- •Автоматизация технологических процессов и производств
- •220200.62.1 – Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов практических занятий и контроля
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (объем 140 часов) Введение (4 часа)
- •Раздел 1. Автоматизация технологических процессов на базе локальных средств (28 часов)
- •1.1. Автоматизированный технологический процесс в машиностроении
- •1.2. Оборудование автоматизированных производств
- •1.3. Автоматизация процессов сборки
- •Раздел 2. Комплексная автоматизация производственных систем обработки (28 часов)
- •2.1. Гибкие производственные системы
- •2.2. Автоматизированные транспортно-складские системы
- •2.3. Система автоматического контроля гпс
- •Раздел 3. Моделирование работы технологических систем
- •3.2. Моделирование работы гпс
- •Раздел 4. Автоматизация подготовки информационного и программного обеспечения (16 часов)
- •4.1. Информационная подготовка автоматизированных производств
- •4.2. Автоматизированная разработка программного обеспечения процессов обработки изделий
- •Раздел 5. Автоматические линии (20 часов)
- •5.1. Автоматические линии последовательного действия
- •5.2. Автоматические линии параллельного действия
- •5.3. Автоматические линии последовательно-параллельного действия
- •Раздел 6. Интегрированные системы автоматизации и управления технологическими процессами, производствами и предприятиями (20 часов)
- •6.1. Основы построения интегрированных систем управления
- •6.2. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •6.3. Системы автоматизации управления предприятиями
- •Заключение (4 часа)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2 25 .5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.1. Практические занятия (очная форма обучения)
- •2.5.1.2. Практические занятия (очно-заочная форма обучения)
- •2.5.1.3. Практические занятия (заочная форма обучения)
- •2.5.2. Лабораторный практикум
- •2.5.2.1. Лабораторные работы (очная форма обучения)
- •2.5.2.2. Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •2.5.2.3. Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Методические указания к изучению дисциплины
- •Введение
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 1. Автоматизация технологических процессов на базе локальных средств
- •Тема 1.1. Автоматизированный технологический процесс в машиностроении
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.1
- •Тема 1.2. Оборудование автоматизированных производств
- •1.2.1. Управление технологическим оборудованием
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.2
- •Тема 1.3. Автоматизация процессов сборки
- •Вопросы для самопроверки по теме 1.3
- •Раздел 2. Комплексная автоматизация производственных систем обработки
- •Тема 2.1. Гибкие производственные системы
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.1
- •Тема 2.2. Автоматизированные транспортно-складские системы
- •Складские системы
- •Транспортные системы
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.2
- •Тема 2.3. Система автоматизированного контроля гпс
- •Система поддержания работоспособности гпм
- •Контроль состояния инструмента в гпм
- •Размерный контроль в гпс
- •Адаптивное управление процессом обработки
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.3
- •Тема 2.4. Автоматизированная система инструментального обеспечения
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.3
- •Тема 2.5. Автоматизированная система удаления отходов
- •Способы дробления стружки
- •Система стружкоудаления
- •Вопросы для самопроверки по теме 2.5
- •Раздел 3. Моделирование работы технологических систем
- •Тема 3.1. Моделирование процессов обработки резанием
- •Вопросы для самопроверки по теме 3.1
- •Тема 3.2. Моделирование работы гпс
- •3.2.1. Основные понятия и классификация систем массового обслуживания
- •3.2.2. Потоки заявок
- •3.2.3. Дисциплины обслуживания
- •3.2.4. Параметры и характеристики смо
- •3.2.5. Одноканальные смо с ограниченным количеством мест в очереди и терпеливыми заявками
- •3.2.6. Многоканальные смо с ограниченным количеством мест в очереди и с нетерпеливыми заявками
- •Вопросы для самопроверки по теме 3.2
- •Раздел 4. Автоматизация подготовки информационного и программного обеспечения
- •Тема 4.1. Информационная подготовка автоматизированных производств
- •Основные виды современной компьютерной графики
- •Вопросы для самопроверки по теме 4.1
- •4.2. Автоматизированная разработка программного обеспечения процессов обработки изделий
- •Передача данных на станок с чпу
- •Вопросы для самопроверки по теме 4.2
- •Раздел 5. Автоматические линии
- •Тема 5.1. Автоматические линии последовательного действия
- •Вопросы для самопроверки по теме 5.1
- •Тема 5.2. Автоматические линии параллельного действия
- •Вопросы для самопроверки по теме 5.2:
- •Тема 5.3. Автоматические и линии последовательно-параллельного действия
- •Вопросы для самопроверки по теме 5.3
- •Раздел 6. Интегрированные системы автоматизации и управления технологическими процессами, производствами и предприятиями
- •Тема 6.1. Основы построения интегрированных систем управления
- •Планирование производства
- •Диспетчирование
- •Оперативное управление
- •Вопросы для самопроверки по теме 6.1
- •Тема 6.2. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •Вопросы для самопроверки по теме 6.2
- •Тема 6.3. Системы автоматизации управления предприятиями
- •6.3.1. Информационная поддержка жизненного цикла продукта cals-технологии
- •Вопросы для самопроверки
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- •3.4. Технические средства обеспечения дисциплины
- •3.5. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •Лабораторная работа №1
- •Расчет уровня автоматизации технологического оборудования
- •Со средствами автоматизации
- •Цель работы
- •2. Содержание лабораторной работы
- •3. Порядок проведения лабораторной работы
- •3. Содержание лабораторной работы
- •Порядок выполнения работы
- •3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •4. Содержание отчета
- •3.6. Методические указания к проведению практических занятий
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Общие указания
- •1. Задание на курсовую работу и методические указания к ее выполнению.
- •2. Блок тестов текущего контроля.
- •3. Блок итогового контроля.
- •4.2. Задание на курсовую работу и методические указания к ее выполнению
- •4.2.1. Задание на курсовую работу
- •Маршрут перемещения элемента материального потока
- •4.2.2. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •4.3. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест №1 (по разделу 1)
- •Тест №2 (по разделу 2)
- •Тест №3 (по разделу 3)
- •Тест №4 (по разделу 4)
- •Тест №5 (по разделу 5)
- •Тест №6 (по разделу 6)
- •4.4. Итоговый контроль
- •4.4.1. Вопросы для подготовки к экзамену
- •Министерство образования и науки рф
- •Курсовая работа
- •Содержание
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
3. Порядок выполнения работы
1. По схеме гибкого автоматизированного участка с подвесной транспортной системой, приведенной на рис. 4, рассмотреть функции работы ГПМ со средствами автоматизации и техническими средствами, обеспечивающими функционирование ГПС.
2. Изучить работу ГПМ, средств автоматизации технологического оборудования и ГАУ, в состав которых входят: ГПМ на базе станков с ЧПУ мод. 16К20Ф3, 1720ПФ30, 1В340ПФ30; робот-манипулятор типа НЦ-31; устройства приема-выдачи; подвесной транспортный робот типа НЦ-32; АТСС; штабелер; монорельсовая подвесная система; системы приема-выдачи рольгангового (цепного) типа; секция для комплектации заготовок и настройки инструмента ГПМ.
3. Разработать алгоритм функционирования гибкого автоматизирован-ного участка с подвесной транспортной системой (рис. 2.1) в соответствии с выданным заданием (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Вариант |
Элемент материального потока/маршрут |
1 |
Заготовка со склада на ГПМ 1 |
2 |
Заготовка с ГПМ 1 на ГПМ 2 |
3 |
Деталь с ГПМ 2 на склад |
4 |
Стружка с ГПМ 1 на склад |
5 |
Инструмент из секции настройки инструмента на ГПМ 1 |
6 |
Заготовка со склада на ГПМ 3 |
7 |
Заготовка с ГПМ 2 на ГПМ 3 |
8 |
Деталь с ГПМ 3 на склад |
9 |
Стружка с ГПМ 1 на склад |
10 |
Инструмент из секции настройки инструмента на ГПМ 3 |
На рис. 4 приведена схема ГАУ для обработки деталей типа “тел вращения”. Участок состоит из четырех ГПМ: двух со станками 1 мод. 16К20Ф3, одного со станком 2 мод. 1720ПФ30 и одного со станком 3 мод. 1В340ПФ30. Каждый станок оснащен роботом-манипулятором 4 типа НЦ-31, который встраивается на корпус станка, а также устройством приема-выдачи 5 и конвейером для удаления стружки 12 в тару стружки 13. Устройство приема-выдачи 5 имеет возможность обслуживаться как приставочным роботом-манипулятором 4, так и подвесным транспортным роботом 6 типа НЦ-32.
Все компоненты, обеспечивающие автоматизацию ГПМ, имеют собственные системы управления и связаны с ЭВМ станков. Связь накопителей ГПМ в АТСС 7 осуществляется штаблером 8 складской системы посредством подвесной монорельсовой системы 9 и системы приема-выдачи 10 рольгангового (или цепного) типа. ГАУ оснащен секцией 11, предназначенной для комплектации заготовок и настройки инструмента.
Разработать циклограмму последовательности перемещения элемента материального потока по участку.
Циклограмма последовательности работы механизмов и узлов оборудования, входящего в состав комплекса, является практически алгоритмом его работы и служит исходной информацией для создания системы управления всем участком. Следует отметить отсутствие необходимости включать в циклограмму все механизмы комплекса, так как многие группы механизмов управляются самостоятельно от своих систем управления.
Например, из всех механизмов станка в циклограмму следует включить механизм зажима детали, привод главного движения, ограждение. Работу позиционных промышленных роботов можно описать положением схвата в основных точках позиционирования, т.е. в точках зажима и разжима схвата. Циклограмму роботов с цикловой системой управления лучше строить для отдельных степеней подвижности.
Главная особенность циклограмм последовательности состоит в том, что она не временная, а потактовая. Каждый такт циклограммы отражает новое положение механизмов автоматической системы, при этом соблюдается строгая последовательность их срабатывания от такта к такту.
Для удобства составления циклограммы, весь комплекс следует разбить на модули, а последние, в свою очередь, на отдельные виды оборудования. В результате анализа построенной циклограммы даются рекомендации для разработки системы управления автоматическим комплексом и проектируется ее структурная схема. Рисунок структурной схемы системы управления дополняется необходимыми подписями, а также пояснительным текстом с описанием составных элементов и информационных связей между ними.