Ce poți găti din calmar: rapid și gustos

Automatizare și simulare proces tehnologic

1 AUTOMATIZAREA PROCESULUI

Automatizarea este o direcție în dezvoltarea producției, caracterizată prin eliberarea unei persoane nu numai de eforturile musculare de a efectua anumite mișcări, ci și de controlul operațional al mecanismelor care efectuează aceste mișcări. Automatizarea poate fi parțială sau complexă.

Automatizarea complexă se caracterizează prin execuția automată a tuturor funcțiilor pentru a desfășura procesul de producție fără intervenția umană directă în funcționarea echipamentului. Responsabilitățile unei persoane includ configurarea unei mașini sau a unui grup de mașini, pornirea acestuia și monitorizarea acestuia. Automatizarea este cea mai înaltă formă mecanizare, dar în același timp aceasta este o nouă formă de producție, și nu o simplă înlocuire a muncii manuale cu muncă mecanică.

Odată cu dezvoltarea automatizării, roboții industriali (IR) sunt din ce în ce mai folosiți, înlocuind o persoană (sau ajutându-l) în zone cu condiții de muncă periculoase, nesănătoase, dificile sau monotone.

Robot industrial – manipulator automat reprogramabil aplicatii industriale. Caracteristicile PR sunt controlul automat; capacitatea de a reprograma rapid și relativ ușor, capacitatea de a efectua acțiuni de muncă.

Este deosebit de important ca PR să poată fi folosit pentru a efectua lucrări care nu pot fi mecanizate sau automatizate prin mijloace tradiționale. Cu toate acestea, PR este doar unul dintre multele mijloace posibile de automatizare și simplificare procesele de productie. Ele creează premisele pentru trecerea la un nivel calitativ nou de automatizare - crearea de sisteme automate de producție care funcționează cu intervenție umană minimă.

Unul dintre principalele avantaje ale PR este capacitatea de a trece rapid pentru a îndeplini sarcini care diferă în ordinea și natura acțiunilor de manipulare. Prin urmare, utilizarea PR este cea mai eficientă în condițiile schimbărilor frecvente ale instalațiilor de producție, precum și pentru automatizarea forței de muncă manuale slab calificate. La fel de importantă este asigurarea unei schimbări rapide linii automate, precum și asamblarea și punerea lor în funcțiune în timp scurt.

Roboții industriali fac posibilă automatizarea nu numai a operațiunilor de bază, ci și a celor auxiliare, ceea ce explică interesul în continuă creștere față de aceștia.

Principalele premise pentru extinderea utilizării PR sunt următoarele:

creșterea calității produselor și a volumului producției acestora cu un număr constant de muncitori datorită reducerii timpului necesar pentru finalizarea operațiunilor și asigurării unui mod constant „fără oboseală”, creșterea raportului de schimbare a echipamentelor, intensificarea existentei și stimularea creării. de noi procese și echipamente de mare viteză;

modificarea condițiilor de muncă ale lucrătorilor prin eliberarea acestora de munca necalificată, monotonă, grea și periculoasă, îmbunătățirea condițiilor de siguranță, reducerea pierderii timpului de muncă din cauza accidentelor de muncă și a bolilor profesionale;

economisire forta de muncași eliberarea lucrătorilor pentru a rezolva problemele economice naționale.

1.1 Construcția și calculul circuitului model „plumb rigid – gaură pentru placa de circuit imprimat”.

Un factor esențial în implementarea procesului de asamblare este asigurarea asamblabilității modulului electronic. Asamblarea depinde în majoritatea cazurilor de precizia poziționării și de efortul necesar pentru asamblarea elementelor structurale ale modulului, precum și de parametrii de proiectare și tehnologici ai suprafețelor de împerechere.

În cazul în care un cablu rigid este introdus în orificiul plăcii, se pot distinge următoarele tipuri de contact caracteristice ale elementelor de împerechere:

trecere de ieșire fără contact prin orificiu;

contact de tip zero atunci când capătul cablului atinge teșirea găurii;

contact de primul tip, când capătul plumbului atinge suprafața laterală a găurii;

contact de al doilea tip, atunci când suprafața laterală a cablului atinge marginea teșirii găurii;

contact de al treilea tip, când capătul plumbului atinge suprafața laterală a găurii, iar suprafața plumbului atinge marginea teșirii găurii.

Sunt acceptate ca criterii de clasificare pentru identificarea tipurilor de contact: modificarea reacției normale la punctul de contact; forța de frecare; forma liniei elastice a tijei.

Funcționarea fiabilă a capului de reglare este influențată semnificativ de toleranțele elementelor individuale. În procesele de poziționare și deplasare, apare un lanț de toleranțe, care în cazuri nefavorabile poate duce la o eroare la instalarea ERE, ducând la montaj de proastă calitate.

Asamblabilitatea produsului depinde astfel de trei factori:

parametrii dimensionali și de precizie ai suprafețelor de împerechere a componentelor produsului;

parametrii dimensionali și de precizie ai suprafețelor de împerechere a elementului de bază al produsului;

parametrii de poziţionare dimensionali şi de precizie organ executiv cu componenta amplasată în el.

Să luăm în considerare cazul unui contact de tip zero, a cărui diagramă este prezentată în Figura 1.1.

M G

R G

R F l

Figura 1.1 – Diagrama de proiectare a unui contact de tip zero.

Date inițiale:

F – forța de asamblare îndreptată de-a lungul capului;

f – coeficientul de frecare;

Rg – reacția capului de asamblare, perpendiculară pe mișcarea acestuia;

N – reacție normală generatoarei teșiturii;

Mg – momentul încovoietor față de capul de montaj;

1.2 Proiectarea dispozitivului de prindere

Dispozitivele de prindere (GD) ale roboților industriali sunt folosite pentru a apuca și ține obiecte pentru a fi manipulate într-o anumită poziție. La proiectarea dispozitivelor de prindere se ține cont de forma și proprietățile obiectului care se apucă, de condițiile procesului tehnologic și de caracteristicile echipamentului tehnologic utilizat, ceea ce determină varietatea dispozitivelor de prindere existente ale PR. Cele mai importante criterii atunci când se evaluează alegerea dispozitivelor de prindere sunt adaptabilitatea la forma obiectului prins, precizia prindere și puterea de prindere.

În clasificarea dispozitivelor de prindere ale încărcătorului, caracteristicile care caracterizează obiectul de captare, procesul de captare și ținere a obiectului, procesul tehnologic în care este servit, precum și semnele care reflectă caracteristicile structurale și funcționale și baza de proiectare a acestuia. încărcătorul sunt selectați ca cele de clasificare.

Factorii asociați cu obiectul de prindere includ forma obiectului, masa acestuia, proprietățile mecanice, raportul de aspect, proprietățile fizice și mecanice ale materialelor obiectului și starea suprafeței. Masa obiectului determină forța de prindere necesară, adică. capacitatea de încărcare a PR și vă permite să selectați tipul de unitate și baza de design a încărcătorului; starea suprafeței obiectului determină materialul fălcilor cu care trebuie echipată memoria; forma obiectului și raportul dintre dimensiunile acestuia influențează și alegerea designului încărcătorului.

Proprietățile materialului obiectului influențează alegerea metodei de captare a obiectului, gradul necesar de detectare a memoriei, posibilitatea reorientării obiectelor în procesul de captare și transportare a acestora în poziția tehnologică. În special, pentru un obiect cu un grad ridicat de rugozitate a suprafeței, dar nerigid proprietăți mecanice, este posibil să se utilizeze doar un element de strângere „moale” echipat cu senzori pentru determinarea forței de strângere.

Varietatea dispozitivelor de memorie adecvate pentru rezolvarea unor probleme similare, precum și numărul mare de caracteristici care le caracterizează diferitele caracteristici de design și tehnologia, nu permit construirea unei clasificări pe un principiu pur ierarhic. Roțile dințate se disting în funcție de principiul de funcționare: apucare, susținere, ținere, capabile de a muta un obiect, centrare, bazare, fixare.

În funcție de tipul de control, dispozitivele de memorie sunt împărțite în: necontrolate, comandă, hard-coded, adaptive.

Pe baza naturii atașării la mâna PR, toate amintirile sunt împărțite în: neînlocuibile, înlocuibile, cu schimbare rapidă, potrivite pentru schimbarea automată.

Toate dispozitivele de prindere sunt conduse de un dispozitiv special - o unitate.

Un antrenament este un sistem (electric, electromecanic, electropneumatic etc.) conceput pentru a antrena actuatoarele mașinilor automate tehnologice și de producție.

Funcții principale de acționare: forță (putere, cuplu), viteză (set de viteze, interval de viteză); capacitatea de a menține o anumită viteză (forță, cuplu) în condiții de sarcină în schimbare; viteza, complexitatea designului; eficienta, cost, dimensiuni, greutate.

Cerințe de bază pentru unități. Unitatea trebuie să:

1) să respecte toate caracteristicile principale ale specificațiilor tehnice date;

2) permite controlul automat de la distanță electric;

3) să fie economic;

4) au masa redusa;

5) asigurați o coordonare simplă cu sarcina.

După tipul de energie electrică utilizată, acţionarea se disting: electrice, pneumatice, hidraulice, mecanice, electromecanice, combinate.

Acționările pneumatice folosesc energia aerului comprimat cu o presiune de aproximativ 0,4 MPa, obținută din rețeaua pneumatică de atelier printr-un dispozitiv de preparare a aerului.

1.2.1 Specificații tehnice pentru proiectarea dispozitivului

La scenă termenii de referință se determină și se întocmește soluția optimă structurală și de amenajare cerințe tehnice la echipament:

1) denumirea și domeniul de aplicare – dispozitiv pentru instalarea electronicii electrice pe o placă de circuit imprimat;

2) baza de dezvoltare - atribuirea pentru CCP;

3) scopul si scopul echipamentului este cresterea nivelului de mecanizare si automatizare a functionarii tehnologice;

4) surse de dezvoltare - folosind experiența introducerii echipamentelor tehnologice în industrie;

5) cerințe tehnice:

a) numărul de trepte de mobilitate este de cel puțin 5;

b) capacitatea maximă de încărcare, N 2,2;

c) forta statica la punctul de functionare al echipamentului, N nu mai mult de 50;

d) timpul dintre defecțiuni, ore, nu mai puțin de 100;

e) eroare absolută de poziţionare, mm +0,1;

f) viteza de deplasare cu sarcina maxima, m/s: - pe o traiectorie libera nu mai mare de 1; - de-a lungul unei căi drepte nu mai mult de 0,5;

g) spațiul de lucru fără echipament este sferic cu raza de 0,92;

h) actionare pneumatica a dispozitivului de prindere;

6) cerințe de siguranță GOST 12.1.017-88;

7) perioada de rambursare 1 an.

1.2.2 Descrierea proiectării și principiului de funcționare a robotului industrial RM-01

Robotul industrial (IR) RM-01 este folosit pentru a efectua diverse operațiuni de pliere, montare, sortare, ambalare, încărcare - descărcare, sudare cu arc etc. Vedere generală Robotul este prezentat în Figura 1.2.

Figura 1.2 – Robot industrial RM-01

Robotul manipulator are șase etape de mobilitate. Legăturile manipulatorului sunt conectate între ele folosind articulații care imită articulația cotului sau umărului uman. Fiecare legătură a manipulatorului este antrenată de un motor electric individual DC printr-o cutie de viteze.

Motoarele electrice sunt echipate cu frâne electromagnetice, ceea ce vă permite să frânați în mod fiabil legăturile manipulatorului atunci când alimentarea este oprită. Acest lucru asigură siguranța întreținerii robotului, precum și capacitatea de a muta legăturile acestuia înăuntru modul manual. PR RM-01 are un sistem de control poziție-contur, care este implementat de sistemul de control cu microprocesor SPHERE-36, construit pe un principiu ierarhic.

„SPHERE-36” are două niveluri de control: superior și inferior. La nivelul superior sunt rezolvate următoarele sarcini:

Calculul algoritmilor de planificare a traiectoriei de mișcare a prinderii manipulatorului și pregătirea programelor de mișcare pentru fiecare dintre legăturile sale;

Procesarea logică a informațiilor despre starea dispozitivului care alcătuiește complexul robotic și acordul de a lucra ca parte a complexului robotic;

Schimb de informații cu un computer de nivel superior;

Modul interactiv de operare al operatorului folosind un terminal video și tastatură;

Citire-scriere, stocare pe termen lung a programelor folosind unitatea flotantă;

Modul manual de control al manipulatorului folosind un panou de control manual;

Diagnosticarea funcționării sistemului de control;

Calibrarea poziției legăturilor manipulatorului.

La nivelul de control inferior, sarcinile de procesare a mișcărilor specificate de către verigile manipulatorului, care sunt formate la nivelul superior, sunt rezolvate. Pozițiile de programare sunt elaborate la parametri specificați (viteză, accelerație) folosind module electromecanice digitale care antrenează legăturile manipulatorului. Sistemul de control este format din următoarele dispozitive: unitate centrală de procesare (CPM); RAM; ROM; un modul de intrare analogic (MAV), unde sunt furnizate semnale de la senzorii potențiometrici grosieri de poziție de calcul; modul de interfață serială (SIM); modul de intrare/ieșire (IOM); modul de comunicare (MC).

Schimb de informații între module nivel superior efectuate folosind coloana vertebrală a sistemului.

Nivelul inferior de management are:

Module de procesor de unitate (MPM);

Module de control al conducerii (MCM).

Numărul de module MPP și MUP corespunde numărului de legături manipulatoare și este egal cu 6. MPP-ul este conectat la modulul de comunicație folosind autostrăzile de sistem. Motoarele electrice ale legăturilor manipulatorului sunt controlate cu ajutorul convertoarelor de lățime a impulsului tranzistorului (PWC), care fac parte din unitatea de alimentare (PSU). MCP se bazează pe microprocesorul K1801 și are:

Procesor cu un singur cip;

Registrul inițial de pornire;

RAM de sistem, capacitate 3216 – cuvinte biți; ROM de sistem, cu o capacitate de cuvinte de 2x16 biți;

ROM rezident cu o capacitate de cuvinte de 4x16 biți;

Temporizator programabil.

Performanța MCP este caracterizată de următoarele date:

Însumarea cu mijloace de adresare a registrului – 2,0 µs;

Însumarea cu mijloace mediocre de adresare a registrului – 5,0 µs;

Înmulțirea punctului fix – 65 µs.

Panoul de operare este conceput pentru a efectua operații pe și în afara PR, pentru a selecta modurile de funcționare ale acestuia.

Elementele principale ale panoului sunt:

Întrerupător de alimentare (NETWORK);

Buton de oprire de urgență (URGENȚĂ). Rețeaua de alimentare se oprește atunci când este apăsat butonul. Butonul este readus în poziția inițială prin rotirea lui în sensul acelor de ceasornic;

Buton de alimentare al sistemului de control (CK1);

Buton de oprire a sistemului de control (CK0);

Butonul de pornire (DRIVE 1). La apasarea unui buton
puterea de antrenare este pornită și, în același timp, frânele electromagnetice ale motoarelor sunt deblocate;

Acționează butonul de oprire (DRIVE 0);

Comutator de selectare a modului. Are trei poziții ROBOT, STOP, RESTART. În modul ROBOT sistemul funcționează normal. În modul STOP, execuția programului se va opri la sfârșitul pasului de linie.

Mutarea comutatorului în modul ROBOT va continua execuția programului până la începutul pasului următor. Modul RESTART este folosit pentru a reporni execuția unui program utilizator de la primul pas;

Buton de pornire automată (AUTOSTART). Apăsarea butonului pornește sistemul astfel încât robotul să înceapă să execute programul fără a lansa comenzi de la tastatură. Butonul este apăsat după ce alimentarea SC este pornită. Modul este activat după pornirea DRIVE 1.

Panoul de control manual este folosit pentru a poziționa manipulatorul în timpul predării și programării. Telecomanda oferă 5 moduri de funcționare:

Controlul computerizat al manipulatorului (COMP);

Control manual în sistemul principal de coordonate (LUME);

Control manual al gradelor de mobilitate (JOINT);

Control manual în sistemul de coordonate a sculei (TOOL);

Dezactivarea unităților de măsurare a mobilității (GRATIS).

Modul selectat este identificat printr-un semnal luminos.

Viteza de mișcare a manipulatorului este reglată folosind butoanele „SPEED”, „+”, „-” Pentru a comprima și decomprima dispozitivul de prindere al manipulatorului, utilizați butoanele „ÎNCHIS” și „DESCHIS”.

Butonul „STER” este folosit pentru a înregistra coordonatele punctelor atunci când specificați o cale de mișcare. Butonul „STOP”, situat la capătul panoului de control manual, are scopul de a întrerupe execuția programului prin oprirea alimentării unităților. Folosit pentru a opri mișcarea în situații normale. Butonul „OFF” are același scop ca și butonul „STOP”. Diferența este că alimentarea unităților manipulatorului nu este oprită.

Mișcarea articulațiilor manipulatorului folosind panoul de control manual se realizează în trei moduri: JOINT, WORLD și TOOL.

În modul JOINT (selectat de butonul corespunzător de pe panoul de control), utilizatorul poate controla direct mișcarea legăturilor individuale ale manipulatorului. Această mișcare corespunde perechilor de butoane „-” și respectiv „+”, pentru fiecare verigă a manipulatorului (adică coloană, umăr, cot și trei mișcări de prindere).

În modul WORLD, fixarea reală este efectuată în raport cu sistemul de coordonate principal și mișcarea în anumite direcții ale acestui sistem (X, Y, Z, respectiv).

Trebuie remarcat faptul că lucrul în modul WORLD poate fi efectuat la viteze mici pentru a împiedica robotul să intre în spațiul robotului în limita mâinii. De asemenea, menționăm că mișcarea este asigurată automat folosind toate părțile manipulatorului simultan.

Modul TOOL oferă mișcare în sistemul de coordonate activ.

Indicatorul de linie pe 12 biți este conceput pentru a afișa informații despre modurile de funcționare și erori:

NOKIA AOX - apare pentru scurt timp la pornire;

ARMPWROFF - alimentarea dispozitivelor de manipulare este oprită;

MOD MANUAL - permite controlul robotului din panoul de control;

MOD COMP - manipulatorul este controlat de calculator;

LIMIT STOR - articulația este mutată în poziția extremă;

PREA ÎNCHIS - punctul dat este foarte aproape de manipulator;

FAR LLP - punctul specificat este în afara zonei de lucru a robotului;

TEACH MOOE - Modul TEACH este activat, manipulatorul se deplasează pe traiectorii arbitrare;

MOD STEACH - este activat modul TEACH-S, manipulatorul se deplasează pe traiectorii drepte;

EROARE - butoanele de pe panoul de control manual sunt apăsate simultan, ceea ce formează o operație inacceptabilă etc.

În plus, indicatorul vitezei selectate cu această codificare:

1 element iluminat - viteza sculei ≈ 1,9 mm/s;

2 elemente iluminate - viteza sculei ≈ 3,8 mm/s;

3 elemente iluminate - viteza sculei ≈ 7,5 mm/s;

4 elemente iluminate - viteza sculei ≈ 15,0 mm/s;

5 elemente iluminate - viteza sculei ≈ 30 mm/s;

6 elemente iluminate - viteza sculei ≈ 60 mm/s;

7 element iluminat - viteza sculei ≈ 120 mm/s;

8 elemente iluminate - viteza sculei ≈ 240 mm/s.

Mai jos este un exemplu de program de control PR RM-01 pentru forarea găurilor pentru montarea la suprafață a ERE:

G04 Fișier: SVETOR~1.BOT, joi, 01 decembrie 21:35:19 2006*

G04 Sursa: P-CAD 2000 PCB, Versiunea 10.15.17, (C:\DOCUME~1\Shepherd\WORKERS~1\SVETOR~1.PCB)*

Format G04: Format Gerber (RS-274-D), ASCII*

G04 Opțiuni de format: Poziționare absolută*

G04 Suprimare lider-zero*

G04 factor de scară 1:1*

G04 NU interpolare circulară*

G04 Unități de milimetri*

G04 Format numeric: 4,4 (XXXX.XXXX)*

G04 G54 NU este folosit pentru schimbarea diafragmei*

G04 Opțiuni fișier: Offset = (0,000 mm, 0,000 mm)*

G04 Dimensiunea simbolului forajului = 2,032 mm*

G04 Pad/Găuri de trecere*

G04 Conținutul fișierului: Pad-uri*

G04 Fără desemnatori*

G04 Fără simboluri de foraj*

G04 Descrieri deschidere*

G04 D010 EL X0,254 mm Y0,254 mm H0,000 mm 0,0 grade (0,000 mm, 0,000 mm) DR*

G04 „Elipse X10.0mil Y10.0mil H0.0mil 0.0deg (0.0mil,0.0mil) Draw”*

G04 D011 EL X0,050 mm Y0,050 mm H0,000 mm 0,0 grade (0,000 mm, 0,000 mm) DR*

G04 „Elipse X2.0mil Y2.0mil H0.0mil 0.0deg (0.0mil,0.0mil) Draw”*

G04 D012 EL X0,100 mm Y0,100 mm H0,000 mm 0,0 grade (0,000 mm, 0,000 mm) DR*

G04 „Elipse X3.9mil Y3.9mil H0.0mil 0.0deg (0.0mil,0.0mil) Draw”*

G04 D013 EL X1.524mm Y1.524mm H0.000mm 0.0deg (0.000mm, 0.000mm) FL*

G04 „Elipse X60.0mil Y60.0mil H0.0mil 0.0deg (0.0mil,0.0mil) Flash”*

G04 D014 EL X1.905mm Y1.905mm H0.000mm 0.0deg (0.000mm, 0.000mm) FL*

G04 „Elipse X75.0mil Y75.0mil H0.0mil 0.0deg (0.0mil,0.0mil) Flash”*

G04 D015 SQ X1.524mm Y1.524mm H0.000mm 0.0deg (0.000mm, 0.000mm) FL*

G04 „Dreptunghi X60.0mil Y60.0mil H0.0mil 0.0deg (0.0mil, 0.0mil) Flash”*

G04 D016 SQ X1,905 mm Y1,905 mm H0,000 mm 0,0 grade (0,000 mm, 0,000 mm) FL*

G04 „Dreptunghi X75.0mil Y75.0mil H0.0mil 0.0deg (0.0mil, 0.0mil) Flash”*

După ce a făcut găuri în PCB, robotul instalează ERE. După instalarea ERE, placa este trimisă pentru lipire prin val.

2 MODELAREA PROCESULUI TEHNOLOGIC

Modelarea este o metodă de studiere a sistemelor complexe, bazată pe faptul că sistemul luat în considerare este înlocuit cu un model, iar modelul este studiat pentru a obține informații despre sistemul studiat. Un model al sistemului studiat este înțeles ca un alt sistem care se comportă din punctul de vedere al obiectivelor cercetării într-o manieră similară comportamentului sistemului. De obicei, un model este mai simplu și mai accesibil de studiat decât un sistem, ceea ce îl face mai ușor de studiat. Printre diverse tipuri modelarea utilizată pentru studiul sistemelor complexe, un rol important este acordat modelării prin simulare.

Modelarea prin simulare este o metodă de inginerie puternică pentru studiul sistemelor complexe, utilizată în cazurile în care alte metode sunt ineficiente. Un model de simulare este un sistem care afișează structura și funcționarea obiectului original sub forma unui algoritm care conectează variabilele de intrare și de ieșire acceptate ca caracteristici ale obiectului studiat. Modelele de simulare sunt implementate în software folosind diverse limbaje. Unul dintre cele mai comune limbaje concepute special pentru construirea modelelor de simulare este GPSS.

Sistemul GPSS (GeneralPurposeSystemSimulator) este conceput pentru scrierea modelelor de simulare ale sistemelor cu evenimente discrete. Sistemul GPSS descrie cel mai convenabil modele de sisteme de așteptare, care se caracterizează prin reguli relativ simple pentru funcționarea elementelor lor constitutive.

În GPSS, sistemul care se modelează este reprezentat de un set de elemente abstracte numite obiecte. Fiecare obiect aparține unuia dintre tipurile de obiecte.

Fiecare tip de obiect este caracterizat de un comportament specific și un set de atribute definite de tipul de obiect. De exemplu, dacă luăm în considerare munca unui port, încărcarea și descărcarea navelor care sosesc și munca unui casier într-un cinema, emiterea de bilete pentru patroni, vom observa mari asemănări în funcționarea acestora. În ambele cazuri, există obiecte care sunt prezente în mod constant în sistem (portul și casieria) care procesează obiectele care intră în sistem (nave și patroni de cinema). În teoria stării de așteptare, aceste obiecte sunt numite dispozitive și solicitări. Când procesarea unui obiect de intrare se termină, acesta părăsește sistemul. Dacă în momentul primirii cererii dispozitivul de service este ocupat, atunci cererea este plasată într-o coadă, unde așteaptă până când dispozitivul de service devine liber. O coadă poate fi considerată și ca un obiect a cărui funcție este de a stoca alte obiecte.

Fiecare obiect poate fi caracterizat printr-un număr de atribute care reflectă proprietățile sale. De exemplu, un dispozitiv de service are o anumită productivitate, exprimată prin numărul de solicitări pe care le procesează pe unitatea de timp. Aplicația în sine poate avea atribute care țin cont de timpul petrecut în sistem, timpul de așteptare în coadă etc. Un atribut caracteristic al unei cozi este lungimea sa curentă, observând că în timpul funcționării sistemului (sau modelului său de simulare), se poate determina lungimea medie în timpul funcționării (sau simulării). Limbajul GPSS definește clase de obiecte cu care puteți defini dispozitive de serviciu, fluxuri de clienți, cozi etc., precum și setați valori specifice atributelor pentru acestea.

Obiectele dinamice, numite tranzacții în GPSS, sunt utilizate pentru a specifica cererile de servicii. Tranzacțiile pot fi generate în timpul simulării și distruse (părăsirea sistemului). Crearea și distrugerea tranzacțiilor se realizează prin obiecte speciale (blocuri) GENERATE și TERMINATE.

Mesajele (tranzacțiile) sunt obiecte dinamice GPSS/PC. Ele sunt create în anumite puncte ale modelului, avansate prin blocuri de către interpret și apoi distruse. Mesajele sunt analoge cu unitățile de fire dintr-un sistem real. Mesajele pot reprezenta elemente diferite chiar și în cadrul aceluiași sistem.

Mesajele se deplasează de la bloc la bloc în același mod în care se deplasează elementele pe care le reprezintă (programele din exemplul computerului).

Fiecare promoție este considerată un eveniment care trebuie să aibă loc la un anumit moment în timp. Interpretul GPSS/PC determină automat când au loc evenimentele. În cazurile în care un eveniment nu poate avea loc, deși s-a apropiat momentul apariției acestuia (de exemplu, când se încearcă ocuparea unui dispozitiv atunci când acesta este deja ocupat), mesajul încetează să se miște până când condiția de blocare este eliminată.

Odată ce sistemul a fost descris din punct de vedere al operațiunilor pe care le efectuează, acesta trebuie descris în limbajul GPSS/PC folosind blocuri care efectuează operațiunile corespunzătoare din model.

Utilizatorul poate defini puncte speciale în model la care trebuie colectate statistici despre cozi. Apoi, interpretul GPSS/PC va colecta automat statistici despre cozi (lungimea cozii, timpul mediu petrecut în coadă etc.). Numărul de mesaje întârziate și durata acestor întârzieri sunt determinate numai în aceste puncte date. De asemenea, interpretul numără automat numărul total de mesaje care sosesc la coadă în aceste puncte. Acest lucru se face în același mod ca și pentru dispozitive și memorii. Anumite contoare numără numărul de mesaje întârziate în fiecare coadă, deoarece numărul de mesaje care trec fără întârziere orice punct al modelului poate fi de interes. Interpretul calculează timpul mediu petrecut de un mesaj în coadă (pentru fiecare coadă), precum și numărul maxim de mesaje din coadă.

2.1 Dezvoltarea unei diagrame bloc și a unui algoritm de modelare

Pentru modelarea sistemelor de așteptare, se folosește un sistem de modelare de uz general – GPSS. Acest lucru este necesar datorită faptului că în practica cercetării și proiectării sistemelor complexe, există adesea sisteme care trebuie să proceseze un flux mare de cereri care trec prin dispozitive de service.

Modelele bazate pe GPSS constau dintr-un număr mic de operatori, datorită căruia devin compacte și, în consecință, răspândite. Acest lucru se datorează faptului că GPSS are încorporat numărul maxim posibil de programe logice necesare pentru sistemele de modelare. De asemenea, include mijloace speciale pentru a descrie comportamentul dinamic al sistemelor care se modifică în timp, cu modificări ale stărilor care au loc la momente discrete de timp. GPSS este foarte ușor de programat, deoarece interpretul GPSS îndeplinește automat multe funcții. Multe alte elemente utile sunt incluse în limbaj. De exemplu, GPSS menține un cronometru al timpului de simulare, programează evenimentele care urmează să apară mai târziu în timpul de simulare, le face să apară la timp și gestionează ordinea de sosire.

Pentru a dezvolta o diagramă bloc, vom analiza procesul tehnologic de asamblare a modulului în curs de dezvoltare.

Acest proces tehnologic se caracterizează prin executarea secvenţială a operaţiilor tehnologice. Prin urmare, diagrama bloc va arăta ca un lanț de blocuri conectate secvențial, fiecare dintre ele corespunde propriei operațiuni tehnologice și fiecare dintre ele durează. anumit timp. Legăturile de legătură ale acestor blocuri sunt cozile formate ca urmare a fiecărei operațiuni tehnologice și se explică prin timpii diferiți de execuție a fiecăruia dintre ele. Această diagramă bloc se bazează pe diagrama de proiectare a procesului de asamblare a modulului proiectat (Fig. 1.2) și este prezentată în Fig. 2.1.

Figura 2.1 – Diagrama bloc proces tehnologic

În conformitate cu această schemă, vom crea un algoritm pentru model.

Acest algoritm conține următoarele blocuri:

	– creează tranzacții la anumite intervale de timp;
	– ocuparea cozii cu o tranzacție;
	– golirea cozii;
	– ocuparea aparatului;
	– eliberarea dispozitivului;
	– întârziere în procesarea tranzacțiilor.

Toate blocurile sunt scrise din prima pozitie a liniei, mai intai apare numele blocului, iar apoi, separate prin virgula, parametrii. Nu ar trebui să existe spații în intrarea parametrului. Dacă lipsește un parametru din bloc (setat implicit), atunci virgula corespunzătoare acestuia rămâne (dacă nu este ultimul parametru). Dacă există un simbol * în prima poziție a unei linii, atunci această linie este un comentariu.

Să descriem parametrii unor blocuri:

O). GENERAȚI A,B,C,D,E,F

Creează tranzacții la intervale de timp specificate.

A – interval mediu timpul dintre apariția tranzacțiilor.

B – 1) dacă este un număr, atunci acesta este jumătate din câmpul în care valoarea intervalului dintre aparițiile tranzacțiilor este distribuită uniform;

2) dacă este o funcție, atunci pentru a determina intervalul se înmulțește valoarea lui A cu valoarea funcției.

C este momentul în care apare prima tranzacție.

D – numărul maxim de tranzacții.

E – valoarea priorității tranzacției.

F – numărul de parametri pentru tranzacție și tipul acestora (întreg PB-octet, PH-întreg cu jumătate de cuvânt, PF-întreg-cuvânt întreg, PL-virgula mobilă).

b). TERMINAȚI A

Distruge tranzacțiile din model și scade contorul de finalizare cu unități A. Modelul se va termina dacă contorul de finalizare devine mai mic sau egal cu zero. Dacă parametrul A lipsește, atunci blocul pur și simplu distruge tranzacțiile.

Dacă dispozitivul numit A este liber, atunci tranzacția îl ocupă (îl pune în starea „ocupat”); Numele dispozitivului poate fi un număr numeric sau o secvență de la 3 la 5 caractere.

Tranzacția eliberează dispozitivul numit A, adică. îl comută în starea „liber”.

d). AVANS A,B

Întârzie procesarea unei tranzacții de către un proces dat și programează ora de începere următoarea etapă prelucrare.

A este timpul mediu de întârziere.

B - are aceeași semnificație ca și pentru GENERATE.

Colectează statistici despre intrarea unei tranzacții într-o coadă numită A.

Colectează statistici despre ieșirea unei tranzacții din coada numită A.

2.2 Dezvoltarea unui program de modelare a unui proces tehnologic folosind limbajul GPSS.

Acum sarcina modelării este de a crea un model de mașină pe un computer, care ne va permite să studiem comportamentul sistemului în timpul simulării. Cu alte cuvinte, trebuie să implementați diagrama bloc construită pe un computer folosind blocuri și operatori ai limbajului GPSS.

Deoarece funcționarea modelului este asociată cu apariția secvențială a evenimentelor, este destul de natural să folosim conceptul de „Model Time Timer” ca unul dintre elementele modelului de sistem. Pentru a face acest lucru, introduceți o variabilă specială și utilizați-o pentru a înregistra timpul de funcționare curent al modelului.

Când începe o simulare, temporizatorul de simulare este de obicei setat la zero. Dezvoltatorul însuși decide ce valoare a timpului real să ia ca punct de referință. De exemplu, punctul de plecare poate corespunde ora 8 a.m. a primei zile simulate. Dezvoltatorul trebuie, de asemenea, să decidă asupra alegerii mărimii unității de timp. Unitatea de timp poate fi 1 s, 5 s, 1 min, 20 min sau 1 oră Odată ce o unitate de timp este selectată, toate valorile de timp produse de simulare sau incluse în model trebuie exprimate în termenii acelei unități. . În practică, valorile timpului modelului ar trebui să fie destul de mici în comparație cu perioadele de timp real care apar în sistemul simulat. În acest sistem, unitatea de timp aleasă de obicei este 1 minut.

Dacă, atunci când modelați un anumit sistem la valoarea curentă a timpului modelului, starea acestuia s-a schimbat, atunci trebuie să creșteți valoarea temporizatorului. Pentru a determina cu ce valoare trebuie crescută valoarea temporizatorului, utilizați una dintre cele două metode:

1. Conceptul de creștere fixă a valorilor temporizatorului.

Cu această abordare, valoarea temporizatorului este mărită cu exact o unitate de timp.

Apoi, trebuie să verificați stările sistemului și să determinați acele evenimente programate care ar trebui să apară la noua valoare a temporizatorului. Dacă există, atunci este necesar să efectuați operațiuni care implementează evenimentele corespunzătoare, să schimbați din nou valoarea temporizatorului cu o unitate de timp etc. Dacă verificarea arată că nu sunt programate evenimente pentru noua valoare a cronometrului, atunci cronometrul se va muta direct la următoarea valoare.

2. Conceptul de creștere variabilă a valorilor temporizatorului.

În acest caz, condiția care face ca cronometrul să crească este sosirea unui timp de „eveniment din apropiere”. Un eveniment apropiat este un eveniment care este programat să aibă loc la un moment egal cu următoarea valoare cea mai apropiată a temporizatorului de timp model. Fluctuația incrementului cronometrului de la caz la caz explică expresia „increment de timp variabil”.

De obicei, după un anumit moment în timp, devine necesară oprirea modelării. De exemplu, este necesar să se prevină intrarea noilor cereri în sistem, dar întreținerea trebuie să continue până când sistemul este eliberat. O modalitate este de a introduce un pseudo-eveniment major în model, numit „terminare simulare”. Apoi, una dintre funcțiile modelului va fi planificarea acestui eveniment. Momentul de timp, a cărui apariție ar trebui să determine oprirea simulării, este de obicei specificat ca un număr. Adică, în timpul procesului de modelare, trebuie să verificați dacă evenimentul „finalizarea simulării” este următorul eveniment. Dacă „da”, atunci cronometrul este setat la sfârșitul simulării, iar controlul este transferat către procedura care se ocupă de finalizarea simulării.

Datele inițiale pentru elaborarea programului sunt intervalele de timp la care se primește energia electrică electronică pe primul bloc, timpul de procesare pe fiecare bloc și timpul de simulare în care este necesar să se studieze comportamentul sistemului. Programul dezvoltat este prezentat mai jos.

genera 693.34.65

avans 99,6,4,98

avans 450,22,5

avans 248,4,12,42

avans 225,11.25

avans 248,4,12,42

avans 49,8,2,49

Rezultatul programului este prezentat în Anexa A.

Din rezultatele obținute vedem că într-una tura de lucru Se vor produce 6 produse. În același timp, nu se creează o coadă la niciunul dintre site-uri, dar în același timp, la cinci locații, procesul tehnologic de fabricare a dispozitivului nu a fost finalizat. Valorile obținute ale factorului de încărcare a echipamentelor și ale timpului de procesare la fiecare amplasament în timpul modelării cu abateri minore corespund celor calculate în partea tehnologică a acestui proiect de absolvire.

Rezumând, concluzionăm că procesul tehnologic a fost dezvoltat corect.

CONCLUZII

În cadrul proiectului de teză a fost dezvoltată proiectarea unui amplificator de joasă frecvență. În același timp, au fost luate în considerare toate cerințele specificațiilor tehnice și documentele de reglementare relevante.

În prima secțiune a proiectului de diplomă au fost analizate datele inițiale, au fost selectate tipul producției, stadiul de elaborare a documentației tehnologice și tipul procesului tehnologic de organizare a producției.

Am ales un proces tehnologic standard, pe baza căruia am format un TP pentru ansamblul PCB.

În a doua secțiune a CP, a fost calculată și construită o diagramă a modelului „bornă rigidă - gaură pentru placa de circuit imprimat”. A fost dezvoltat un dispozitiv de prindere.

În a treia secțiune a fost dezvoltată o diagramă bloc și un algoritm de modelare, pe baza cărora a fost modelat procesul tehnologic de fabricare a dispozitivului folosind limbajul GPSS.

LISTA DE LINKURI

1 GOST 3.1102-81 „Etape de dezvoltare și tipuri de documente”.

2 GOST 3.1109-82 „Termeni și definiții ale conceptelor de bază”.

3 Tehnologia și automatizarea producției de echipamente electronice: Manual pentru universități / Ed. A.P. Dostanko.-M.: Radio și comunicații, 2009.

4 Tehnologia producției computerizate – Dostanko A.P. şi altele: Educaţional-Mn.: Liceu, 2004.

5 Echipament tehnologic pentru dezvoltarea serviciilor de contabilitate electronică: Şef. Pos_bnik/M.S.Makurin.-Harkiv: KhTURE, 1996.

Automatizarea si modelarea procesului tehnologic

1 AUTOMATIZAREA PROCESULUI

Automatizarea complexă se caracterizează prin execuția automată a tuturor funcțiilor pentru a desfășura procesul de producție fără intervenția umană directă în funcționarea echipamentului. Responsabilitățile unei persoane includ configurarea unei mașini sau a unui grup de mașini, pornirea acestuia și monitorizarea acestuia. Automatizarea este cea mai înaltă formă de mecanizare, dar în același timp este o nouă formă de producție, și nu o simplă înlocuire a muncii manuale cu muncă mecanică.

Un robot industrial este un manipulator automat reprogramabil pentru uz industrial. Caracteristicile PR sunt controlul automat; capacitatea de a reprograma rapid și relativ ușor, capacitatea de a efectua acțiuni de muncă.

Este deosebit de important ca PR să poată fi folosit pentru a efectua lucrări care nu pot fi mecanizate sau automatizate prin mijloace tradiționale. Cu toate acestea, PR este doar unul dintre multele mijloace posibile de automatizare și simplificare a proceselor de producție. Ele creează premisele pentru trecerea la un nivel calitativ nou de automatizare - crearea de sisteme automate de producție care funcționează cu intervenție umană minimă.

Unul dintre principalele avantaje ale PR este capacitatea de a trece rapid pentru a îndeplini sarcini care diferă în ordinea și natura acțiunilor de manipulare. Prin urmare, utilizarea PR este cea mai eficientă în condițiile schimbărilor frecvente ale instalațiilor de producție, precum și pentru automatizarea forței de muncă manuale slab calificate. La fel de important este asigurarea reajustării rapide a liniilor automate, precum și asamblarea și punerea în funcțiune a acestora într-un timp scurt.

Roboții industriali fac posibilă automatizarea nu numai a operațiunilor de bază, ci și a celor auxiliare, ceea ce explică interesul în continuă creștere față de aceștia.

Principalele premise pentru extinderea utilizării PR sunt următoarele:

economisirea forței de muncă și eliberarea lucrătorilor pentru a rezolva problemele economice naționale.

1.1 Construcția și calculul circuitului model „plumb rigid – gaură pentru placa de circuit imprimat”.

În cazul în care un cablu rigid este introdus în orificiul plăcii, se pot distinge următoarele tipuri de contact caracteristice ale elementelor de împerechere:

trecere de ieșire fără contact prin orificiu;

contact de tip zero atunci când capătul cablului atinge teșirea găurii;

contact de primul tip, când capătul plumbului atinge suprafața laterală a găurii;

contact de al doilea tip, atunci când suprafața laterală a cablului atinge marginea teșirii găurii;

contact de al treilea tip, când capătul plumbului atinge suprafața laterală a găurii, iar suprafața plumbului atinge marginea teșirii găurii.

Sunt acceptate ca criterii de clasificare pentru identificarea tipurilor de contact: modificarea reacției normale la punctul de contact; forța de frecare; forma liniei elastice a tijei.

Asamblabilitatea produsului depinde astfel de trei factori:

parametrii dimensionali și de precizie ai suprafețelor de împerechere a componentelor produsului;

parametrii dimensionali și de precizie ai suprafețelor de împerechere a elementului de bază al produsului;

parametrii de poziţionare dimensionali şi de precizie ai organului executiv cu componenta amplasată în acesta.

Să luăm în considerare cazul unui contact de tip zero, a cărui diagramă este prezentată în Figura 1.1.

Figura 1.1 – Diagrama de proiectare a unui contact de tip zero.

Date inițiale:

F – forța de asamblare îndreptată de-a lungul capului;

f – coeficientul de frecare;

Rg – reacția capului de asamblare, perpendiculară pe mișcarea acestuia;

N – reacție normală generatoarei teșiturii;

Mg – momentul încovoietor față de capul de montaj;

Nu numai că scad, de exemplu, datorită standardelor de producție îmbunătățite și utilizării de echipamente și tehnologii mai avansate din punct de vedere ecologic, dar și crește, de exemplu, odată cu introducerea de noi procese tehnologice, cum ar fi desulfurarea și denitrificarea gazelor de ardere. Apa uzată este apa ale cărei proprietăți au fost modificate ca urmare a unor activități menajere, industriale, agricole sau...

Pentru echipamente și instrumente complexe de formare. O altă sarcină importantă a Camerei de Comerț și Industrie este gestionarea proceselor Camerei de Comerț și Industrie. Automatizarea managementului proceselor CCI ne permite să oferim o soluție cuprinzătoare eficientă pentru toate sarcinile de pregătire a producției. Funcționează pe pregătire tehnologică producția este efectuată de departamentele și serviciile relevante ale întreprinderii. De regulă, cea mai mare cantitate de muncă și în general...

La unul sau mai multe locuri de munca, prin prelungirea liniilor de productie, folosind procese mecanizate de grup si standard. Proporționalitatea proceselor de producție trebuie restabilită tot timpul cu îmbunătățirea lor consecventă asociată cu creșterea nivelului de mecanizare și automatizare. În același timp, o proporționalitate crescută ar trebui atinsă pe baza unor...

BIOREACTOR Fişa 90 Raport. Stimați membri ai comisiei de examinare de stat, permiteți-mi să vă prezint atenției un proiect de absolvire pe tema: „Sistem de control automat al procesului de sterilizare a bioreactorului Procesul de sterilizare a unui bioreactor (sau fermentator) este o etapă importantă în procesul de biosinteză a antibioticului eritromicină. Esența procesului de sterilizare este...