§ 5. Синтез системы управления автоматизированной линии.

В разделе 3.2 одну из автоматизированных линий АП необходимо рассмотреть более подробно:

1) проанализировав совокупность переходов рассматриваемой части технологического процесса, выбрать основное оборудование и вид АЛ: сосредоточенный (обрабатывающий центр) или распределенный (автоматизированные модули, объединенные конвейером), для распределенной АЛ необходимо обеспечить ритмичность работы АЛ (предусмотреть выравнивание такта),

2) подобрать транспортное и контрольное оборудование,

3) синтезировать АСУ.

Для выравнивания такта в пределах АЛ применяется:

- синхронизация начала операций на каждом из модулей (аппаратная и программная),

- увеличение числа однотипного оборудования длительных операций,

- промежуточные склады - накопители,

- матричная или комбинированная организация АЛ.

Транспортное оборудование включает загрузочные и разгрузочные роботы, конвейер (с оснасткой для транспортировки ЭМ), питатели для подачи комплектующих деталей и ЭРЭ. Контрольное оборудование может быть встроено в АМ (пояснить, каким образом) или представлять собой отдельный АМ.

По функциональному назначению подбираются датчики. В пояснительной записке отметить физический принцип функционирования датчика, например, фотоэлектрический, магнитный, и пояснить критерии выбора. Подобрать вычислительные устройства, управляющие различными производственными элементами.

Синтез автоматизированной линии иллюстрируется эскизом компоновки выбранного оборудования АЛ с указание марки, основных данных и фото. Размеры и расположение элементов АЛ на эскизе компоновки оборудования должно быть таким, чтобы можно было выбрать типы транспортных и загрузочных роботов, конвейера.

ТР1 1 Н1 3 4 5 6

Р1 2 Р2

Р3 Н2

Рис. 4.1. Компоновка гибкой автоматизированной линии формирования слоев. 1 - Шлюз с транспортным столом. 2 - Конвейер. 3 - Установка очистки. 4 - Установка диффузии АГС ( в составе 2-х диффузионных печей, газораспределительного устройства, манипуляторов загрузки печей).

5 - Установка осаждения (“Изотрон”). 6 - Установка окисления (“Термокоп”).

Н - Накопитель. РТ - роботрейлер (транспортный робот) Р - Робот (загрузки/ разгрузки) - обозначены рабочие зоны роботов.

Подобрать и проиллюстрировать оборудование.

	Загрузчик плат UL500 Минимальный размер ПП: 80x50 mm Максимальный размер ПП: 330 x 250 mm Время загрузки 5 сек :. 0.2 - 6 mm
	Робот Toshiba Machine SR-1554HZ. Предусмотрена синхронизация с конвейером. Повторяемость при позиционировании: ±0,2 мм Максимальная скорость: 160 o/sec Суммарного перемещения - 5.22 m/s

Для формирования автоматизированной системы управления (АСУ) АЛ необходимо подобрать датчики, автоматические регуляторы (если они коммутируются элементами АСУ АЛ) и вычислительные устройства (ВУ) . Синтез АСУ АЛ иллюстрируется структурной схемой, включающей датчики, ВУ, а также регулируемые АСУ АЛ исполнительные устройства и регуляторы. Стрелками отмечаются направления передачи информации. (Элементы АСУ отдельных модулей не следует помещать на схему, если они не коммутируются АСУ АЛ).

Запуск АЛ может осуществляться:

- по прибытии партии изделий (датчик считывает маркировку и подает сигнал мЭВМ на загрузку оборудования ГАЛ соответствующим программным обеспечением),

• по плану (изготовление изначально немаркированных деталей: фотошаблонов, заготовок ПП).

Основные разновидности ВУ АСУ АЛ Таблица 4.1.

Вид ВУ	Особенности	Области применения
Программируемый логический контроллер (ПЛК)	Отсутствие ОЗУ, требуется внешний программатор, многократно повторяет записанную программу, может коммутировать напряжение питания	Управление несколькими устройствами в неизменном цикле
МикроЭВМ (МЭВМ)	Обладает ОЗУ, не коммутирует питание	Вычисления и управления в ограниченном объеме (например, АМ)
Управляющая ЭВМ (УЭВМ)	Многопроцессорное ВУ	Вычисления и управления в большем объеме, чем МЭВМ (например, в целом АЛ)
Локальная вычислительная сеть (ЛВС)	Многомашинное ВУ	Управление большими объектами (например, в целом АП)

ЛВС

ТР Д1 УЭВМ МЭВМ2 МЭВМ3 МЭВМ4

ПЛК1 ПЛК2 МЭВМ1 ПЛК3 ПЛК4 ПЛК5

Дв.1 Д2 Д3 Д4 Д5

Рис. 4.2. Структурная схема АСУ АЛ формирования слоев.

Д1, 2, 3, 4, 5 - датчики прибытия. Дв.1 - двигатель конвейера. МЭВМ1 - установки очистки. МЭВМ2 - установки диффузии. МЭВМ3 - установки осаждения. МЭВМ4 - установка окисления. ПЛК1 - шлюза. ПЛК2, 3, 4 - роботов.

Для пояснения работы АСУ АЛ необходимо составить пошаговую таблицу функционирования, в которой для каждого шага указывается субъект АСУ. В состав АСУ АЛ входят в том числе датчики и ВУ всех АМ линии, но в структурной схеме отражаются лишь те из них, которые принимают участие в работе АСУ АЛ.

Таблица 4.2.

	Субъект	Действие
1	Д1- датчик прибытия роботрейлера	Фиксирует прибытие роботрейлера с подложками, передает сигнал УЭВМ и запускает работу ПЛК1 шлюза.
2	УЭВМ	Через ЛВС (по плану) получает комплект программного обеспечения и загружает соответствующие управляющие программы в МЭВМ установок. В соответствии с координирующей программой отправляется отчет на диспетчерский пост по запросу или в конце цикла изготовления плановой партии.
3	ПЛК1	Реализует цикл загрузки заготовок в гермозону, по окончании которого включается ПЛК2 робота.
4	ПЛК2	Реализует цикл загрузки/разгрузки накопителя Н, установки очистки и включения двигателя конвейера.
5	…..	……..