ЖУРНАЛ СТА 3/2009

Отдел АСУ ТП компании ПРОСОФТ завершил проект автоматизации уста- новки ионно-плазменного напыления в вакууме МАП-2. Заказчиком выступал научно-исследовательский институт вы- числительных комплексов имени М.А. Карцева (НИИВК). Задачей про- екта были разработка и реализация ав- томатизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) работы установки. Н АЗНАЧЕНИЕ УСТАНОВКИ И ИСТОРИЯ ЕЁ СОЗДАНИЯ Установка МАП-2 предназначена для нанесения и снятия защитных, жаро- стойких, эрозионно-стойких, изностой- ких и других видов покрытий ионно- плазменным способом в вакууме на де- талях, имеющих ось вращения. МАП-2 используется для нанесения на поверхность лопаток авиационных турбин покрытий, придающих этим де- талям требуемые эксплуатационные ка- чества, а именно необходимую жаро- стойкость и износостойкость. В газотурбинных двигателях, которые установлены на военных реактивных са- молетах, лопатки турбин эксплуати- руются в условиях очень высоких темпе- ратур. При создании двигателей для са- молетов третьего поколения МиГ-29 и Су-27 выяснилось, что при тех темпера- турах, которые развивались в камерах сгорания мощных двигателей, ресурс су- ществовавших в то время лопаток не превышал 50 часов. Для защиты лопаток нужно было искать новые материалы и новые методы их нанесения. За рубежом в то время жаростойкие конденсированные покрытия наносили с помощью электронно-лучевого осаж- дения из парового потока. Основанное на этой технологии оборудование было невероятно громоздким и стоило более 30 миллионов долларов. Во Всесоюзном научно-исследова- тельском институте авиационных мате- риалов (ВИАМ) решили идти другим пу- тём – применить метод ионно-плазмен- ного напыления. Его суть заключается в том, что в вакуумной камере с остаточ- ным давлением 2 × 10 –4 мм рт. ст. зажига- ется дуга между находящимся в центре цилиндрическим катодом и располо- женным по периферии кольцевым ано- дом. Ток дуги локально (в катодном пятне) нагревает катод настолько, что его материал испаряется и ионизируется. В промежутке между катодом и анодом расположены лопатки, на которые тоже подаётся электрическое напряжение, и ионы попадают не только на анод, но и на эти лопатки, ускоряясь электриче- ским полем. В отличие от электронно-лучевого на- пыления при ионно-плазменном нужно контролировать всего два параметра: ток дуги и напряжение смещения на лопат- 52 www.cta.ru CTA 3/2009 РАЗРАБОТКИ АВИАЦИЯ Автоматизированная система управления работой установки ионно-плазменного напыления в вакуумеМАП-2 Алексей Бодягин В статье описана система управления работой установки для нанесения защитных покрытий на лопатки турбин реактивных двигателей самолетов. Показаны преимущества автоматизации установки и необходимость унификации программно-аппаратных решений для обеспечения возможности их тиражирования на аналогичных установках. Особое внимание уделяется реализации верхнего уровня системы на базе компонентов SCADAGENESIS32. Рис. 1. Внешний вид установки ионно-плазменного напыления в ВИАМ © СТА-ПРЕСС