), отключение всех видов энергоносителей и всех пультов.

Задача САК при этом состоит в контроле отработки сигналов управления. Кроме того, поскольку реализация режима занимает некоторый промежуток времени, в течение которого элементы и системы ГАП последовательно прекращают функционирование, можно провес­ти диагностику систем и выдать диспетчеру информацию для на­ладчиков и ремонтников.

Аварийный режим инициируется любым уровнем САК. На нижнем уровне он порождается превышением допустимого бра­ка, отклонением от нормы параметров ЭАС либо самих средств контроля. Сигнал об аварийном состоянии с каждого из уровней передается на более высокий уровень и отображается на пульте управления ГАП.