Тем не менее, проектируя данную систему, можно сформулировать основные правила, которых необходимо придерживаться при создании подобных систем управления, так как не следует забывать, что дальше может возникнуть проблема уже другого плана - объединение существующих систем в большую автоматизированную систему управления.
Основной задачей работы разработка общей структуры промышленной сети программируемых контроллеров в рамках автоматизированной системы расчета параметров объекта.
Естественно, эта непростая задача, так как полная реализация требований по разработке подобной системы связанная с определенной трудностью практической стороны дела и всегда должна конкретизироваться относительно технических требований и возможностей как разработчика, так и пользователя. Поэтому следует заранее оценить все положительные и отрицательные стороны еще в начале работы, поставить цель разработки, ввести некоторые ограничения на выполнение действий.
Сравнивая теоретические возможности использования оборудование в единичном и мелкосерийном производстве с высокоавтоматизированным массовым производством, можно наметить два основных направления повышение эффективности использование оборудование:
- повышение степени использование всех компонентов производства за счет автоматизации процессов обработки, манипулирование обрабатываемыми деталями и инструментами, транспортирование и складирование, а также переработки информации;
- повышение "гибкости" оборудование с целью ускорения и облегчение его переналадка.
Для осуществления и решения задачи данной работы и достижение ее цели надо выполнить следующие этапы:
- проанализировать существующие системы расчета параметров измеряемого образца
- осветить общие возможности применения для осуществления цели расчета размеров образца металла с использованием современных информационных технологий;
- разработать общую структуру автоматизированной системы расчета технологии измерения размеров образца металла с использованием компьютерных сетей связи;
- разработать алгоритмическую основу построения автоматизированной системы на базе информационной обработки данных;
- осветить особенности практической реализации автоматизированной системы расчета размеров образца металла.
Автоматические средства измерения и контроля - неотъемлемая часть технологического процесса. Они должны управлять качеством продукции, которая выпускается, обеспечивать объективность измерений, а также повышать производительность работы.
Средства измерений составляют контрольно-измерительный модуль, связанный с общей системой управления и транспортом и со общей циклограммой работы.
К средствам измерения, которое осуществляет измерение и контроль размеров вне зоны обработка деталей, относят: измерительные преобразователи, приборы и приспособление, контрольно-сортировочные автоматы, измерительно-информационной и измерительно-комплектовочной системы.
Исходные сигналы средств измерений могут быть аналоговыми и дискретными. Аналоговые сигналы могут принимать в определенных границах любое значение, дискретные - имеют некоторое конечное значение, обусловленное квантованием за уровнем.
В зависимости от формы входного сигнала приборы разделяют на аналоговые и цифровые. В аналоговых приборах показания есть непрерывной функцией, и отсчитывается по шкале с помощью указателей. В цифровом приборе исходный сигнал имеет дискретное значение, которое состоит из целого числа элементарных квантов и закодированных в определенном алфавите, а его показание представленные в цифровой форме.
В зависимости от числа контролируемых параметров приборы могут быть одномерными и многомерными. Число контролируемых параметров, а также количество точек, подлежащих измерения, определяется характером работы детали в соединении. Поиск оптимального числа точек, которые измеряются, связанный с отклонением от геометрической формы рабочей поверхности детали и функциональных условий ее работы.
В гибком автоматическом производстве предпочтение отдают многомерным приборам, которые программируются и быстро перенастраиваются. В этом случае разрабатываются гаммы приборов, которые осуществляют измерение группы однотипных деталей.
Контрольно-сортировочные автоматы применяются в многосерийном и массовом производстве. Выпуск контрольных автоматов в последние годы сокращается. Их применение ограничивается контролем деталей сложной формы, собранных узлов (например, подшипников), а также комплексных показателей (например, шумового параметра зубчатых колес). Автоматы для многодиапазонной сортировки широко применяются при селективной сборке узлов.
Координатно-измерительные машины применяются для измерения деталей сложной формы и выпускаются с ручным управлением, с автоматической обработкой результатов измерения, а также с полностью автоматическим управлением, обработкой и регистрацией результатов измерения на машинах, которые печатают, и дисплеях. В особенности эффективно применение координатно-измерительных машин в гибких производственных системах.
Информационно-измерительной системы или комплексы служат для измерения, обработки результатов измерения и формирование измерительной информации с целью использование она для управление производством. Разновидностью таких комплексов есть информационно-комплектовочной системы, в который по результатам измерения машина определяет пар комплектных деталей, которые обеспечивают оптимальное функционирование соединение. Некоторые системы делают так называемую дуплексацию перед сборкой узлов. При этом измеряются детали, которые входят в размерную цепь, и автоматически вычисляются размеры прокладок, которые компенсируют.
Системы измерения и контроля могут быть установлены к технологическому оборудованию, после технологического оборудования и в конце технологического процесса обработки изделий.
Средства, установленные перед технологическим оборудованием, предотвращают попаданию на обработку деталей, которые могут привести к повреждению станка, или подают детали с оптимальным припуском.
При обработке высокоточных деталей наиболее частое осуществляются послеоперационные измерения, по результатам которых деталь направляется в одну из заданных групп или на дальнейшую обработку. При автоматическом производстве по результатам измерения детали выдаются команды на корректирование технологического процесса.
Приемочные измерения и контроль готовой продукции осуществляются в конце технологического цикла, как правило, в отдельных помещениях, где устанавливаются контрольно-сортировочные автоматы, координатно-измерительной машины, и информационно-комплектовочной системы.
При стабильном технологическом процессе ведутся выборочные измерения деталей и статистической обработки результатов измерений. Частота измерения и число деталей в выборке определяются степенью стабильности технологического процесса. При статистическом контроле очень эффективный метод группирования, предложенный И. Г. Фридлендером так как он уменьшает объем вычислительных операций.
Выборочный контроль более всего прогрессивный, тем не менее в многих случаях нужно измерение размеров каждой обработанной детали.
В том случае, если технологическое оборудование не может обеспечить заданное рассеяние размеров деталей, применяется многодиапазонная сортировка.
По степени автоматизации средства измерения подразделяются на ручные и механизированные, полуавтоматические и автоматические. В ручных средствах оператор вручную устанавливает деталь на измерительную позицию, визуально делает отсчет и вкладывает деталь в одну из заданных ячеек или устройств. В механизированных приборах и приспособлениях измерительная информация, как правило, обрабатывается автоматически, поступая на световые или другие устройства, которые регистрируют, а деталь устанавливается вручную. В автоматических средствах все операции транспортирования, измерения, обработки и регистрации измерительной информации целиком автоматизированные.
Подача деталей на автоматическое устройство осуществляется или под действием собственного веса, или принудительно с помощью транспортеров или манипуляторов. Автоматические средства с манипуляторами широко применяются в гибком автоматическом производстве, где их часто называют измерительными роботами или роботами-контроллерами.
В полуавтоматических средствах, как правило, не автоматизированная операция загрузки.
В зависимости от средства отображения измерительной информации приборы подразделяются на те, что показывают, что печатают и что пишут.
По средству передачи измерительной информации средства измерения классифицируются на средства с централизованной линией передачи сигналов измерительной информации и средства с индивидуальными линиями передачи сигналов измерительной информации.
Случайная погрешность измерения (средств измерений) - составной погрешности измерения (средств измерений), что изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные составные погрешности определяются числовыми характеристиками, которые описываются теорией возможностей. При измерении размеров более всего распространенные такие параметры оценки случайной погрешности: размах, обусловленный как наибольшая алгебраическая разность значений исходного сигнала при многократных измерениях одного и того же значения величины, которая измеряется, и среднеквадратичное отклонение.