Слайд 2
Системный подход к задачам автоматизированного проектирования требует реализации
совместного проектирования технологического процесса (ТП) и автоматизированной системы управления этим процессом ( АСУТП ).
Слайд 3
технологический объект управления ( ТОУ )- совокупность технологического оборудования и реализованного
на нем по соответствующим инструкциям и регламентам технологического процесса производства
Управление ТОУ осуществляется с помощью автоматизированной системы
управления ( АСУТП )
Слайд 4
Автоматизированная система управления ( АСУТП )-человеко-машинную систему управления, которая
обеспечивает автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации
управления технологическим процессом в соответствии с принятым критерием
Слайд 5
Совместно функционирующие ТОУ и управляющая ими АСУТП составляют автоматизированный технологический комплекс ( АТК )
Слайд 6
Системный подход к проектированию АТК требует объединения проектирования технологических процессов и разработки автоматизированной
системы управления этим процессом в соответствии со структурой АТК
Слайд 7
Проектирование АТК объединяет два направления проектирования: разработку ТП и АСУТП
Слайд 8
Управляемая система- это технологический производственный комплекс, который является
объектом управления
Управляющая система-автоматизированная система управления.
Слайд 9
Взаимодействие АТК с объектами управления
Слайд 10
Сущность блочно-иерархического подхода заключается в разбиении объекта проектирования на уровни
с постепенной детализацией представления системы сверху вниз
Преимущество блочно-иерархического подхода состоит в том, что
сложная задача большой размерности расчленяется на последовательно решаемые задачи малой размерности.
Слайд 11
Системный подход к проектированию АТК требует учета следующих основных принципов:
реализации
совместного проектирования технологического процесса и разработки АСУТП (этим процессом) в соответствии со структурой АТК
использования
блочно-иерархического принципа, основанного на представлении АТК сложной системой
Слайд 12
целенаправленности, т. е. в результате проектирования должна быть
достигнута цель, включающая создание АТК с малой энергоемкостью и высокой производительностью.
Слайд 13
Первый принцип требует, чтобы ряд отдельных операций выполнялся
параллельно. Кроме того, на определенных этапах проектирования технологического процесса, как
уже отмечалось ранее, к нему предъявляются требования АСУТП.
Слайд 14
Второй принцип требует разбивать АТК как сложную систему на ряд
элементов и подсистем.
Третий принцип требует организовать деятельность проектировщиков АТК в виде целенаправленных действий.
При этом определяется сначала глобальная (общая) цель проектирования, например, создание высокопроизводительного АТК с малой энергоемкостью
Слайд 15
Этапы проектирования сложных систем
техническое задание на проектируемый объект;
научно-исследовательская работа ;
эскизный
проект;
технический проект;
рабочий проект;
технология изготовления и испытания спроектированного объекта (опытного
образца или партии), внесения коррекции (при необходимости)
Слайд 16
Этапы проектирования сложных систем
Слайд 17
Техническое задание
На этапе разработки технического задания (ТЗ) решаются следующие задачи:
поиск
и выбор необходимой научно-технической информации (о прототипах, патентных данных
и т. д.) из соответствующей базы данных.
анализ выбранной информации и формулировка на его основе технических требований (ТТ) к проектируемому объекту. Оформление ТТ в соответствии с установленными правилами.
Слайд 18
Вопросы решаемые на этапе ТЗ:
перечисление функций, выполняемых устройством;
разработка структурной
схемы устройства;
оформление условий работоспособности устройства;
оформление требований к выходным параметрам;
определение характеристик отдельных
узлов;
разработка алгоритмов выполняемых операций
Слайд 19
Этап НИР
На этапе НИР необходимо решение следующих задач:
формулирование критериев качества
и управления;
управление научным экспериментом;
проведение пассивного или (и) активного эксперимента с обработкой результатов;
Слайд 20
разработка математических моделей и их идентификация по экспериментальным данным;
отработка технологических процессов изготовления
объектов РЭС с целью поиска норм для параметров, обеспечивающих
оптимальные выходные показатели качества;
формирование обобщенного критерия качества, включающего в себя все частные показатели качества. Обобщенный критерий принимается далее за целевую функцию при решении задачи оптимизации;
Слайд 21
оптимизация. Производится варьирование входных и управляющих параметров технологического процесса в
рамках установленных норм (допусков) с целью получения оптимального критерия
качества;
поиск принципиальной возможности построения системы;
разработка новых технических средств, в том числе средств контроля и измерений.
Слайд 22
Этап ОКР
(этап эскизного проектирования)
производится решение следующих задач:
Разрабатывается эскиз
проектируемой системы (устройства) с детальной разработкой ее возможностей, осуществляется
поиск и выбор более детальной информации.
На основе анализа полученной информации принимают предварительные проектные решения и оформляют первые проектные документы.
Слайд 23
Для выработки проектных документов производят различные расчеты, содержание,
объем и трудоемкость которых зависят от характеристик проектируемого объекта.
Слайд 24
Этап разработки технического проекта объекта
На этом этапе детализируют
и уточняют решения, принятые при эскизном проектировании, и создают
новые, более точные проектные документы
Слайд 25
Рабочее проектирование
оформление проектных решений в виде чертежей, спецификаций
к ним и эксплуатационной документации на объект
Слайд 26
Проектирование технологии изготовления спроектированного объекта
поиск и выбор исходной
информации (об объекте, подлежащем изготовлению; о технологическом оборудовании предприятия;
о технологических и трудовых нормативах);
анализ и обработку данных в целях определения маршрутов обработки, последовательности технологических операций и режимов их проведения, потребности в инструменте и измерительном оборудовании, в создании специальной оснастки;
оформление соответствующей технологической документации. Работы, названные в техническом задании и техническом проекте,
Слайд 27
Основное назначение САПР - решение задач эскизного и технического проектирования.
На этих этапах осуществляют синтез топологии (разбиение электрической схемы на функционально законченные части,
размещение элементов электрической схемы, трассировка - определение трасс между элементами), а также разработку и выпуск фотошаблонов.
Слайд 28
Проектирование системы (или устройства) состоит из двух основных
этапов:
внешнее проектирование. Обоснование исходных данных (технических условий, технического задания) для
проектирования
Внутреннее проектирование. Проектирование системы для сформулированных исходных данных.
Слайд 29
информация, подготовленная для разработки технологических процессов
Базовая
Руководящая
Справочная
Слайд 30
Базовая информация состоит из конструкторской документации на изделие
и программы выпуска этого изделия.
Слайд 31
Руководящая информация включает следующие данные:
отраслевых стандартах, устанавливающих требования
к технологическим процессам и методам управления ими, а также стандартам на оборудование и
оснастку;
документации на действующие единичные, типовые и групповые технологические процессы ;
Слайд 32
классификаторах технико-экономической информации;
материалах по выбору технологических нормативов (режимов, норм
расхода материалов и т. д.);
документации по технике безопасности и
промышленной санитарии
Слайд 33
Справочная информация включает следующие данные
технической документации опытного производства;
описаниях
прогрессивных методов изготовления и ремонта;
каталогах, паспортах, справочниках, альбомах компоновок
прогрессивных средств технологического оснащения
Слайд 34
методических материалах по управлению технологическими процессами ;
планировках производственных участков
Слайд 35
исходные данные и материалы необходимые для выполнения проектов
систем автоматизированных технологических комплексов
уточненные технологические схемы с характеристиками оборудования;
перечни контролируемых
и регулируемых параметров с необходимыми требованиями (например, нормами, контрольными границами регулирования и т. д.);
Слайд 36
чертежи производственных помещений с расположением технологического оборудования;
чертежи технологического
оборудования, на котором предусматривается установка приборов и средств автоматизации;
требования к
надежности систем автоматизации;
Слайд 37
результаты НИР и ОКР, содержащие рекомендации по проектированию систем и средств автоматизации;
техническая
документация по типовым и проектным решениям и др. Основными
рекомендациями, выдаваемыми в результате проведения
Слайд 38
Системный подход к решению задач АСНИ
Слайд 39
Простейшая структура объекта проектирования
Слайд 40
U- управляющие воздействия
Z- возмущения
X- входы
P- выходы
Слайд 41
При анализе и проектировании сложных процессов, когда не
представляется возможным найти внутренние связи в системе, используется известный в кибернетике
принцип "черного ящика"
производственная информация носит стохастический характер
Этим объясняется применение для исследования и управления технологическим процессом статистических методов
Слайд 42
При использовании статистических методов возникают две основные задачи:
построение модели
нахождение
стратегии оптимального управления
Слайд 43
Методология системного анализа достаточно универсальна и может быть использована как
для процесса проектирования в целом, так и для отдельных
стадий и этапов проектирования
Слайд 44
Задание на проектирование включает в себя целый ряд пунктов:
основание для
проектирования;
перечень производств, цехов, установок, охватываемых проектами систем автоматизации, с
указанием для каждого особых условий (при их наличии), например, класс взрыво- и пожароопасности помещений, наличие влажности окружающей среды и т. д.;
стадийность проектирования;
Слайд 45
требования к разработке вариантов проекта (части проекта);
планируемый уровень
капитальных затрат на автоматизированное проектирование и примерных затрат на научно-исследовательские
работы ( НИР ), опытно-конструкторские работы( ОКР ) и проектирование с указанием источников финансирования и др.