Разработка методов синтеза дискретной станочной электроавтоматики и их практическая реализация

• Автор: Чернов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 40 с. : ил.; 20х15 см

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Стабильная и производительная работа любой отрасли промышленности, их гибкая и своевременная перестройка на новые виды продукции во многом определяются внедрением и надежной работой высокоавтоматизированных станков и станочных комплексов. Очевидно, что одну из ключевых ролей здесь играет дискретная электроавтоматика, определяющая как степень автоматизации, так и надежность и удобство эксплуатации оборудования.
Высокая сложность современных электроавтоматических устройств, постоянное развитие, и как следствие, разнообразие элементной базы, от релейно-контактных и бесконтактных схем до программируемых логических контроллеров(ПЛК) и других средств вычислительной техники, делают разработку производительных методов синтеза электроавтоматики, пригодных для любой элементной базы, исключительно важной и актуальной для народного хозяйства задачей.
В настоящем докладе обобщены результаты работы автора по разработке и практическому применению методов синтеза дискретной электроавтоматики станков и автоматизированных станочных комплексов в Нижегородском станкостроительном заводе “ЗеФС” и Нижегородском техническом унивеситете.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка метода синтеза принципиальных схем и алгоритмов станочной дискретной электроавтоматики кардинально упрощающего и ускоряющего процесс проектирования с использованием доступных в инженерной практике способов формализации работы механизмов, позволяющих использовать аппарат алгебры логики, не зависящего от элементной базы, а также его практическое применение, что достигается решением следующих основных задач.
1. Разработка обобщенного алгоритма синтеза, позволяющего использование комбинационной логики и циклограмм при синтезе последовательностных схем.
2. Систематизация и разработка общей теории управления поисковыми станочными механизмами при различных способах кодирования обьекта поиска и систем идентификации.
3. Разработка и систематизация методов определения кратчайшего направления движения к исходной позиции поисковых механизмов.
4. Разработка и систематизация организации взаимодействия датчиков, определяющих надежность и точность позиционирования поисковых механизмов.
5. Разработка методов устранения возможных ошибок идентификации г-кта поиска инструментальных магазинов и магазинов паллет.
6. Разработка специальных методов синтеза электроавтоматики при 'ленении прграммируемых логических контроллеров;
7. Разработка общих методов проектирования различных типовых ктур электрооборудования станков и др.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Теоретические исследования производятся базе математического аппарата алгебры логики и формализации работы .чизмов на основе метода циклограмм. Достоверность научно-
технических разработок и положений, выводов и рекомендаций подтверждена экспериментальными исследованиями на лабораторных стендах и макетах, а также при наладке и эксплуатации объектов, указанных в разделе “Практическая реализация и аппробация результатов работы”. НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
- разработан метод синтеза электроавтоматических устройств с применением циклограмм работы промышленных механизмов и их анализе на основе теории алгебры логики, кардинально упрощающий процесс проектирования;
- разработана методика формализации работы промышленных механизмов на основе циклограмм работы и обобщенный алгоритм синтеза;
- разработана методика синтеза последовательностных логических схем методами комбинационной логики;
- разработаны и систематизированы обобщенные структуры систем управления поисковыми механизмами для различных способов кодирования объекта поиска и систем идентификации;
- разработаны, исследованы и класифицированы статические и динамические методы определения кратчайшего направления поворота поисковых механизмов, в том числе принципиально новые;
- разработаны и обобщены методы повышения надежности работы поисковых механизмов, позволяющие построение структурно- устойчивых систем управления, в том числе путем самокоррекции при сбоях.
я ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И АППРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Решенные в работе проблемы позволили осуществить комплексный и систематизированный подход к проектированию дискретной электроавтоматики станков в Нижегородском станкозаводе и других заводах отрасли, послужили основой для создания нового прогрессивного станочного оборудования для различных отраслей промышленности. На основе предложенных автором решений спроектированы и изготовлены десятки высокоавтоматизированных станков и комплексов, например 6305Ф4, 6305Ф4С2, 6306ФЗ, ГФ1700С1 ... С4, ГФ1860, ГФ1880, ГФ2171,
ГФ630ПМФ4, ГФ2250 ...ГФ2254, ГФ2460, ГФ2470 и многие другие. Станки работают в автомобильной, судостроительной, радиотехнической, приборостроительной, химической и металлургической промышленности, оборонном комплексе, сельском хозяйстве.
Оптимальное построение электроавтоматики позволило значительно улучшить технические характеристики оборудования и его эксплуатационные свойства, что внесло существенный вклад в долю экономического эффекта от внедрения станков.
Новые решения доложены на ряде научно-технических конференций и защищены 13-ю авторскими свидетельствами. За разработку, освоение и внедрение новых систем электроавтоматики автор удостоен четырех бронзовых медалей ВДНХ и диплома Всесоюзного смотра НТТМ.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме доклада всего опубликовано 76 трудов, в том числе 8 книг, 5 брошюр, получено 13 авторских свидетельств. Основные 45 работ приведены в перечне.

самовосстановится и при поиске гнезда с номером больше 6™ сбоя системы не будет. Аналогично работают датчики ДК1 и ДК12. Естественно, чем больше корректирующих датчиков, тем выше невосприимчивость схемы к помехам, но сложнее механика магазина и электрическая схема управления. В практике следует принять разумный компромисс, обычно 2-3 датчика.
Эффективность применения корректирующих датчиков очевидна, так как они устраняют все сбои системы контроля любого характера, возникшие по ходу вращения магазина до позиции коррекции.
Коррекцию нужно применять и в случае использования в качестве командоаппарата счетчиков.
Ряс. 5.1. Принцип введення коррекции
5.4. Ошибки при считывании кода идентификации непосредственно командоаппаратом могут явиться причиной неправильного выбора инструмента или аварийной ситуации. Последнего можно избежать приняв следующие меры:
5.4.1. Предусмотреть в канале идентификации схему контроля по паритету (т.е. контроля четного или нечетного числа бит в информационном слове).
Для канала контроля четности в командоаппарате предусматривают соответствующий датчик и систему воздействия ( в простейшем случае кодовое кольцо). Система контроля по паритету в случае нарушения принципа четности информационных сигналов дает команду на повторный поиск или запрещает дальнейшую работу.
Очевидно, что применение подобной системы контроля оправдано только для больших магазинов с числом информационных каналов, по крайней мере, не менее шести-семи. В противном случае велика вероятность возникновения ошибки от самой системы контроля, соизмеримой в процентном соотношении к ошибкам по информационным каналам.