Увеличение производственных мощностей предприятия за счет внедрения АСУ (стр. 9 из 16)

В СПИ используются информации: аналоговая, цифровая, аналогово-цифровая. Информацию можно представить индикационным способом: на динамических экранах, мнемосхемах, сигнальных табло, стрелочных и цифровых указателях. Показания указывающих и цифровых измерительных приборов считают измерительной индикацией, а представление информации на носителях (лентах, листах, круговых диаграммах) – регистрацией или документированием.

В СНК применяют средства индикации различной сложности, например сигнальные лампочки или бленкера и электронно-лучевые дисплеи с псевдообъемным представлением объекта наблюдения. Средства индикации должны обеспечивать воспроизведение значительного объема информации в удобном для восприятия виде при высокой скорости записи, стирании или обновления изображений.

Широкое применение в составе СПИ получили вычислительные устройства, которые позволяют строить двух- и трехмерные изображения объекта контроля в требуемом масштабе, выявить на изображении точки локализации дефектов и обозначить яркостным или цветным способом участки с наибольшими градиентами полей и излучений, характеризующих наличие дефектов или напряженные состояния.

Для проектирования СНК применяют системы автоматизированного проектирования, построенные на основе устройств электронной вычислительной техники.

ЭВМ широко используют для расчета топографии двумерных и трехмерных магнитных, электромагнитных, ультразвуковых, тепловых и других полей и ионизирующих излучений. Они позволяют наиболее точно определить и учесть влияние мешающих факторов. С их помощью можно рассчитать условия наилучшей помехоустойчивости аппаратуры и обеспечить максимальную точность измерений.

К числу наиболее типичных задач контроля, решаемых с помощью ЭВМ, относят анализ результатов контроля за предшествующий период времени, расчет параметров статистического контроля, в том числе границ рассортировки и объемов контроля, разработку экономических критерием статистического контроля, сбор, обработку и выдачу статистики брака в системы управления технологическими процессами, выявление наиболее опасных и повторяющихся причин возникновения брака.

При решении этих задач используют методы технико-экономической оптимизации. На основе зависимостей расчета экономической эффективности разрабатывают экономико-математическую модель СНК. Эта модель отражает изменение суммы приведенных затрат на создание и эксплуатацию контролируемого объекта в зависимости от изменений исследуемых основных параметров.

ЭВМ должны выполнять разнообразные функции: вырабатывать непрерывно поступающую информацию по специальным программам, сравнивать ее с данными, полученными в предшествующий период времени, хранить и оперативно выдавать необходимую информацию, решать задачи сопровождения.

Как указывалось выше, в нашем случае одним из контролируемых параметров является контроль зазора на шпиндельном подшипнике. Для этого будут применятся фотоимпульсные приборы. Их действие основано на применении развертки изображения для образования светового импульса, длительность которого определяется размером изделия. Преимуществом их является нечувствительность к изменению параметров воздушной среды, что особенно важно в тяжелых производственных условиях. Мы применим для нашего случая датчик фирмы Brown мод. Bovery (Швейцария). Он позволяет со скоростью 3 м/с контролировать диапазон зазора 50 – 650 мм при погрешности измерения 0,2 %. Тип сканатора – волоконно-оптическое кодирующее устройство.

Во втором же случае контролируемый параметр – это контроль дефектов поверхности. Применим в данном случае лазерные дефектоскопы SDB-20японской фирмы Takenaka. Эти дефектоскопы позволяют определить минимальный размер дефекта до 0,05 мм, что в нашем случае является вполне приемлемым. Принцип работы – использование оптического отражения бегущего светового пятна, свет лазера попадает на вибрационное зеркало, благодаря чему осуществляется развертка светового пятна по параболическому отражателю; при наличии поверхностных дефектов свет отражается от контролируемой поверхности и попадает на светопроводящее волокно, через которое проводится до фотоэлектронного умножителя.

7.4.2 Схема подключения датчиков к станку

К фотоэлектрическим приборам относятся такие приборы, в схеме которых используются в качестве преобразователей фотоэлементы.

В высокоточных приборах автоматического контроля фотоэлементы обычно работают в релейных схемах, крайне редко применяют измерительные системы, где с помощью фотоэлемента измеряется поток излучения, функционально связанный с размером контролируемого параметра. На рис. 7.4.2.1 показана принципиальная схема построения прибора, где измеряется световой поток, несущий информацию о размере детали. Световой поток от источника 1 через оптическую систему 2 и щелевую диаграмму 3 падает на фотоэлемент 4. щелевая диафрагма закрыта контролируемой деталью 6. таким образом, поток излучения, падающий на фотоэлемент, определяется размером детали. Этот поток вызывает определенный ток в микроамперметре 5.

рис. 7.4.2.1 Простейшая схема фотоэлектрического прибора

Низкая точность приборов, построенных по этой схеме, объясняется тем, что на результаты измерения влияют колебания яркости источника излучения, питающего напряжения, температуры и др. Эта схема также чувствительна и к постороннему излучению, падающему на элемент.

Формирование команд фотоэлектрических преобразователей осуществляется с помощью двух видов электрических схем: с непосредственным подключением электромагнитных реле к датчикам или через усилитель.

В схемах первого используются электромагнитные реле специального исполнения с определенным сопротивлением катушки. Принципиальная схема такого включения датчика представлена на рис. 7.4.2.2.

рис. 7.4.2.2 Принципиальная схема включения датчика

При срабатывании датчика Д (в самом простом случае фоторезистора) его сопротивление резко уменьшается, электрический ток в цепи возрастает, реле Р1 (Р2) срабатывает. Так как у датчиков чувствительность колеблется в значительных пределах, то для срабатывания всех реле при одинаковой засветке вводят переменное сопротивление R. В противном случае появится погрешность. Запоминание команды осуществляется через замыкающийся контакт К1. Ток на датчик Д подается с помощью контактов измерительного тока КИТ. Время срабатывания реле 60 мс, питание от сети напряжением 200-250 В.

В нашем случае схема подключения датчиков соответствует схеме, представленной на рис. 7. При замыкании контакта К1, поступает сигнал (через интерфейс RS 232) на ЭВМ, где он фиксируется в базе данных.

рис. 7.4.2.3. Схема подключения датчиков

Когда датчик Д1 не работает, напряжение смещения, подаваемое с делителя R2, R3, R4 и сопротивлений R1 и R5 на сетку лампы, запирает ее, - реле Р1 обесточено. При срабатывании датчика потенциал сетки резко изменяется, лампа открывается, возникает анодный ток, реле Р1 срабатывает (возник командный сигнал). Схема реле обеспечивает запоминание команды на определенное время благодаря питанию катушки электромагнитного реле через замыкающий контакт Р1 и контакт самопитания КСП. Таким образом, срабатывание электромагнитного реле используется для образования новой цепи питания этого же реле.

Раздел 7.5 Разработка базы данных в MicrosoftAccess

Для того чтобы получить полностью автоматизированную систему управления, нам необходимо разработать базу данных, в которой будет вестись учет состояния оборудования.

Система управления базой данных MicrosoftAccess позволяет вести учет данных. При этом существует возможность модификации и сортировки данных.

В нашем случае существует два возможных варианта использования СУБД:

1. Автоматическое внесение информации с датчиков, установленных на оборудовании в базу данных путем подключения электрической схемы к ЭВМ.

2. Ручное внесение информации с датчиков, установленных на оборудовании в базу данных путем плановых проверок показателей схемы и внесения лишь значений «+» или «-».

При создании базы данных будем руководствоваться принципом наименьших затрат и набольшей простотой. Это обусловлено тем, что обслуживающий персонал (в нашем случае – работники ремонтной службы) не являются профессиональными пользователями ЭВМ.

Первоначально создадим в MicrosoftAccess таблицу станков, с учетом установленных на них датчиков. Основным принципом работы данной базы данных является суммирование положительных значений состояния датчиков. При достижении определенного износа (например, 1000 положительных показаний) на дисплей выводится окно, в котором указывается «Рекомендуем плановый ремонт». Если же плановый ремонт не будет произведен, то датчик (или несколько датчиков) будет подавать отрицательный сигнал, при получении которого система будет подавать сигнал «Необходим ремонт!».