Развитие автоматизированных систем контроля - Курсовая работа

Необходимость постоянно обновлять продукцию вызывает необходимость изыскивать высокопроизводительные методы технологии и организации производства: создавать быстропереналаживаемые участки, оснащенные станками с числовым программным управлением. Автоматизация производства - это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства. При частичной автоматизации часть функций управления производством автоматизирована, а часть выполняется рабочими-операторами (полуавтоматические комплексы). Как правило, такая автоматизация осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку.История развития автоматизированных систем контроля неразрывно связана с историей развития автоматизации в целом. Рассмотрим этапы развития автоматизации. Процесс автоматизации начался намного раньше чем нам могло бы казаться, автоматизация на самом деле появилась практически сразу же с возникновением производства, а само по себе производство существует давно, что точно никто и не скажет. Для второго этапа развития автоматизации характерно появление электронно-программного управления: были созданы станки с числовым программным управлением, обрабатывающие центры и автоматические линии, содержащие в качестве компонента оборудование с программным управлением. Кржижановского в Главэнергоцентре ВСНХ СССР был организован комитет по автоматике для руководства работами по автоматизации в энергетике.На первом этапе развития автоматизации подвергались лишь средства сбора измерительной информации и ее регистрации на аналоговых индицирующих и регистрирующих устройствах. Обработку результатов измерений и выработку соответствующих решений и исполнительных команд осуществлял оператор. В результате при измерении большого количества параметров объекта оператор был не в состоянии охватить всю полученную информацию и принять оптимальное решение по управлению объектом. Централизованный сбор информации и ее обработка с помощью средств вычислительной техники резко повысило производительность труда оператора, но не освободило его от ответственности за управление объектом, обслуживаемого системой. На третьем этапе развития появились информационно-управляющие системы и информационно-вычислительные комплексы, в которых осуществляется полный замкнутый цикл обращения измерительной информации от ее получения до обработки, принятия соответствующих решений и выдачи команд управления на объект без участия оператора.При этом сущность контроля (ГОСТ 16504-81) заключается в проведении двух основных операций: - получение информации о фактическом состоянии некоторого объекта, о признаках и показателях его свойств (первичная информация); сопоставление первичной информации с заранее установленными требованиями, нормами, критериями, т. е. обнаружение соответствия или несоответствия фактических значений параметров требуемым (получение так называемой вторичной информации). Заранее установленные требования к объекту контроля могут быть представлены или в виде образцового изделия (такая форма достаточно часто встречается при контроле размеров в машиностроении), или чаще в виде перечня определенных параметров (свойств) и значений этих параметров с указанием полей допуска.Принимая во внимание описанные выше функции контроля, можно представить обобщенную структурную схему системы автоматического контроля, состоящей из измерительных преобразователей, устройств сравнения контролируемых параметров с нормой и получения вторичной информации, а также устройств выдачи результатов контроля и управления. Вся информация, получаемая и обрабатываемая в системе, может быть представлена как в аналоговой, так и в цифровой формах. Приведем вариант построения системы автоматического контроля (рисунок 1), состоящей из нескольких подсистем: 1 - коммутации и связи, 2 - измерительных преобразователей и генераторов испытательных воздействий, 3 - согласующих преобразователей, 4 - операционной подсистемы, 5 - ввода-вывода информации. Структура системы контроля основывается на многоступенчатом преобразовании информации, когда параметры объекта контроля преобразуются в электрические унифицированные сигналы с последующим их преобразованием в цифровой код и обработкой на ЭВМ. Работоспособность объекта в этом случае оценивают путем воздействия на объект (на его определенные точки или узлы, элементы) специально сформированных системой контроля испытательных (стимулирующих) сигналов и восприятия ответных реакций объекта на эти сигналы.Анализ структур автоматических средств контроля показывает, что несмотря на довольно большое их многообразие, определяемое их целевым назначением, условиями функционирования объекта, характером и количеством исследуемых физических величин,

Содержание

Введение

1. История развития автоматизации

2. Развитие автоматизированных систем контроля

2.1 Основные этапы развития автоматизированных систем контроля

2.2 Системы автоматического контроля

2.2.1 Понятие «систем автоматического контроля»

2.2.2 Структурная схема систем автоматического контроля

2.2.3 Основные компоненты структур автоматических средств контроля

2.3 Микропроцессорные устройства систем автоматизированного контроля

2.3.1 Особенности микропроцессорных систем автоматизированного контроля

2.3.2 Основные области использования микропроцессоров в системах контроля

2.3.3 Функциональная схема автоматизированной системы контроля

3. Автоматизированные системы контроля сегодня и завтра

Заключение

Список используемой литературы

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов.

Необходимость постоянно обновлять продукцию вызывает необходимость изыскивать высокопроизводительные методы технологии и организации производства: создавать быстропереналаживаемые участки, оснащенные станками с числовым программным управлением. Усиливается взаимосвязь всех подготовительных и производственных процессов - проектирования, освоения, производства изделий, транспортировки, складирования, контроля качества. Частая сменяемость продукции, необходимость поддерживать высокую конкурентоспособность новой продукции требует сокращения сроков проектирования, подготовки и освоения производства.

Решением вышеописанных проблем являются автоматизированные системы, которые приобретают решающую роль в развитии промышленного производства.

Автоматизация производства - это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Автоматизация - это основа развития современной промышленности, генеральное направление научно-технического прогресса. Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства. Различают автоматизацию производства: частичную, комплексную и полную.

При частичной автоматизации часть функций управления производством автоматизирована, а часть выполняется рабочими-операторами (полуавтоматические комплексы). Как правило, такая автоматизация осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку.

При комплексной автоматизации все функции управления автоматизированы, рабочие-операторы только налаживают технику и контролируют ее работу (автоматические комплексы). Комплексная автоматизация требует применения таких систем машин, оборудования, вспомогательной техники, работа которых превращает исходные материалы в готовый продукт без физического вмешательства человека.

Полная автоматизация производства - высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления.

Повышение эффективности производства и эксплуатации невозможно без хорошей организации службы контроля. Требования к качеству контроля сложных объектов и процессов непрерывно возрастают, так как это связано с уменьшением возможных потерь. Повышаются требования к входным, выходным и внутренним характеристикам систем контроля, усложняются их структура и алгоритмы. Качество системы определяется ее характеристиками; эффективность зависит от характеристик системы, требований со стороны объекта (или совокупности объектов) и организации процесса контроля.

Одно из наиболее общих требований состоит в обеспечении заданной вероятности выполнения объектом стоящей перед ним задачи. Например, контроль (и последующая профилактика) транспортных средств должен обеспечить высокую вероятность безаварийной работы на заданном интервале времени. Глубокое изучение объекта позволяет сформулировать более конкретные требования к системе контроля. Среди этих требований и задач, решаемых разработчиками и потребителями систем контроля, отметим следующие.

1.Обеспечение достаточной глубины и полноты контроля, что достигается поиском и отбором информативных признаков на основе детального анализа структуры, свойств и характеристик объекта.

2.Обеспечение заданной достоверности контроля путем рационального использования выбранных признаков, правильного задания допусков, использования высокоточных измерительных схем, обработки результатов цифровыми устройствами.

3.Организация эффективного контроля путем применения экономичных алгоритмов, прогнозирования состояния объекта, применения обобщенного контроля, позволяющего получить интегральную оценку состояния объекта.

4. Обеспечение высокой надежности путем организации самоконтроля, резервирования, применения надежных элементов.

Цель данной работы состоит в том, чтобы проследить историю развития автоматизированных систем контроля.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: - рассмотреть историю развития автоматизации;

- рассмотреть основные этапы развития автоматизированных систем контроля;

- определить типовые подсистемы автоматизированных систем контроля;

- представить обобщенную структурную схему системы автоматического контроля;

- рассмотреть основные компоненты структур автоматических средств контроля;

- рассмотреть основные направления развития автоматизированных систем в будущем.