Конструирование и САПР

Различных сферах деятельности человека

Тема. 5.4 Информационные технологии в

Важным направлением развитая различных отраслей промыш­ленности является автоматизированное проектирование. В настоя­щее время для создания новых объектов в машиностроении, хи­мической, энергетической, строительной деятельности широко применяются различные САПР (система автоматизированного проектирования).

В соответствии с направлением и типами объектов проектиро­вания САПР разделяют на САПР изделий машиностроения, при­боростроения, объектов строительства, технологических процессов.

В какой бы технической сфере не применялись автоматизиро­ванные средства проектирования, они включают в себя такие эле­менты как работа с чертежами, двух- или трехмерное моделиро­вание объектов, прочностные расчеты необходимых конструкций ,компоновку и формирование чертежной документации в соответствии со стандартами.

Ниодин новый самолет, электровоз, станок или автомобиль может быть сделан без конструкторской и технологической документации. Разработка конструкторских решений ведется на основе применения конструкторских систем автоматизированного проектирования, такие системы называются CAD-системами (Computer Aided Design). Здесь значительную роль играет графическая часть — электронные системы черчения, — которая позволяют создавать чертежи деталей, сборочных единиц и изделий в строгом соответствии со стандартами конструкторской документации.

Создание технологического процесса производства этого объекта вводится с помощью систем автоматизированного проектирования технологических процессов — САМ-систем (Computer Aided Manufacturing). Эти системы позволяют рассчитать что, в какой последовательности и с помощью каких инструментов делать, чтобы реально сделать этот объект наиболее эффективным образом и в соответствии со стандартами изготовления.

В соответствии с существующей в России системой стандартов САПР делятся на группы по типу объектов проектирования (машиностроение, приборостроение, строительство и т.п.), по сложностиобъекта проектирования (простые объекты, средней сложности, сложные и т.д.), по уровню автоматизации проектирования, комплексности автоматизации проектирования, некоторым другим показателям. Одной из наиболее известных отечественных систем автоматизации проектирования, применяемой в машиностроении, является САПР «КОМПАС» фирмы «Аскон», включающая в себя все необходимые компоненты CAD/САМ систем.

 

 

2 Управление технологическими процессами

Естественно, что в современном производстве широко приме­няются автоматизированные системы управления технологичес­кими процессами (АСУТП).

В настоящее время широко применяются многоуровневые сис­темы АСУТП. На нижнем уровне управления, непосредственно на технологических линиях и производственном оборудовании, устанавливаются датчики, собирающие сведения о параметрах технологического процесса и исполнительные механизмы, осу­ществляющие воздействия на управляемые параметры. Эти датчи­ки передают сигналы в специальные промышленные контролле­ры, которые формируют управляющие команды и передают их исполнительным механизмам. Промышленные контроллеры — это специализированные компьютеры, предназначенные для сбора и анализа данных от датчиков, формирования управляющих команд для исполнительных механизмов, передачи собранной информа­ции в общую систему управления. Эти компьютеры специально изготовляются для работы в тяжелых производственных условиях, успешно функционируют во влажных, запыленных и загрязнен­ных помещениях, не боятся перепадов температур, вибрации и других вредных условий. При работе контроллеров не использует­ся обычная клавиатура и, тем более мышь, у них нет мониторов и средств мультимедиа. В простых штатных ситуациях контроллер сам управляет технологическим процессом, только сообщая «наверх» данные о ходе процесса. Но в случае возникновения нештатных ситуаций вмешивается более мощная управляющая система верх­него уровня, указывая контроллеру, а через него и технологичес­кому процессу, что и как делать.

На верхнем уровне в качестве рабочих станций используются уже привычные персональные компьютеры, на мониторах кото­рых отображаются необходимые данные о ходе технологического процесса. Специальные системы диспетчеризации технологичес­ких процессов SCADA-системы (Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) позволя­ют достичь высокого уровня автоматизации в решении задач уп­равления технологическими процессами, включая сбор, обработ­ку, передачу, хранение и отображение информации. Когда мы по телевизору видим залы диспетчерского управления электростан­циями, прокатными станами или другими производствами, то мы как раз видим верхний (диспетчерский) уровень управления технологическими процессами.