ЖУРНАЛ «СТА» №4/2006

мация о сбое. Процесс напыления не является «слепым»: на экран монитора выводится текущая информация о том, на какой стадии исполнения находится технологическое задание. В случае сбоя после устранения неисправности исполнение технологического задания можно продолжить с места сбоя. Вы- бор действий, которые хочет произве- сти технолог или оператор, осуществ- ляется посредством «выпадающих» ме- ню. Вследствие универсальности опи- санной программы разработка техно- логий с её помощью является делом трудоёмким, что, в первую очередь, оп- ределяется необходимостью синхрони- зации работы пушки и манипулятора. В этой связи был разработан ряд сер- висных программ узкого назначения, которые задают технологу или опера- тору гораздо меньше вопросов. Напри- мер, программа Kolval (рис. 8) для на- пыления валов запрашивает только размеры вала и сколько слоёв по какой циклограмме следует напылить. Согла- сование работы пушки и манипулятора она делает сама. Аналогично этому программа для напыления плоских фи- гур лишь просит с помощью курсора выделить на сетке, выведенной на эк- ран, участки поверхности, на которые следует нанести покрытие. Поскольку распределение газов и по- рошка в стволе пушки известно, нами была разработана вычислительная про- грамма, позволяющая без проведения эксперимента предсказать и прочность самого покрытия, и прочность его свя- зи с основой. Один вариант рассчиты- вается примерно за одну минуту. И при выводе на экран информации обо всех подробностях процесса составление циклограмм сильно упрощается. Экс- периментальная доводка режимов тре- буется лишь в случае недостаточной точности термодинамических данных используемых материалов. У ПРАВЛЯЮЩИЙ КОМПЬЮТЕР Основу системы управления ком- плекса составляет блок управления. Блок управления нового поколения построен на базе промышленного ком- пьютера фирмы Advantech (рис. 9) сле- дующей комплектации: ● IPC610BP30ZH – корпус промыш- ленного компьютера высотой 4U с блоком питания ATX PFC мощно- стью 300 Вт; ● PCA61040C1 – пассивная кросс- плата на 4 слота ISA с разъёмом ATX; ● PCA6741L0CA2 – процессорная плата с шиной ISA, частотой 133 МГц, SDRAM 32 Мбайт, VGA, флэшдиском MD2202D128; ● MD 2 2 0 2  D 1 2 8 – ф л э ш  д и с к D i s k O n C h i p 2 0 0 0 ( к о м п а н и я MSystems) ёмкостью 128 Мбайт. Процессорная плата управляющего компьютера выбрана из соображений обеспечения требуемой производи- тельности и (очень важно!) отсутствия вентилятора для кристалла процессора. Флэшдиск, выполненный в корпусе типа DIP32, установлен прямо на про- цессорной плате в соответствующем разъёме и содержит операционную систему и управляющие программы. Применяемая операционная система DOS фактически является самой дешёвой из систем реального времени (обычно мы используем лицензионную версию Windows 98 без загрузки графи- ческой оболочки). Обновление про- граммного обеспечения производится либо через дискету, либо через внеш- ний флэшнакопитель с интерфейсом USB. Порты процессорной платы для обмена информацией при работе ком- плекса не используются. Общение с периферийным оборудованием осуще- ствляется через разработанный нами контроллер, который связан с компью- тером через шину ISA. Контроллер также содержит блок безопасности, ко- торый блокирует работу в случае воз- никновения опасных ситуаций и га- рантирует корректное завершение про- цесса. В корпус промышленного ком- пьютера также установлены блок пита- ния 24 В (13,5 A), 2 или 3 драйвера ша- говых двигателей (тоже собственной разработки), драйверы управляющих электромагнитных клапанов и модуль зажигания. Практически вся разводка до пери- ферийного оборудования сделана ка- белями фирмы Belden. Применение промышленного ком- пьютера Advantech стимулировало це- лый ряд прогрессивных решений: пе- реход с трансформаторных источни- ков питания на импульсные, перера- ботку драйверов клапанов и шаговых двигателей с использованием совре- менных комплектующих и разработку принципиально нового контроллера на ПЛИС Altera. Эти решения позво- лили «упаковать» весь блок управле- ния в корпус формата 19 дюймов высо- той 4U, уменьшив его габариты более чем на порядок (сравните рис. 3 б и рис. 9). З АКЛЮЧЕНИЕ Уже более чем 10летний опыт экс- плуатации последней модификации детонационного комплекса показал его высокую надёжность. Несколько десятков таких комплексов работают на предприятиях России: на Уфимском моторостроительном производствен- ном объединении, Пермском мотор- ном заводе, Савёловском вагоноре- монтном заводе, в небольших авторе- монтных фирмах Новосибирска, Сур- гута, Сузуна, Междуреченска. Такие же комплексы применяются и за рубежом: на Украине (г. Харьков), в Узбекистане (г. Самарканд), Китае (гг. Пекин и Шеньян) и Южной Корее (г. Поханг). Насколько нам известно, аналогов компьютеризированному комплексу «Обь» по уровню автоматизации и ста- бильности процесса напыления нет ни в России, ни за рубежом. В настоящее время в Перми на ОАО «Галоген» проходит промышленные испытания первый образец оборудова- ния, в котором система управления комплекса создана на базе промыш- ленного компьютера фирмы Advantech с контроллером на основе ПЛИС Altera. В мире существует насторожённое отношение к взрывным технологиям. Однако автоматизация, увеличение безопасности работы, стабильности качества производимой продукции и снижение требований к квалификации обслуживающего персонала должны привести к расширению областей при- менения детонационных установок. ● Авторы — сотрудники Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения Российской академии наук Телефон: (383) 333-0003 Факс: (383) 330-4851 50 СТА 4/2006 РАЗ РА БО Т КИ / МАШИНОС Т Р О Е НИ Е www.cta.ru Рис. 9. Блок управления нового поколения