Обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники. Автоматизированный комплекс КПА ПИ. Требования к блоку имитаторов. Разработка математической модели. Тепловая модель платы блока имитаторов.
Например, в случае запуска производственного процесса после останова на предприятии, не оснащенном системами автоматизации, возникает ситуация, при которой оборудование простаивает несколько часов, так как нужно произвести вручную запуск множества автоматов, механизмов, ничего не пропустить и сделать это как можно быстрее, что очень трудно организовать без привлечения большого количества людей. Так же быстро автоматика производит процесс аварийной остановки, если возникает отклонение от технологического процесса, такое как поломка механизмов, пожар, и т.д. Автоматика экономит трудовой ресурс: она значительно сокращает число людей, занятых рутинной однообразной работой, в которой легко допустить ошибку, заменяя их одним или несколькими операторами, следящими сразу за всем процессом производства. Ведущийся в системе автоматизации лог (хронология работы, записанная в специальный файл) позволяет в любой момент времени отследить работу оператора, проверить соответствие норме технологии идущего процесса, вовремя заметить начинающиеся отклонения в работе. Автоматику имеет смысл внедрять, если у вас есть четкие цели, которых вы хотите достичь с ее помощью, например: - коренное изменение технологии (новые технологии);Одним из важнейших составной частью системы средств выведения ракеты-носителя (РН) являются разгонные блоки (РБ), называемые также межорбитальными буксирами. Разгонные блоки обеспечивают перемещение выводимых полезных грузов с орбиты на орбиту, или направление их на отлетные и межпланетные траектории. Таким образом, любой РБ должен иметь маршевый двигатель многократного включения, а также дополнительную реактивную систему или двигательную установку, обеспечивающую ориентацию и стабилизацию движения разгонного блока с космической аппаратуры (КА), и создание условий для запуска маршевого двигателя. Существует, семейство разгонных блоков Д - семейство разгонных блоков (верхних ступеней), происходящих от разгонного Блока «Д» (рисунок 1) - пятой ступени космического ракетного комплекса Н1-Л3 , предназначенного для полета на Луну советских космонавтов . Блок «ДМ» существует в двух модификациях: с аппаратурой командно-измерительного комплекса, размещаемой в приборном отсеке, и без нее, когда для решения задач управления и измерения используется аппаратура космического аппарата. а бКонтрольно-проверочная аппаратура пневмоиспытаний (КПА ПИ, представлена на рисунке 5), предназначена для проведения пневмоиспытаний пневмогидравлических систем разгонных блоков 11С861-03 и ДМ-SL. Аппаратура, предназначена для эксплуатации в помещении при температуре от минус 5 до 40ОС и относительной влажности воздуха до 80%. При совместной работе контроллера и ПЭВМ переход из режима связи при отладке в режим связи при штатной работе (защитных операций, пневмоиспытаний) и обратно, должен осуществляться в интерфейсе «оператор-ПЭВМ» (без дополнительной коммутации). Общее количество элементов электропневмоавтоматики (ЭПА) ПГС РБ типа ДМ - SL проверяемых КПА: Блок имитаторов (БИ) выполняет функции объекта испытаний при проверках КПА ПИ. Все проверки при защитных операциях (проверка разъединенность), должны осуществляться током величиной не более 50 МА, в том числе и при коротком замыкании (КЗ) в контролируемых цепях.Блок имитаторов бортовой электроавтоматики КПА ПИ, изготовления Заводом Экспериментального Машиностроения "Ракетно-космической корпорации "Энергия" (ЗЭМ РКК «Энергия»), предназначен для обеспечения испытаний аппаратуры и программно - математического обеспечения (ПМО) АРМ КПА ПИ. На лицевой панели БИ размещены: светодиоды для сигнализации подачи напряжения на ЭПК, тумблеры для имитации состояния СД (замкнут-разомкнут), переключатели (или тумблеры) с шильдиками положений имитации относительного сопротивления ДД в процентах. Конструкция аппаратуры, должна обеспечивать надежную работу и сохранение работоспособности аппаратуры в целом, ее составных частей и комплектующих изделий при ВВФ условий эксплуатации, указанных в настоящем стандарте, а также в ТЗ и ТУ на аппаратуру. Для отработки ПМО КПА ПИ в БИ вводится имитация двух значений электрического сопротивления каждого ДД - значение «>» и значение «» должно составлять-(1500±20)Ом, значение «» должно быть-(260±3)Ом, значение «<»-(120±1,5)Ом. Значения электрического сопротивления изоляции электрических цепей, не связанных с корпусом аппаратуры, относительно корпуса и между любыми электрически разъединенными цепями (в зависимости от максимального значения рабочего напряжения и климатических условий), должно составлять не менее значений, приведенных в таблице 4, и указаны в ТЗ и ТУ на аппаратуру.Соблюдение технических требований к аппаратуре, указанных в стандартах и техническом задании (ТЗ) на разработку, должно обеспечиваться уже на стадиях разработки аппаратуры. Для оценки соответствия аппаратуры, определенным техническим требованиям, используют следующие методы: - аналитический - проверка КД на аппаратуру в части обеспечения требований; Допускается, составле
План
Содержание
Введение
Часть 1. Обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники. Постановка задачи исследования
1.2.1 Состав контрольно-проверочная аппаратура пневмоиспытаний
Часть 2. Автоматизированный комплекс КПА ПИ. Требования к блоку имитаторов. Разработка математической модели
2.1 Назначение и описание блока имитаторов
Структурная схема АРМ КПА ПИ
2.2 Общее сведения
2.3Требования, предъявляемые к надежности аппаратуры
2.4Конструкторско-доводочные испытания
2.5Испытание на вибропрочность
2.6Разработка математической модели блока имитаторов
2.7 Тепловая модель платы блока имитаторов
Выводы
Часть 3. Экспериментальные исследования математической модели блока имитаторов
3.1 Исследование тепловых режимов с помощью математической модели
Выводы
4. Перечень принятых сокращений
Заключение
Список литературы
Введение
Современные изделия ракетно-космической техники (РКТ) являются сложными и дорогостоящими техническими системами. Эффективность их использования во многом характеризуется качеством, которое формируется в процессе проектирования и конструирования, реализуется на этапе производства и поддерживается на этапе эксплуатации. Оценка достигнутого уровня качества осуществляется с помощью наземных испытаний, которые на всех стадиях жизненного цикла изделий РКТ, можно рассматривать, как своеобразную обратную связь в системе управления качеством изготовления.
Возможность достижения оптимального соотношения между затратами и получаемым качеством изделий РКТ во многом определяется маневренностью производственных систем, их степенью гибкости и адаптации к изменяющимся условиям.
Не секрет, что внедрение автоматизации на производстве модно, удобно и экономит огромные суммы денег. Например, в случае запуска производственного процесса после останова на предприятии, не оснащенном системами автоматизации, возникает ситуация, при которой оборудование простаивает несколько часов, так как нужно произвести вручную запуск множества автоматов, механизмов, ничего не пропустить и сделать это как можно быстрее, что очень трудно организовать без привлечения большого количества людей. Автоматика же быстро и эффективно справляется с этой задачей.
Так же быстро автоматика производит процесс аварийной остановки, если возникает отклонение от технологического процесса, такое как поломка механизмов, пожар, и т.д. В то время как вручную на это тратиться драгоценное время, происходит брак продукции (пару раз «спасенная» таким образом продукция может полностью окупить стоимость системы), выход из строя (в том числе без возможности ремонта) дорогостоящей аппаратуры.
Реагирующие нужным образом на критические ситуации анти-аварийные установки могут, как входить в состав автоматики, так и устанавливаться на предприятии отдельно.
Автоматика экономит трудовой ресурс: она значительно сокращает число людей, занятых рутинной однообразной работой, в которой легко допустить ошибку, заменяя их одним или несколькими операторами, следящими сразу за всем процессом производства. Освободившихся рабочих можно привлекать к более сложной и творческой работе, что способствует расширению производства.
Ведущийся в системе автоматизации лог (хронология работы, записанная в специальный файл) позволяет в любой момент времени отследить работу оператора, проверить соответствие норме технологии идущего процесса, вовремя заметить начинающиеся отклонения в работе.
Главный аргумент при внедрении систем автоматизации.
Автоматику имеет смысл внедрять, если у вас есть четкие цели, которых вы хотите достичь с ее помощью, например: - коренное изменение технологии (новые технологии);
- кардинальное повышение качества продукции, точности процессов;
- глобальное снижение аварийности производства и т.д.;
Особенности и трудности внедрения автоматизации техпроцессов на производстве.
Но, кроме преимуществ, у систем автоматизации, как и у любых других сложных систем, существуют свои особенности, трудности при реализации и сопровождении.
Имеет смысл устанавливать системы автоматизации только по достижению определенного объема производства, причем для каждого предприятия этот объем нужно определять индивидуально. Не учесть этот момент означает впустую потратить деньги, которые могли бы быть вложены в увеличение этих самых объемов.
Установка систем автоматизации - дорогой проект, нужно заранее просчитать его экономическую выгодность и выявить целесообразность.
Для каждого проекта по автоматизации производства на предприятии требуются объемные и недешевые проектно-изыскательские работы, учитывающие особенности конкретного предприятия (выбор алгоритмов, средств автоматизации, приведение технологии в соответствие автоматизации - это совместная работа с технологом предприятия). Кроме того, такие работы и последующие согласования, уточнения занимают от трех до шести месяцев.
Внедрение систем автоматизации - это не одномоментная работа. Оно включает в себя несколько этапов: 1. Пусконаладочные работы;
2. Запуск;
3. Обучение персонала (и аттестация по окончанию);
4. Сопровождение;
· Гарантийное: ремонт оборудования, устранение неисправностей при работе системы.
· Модернизация автоматики. В связи с постоянным изменением технологий, так как прогресс не стоит на месте, меняются и технологические процессы, и оборудование. Работать на устаревшем (в том числе морально) оборудовании становится невыгодно, так как это значительно снижает доходы предприятия, и, если не проводить постоянную модернизацию оборудования (и, как следствие, систем автоматизации) в «фоновом» режиме, лет через десять потребуется глобальное обновление всей системы производства.
Для проведения модернизации необходимо наличие высокооплачиваемого специалиста на предприятии, к чему можно прийти тремя путями: Путь первый - подписание договора о модернизации с фирмой, установившей на предприятии систему автоматизации. Это самый дорогой способ, особенно в случае удаленности филиала этой фирмы (плюс к расходам на саму модернизацию - оплата командировочных).
Путь второй - привлечение к постоянной работе на предприятии необходимых обученных специалистов (которых всегда очень не хватает).
Путь третий - подписание договора с фирмой об обучении сотрудников предприятия (самый экономически выгодный способ), удобнее всего иметь на предприятии свой штат (отдел) по автоматизации.
Для получения результата, обусловленное этим требованием, а, следовательно, и снижение капиталовложений в развитие РКТ приводит к необходимости создания технологических и информационных основ обеспечения качества РКТ.
Оно возможно с использованием новых концептуальных подходов к формированию данных о материальных и информационных потоках производства в интегрированной информационной среде исследований, проектирования, испытаний и эксплуатации.
Объектом исследования квалификационной работы является автоматизированные комплексы управления технологическими процессами испытаний, каких - либо изделий, в том числе и изделий ракетно-космической техники. пневмоиспытание имитатор ракетный космический
Предметом исследования - математическая модель блока имитаторов, являющего составной частью автоматизированного комплекса испытаний.
Целью данной работы является снижение стоимости создания автоматизированного комплекса пневмоиспытаний разгонного блока (РБ) за счет исключения экспериментальных образцов составных частей, в частности блока имитаторов (БИ), путем разработки математической модели БИ.
Для достижения поставленной цели в квалификационной работе, необходимо решить следующие основные задачи: 1. Обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники.
2. На основе основных направлений по автоматизированному комплексу пневмоиспытаний разработать математическую модель блока имитаторов, который предназначен для обеспечения испытаний, аппаратуры и программно - математического обеспечения (ПМО) АРМ КПА ПИ.
3. Провести математическое моделирование блока имитаторов на системном уровне, с целью исследования тепловых режимов. Провести анализ результатов математического моделирования.
В первой части диссертации представлен обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники.
Во второй части представлены назначение, функции и технические требования блока имитаторов, разработана математическая модель блока имитаторов.
Третья часть включает в себя исследование тепловых режимов при помощи тепловой модели, анализ результатов математического моделирования.
Часть 1. Обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно - космической техники. Постановка задачи исследования
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
