Интегрированная АСУ производством изделий из композиционных материалов

Анализ производства изделий из КМ как объекта автоматизации по­зволяет выделить ряд особенностей, существенно влияющих на методологию разработки АСУ. К ним относят: многокомпонентность, частая смена рецеп­туры и номенклатуры изделий (вследствие появления новых материалов матрицы и наполнителей), мелкосерийность, высокая себестоимость готовой продукции, дискретно-непрерывный характер большинства технологических процессов.

Интегрированная АСУ производством изделий из КМ позволяет ре­шать с помощью оператора задачи автоматизации научных исследований свойств материалов и качества готовой продукции, проектирования изделий и режимов их изготовления, управления технологическими процессами. Та­кая интегрированная АСУ (ИАСУ) состоит из трех подсистем с общей ин­формационной базой с совместимыми техническими и программными сред­ствами.

Подсистема САПР служит для автоматизированного принятия реше­ния по выбору компонентов, геометрических показателей изделия, парамет­ров и программ их изменения.

В роли критериев качества проектируемых изделий выступают несу­щая способность, предельная адгезионная прочность, максимальный уровень напряжений, продолжительность изготовления и т.п. За управления прини­мают физико-химические свойства компонентов, геометрические параметры конструкции и некоторые координаты технологического режима изготовле­ния изделий.

Затем в диалоговом режиме производят выбор компонентов, «сборку» изделия и технологического режима изготовления (с учетом требований ТЗ на изделие).

Подсистема АСУ ТП производства изделия из КМ выполняет функ­ции:

—сбор и регистрацию данных о технологических процессах;

—регулирование выходных координат объектов автоматизации:

—реализацию управляющих воздействий;

—оперативную проверку адекватности и адаптации выбранных моде­лей, используемых в задачах оперативного управления.

На этом этапе получают информацию об основных проектных харак­теристиках изделия, заданные фактические режимы изготовления, а также данные о свойствах собственно КМ и изделия из него.

Подсистема АСНИ выполняет построение оптимальных планов прове­дения лабораторных исследований по изучению свойств материалов, обра­ботку результатов экспериментов, оценку качества изделия.

В производстве изделий из КМ находят применение АСУ, формируе­мые из рассмотренных выше подсистем в том или ином сочетании.

Широкое применение интегрированных АСУ позволит решать в крат­чайшие сроки задачи создания с минимальными затратами технологий по производству изделий с заданными характеристиками.

На первом этапе проводят экспериментальные и научные исследования в лабораторных условиях для построения математических моделей физико-химических процессов при формировании КМ. Эти модели лежат в основе процедур проектирования, составляющих второй этап производства изделий из КМ.

При удовлетворении критериев качества проектных решений условиям работоспособности переходят к этапу собственно получения изделий, т.е. к реализации проекта. При необходимости — выполняют корректировку.

На четвертом этапе полученное изделие подвергают контролю качест­ва с помощью разрушающих и неразрушающих методов.

По результатам испытаний принимают решение о необходимости формирования проектно-технологической документации на производство данного вида изделий.

Практическая часть

Решение задач сводится к выбору приборов, преобразователей и со­ставлению функциональной схемы автоматизации всего технологического процесса.

В зависимости от выбранных параметров, являющихся определяющи­ми в обеспечении нормального проведения технологического процесса, про­изводят выбор соответствующих приборов, исполнительных механизмов, преобразователей и размещение их по месту.

Затем составляют общую функциональную схему автоматизации, спе­цификацию используемых приборов, составляют описание схемы.

По завершении составления схемы автоматизации производят увязку выбранных приборов, предназначенных для регистрации, регулирования или управления, с основной технологической схемой технологического процесса производства изделий (или их составных частей) из ВКМ.

В текстовой части пояснительной записки приводят аргументирован­ное обоснование разработанной технологической схемы процесса.

Описание схемы автоматизации и выполнение графической части по данному практическому занятию производят в соответствии с ГОСТ.

Как и на предыдущих занятиях, результаты выполненной работы должны быть защищены разработчиками на практическом занятии.

Контрольные вопросы

1.Цель и задачи занятия.

2.Классификация измерительных устройств по назначению и роду ис­пользуемой энергии.

3.Процесс измерения и система единиц измерения.

4.Образцовые, рабочие и измерительные приборы.

5.Приборы для измерения температуры, давления, уровня и расхода.

6.Элементы и системы автоматических устройств.

7.Автоматические системы управления и регулирования.

8.Автоматические системы управления технологическими процесса­ми.

9.Структура и алгоритмы АСУ ТП.

10.Технологическая схема технологического процесса.

11.Элементы интегрированной АСУ.

7. СПРОЕКТИРОВАТЬ (РЕКОНСТРУИРОВАТЬ)