Контроля и диагностирования

Структура и принципы функционирования систем

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ В ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ

Контрольные вопросы

1. Пречислите существующие методы измерения линейных размеров с помощью лазерных систем?

2. В чем отличие лазерных систем с «продольной наводкой» и «поперечной наводкой»

3. Какие способы используются для температурной компенсации лазерных систем?

4. Какие недостатки существуют в лазерной измерительной системе, работающей по принципу «лучевой скобы»?

Система автоматического контроля относится к важ­нейшей подсистеме гибких производственных систем (ГПС), обеспечивающей: 1) требуемое качество продук­ции путем своевременного представления информации о параметрах заготовок, инструмента и оснастки; 2) под­держание в работоспособном состоянии автоматических комплексов путем диагностирования технических средств (станков с ЧПУ, промышленных роботов, тран-спортно-накопительной системы, вычислительной тех­ники и программного обеспечения). Система автомати­ческого контроля - необходимый элемент без­людной технологии, который позволяет добиваться максималь­ной эффективности ГПС.

По воздействию на объект контроль может быть прямой и косвенный, активный и пассивный. К пер­спективным следует отнести методы активного контроля в зоне обработки, позволяющие исключить появление брака с помощью своевременного введения корректи­рующих воздействий.

Алгоритм контроля любого параметра включает сле­дующие этапы: восприятие, идентификация (распознавание), измерение (сравнение с мерой), сравнение с нор­мой, принятие решения.

В типовой структуре системы автоматического кон­троля применительно к ГПС можно выделить три уров­ня (рис. 9.1).

Верхний уровень обеспечивает общий контроль рабо­ты совокупности гибкого производственного модуля (ГПМ) для координации взаимодействия (АУ) с выдачей необходимой информации на пульт управления. Управ­ляющий вычислительный комплекс (УВК) верхнего уровня обрабатывает и обобщает информацию с ниже­стоящего уровня, контролирует качество материалов, инструмента и продукции, осуществляет самоконтроль.

Рис. 9.1. Типовая структура автоматического кон­троля в ГПС

УВК среднего уровня осуществляет контроль за ра­ботой ГПМ с набором автоматических устройств (АУ) и подает на верхний уровень обобщающую информацию о свойствах, техническом состоянии объектов и составных частей модуля, включая параметры технологической среды.

В состав УВК входят мини- или микро-ЭВМ, средства сопряжения с удаленными терминалами и локальной сетью ЭВМ.

На нижнем уровне выполняется контроль предметов обработки (ПрОб) и технологического состояния элемен­тов АУ с представлением информации в систему тех­нического обслуживания для прогнозирования посте­пенных отказов инструментов и оборудования (рис. 9.2).

Рис. 9.2. Системы контроля нижнего уровня

Элементы АУ - управляющий орган, передаточное звено, исполнительный орган - являются объектами контроля. Средства контроля определяются спецификой компонентов ГПМ и содержат различные датчики (касания, усилия, позиционирования), устройства со­пряжения с датчиками и исполнительными механизма­ми.

Процесс измерения параметров контролируемого объекта может быть разнесен в пространстве и во времени, например, одна часть параметров измеряется взоне обработки, другая - вне рабочей зоны.

К основным принципам пооперационного контроля относятся; принцип недоверия (перепроверки), когда все параметры контролируются на входе последующей опе­рации; принцип уточнения, когда на входе контролиру­ется часть определяющих качество параметров; принцип доверия, когда контроль параметров на входе следую­щей операции исключается. Для систем уровня ГПС наиболее приемлем контроль по принципу доверия с одновременной оптимизацией числа контрольных опе­раций в целом.

Важнейшая задача эксплуатационного контроля - поддержание работоспособного состояния объ­ектов ГПС путем своевременного распознавания отказов и устранения причин их появления с целью предупреж­дения аварийных ситуаций, которые могут повлечь за собой тяжелые последствия. Указанная задача относится к области технического диагностирования. Процедура диагностирования объекта включает два этапа: проверку его работоспособности и поиск дефекта.

По характеру взаимодействия объекта и технических средств можно выделить методы функционального и тестового диагностирования.

Метод функционального диагностирования основан на наблюдении за функционированием объекта (когда на него поступают только рабочие воздействия) и оценке его состояния по диагностическим показателям. В ка­честве признаков при функциональном диагностирова­нии могут быть использованы: уровень шумов или виб­рации, величина потребляемой энергии, время выполне­ния отдельных циклов и т.д.

Метод тестового диагностирования предусматривает формирование специального воздействия, который сти­мулирует у объекта реакции, сравниваемые с эталонны­ми. Роль стимулирующего воздействия выполняют сту­пенчатые, гармонические или более сложные сигналы.

В качестве диагностических показателей могут быть использованы параметры динамических звеньев, коэффициенты уравнений, обобщенные параметры. При кон­троле по характеристикам объекта используются стати­ческие (например статическая погрешность системы) и динамические характеристики (временные или частот­ные). При идентификации объекта методом информаци­онных автоколебаний обычно используются следующие параметры колебаний: амплитуда, частота, форма сиг­нала. Типовой алгоритм системы поддержания работо­способности объекта включает несколько этапов: сбор информации, оценку информации и выявление отклоне­ний от нормы, определение причины отклонения, при­нятие решения и выработку корректирующего воздей­ствия, ввод корректирующего воздействия с целью лик­видации обнаруженных отклонений.

Дата добавления: 2014-01-07