Разработка гибкой производственной системы РТК Шлифования

Министерство  образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет информационных технологий и робототехники

Кафедра “Робототехнические системы” 
 
 

Пояснительная записка

к курсовому  проекту

 по  дисциплине «Системы управления  технологическим оборудованием»

по теме «Разработка гибкой производственной системы РТК Шлифования » 
 
 
 

Выполнил:

студент гр.107427                                                                       Кравцов Н.М. 

Руководитель:                                                                             Капустина А.М. 
 
 
 

Минск 2011

 

Министерство  образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет информационных технологий и робототехники

Кафедра “Робототехнические системы” 
 
 

Пояснительная записка 

по дисциплине «Системы управления технологическим  оборудованием»

по теме «Разработка гибкой производственной системы РТК Шлифования » 
 
 
 

Выполнил:

студент гр.107427                                                                       Кравцов Н.М. 

Руководитель:                                                                             Капустина А.М. 
 
 
 

Минск 2011 

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация…………………………………………………………………………6Введение…………………………………………………………………………...7Постановка задач………………………………………………………………….9 
1 Производственная структура предприятия…………………………………..10

2 Компоновка                ГПС……………………………………………………16

3 Сущность, предназначение, признаки и виды автоматизированных складских систем (АСС)……………………………… …………….……….19

3.1  Оборудование АСС ……………………………………………………21

3.2  Функции, составные элементы и типы АТС. Классификация и организационно-технологические структуры АТС………………………25

3.3Система автоматизированного управления АТСС …………………...33

4 Автоматизированный  комплекс для связи  ГПС и склада, с  использованием робокары………………………………………………36

5 РТК холодной  штамповки..................................................................................45

5.1  Назначение и принцип работы роботехнического комплекса «Робот-пресс»………………………………………………………………………..45

5.2  Выбор датчиков для РТК «Робот – пресс» …………………………..55

5.3 Выбор программируемого  логического контроллера (ПЛК)………..59

5.4 Алгоритм и  программа управления роботехническим комплексом «Робот-пресс»…………………………………………………………………….64

Заключение…………………………………………………………………..31

Список используемой литературы…………………………………………32 

Анотация

    В данной курсовой работе рассматривается  гибкая производственная системы РТК  шлифования. Приводится компоновка и  выбор оборудования, алгоритм  и  программа управления РТК шлифования, выбор ПЛК и датчиков.

    Прилагаются три чертежа форматом А3, это блок-схема  связи оборудования и ПЛК, компоновка оборудования и алгоритм управления РТК шлифования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     На  сегодняшний день все больше руководителей  предприятий понимают необходимость  внедрения систем автоматизации  и четко представляют себе те конкурентные преимущества, которые могут дать их производству современные информационно-управляющие  системы. Развитие технологий сделало  не только возможным, но и необходимым  эффективное внедрение систем автоматизированного  управления технологическими и производственными  процессами в бизнес и производственную практику. Комплексная автоматизация  бизнеса, производства или здания влечет за собой значительное повышение  эффективности управления. 
Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций. Требует дополнительного применения датчиков (сенсоров), устройств ввода, управляющих устройств (контроллеров), исполнительных устройств, устройств вывода, использующих электронную технику и методы вычислений, иногда копирующие нервные и мыслительные функции человека.

    Основой организации гибких автоматизированных систем следует считать перестройку  программ управления оборудованием  и технологическими процессами. Развитие таких систем происходило поэтапно. Вначале получили развитие системы  программного управления технологическими машинами и промышленными роботами, затем эти системы были переведены на управление от ЭВМ. Появились управляемые  от ЭВМ автоматизированные склады со штабелерами, робокары и другие работающие по программе транспортные средства.

    В самом общем виде производственная система является взаимосвязанной совокупностью трех систем: физической (станки, склады, транспорт), информационной и решающей.

    Гибкая производственная система — это производственная единица или совокупность технологического оборудования, автоматически переналаживаемого при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах их характеристик. Организационная структура производства подразделяется на четыре уровня.

Первый  уровень — гибкий производственный модуль (ГПМ) — единица технологического оборудования с устройством программного управления и средствами автоматизации  технологического процесса (накопителями, спутниками, устройствами загрузки и  выгрузки, замены технологической оснастки, удаления отходов, контроля, переналадки  и т.д.).ГПМ функционирует автономно, осуществляет многократные циклы и  должен характеризоваться способностью встраивания в систему более  высокого уровня.

Второй  уровень — гибкий автоматизированный участок (ГАУ), гибкая автоматизированная линия (ГАЛ) — совокупность ГПМ, объединенных автоматизированной системой управления и функционирующих по технологическому маршруту, в котором предусмотрена  или не предусмотрена возможность  изменения последовательности использования  технологического оборудования.

Третий  уровень — гибкий автоматизированный цех (ГАЦ) — совокупность ГАУ и (или) ГАЛ, предназначенная для изготовления изделий заданной номенклатуры.

Четвертый уровень — гибкий автоматизированный завод (ГАЗ) — совокупность ГАЦ, предназначенная  для выпуска готовых изделий  в соответствии с планом основного  производства.

Основная  функциональная система ГПС —  система обеспечения функционирования технологического оборудования (СОФТО) ГПС — представляет собой совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем: автоматизированной системы  научных исследований (АСНИ), САПР, АСТПП; системы управления предприятием (АСУП); транспортно-складской системы (АТСС); системы инструментального обеспечения (АСИО); системы автоматизированного  контроля (САК); системы удаления отходов (АСУО) и т.д.

Система автоматизированного управления транспортно-складским  хозяйством (АТСС) представляет собой  транспортные и складские устройства для укладки, хранения, временного накопления, разгрузки и доставки предметов  труда, технологической оснастки и  удаления отходов.

Система автоматизированного обеспечения  инструментом (АСИО) включает контроля его качества, обеспечивающие хранение, автоматическую установку и замену инструмента.

Наряду с автоматизированным проектированием объектов производства, инструментов и технологических  процессов при создании гибких автоматизированных систем для обработки деталей шлифованием должны функционировать автоматизированные системы складирования и транспортировки заготовок (полуфабрикатов) и инструментов, их смены в рабочей зоне, настройки технологических машин на выполнение меняющихся операций, удаления деталей и отходов из рабочей зоны в накопители или на позиции дальнейшей обработки. 
 
 
 
 
 

1. Производственная  структура предприятия

 

В соответствии с рассмотренным выше содержанием  производственного процесса как  совокупности основных, вспомогательных  и обслуживающих процессов производственного  назначения на любом машиностроительном (радиоэлектронного приборостроения) заводе различаются основные, вспомогательные  и побочные цехи и обслуживающие  хозяйства [1]. Их состав, а также формы  производственных связей между ними принято называть производственной структурой предприятия (рис. 1).

Цех - организационно обособленное подразделение предприятия, состоящее из ряда производственных и вспомогательных участков и  обслуживающих звеньев. Цех выполняет  определенные ограниченные производственные функции, обусловленные характером кооперации труда внутри предприятия. На большинстве промышленных предприятий  цех является их основной структурной единицей. Часть мелких и средних предприятий может быть построена по бесцеховой структуре. В этом случае предприятие делится непосредственно на производственные участки. Некоторые наиболее крупные предприятия в организационно-административном отношении строятся по корпусной системе на основе объединения под единым руководством ряда цехов и хозяйств.

К цехам  основного производства относятся  цехи, изготовляющие основную продукцию  предприятия. Это заготовительные (литейные, кузнечно-прессовые и др.); обрабатывающие (механической обработки деталей, холодной штамповки, термические и др.); сборочные (узловой сборки, генеральной сборки, монтажные, регулировочно-настроечные и др.)

К вспомогательным  относятся цехи, которые способствуют выпуску основной продукции, создавая условия для нормальной работы основных цехов: оснащают их инструментом и приспособлениями, обеспечивают запасными частями  для ремонта оборудования и проводят плановые ремонты, обеспечивают энергетическими  ресурсами. Важнейшими из этих цехов являются инструментальные, ремонтно-механические, ремонтно-энергетические, ремонтно-строительные, модельные, штамповые и др. Число вспомогательных цехов и их размеры зависят от масштаба производства и состава основных цехов.

Побочные цехи - это такие, в которых изготавливается  продукция из отходов основного  и вспомогательного производства либо осуществляется восстановление использованных вспомогательных материалов для  нужд производства, например цех производства товаров широкого потребления, цех  регенерации формовочной смеси, масел, обтирочных материалов.

Подсобные цехи осуществляют подготовку основных материалов для основных цехов, а также изготовляют  тару для упаковки продукции. 

 

    Рисунок 1- Общая производственная структура  предприятия 
 

    К обслуживающим хозяйствам производственного  назначения относятся: складское хозяйство, включающее различные заводские  склады и кладовые; транспортное хозяйство, в состав которого входят депо, гараж, ремонтные мастерские и необходимые  транспортные и погрузочно-разгрузочные средства; санитарно-техническое хозяйство, объединяющее водопроводные, канализационные, вентиляционные и отопительные устройства; центральная заводская лаборатория, состоящая из лабораторий механической, металлографической, химической, пирометрической, рентгеновской и др. Все они  выполняют работу по обслуживанию основных, вспомогательных и побочных цехов.

    Производственная  структура предприятия формируется  при его создании, а также в  результате непрерывно осуществляемого  на нем в последующем процесса реорганизации. Она определяется большой  совокупностью факторов, основными  из которых являются конструктивные и технологические особенности производимой продукции; объемы выпуска по каждому виду продукции; формы специализации подразделений предприятия; формы кооперирования с другими предприятиями по выпуску конкретных видов продукции; нормативы численности и управляемости производственных подразделений и др.

    Объем выпуска продукции влияет на дифференциацию производственной структуры; на сложность  внутрипроизводственных связей между  цехами. Чем больше объем выпуска  продукции, тем, как правило, крупнее  цехи предприятия и тем уже  их специализация. Так, на крупных предприятиях в пределах каждой стадии производства может быть создано по несколько  цехов.