Мониторинг автоматизированного производства витых протяжённых конструктивов Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 658.512.26

С.А. Игнатьев, В.Я. Подвигалкин МОНИТОРИНГ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ВИТЫХ ПРОТЯЖЁННЫХ КОНСТРУКТИВОВ

Рассматриваются методика и программное обеспечение мониторинга автоматизированного производства проволоки.

S.A. Ignatjev, V.Ja. Podvigalkin TWISTED EXTENSIVE FORM-FACTOR AUTOMATED PRODUCTION MONITORING

Twisted extensive form-factor automated production methodic, software and monitoring is studied in this article.

Изготовление продукции с заданным качеством и в установленные сроки связано с обеспечением функциональной устойчивости автоматизированного технологического оборудования [1]. При этом реализуются ремонт и техническое обслуживание оборудования автоматизированных технологических комплексов (АТК) модульного производства витых протяжённых конструктивов [2] по фактическому состоянию на основе исследования и прогнозирования. Для этого создается система мониторинга технологического процесса (СМТП), обеспечивающая поддержание работоспособности АТК, то есть сведение к минимуму или предотвращение простоев оборудования [3, 4].

Данная статья отражает результаты разработки информационного обеспечения мониторинга модульного автоматизированного производства витых протяжённых конструктивов, например, проволоки, что является актуальной задачей при создании СМТП.

Конструктивной особенностью АТК является наличие в его структуре автоматизированных манипуляционных систем (АМС), реализующих принцип интеграции вспомогательных операций.

На первом этапе создана база данных о функционировании оборудования, в частности АМС, основой которой является информация от различных датчиков состояния оборудования, в том числе и об отказах различных узлов и подсистем. Динамические процессы функционирования АТК, например, за период в один месяц фиксируются при помощи элементов дискретного действия: датчиков, бесконтактных конечных

выключателей и т.д. Фиксируя конкретное время события, номера АМС, волочильного стана, стеллажа временного хранения готовой продукции и т. п., вид операционной неисправности или отказа, накапливается информация о состоянии оборудования.

На втором этапе осуществляется обработка информации для представления ее в удобной для персонала форме для принятия решения о характере функционирования оборудования, а также для передачи и хранения информации в ИТСУ.

Программная реализация мониторинга АТК производства проволоки приводится на рис. 1-4. В основном окне (рис. 1) отображён полный перечень примерных проверок по всем волочильным станам в модулях производства. Например, из 3054 записей поверок

получена информация о 37 отказах (рис. 2). На основании отобранной информации строят диаграммы: круговую (рис. 3) и столбчатую (рис. 4). Круговая диаграмма отображает количество неисправностей по технологическим операциям АТК, а столбчатая - то же самое, но не в процентах, а с указанием количества неисправностей.

Представленная формализация не противоречит реальным производственным условиям. В случае, например, устранения неисправностей основных кинематических систем АМС по результатам мониторинга используют алгоритм контроля АМС в полуавтоматическом режиме (рис. 5).

Определяются неисправность конкретного узла, изношенность отдельной детали, после чего неисправность устраняют и процесс функционирования отдельно взятого производственного модуля возобновляется и продолжается мониторинг технологического цикла.

Предлагаемый подход контроля работоспособности АТК осуществляют непрерывно с ЭВМ менеджера 1-го уровня [5], что позволяет избежать противоречия в системном информационно-технологическом обменном процессе: отдельный модульный подуровень и уровень менеджера в общей структуре отказов в реальном масштабе времени.

Дата Время № АМС № стана № стелажа Отказ Неисправность

Рис. 1. Основное окно программы

------------------------------------------------------

^ СТАТИСТИКА [Х|

Рис. 2. Статистика отказов

Оснащение каждого модуля в отдельности и всего уровня модульного производства в целом СМТП расширяет реализацию функций на определённых уровнях иерархии - полной наблюдаемости состояния в любой момент времени. Получаемая статистическая информация берётся за основу принятия управляющего решения, например, для оперативного планирования регламентных мероприятий по техническому обслуживанию АТК для надёжного функционирования технологического оборудования и обеспечения качества продукции.

Ш ДИАГРАММА круговая : форма

Круговая диаграмма

□ 01 Движение к стану (АМС)

□ 03 Выдвижение ложа (АМС)

■ 05 Уборка ложа (АМС)

□ 07 От станка к ст«стеллажу (АМС)

■ 09 Формовка (АМС)

□ 11 Подача проволоки (АМС)

■ 13 Скручивание ветвей (АМС)

□ 15 Выгрузка мотка (АМС)

□ 17 Сигнал от стана (стан)

□ 02 Подготовка бирки (АМС)

□ 04 Сброс дозы проволоки (стан)

□ 06 Исходное состояние стана (Стан)

□ 08 Подготовка ячейки стстеллажа (Стеллаж)

□ 10 Подача бирки (АМС)

□ 12 Закатывание ветвей (АМС)

■ 14 Поворот мотка (АМС)

■ 16 Исходное состояние робота (АМС)

Рис. 3. Круговая диаграмма отказов

■ 01 Движение к стану (АМС)

□ 04 Сброс дозы проволоки (стан)

□ 07 От станка к стстеллажу (АМС)

■ 10 Подача бирки (АМС)

■ 13 Скручивание ветвей (АМС)

■ 02 Подготовка бирки (АМС) □ 03 Выдвижение ложа (АМС)

■ 05 Уборка ложа (АМС) □ 06 Исходное состояние стана (Стан)

□ 08 Подготовка ячейки стстеллажа (Стеллаж))9 Формовка (АМС)

□ 11 Подача проволоки (АМС) □ 12 Закатывание ветвей (АМС)

■ 14 Поворот мотка (АМС) □ 15 Выгрузка мотка (АМС)

116 Исходное состояние робота (АМС) □ 17 Сигнал от стана (стан)

Рис. 4. Столбчатая диаграмма отказов

Рис. 5. Алгоритм контроля АМС

ЛИТЕРАТУРА

1. Бржозовский Б.М. Обеспечение устойчивого функционирования прецизионных станочных модулей / Б.М. Бржозовский, А. А. Игнатьев, В.В. Мартынов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1990. 120 с.

2. Подвигалкин В.Я. Интеграция автоматизированной информационно-

технологической системы управления с мониторингом функционирования автоматизированного технологического комплекса / В. Я. Подвигалкин //

Информационные технологии в науке, производстве и социальной сфере: сб. науч. тр. Саратов: Научная книга, 2005. С. 333-336.

3. Рогов В. А. Средства автоматизации производственных систем машиностроения / В. А. Рогов, А. Д. Чудаков. М.: Высшая школа, 2005. 400 с.

4. Игнатьев А.А. Мониторинг автоматизированного технологического процесса производства проволоки / А.А. Игнатьев, В.Я. Подвигалкин, С. А. Игнатьев // Материалы и технологии XXI века: сб. ст. Пенза: ПДЗ, 2006. С. 211-215.

5. Подвигалкин В.Я. Научно-методические основы конструирования автоматических манипуляционных систем для производства протяженных конструктивов / В. Я. Подвигалкин // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2007. С. 166-171.

Игнатьев Станислав Александрович -

кандидат технических наук,

доцент кафедры «Автоматизация и управление технологическими процессами» Саратовского государственного технического университета

Подвигалкин Виталий Яковлевич -

главный специалист лаборатории Саратовского отделения ИРЭ РАН

Статья поступила в редакцию 11.05.07, принята к опубликованию 03.07.07