
- •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 Моделирование автоматизированных производственных систем
- •11.1 Задачи моделирования и используемые методы
- •11.2 Моделирование производственной системы конечным автоматом
- •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
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
В. Г. Хомченко, а. В. Федотов автоматизация технологических процессов и производств
Учебное пособие
Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки дипломированных специалистов «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» и «Автоматизированные технологии и производства»
О
мск
2005
УДК 658.5.012.011.56 (075)
ББК 32.965 я73
Х 76
Рецензенты:
С. М. Кулаков, д-р техн. наук, проф., зав. каф. «Системы автоматизации» Сибирского государственного индустриального университета;
В.С. Щербаков, д-р техн. наук, проф., зав. каф. «Атоматизация производственных процессов и электротехника» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.
В. Г. Хомченко, А. В. Федотов
Х 76 Автоматизация технологических процессов и производств: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 488 с.
ISBN 5-8149-0289-2
В учебном пособии рассматриваются общие принципы построения автоматизированных и автоматических технологических систем современного производства.
Обсуждается концепция безлюдной и гибкой технологии, рассматриваются средства жесткой и гибкой автоматизации, принципы создания автоматизированных технологических комплексов и гибких производственных систем. Систематизированы вопросы автоматизации вспомогательных технологических операций, роботизации производства и использования средств мехатроники.
У
чебное
пособие предназначено для студентов
высших учебных заведений, обучающихся
по направлению подготовки дипломированных
специалистов "Конструкторско-технологическое
обеспечение машиностроительных
производств" и "Автоматизированные
технологии и производства".
УДК 658.5.012.011.56 (075)
ББК 32.965 я73
Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета.
© Авторы, 2005
© Омский государственный
ISBN 5-8149-0289-2 технический университет, 2005
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АЛ – автоматическая линия
АСНИ – автоматизированная система научных исследований
АСУ – автоматизированная система управления
АСУП – автоматизированная система управления производством
АСУ ГПС – автоматизированная система управления ГПС
АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическим процессом
АСУ ПС – автоматизированная система управления производственной системой
АСТПП – автоматизированная система технологической подготовки производства
АСИО – автоматизированная система инструментального обеспечения
АСС – автоматизированная складская система
АСУО – автоматизированная система удаления отходов
АТС – автоматизированная транспортная система
АТНС – автоматизированная транспортно-накопительная система
АЦП – аналого-цифровой преобразователь
ВЗУ – внешнее запоминающее устройство
ВМЗ – выходное механическое звено
ГАП – гибкое автоматическое производство
ГАУ – гибкий автоматизированный участок
ГАЛ – гибкая автоматизированная линия
ГАЦ – гибкий автоматизированный цех
ГАПС – гибкая автоматизированная производственная система (то же, что и ГПС)
ГПМ – гибкий производственный модуль
ГПС – гибкая производственная система
ИГ – измерительная головка
ИД – индуктивный датчик
ИМ – исполнительный механизм
ИУ – измерительное устройство
КИМ – координатная измерительная машина
ЛВС – локальная вычислительная сеть
ЛСУ – локальная система управления
ЛУ – логическое устройство
МК – микроконтроллер
Н – накопитель
НГМД – накопитель на гибком магнитном диске
ПК – программируемый контроллер
ПМО – программно-математическое обеспечение
ПС – производственная система
ПО – программное обеспечение
ППС – приёмно-передающий стол
ПР – промышленный робот
ПЭВМ – персональная электронная вычислительная машина
РТК – робототехнический комплекс
САД – система автоматического дозирования
САК – система автоматического контроля
САП – система автоматизированного программирования оборудования с ЧПУ
САПР – система автоматизированного проектирования
САПР/АПП (CAD/CAM) – интегрированная система автоматизированного проектирования и управления производством
СИ – система инструмента
СОУ – система оперативного управления производством
СПБ – стабилизированный блок питания
СУ – система управления
СУ ГПМ – система управления ГПМ
ТА – технологический автомат
ТМ – транспортная магистраль
ТО – технологическое оборудование
УВК – управляюще-вычислительный комплекс
УКС – устройства каналов связи
УНП – универсально наладочные приспособления
УП – управляющая программа
УСО – устройство сопряжения с объектом
УСОП – устройство для связи с оперативным персоналом
УЧПУ – устройство числового программного управления
ФКО – формирователь окончательной команды
ФКП – формирователь предварительной команды
ФНЧ – фильтр низкой частоты
ФЧД – фазочувствительный детектор
ХТС – химико-технологическая система
ЦАП – цифроаналоговый преобразователь
ЧПУ – числовое программное управление
ЭВМ – электронная вычислительная машина
ЭДС – электродвижущая сила
SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition System (система сбора данных и оперативного диспетчерского управления)