Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych

Podręcznik zawiera usystematyzowaną wiedzę na temat automatyzacji i robotyzacji procesów wytwórczych, które są wyznacznikami nowoczesnej gospodarki. Autorzy omówili w nim między innymi strukturę funkcjonalną sterowania numerycznego i automatycznej regulacji, tworzenie i transmisję sygnałów informacyjnych w układach cyfrowej regulacji automatycznej, realizację techniczną zautomatyzowanych systemów produkcyjnych, podstawy projektowania układów cyfrowych automatyzujących obiekty i procesy produkcyjne w ujęciu mechatronicznym, typowe układy automatycznego systemu wytwórczego, efekty oraz skutki automatyzacji i robotyzacji, a także kierunki rozwoju systemów elastycznej automatyzacji procesów wytwarzania.

Spis treści

Wstęp Rozdział 1. Mechanizacja, automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych 1.1. Proces produkcyjny 1.2. Definicje podstawowych pojęć 1.3. Zakres automatyzacji i robotyzacji 1.4. Stopień automatyzacji i podatność procesu na automatyzację 1.5. Rozwój automatyzacji 1.6. Systemy wytwórcze jako systemy mechatroniczne Pytania kontrolne Rozdział 2. Struktura funkcjonalna sterowania numerycznego i automatycznej regulacji 2.1. Proces produkcyjny a sposób sterowania maszynami, robotami i złożonymi strukturami technologicznymi 2.2. Struktura układu sterowania automatycznego: układ otwarty i układ zamknięty 2.3. Podstawy sterowania cyfrowego 2.3.1. Wprowadzenie 2.3.2. Sterowanie cyfrowe: struktura blokowa, pętle sprzężenia zwrotnego w układach 2.3.3. Obrabiarkowe i robotowe sterowanie typu NC, CNC i bezpośrednie DNC 2.3.4. Sterowanie numeryczne obrabiarkowe: punktowe, odcinkowe i ciągłe 2.3.5. Sterowanie numeryczne robotowe: punktowe PTP i ciągłe CP 2.3.6. Klasyfikacja układów sterujących 2.3.7. Układy automatycznego nadzoru i diagnostyki 2.4. Proces produkcyjny jako obiekt regulacji 2.4.1. Obiekt regulacji i jego otoczenie 2.4.2. Złożoność systemowa procesu przemysłowego i jego struktura hierarchiczna Pytania kontrolne Rozdział 3. Sygnały w ciągłych i dyskretnych układach automatyki 3.1. Obserwowalność systemu technologicznego — dyskretność i ciągłość procesu technologicznego 3.2. Sygnał jako podstawowy nośnik informacji w układach sterowania 3.3. Transmisja informacji w układach automatycznego sterowania procesami technologicznymi 3.3.1. Położenie jako wartość zadana układu sterowania 3.3.2. Tworzenie informacji o położeniu 3.3.3. Regulacja położenia i jego wielkości charakterystyczne — serwonapędy maszyn i robotów 3.3.4. Źródła sygnałów w układach sterowania i regulacji — czujniki i diagnostyka procesu Pytania kontrolne Rozdział 4. Techniczne możliwości systemów automatyzacji 4.1. Techniczna realizacja napędu i sterowania układów automatyzacji procesów produkcyjnych 4.2. Elementy napędowe maszyn technologicznych i manipulacyjnych 4.2.1. Elementy elektryczne 4.2.2. Elementy pneumatyczne 4.2.3. Elementy hydrauliczne 4.3. Elementy przetwarzania informacji i elementy sterujące 4.4. Pneumatyczne i hydrauliczne zespoły zasilania 4.5. Charakterystyka napędów, możliwości i zakres ich stosowania Pytania kontrolne Rozdział 5. Struktura i funkcje zautomatyzowanych systemów produkcyjnych 5.1. Struktura układu sterowania 5.2. Podstawy projektowania układów automatyzujących procesy produkcyjne 5.3. Podstawy układów cyfrowych 5.3.1. Algebra dwuwartościowa 5.3.2. Funkcje przełączające 5.3.3. Metody minimalizacji funkcji przełączających 5.3.4. Sposoby realizacji funkcji przełączających 5.4. Struktura układów automatyzujących 5.4.1. Klasyfikacja układów 5.4.2. Układy kombinacyjne i sekwencyjne 5.4.3. Synteza blokowa 5.5. Synteza układu cyfrowego 5.5.1. Synteza abstrakcyjna układu cyfrowego 5.5.2. Synteza strukturalna 5.5.3. Synteza techniczna 5.6. Realizacja sterowania z zastosowaniem sterowników PLC 5.6.1. Podział i budowa sterowników PLC 5.6.2. Rodzaje i zadania modułów sprzętowych 5.6.3. Realizacja programu i dobór sterownika 5.7. Algorytmizacja procesów — modelowanie 5.7.1. Algorytm procesu 5.7.2. Modelowanie procedur sterowania dyskretnych procesów przemysłowych 5.8. Podstawy programowania sterowników PLC 5.8.1. Języki programowania 5.8.2. Struktura języka programowania 5.8.3. Instrukcje, rozkazy i zmienne języka programowania 5.8.4. Programowanie zależności funkcyjnych Pytania kontrolne Rozdział 6. Typowe układy automatycznego systemu wytwórczego 6.1. Podsystem maszyn i urządzeń 6.1.1. Urządzenia obróbcze 6.1.2. Zespoły i podsystemy nowoczesnego centrum frezarskiego CNC 6.2. Podsystemy transportu 6.2.1. Rodzaje systemów transportowych przystanowiskowych (obrabiarkowych) i wydziałowych 6.2.2. Środki transportowe 6.2.3. Pozycjonery 6.3. Podsystem magazynowania 6.3.1. Wprowadzenie 6.3.2. Magazyny narzędzi, wyrobów i surowców 6.3.3. Systemy magazynowe (stanowiskowe, wydziałowe) i magazynowe środki transportowe 6.4. Podsystem manipulacji i orientowania 6.4.1. Wprowadzenie 6.4.2. Zmieniacze palet i narzędzi 6.4.3. Manipulatory i roboty przemysłowe 6.5. Podsystem mocowania i wykonawczy 6.6. Podsystem kontroli i diagnostyki 6.7. Podsystem sterowania Pytania kontrolne Rozdział 7. Elastyczność systemów automatycznych 7.1. Elastyczność w systemach produkcyjnych 7.1.1. Pojęcie i elementy elastycznego systemu produkcyjnego 7.1.2. Elastyczny moduł produkcyjny 7.1.3. Elastyczne gniazdo produkcyjne 7.1.4. Elastyczna linia produkcyjna 7.1.5. Elastyczne sieci produkcyjne 7.1.6. Elastyczne systemy montażowe 7.2. Rodzaje elastyczności 7.2.1. Elastyczność technologiczna 7.2.2. Elastyczność organizacyjna 7.2.3. Elastyczność produkcyjna 7.3. Wybór stopnia automatyzacji i robotyzacji 7.4. System planowania i sterowania w elastycznych systemach produkcyjnych 7.4.1. Hierarchiczny system planowania i sterowania produkcją 7.4.2. Rozproszony system sterowania produkcją 7.5. Niezawodność i eksploatacja systemów automatycznych i zrobotyzowanych Pytania kontrolne Rozdział 8. Efekty oraz skutki automatyzacji i robotyzacji 8.1. Skutki organizacyjne 8.2. Skutki społeczne 8.3. Skutki ekonomiczne Pytania kontrolne Rozdział 9. Nowe tendencje w automatyzacji i robotyzacji procesów technologicznych 9.1. Przyszłość elementów oraz zespołów wykonawczych, pomiarowych i sterujących 9.2. Zaawansowane algorytmy sterowania 9.3. Sieci przemysłowe sygnałowe i informatyczne Pytania kontrolne Bibliografia Indeks