pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Внешним отражением моды наблюдения служит интерфейс пользователя (в частности, оператора). Интерфейс оператора должен быть построен на основе многооконной графической системы. Оператору удобно судить о событиях реального времени и статусах по динамическим графическим изображениям, а аварийные оповещения получать в текстовой форме. Многооконная система должна быть гибкой, а окна открываться и закрываться по указанию оператора. Графическое изображение статуса ГПМ (ГПЯ) опирается на изменяемые цифровые, символические, пиктографические и другие графические элементы. Все возможные изображения постоянно готовы к немедленному выводу на экран.
Привлечение внимания оператора всеми доступными средствами (цвет, мерцание и др.) составляет главную цель моды наблюдения. Изображение доступно просмотру с разной степенью детализации, возможно масштабное увеличение той или иной зоны. При всех перемещениях изображений зона аварийных оповещений остается свободной. При наличии в системе управления ГПМ (ГПЯ) нескольких мониторов персоналу должны быть доступны одинаковые копии на разных экранах.
381 В системах управления развитых ГПЯ применяют экспертные системы, причем здесь возможны два подхода. Согласно первому, экспертная система размещена в терминальной станции, которая поддерживает отношения с локальными системами по принципу «ведущий — ведомый» (тайег — я1а~е). Терминальная станция принимает все логические решения, касающиеся ячейки. Второй подход состоит в децентрализации функций управления и размещении экспертных систем в локальных устройствах управления. Терминальная станция остается, однако ее функции ограничиваются сбором внутренней информации и информационным взаимодействием с внешним миром.
Поскольку интеллект обычной локальной системы ЧПУ недостаточен, для постановки локальной экспертной системы каждый компонент ячейки дооснащают персональным компьютером. Персональный компьютер принимает логические решения в отношении своей системы ЧПУ. В соответствии с первым подходом интеллектуальная система управления ГПЯ содержит три управляющих модуля, размещенных в терминальной станции: конечно-автоматную систему (КС), систему самообучения (СС), экспертную систему (ЭС). В процессе работы ячейки эти модули привлекаются с различной частотой, уменьшающейся в соответствии с порядком их перечисления. Нормальная работа связана с использованием КС, когда нет непредвиденных событий.
КС получает инструкции сверху — со стороны системы управления более высокого ранга и сообщает свой статус наверх, выдает команды локальным системам и получает от них их статус. Каждому состоянию КС соответствует правило поведения, занесенное в таблицу. Если правил много, КС становится иерархией конечных автоматов. Система самообучения содержит правила, которые сформированы оператором в непредвиденных ситуациях как средства выхода из этих ситуаций.
Система располагает механизмом отбора ситуаций, правила выхода из которых сохраняются 'в памяти. Механизм предохраняет тем самым СС от неоправданного роста. ЭС подключается в непредвиденной ситуации, для которой нет правил в СС. Особенности ЭС в использовании знаний самых разных экспертов. Суть же работы состоит в диагностике и выдаче соответствующих рецептов. Организация управления в ГПЯ с использованием экспертных систем соответственно второму подходу показана на рис 12.16.
Оборудование ячейки включает входной порт, токарный станок с ЧПУ, промежуточный накопитель с ЧПУ, токарный центр с ЧПУ, выходной порт. Эти средства размещены вокруг робота с ЧПУ. Каждый станок располагает датчиками для измерения детали и датчиками контроля за изнашиванием инструмента.
Персональные компьютеры взаимодействуют через локальную МАР- сеть. Алгоритм управления в ячейке использует событийный принцип. Принцип гласит: ни одна рабочая станция ячейки не станет принимать деталь, пока сама не потребует ее от предыдущей рабочей станции. Алгоритм управления в ГПЯ выглядит следующим образом. 1. Пусть А-й персональный компьютер, обслуживающий свой объект, получает жезл (в рамках циркуляции информационного потока) и устанавливает отсутствие детали на объекте.
Прежде всего он сообщает свой статус компьютеру т терминальной станции. Если 1 = 1 (первый объект), то 382 Рис. 12.1б. Структурная схема ГПЯ, система управления которой построена на базе экспертной системы: 1 — направление материального потока; П вЂ” направление информационного потока; 1 — промежуточный накопитель; 2 — токарный центр; 3 — выходной порт; 4 — порт брака; 5 — входной порт; б — терминальная станция компьютер объекта ожидает, пока терминальная станция установит наличие детали во входном порту.
Если деталь там имеется, Ьй компьютер запрашивает и-й компьютер (обслуживающий робот) о переносе этой детали к своему объекту. Если во входном порту детали нет, Ьй компьютер запрашивает деталь у компьютера и терминальной станции, который в свою очередь может получать аналогичные запросы на детали со стороны сборочного участка. В данном же случае компьютер и обращается за деталью к складу заготовок, который на рисунке не показан. Если А ~ 1, то Ж-й компьютер проверяет статус работы (в том числе код детали) на ф — 1)-м компьютере и передает жезл следующему в логическом кольце компьютеру.
2. Если статус Ь-го компьютера в момент получения из жезла показывает, что на данном объекте идет обработка детали или деталь находится в состоянии ожидания (в промежуточном накопителе), то этот статус передается терминальной станции. Если объектом является промежуточный накопитель, то в терминальную станцию в рамках статуса поступает информация о наличии детали в накопителе.
Если объектом является станок, то в терминальную станцию в рамках статуса поступает комплексная информация, включающая сведения о силе резания, скорости подачи. Если статус Ьго компьютера показывает, что его собственная экспертная система дала указание своему объекту остановиться (поскольку не находит другого решения из опыта, предшествующего моменту получения жезла), то этот Ьй компьютер через посредство терминальной станции обращается за помощью к оператору. Затем Ьй компьютер передает жезл следующему в логическом кольце компьютеру. 3. Если статус 1с-го компьютера к моменту получения им жезла показывает, что деталь существует (находится в промежуточном накопителе или на станке, но не обрабатывается, и все измерения и верификация завершены), то делается следующий шаг.
Если указанный процесс «существования» находится в «развитии», то повторяется п.2 укрупненного описания алгоритма. Дадим здесь пояснение к «развитию»: компьютер непрерывно взаимодействует с подчиненной ему локальной системой (независимо от наличия жезла), и если его экспертная система установила, к примеру, предельный износ, то инициируются смена инструмента или его коррекция. Если существующая деталь дефектна, Ь-й компьютер запрашивает и-й компьютер (обслуживающий робот) сделать роботу указание переместить деталь в порт брака. Далее Ьй компьютер запрашивает деталь у ф — 1)-го компьютера, но с условием, что это перемещение детали состоится после удаления наличествующей детали на объекте, обслуживаемом Ьм компьютером.
Затем Ьй компьютер передает жезл следующему в логическом кольце компьютеру. Если существующая деталь годна, А.-й компьютер запрашивает т'-й компьютер (обслуживающий робот) сделать роботу указание переместить деталь к объекту, обслуживаемому ф + 1)-м компьютером, при условии, что ф+ 1) — не больший, чем у последнего компьютера номер. Если же ф+ 1) есть номер больший, чем у последнего компьютера, то роботу будет сделано указание о перемещении готовой детали в выходной порт. 4. Если т'-й компьютер (обслуживающий робот) получает жезл, выполняется одно из следующих действий. Если текущее задание роботу состоит в передаче детали из объекта с А.-м компьютером к другому объекту, это задание выполняется. Если текущее задание роботу состоит в передаче детали из входного порта к первому объекту ф = 1), то это задание выполняется.
Если текущее задание роботу состоит в передаче детали от последнего объекта (Й = 3) выходной порт, это задание выполняется. 5. После того, как любой объект, кроме промежуточного накопителя, получает деталь, инициируется рабочий процесс. Если деталь получает промежуточный накопитель, то эта деталь ожидает возможности передачи следующему объекту. В процессе обработки локальная экспертная система А-го компьютера наблюдает за своим объектом. Например, в случае поломки или предельного изнашивания инструмента экспертная система дает указание заменить инструмент. Если размеры детали выходят из допуска, экспертная система дает указания уточнить таблицы коррекций инструмента. Если же экспертная система не находит решения в текущей ситуации, она дает указание остановить рабочий процесс.
Рассмотрим способ реализации алгоритма. Персональный компьютер станка является его локальным интеллектуальным контроллером, который имеет пять программно-математических компонентов: базу данных, базу знаний, сетевой интерфейс, интерфейс с локальной системой управления и супервизор. База данных состоит из записей, в которых хранится информация о физических параметрах деталей (размеры, форма, масса и др.), о производственных заданиях, о конфигурации ячейки. База знаний содержит информацию об общей стратегии управления (как это было описано выше), о роли данного станка в ячейке, о производственных ограничениях станка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
