Использование комплексной системы проектирования и изготовления.

 На современном этапе развития производства, повышения степени интеграции элементов радио электронной аппаратуры, а так же уменьшения размеров самой аппаратуры, необходима гибкая интеграция производственных возможностей с системами проектирования аппаратуры, а также с производителями оборудования для производства РЭА. Одним из условий успешного производства изделий в рамках жесткой конкуренции на рынке является применение в производстве последних научно технических разработок, а также умелая маркетинговая политика в направлении покупателя и конкурентов. Один из способов выиграть в жёсткой конкурентной борьбе это применять в своём производстве оборудование построенное на основе контроллеров с открытой архитектурой.

 До последнего времени роль кон­троллеров в АСУ ТП в основном вы­полняли PLC (Programmable Logic Controller— программируемые логи­ческие контроллеры) зарубежного и отечественного производства.

Наиболее популярны в нашей стране PLC таких зарубежных про­изводителей, как Alien- Braidly, Siemens, ABB, Modicon, и такие оте­чественные модели, как «Ломи-конт», «Ремиконт», Ш-711, «Мик-родат», «Эмикон». В связи с бурным рос­том производства ми­ниатюрных PC-совмес­тимых компьютеров последние все чаще стали использовать в качестве контролле­ров, причем эта тен­денция напрямую свя­зана с концепцией ОМАС.

Первое и главное преимущество РС-кон-троллеров связано с их открытостью, т. е. с воз­можностью применять в АСУ ТП самое современное оборудование.

  Контроллер CS 104 фирмы Steinhoff

только-только появившееся на ми­ровом рынке, причем оборудование для РС-контроллеров сейчас выпус­кают уже не десятки, а сотни произ­водителей, что делает выбор уни­кально широким. Это очень важно, если учесть, что модернизация АСУ ТП идет поэтапно и занимает дли­тельное время, иногда несколько лет. Пользователь АСУ ТП уже не нахо­дится во власти одного производите­ля (как в случае с PLC), который на­вязывает ему свою волю и заставляет применять только его технические решения, а сам (или через своего си­стемного интегратора) может сделать выбор, применяя те подходы, кото­рые в данный момент его больше всего устраивают. Он может теперь применять в своих системах продук­цию разных фирм, следя только, что­бы она соответствовала определен­ным международным или регио­нальным стандартам.

Второе важное преимущество РС-контроллеров заключается в том, что в силу их «родственности» с ком­пьютерами верхнего уровня не тре­буются дополнительные затраты на подготовку профессионалов, обеспе­чивающих их эксплуатацию. Эту ра­боту могут с успехом выполнять (и это подтверждается на практике) специалисты, обеспечивающие экс­плуатацию компьютеров верхнего

уровня. Это позволяет сократить сроки внедрения систем управления и упрощает процедуры их эксплуата­ции, что в конечном счете приводит к общему снижению затрат на созда­ние или модернизацию АСУ ТП. От­метим также, что очень часто при рассмотрении вариантов построения АСУ ТП затраты на эксплуатацию не учитываются, что, на наш взгляд, яв­ляется серьезной ошибкой.

Более высокая надежность — третье преимущество РС-контролле-ров. Обычно рассматривают физиче­скую и программную надежность контроллеров. При этом под физи­ческой надежностью понимается способность аппаратуры устойчиво функционировать в условиях окру­жающей среды промышленного цеха и противостоять ее вредному воздей­ствию, а под профаммной надежно­стью понимается способность ПО устойчиво функционировать при возникновении ситуаций, требую­щих реакции в заданное время. Фи­зическую надежность PLC и РС-контроллеров можно считать одина­ковой, поскольку нет оснований предполагать, что у РС-контролле-ров она будет ниже. Большинство РС-контроллеров ориентированы на

работу в тяжелых условиях, напри­мер в расширенном диапазоне тем­ператур, а также защищены от пыли, влаги, ударов, вибрации и электро­магнитных излучений. Программная надежность определяется прежде всего степенью отлаженности ПО. Поскольку в РС-контроллерах могут использоваться коммерческие ОС и прекрасно отлаженные приклад­ные пакеты (сотни тысяч установок), то можно ожидать, что программная надежность, а следовательно, и об­щая надежность РС-контроллеров будут выше надежности PLC.

 Операционная система контрол­леров должна удовлетворять требо­ваниям открытости. Но не только им. Специфика условий работы кон­троллеров требует, чтобы ОС поддер­живала работу в режиме реального времени, была компактна и имела возможность запуска из ПЗУ или флэш-памяти.

Для РС-контроллеров лучше все­го подходит операционная система QNX (фирма QSSL, Канада). Прежде всего, это связано с тем, что архитек­тура QNX является открытой, мо­дульной и легко модифицируемой. QNX может загружаться как из ПЗУ, флэш-памяти, так и с помощью уда­ленной загрузки по сети. QNX разра­ботана в соответствии со стандарта­ми POSIX, является коммерческой операционной системой, широко распространена на мировом рынке (сотни тысяч продаж), поддерживает все шины, используемые в РС-кон­троллерах, включая ISA, PCI, CompactPCI, PC/104, VME, STD32. Более ста фирм — производителей программного и аппаратного обес­печения выпускают продукцию, ориентированную на QNX.

QNX была специально разработа­на для компьютеров PC (не является многоплатформной ОС), поэтому достигается эффективность и ско­рость обработки данных, характерная для мощных универсальных и мини-компьютеров.

QNX является операционной си­стемой, которая дает полную гаран­тию в том, что процесс с наивысшим приоритетом начнет выполняться практически немедленно и что кри­тическое событие (например, сигнал тревоги) всегда будет обработано. Она известна как операционная сис­тема, функционирующая в «защи­щенном режиме». Это означает, что все программы в системе защищены друг от друга и любая «фатальная» ошибка в одной из программ не при­водит к «краху» всей системы. Фай­ловая система QNX была разработа­на с учетом обеспечения целостнос­ти данных при отключениях пита­ния. Даже при форс-мажорном от­ключении питания вы лишь потеря­ете некоторые данные из кэш-памя­ти, но файловая система не разру­шится. После включения компьюте­ра будет обеспечена нормальная ра­бота системы. В QNX полностью ре­ализовано встроенное сетевое взаи­модействие «точка-точка». По суще­ству, сеть из машин QNX действует как один мощный компьютер. Лю­бые ресурсы (модемы, диски, прин­теры) могут быть добавлены к систе­ме простым подключением к любой машине в сети. QNX поддерживает одновременную работу в сетях Ethernet, Arcnet, Serial и Token Ring и обеспечивает более чем один путь для коммуникации, а также баланси­ровку нагрузки в сетях. Если кабель или сетевая плата выходят из строя и связь прекращается, то система бу­дет автоматически перенаправлять данные через другую сеть. Это пре­доставляет пользователю автомати­ческую сетевую избыточность и уве­личивает скорость и надежность коммуникаций во всей системе.

Благодаря тому что QNX под­держивает средства работы с флэш-памятью (как на стадии загрузки ОС, так и в режиме работы с файловой системой), она обеспечивает очень важную возможность для функцио­нирования контроллеров — работу

в так называемом режиме «слепого узла». Это означает, что система мо­жет выполняться на процессорном модуле без жесткого/гибкого диска, без монитора и клавиатуры, другими словами, в условиях отсутствия дви­жущихся механических частей. Это создает возможность долговремен­ной работы оборудования в необслу­живаемом режиме. В частности, та­кие средства встроены в одноплат­ные компьютеры или модули флэш-памяти фирм OR Computers, Ziatech, M-systems и других.

 

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте была разработана схема гибкого автоматизированного производства РЭС. Данное производство было спланировано с учётом минимального участия человека. Оно строится на использовании современного оборудования, позволяющего менять вид выпускаемой продукции с минимальными затратами.

 В процессе проектирования было сформировано ТЗ на корректировку КД с учётом особенностей конкретного производства и спецификой выпускаемой продукции. Было подобрано необходимое оборудование с учётом его резервирования и дальнейшей модернизации.

 Производство построено на принципе ГПС, заложенном в роботах с ЧПУ, микропроцессорных системах, т.е. на гибкости. Использование ПР с управлением от микропроцессоров позволяет не только перестраивать процессы в соответствии с конкретными требованиями и эффективно решать производственные задачи, но и влиять на дальнейшее развитие производства РЭА. Точность и быстродействие роботов повышаются из года в год. Современные роботы успешно выполняют операции сборки и сварки, требующие высокой точности. Применение ходовых, индукционных и импульсных датчиков, особенно встроенных в привод, позволяет получать ошибку позиционирования не более 0,02-0,05 мм.

 Технической основой высоконадёжных ГПС является дальнейшее развитие таких путей повышения надёжности, как модульно-блочная конструкция оборудования, модульный принцип построения манипуляторов ПР, РТК в целом, автоматическая самодиагностика состояния оборудования, внедрение АСУ обслуживания и содержания оборудования с индивидуальным контролем состояния каждой единицы оборудования, анализ причин отказов с автоматической заменой теряющих надёжность блоков.

 Переход к гибкому производству и электронизация всех производственных процессов ведут к созданию высокоавтоматизированнгог производства с минимальным участием людей, постоянным совершенствованием его по мере развития научно-технического прогресса. Значительные изменения в технике и технологии окажут большое влияние на на характер труда человека в условиях гибкого производства.

Литература

 

1. Мысловский Э.В. “Промышленные роботы в производстве радиоэлектронной аппаратуры” – М.: Радио и связь, 1988.

2. “Не счесть у робота профессий” под.ред. П. Марша – М.: Мир, 1987.

 

3. “Методические указания к курсовому проекту Конструирование и технология микросхем и микросборок” под ред. О. Е. Бондаренко – М.: МАИ, 1989.

 

4. “Методические указания к курсовому проекту по дисцеплине “Технология РЭС и оборудование” под ред. О. Е. Бондаренко – М.: МАИ, 1989.

 

4. “Методические указания к выполнению технологической части дипломного проекта по радиотехническим специальностям” под ред. Ю. И. Боченкова – М.: МАИ, 1991.