pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Се- 384 тевой интерфейс обрабатывает входные и выходные сообщения. Интерфейс с локальной системой управления объединяет компьютер и локальную систему и служит для приема-передачи команд, статусов, аварийных сообщений. Супервизор координирует работу всех компонентов. Для супервизора база данных, сетевой интерфейс и интерфейс локальной системой управления выглядят как черные ящики. Супервизор запрашивает у этих модулей ту или иную услугу, используя соответствующий функциональный вызов. В ответ на вызов модуль приступает к самостоятельным действиям. Работа самого супервизора подчинена алгоритму, сохраняемому в базе знаний.
Всякий раз при получении статуса станка через интерфейс с локальной системой управления супервизор обращается к базе данных для формирования линии своего поведения. Для реализации описанного выше алгоритма в базе знаний хранятся 1Г-ТНЕУ-продукции. Форма продукции такова: 1Г< условие 1 > < условие 2 > ... < условие И > ТНЕУ < действие 1 > < действие 2 > ... < действие М > При выполнении всех предусловий продукционного правила выполняются соответствующие действия. Для обнаружения правила, в котором все предусловия удовлетворены, супервизору может понадобиться обратиться к базе данных и интерфейсу с локальной системой управления.
Инициируемые продукционным правилом действия могут представлять собой команды и запросы к интерфейсу с локальной системой управления, сообщения к другим локальным системам. Управляющие функции, отображенные продукциями, относятся к трем разделам: управление локальным объектом, сетевая коммуникация, управление жезловой дисциплиной. Правила, относящиеся к разделу «управление локальным объектом», выполняют две миссии: обработка статусов станков, инициирование команд и программ.
Большая часть таких правил постоянно активна, поскольку интеллектуальный контроллер непрерывно управляет локальной системой. Если контроллер обнаруживает функциональное отклонение или недопустимый статус, формируется рецепт поведения (например, настройка инструмента).
Подобные задачи независимо и параллельно решаются в каждой локальной системе. В рамках второй миссии с приходом новой детали под управлением правил осуществляется обращение к базе данных за соответствующей управляющей программой ЧПУ. Затем -инициируется рабочий процесс. Правила, относящиеся к разделу «сетевая коммуникация», работают следующим образом. Приняты три варианта сетевой коммуникации: запрос на деталь или на информацию; сообщение о передаче детали или информации; передача статуса. Первому варианту соответствуют правила: когда, куда и за какой деталью или информацией следует обращаться в сеть.
Правила передачи детали или информации (второй вариант коммуникации) уточняют реакцию на сетевое обращение за деталью или информацией. Когда интеллектуальный контроллер не нуждается ни в запросах, ни в ответах, работают правила передачи статуса, которые собирают статус для его пересылки терминальной станции. Правила, относящиеся к разделу «управление жезловой дисциплиной», связаны с процедурой передачи жезла в МАР-сети.
В такой сети жезл 385 дает право «говорить». При получении жезла локальный компьютер ячейки прерывает свою работу по текущему управлению своим объектом и устанавливает, что надо передать в сеть или что получить из сети. Типичным поведением будет то, которое описано в разделе «сетевая коммуникация». После завершения сеанса передачи жезл передается компьютеру очередного объекта. 12.4. Управление гибкой производственной системой Спектр задач, решаемых системой управления ГПС, варьируется от узкого круга задач диспетчирования и снабжения управляющими программами до широкого круга задач, в числе которых планирование, технологическая подготовка производства, диспетчирование, прямое управление отдельными агрегатами и устройствами, диагностика, учет и документирование и т.д.
Типовым набором функций являются следующие: автоматизированное планирование и обеспечение документооборота внутри участка и со смежными службами; управление комплектацией складов заготовками и приспособлениями, а также автоматической доставкой со складов к каждому станку и обратно; непосредственное управление станками с ЧПУ и гибкими модулями; автоматизированная подготовка, контроль и коррекция управляющих программ; организация записи, хранения и выдачи управляющих программ; учет хода выполнения сменного задания, выдача диспетчерских указаний отдельным единицам оборудования по выполнению сменного задания; учет состояния оборудования и управление процессами профилактики и обслуживания; автоматическая коррекция сменного задания в непредвиденных ситуациях; автоматизированный контроль изделий и обработка результатов измерений; выдача периодических сообщений в ответ на запросы по требованию о ходе производства, состоянии складов и пр.
Функции планирования могут быть детализованы: календарное планирование (составление календарных планов, учет материально-производственных фондов); оперативное планирование или составление расписаний (планирование наиболее эффективной загрузки рабочих мест, запуска оптимальных партий, планово-предупредительного ремонта); динамическое планирование (в реальном масштабе времени), т.е. оперативное управление. В состав комплекса средств системы управления включают подсистему диагностики, которая предназначена для решения следующих проблем: контроль готовности станков и другого оборудования к работе; контроль за исправностью станков и другого оборудования; контроль результатов обработки; оперативный поиск неисправностей при отказах; прогнозирование ресурса работоспособности и предупреждение отказов путем замены ненадежных элементов; поиск и ликвидация отказов и сбоев.
Набор указанных функций группируют в подсистемы, поддерживаемые соответствующими модулями программно-математического обеспечения. Одна часть таких модулей не зависит от конкретной реализации гибкой производственной системы, другая часть поддается настройке под конкретную реализацию, третья же — нуждается в разработке заново при проектировании системы. 38б Выделение подсистем показано на рис.
12.17. Функциональное программно-математическое обеспечение представляет собой комплексный фрагмент, в составе которого задачи реального времени (поддержание информационной мЬдели, оперативное управление) и задачи машинного масштаба времени (планирование).
Организационное программно-математическое обеспечение предназначено для управления заказами на внешние ресурсы, которые должны своевременно поступать в ГПС в обеспечение выполняемых работ (подготовка производства) для ведения отчетности (учет), для слежения за соблюдением правил эксплуатации (контроль). Далее рассмотрено только функциональное программно-математическое обеспечение управления в ГПС.
Рис. 12.17. Подсистемы в составе прикладного программно-математического обеспечения управления в гибкой производственной системе Связь задач подсистемы функционального обеспечения показана на рис. 12.18. Календарное (объемное) планирование осуществляют на год, квартал, месяц неделю. Цель его состоит в том, чтобы обеспечить контроль за полным обеспечением ресурсами (на уровне склада и накопителей ГПС) всех подготовленных к запуску в производство технологических процессов. Оперативное планирование называют иначе составлением расписания.
Расписание является краткосрочным прогнозом, достоверность которого разрушается под действием возмущений из-за отказов оборудования, необеспеченности ресурсами, внеплановых запусков срочных заданий в производство (т.н. «уплотнения ресурсов»). В этой связи необходим механизм управления в реальном времени, и таким механизмом служит система оперативного управления. Поаок бо~муи~ений Попуок упраблсний Рааок саданий Текпроцессы, пред- апабленные саанко- еикосlпыо обрабдпиш Календарное ~одьемное) планиродание аиебания дою37адки ресурсоб Техпроо,ессы, предс(пабленные сп7анко емкостю операций Овкааы ресурсод, уплопнение ре- ' сурсоЮ Операшидное планиродание Техпрцессы, пред- сп3а1леннБ~е алыпер- няп1ибными Фар- шрулажй Операаидное упрабление Модулями Функциональные отклонения на множеств де ресурсоб Тенлроцессы, пред- ааИленные сшрук- пурами операций и ах обеспе~ениеч '8еадекдаюное обеспечение операций Рис.
12.18. Связь задач подсистемы функционального обеспечения в составе программно- математического обеспечения управления гибкой производственной системой Назначение системы оперативного управления состоит в эффективном использовании ресурсов ГПС для изготовления деталей, запуск которых в производство и приоритет определены расписанием (т.е. оперативным планом). Назначение оперативного управления напоминает функции операционной системы реального времени при управлении вычислительным процессом. Общая схема работы системы оперативного управления такова.
Объектами управления в ГПС выступают технологические задания, представленные маршрутами операций. Операциями являются технологические, транспортные и другие процессы, связанные с захватом ресурсов ГПС. Полное множество активных операций находится в поле зрения диспетчера реального времени, который руководит их продвижением. В основе продвижения находятся запросы операций на ресурсы и удовлетворение этих запросов.
Состояние ресурсов динамически отображается в информационной модели ГПС, построенной по типу базы данных. Информационная модель содержит два раздела: описание материальных ресурсов ГПС и описание технологических процессов как объектов управления. Для описания отдельного ресурса и отдельного процесса можно использовать стандартный (по назначению) набор атрибутов. На рис. 12.18 показано, что отдельные подсистемы функционального обеспечения связаны между собой единым потоком управления, цель ко- торого состоит в оптимальном использовании ресурсов ГПС во времени.
Дополнительно на вход каждой подсистемы поступает компонент общего потока заданий, цель которого состоит в установлении плана пространственного (т.е. распределенного по оборудованию) использования ресурсов. Кроме того, существует поток возмущений, влияние которого заставляет подсистему нижнего уровня вносить коррективы в результаты работы подсистемы более высокого уровня по каналам обратной связи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
