pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 76
Текст из файла (страница 76)
Принципиально важным является двухуровневое построение системы оперативного управления, включающее управление модулями и внутримодульное управление. Подобная организация позволяет на верхнем уровне оперативного управления отвлечься от физических особенностей конкретного оборудования, что делает систему управления на этом уровне инвариантной к составу оборудования. Рассмотрим информационную модель ГПС, которая необходима для организации оперативного управления. Подобная необходимость вытекает из того, что система оперативного управления рассматривает запросы технологических процессов на ресурсы и, следуя некоторой дисциплине удовлетворения этих запросов, формирует директивы, изменяющие состояния ресурсов. При этом существует и непрерывно обновляется динамический образ процессов и ресурсов.
Для поддержания информационных моделей ГПС и ГПМ разрабатывают специализированные системы управления базой данных ~СУБД) с учетом требований, предъявляемых задачами оперативного управления технологическими процессами в реальном времени, а также задачами планирования и ввода-вывода информации. СУБД для ГПС должна иметь проблемно-ориентированный внешний язык описания данных для формирования информационных моделей ГПС и ГПМ.
Далее рассмотрим один из вариантов такого языка — язык МЕТОД, который позволяет описывать любые типы производственного оборудования и технологических процессов. Информационная модель ГПС или ГПМ представлена на языке МЕТОД двумя разделами: материальных ресурсов ГПС и технологических процессов.
В каждом разделе описание выполняется в терминах объектов„ а также и атрибутов, относящихся к объектам. Базовым понятием первого раздела является информационный объект и субобъект-ресурс. Базовым понятием второго раздела является информационный объект-процесс. В каждом разделе описание состоит из следующих этапов: описание типов объектов, описание имен объектов, задание размеров базы данных, описание типов субобъектов, описание типов атрибутных записей, привязанных к каждому типу объектов. Рассмотрим структуру разделов, начиная с описания объектов-ресурсов.
Классификационная схема объектов-ресурсов показана на рис. 12.19. Объекты-ресурсы могут быть активными, т.е. располагающими одной или несколькими собственными системами управления с сетевым доступом. Такие объекты-ресурсы называют модулями. Модули приспособлены к выполнению одной из следующих главных (не обязательно единственных) операций: основной технологической, хранения, транспортной, ввода-вывода. Примеры модулей: модуль обработки, модуль контроля, модуль хранения палет, модуль хранения инструментов, модуль транспортирования, модуль ввода-вывода.
389 палета, приспособление, режущий инструмент, мерительный инструмент, инструментальная кассета, инструментальный магазин. В разделе объектов-ресурсов описанию подлежат предметы, которые постоянно принадлежат ГПС вне зависимости от поступающих конкретных технологических заданий. Режущий инструмент является ресурсом лишь в том случае, если он находится в ГПС в качестве резерва для замены инструментов- процессов, применяемых при обработке деталей.
Приспособления являются ресурсами лишь в том случае, если они находятся на складе ГПС и готовы к сборке комплектов для базирования деталей на палетах. При вовлечении режущего инструмента и приспособлений в производство (замена сломанного инструмента и сборка комплектов приспособлений) эти предметы переходят в группу объектов-процессов. С модулем и предметом сопоставлен набор типов атрибутных записей из числа следующих: статус, полный статус, структура хранения, координата, планируемая координата, паспорт, паспорт неисправностей. Атрибутные записи сформированы, исходя из следующих соображений: все данные, составляющие запись, должны быть функционально однородными и получены одновременно с одной скоростью доступа за одну транзакцию.
Статус является комплексным описанием динамически изменяющихся состояний. Статус содержит информацию, требующую наиболее быстрого доступа. Полный статус определяется для модулей и включает в себя все статусы субмодулей. Структура хранения описывает свойства объекта-ресурса, связанные с хранением предметов, и представляет собой вектор имен хранимых предметов. Размерность вектора соответствует числу позиций хранения.
Для модулей структура хранения объединяет несколько векторов, каждый из которых описывает свойство хранения отдельного субмодуля. Координата и планируемая координата определяются для перемещаемых в пространстве объектов-ресурсов, причем планируемая координата относится к месту назначения объекта-ресурса. Пас по рт содержит перечень внешних (заводских) определений, технических характеристик объекта и статистической информации. Первое поле паспорта является ключевым для поиска по внешнему имени (например, для инструмента таким внешним именем является заводской код), Таким образом, паспорт выполняет также функцию связи внутренних имен, с которыми оперирует система управления, и внешних имен, соответствующих заводскому кодированию.
Паспорт неисправностей служит для накопления информации о неисправностях активных объектов-ресурсов. Для описания одинаковых типов атрибутных записей, сопоставленных различным объектам-ресурсам, существует понятие о базовых типах атрибутных записей, удобных для сокращения и унификации описания. Базовая атрибутная запись может составлять часть полного атрибута.
Классификационная схема объектов-процессов показана на рис. 12.20. Объекты-процессы делятся на две группы: задания и обеспечение. К заданиям относится группа объектов-процессов, описывающих в совокупности объект управления в ГПС: партия, сменно-суточное задание (на каждый модуль обработки и модули ввода-вывода), комплект маршрутов, маршрут, деталеоперация.
К обеспечению относится группа объектов- процессов, описывающих информационное и материально-техническое 391 Рис. 12.2О. Классификационная схема объектов-процессов информационной модели гибкой производственной системы обеспечение каждого шага (операции) технологического процесса: программа ЧПУ, комплект режущего инструмента, комплект мерительного инструмента, комплект приспособлений, деталь, режущий инструмент, мерительный инструмент, приспособление. Под шагом (операцией) технологического процесса здесь условно понимаем полную совокупность действий, выполняемых под эгидой одного модуля (любого).
Взаимосвязь (в терминах имен) объектов-процессов представлена на рис. 12.21. С каждым объектом-процессом сопоставлен определенный набор типов атрибутных записей из числа следующих: статус, координата, планируемая координата, структура, паспорт. Смысл каждого из этих атрибутов остается прежним, однако содержание атрибутов объектов-процессов специфично. Последовательность начальной генерации информационной модели рассмотрим на примере несложной ГПС (рис.12.22). В составе ГПС три модуля обработки 1, модуль транспортирования 2, модуль хранения 3, модуль ввода-вывода деталей 4. Модули имеют сложную структуру, и в их составе могут быть выделены субмодули. Субмодули обозначены двухразрядными числами, в которых разряды разделены точкой.
Первый разряд указывает на тип модуля, а второй — на тип субмодуля. Идентифицируем типы объектов и типы атрибутных записей, при этом воспользуемся следующей системой обозначения (представленный ниже словарь идентификаторов типов объектов является рекомендуемым и открытым): Рис. 12.21.
Взаимосвязь объектов-процессов в терминах имен Ф.1 4. 5' 4. 2 4.4 М.1 4.Ю Рис. 12.22. Структурная схема гибкой производственной системы, выбранной в качестве примера для построения информационной модели 393 М. ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ; Модули: М. ОБРАБОТКИ; М. ВВ/ВЫВ. ДЕТАЛЕЙ; М.
ХРАНЕНИЯ. Предметы: П. ПАЛЕТА; П. ИНСТР. МАГАЗИН; П. ЯЩИК. ДЕТАЛЕЙ; П. ЯЩИК ПРИСП.; П. РЕЖ. ИНСТР.; П. МЕР. ИНСТР.; П. ПРИСП. Субмодули: СМ. ИНСТР. МАГАЗИН МОДУЛЯ; СМ. НАКОП. ИНСТР. МАГАЗИНОВ; СМ. СТАНОК; СМ. НАКОП. ПАЛЕТ; СМ. СТРУЖКО-НАКОПИТЕЛЬ; СМ. РОБОТ-ШТАБЕЛЕР; СМ. ПОРТ; СМ.
СТОЛ КОМПЛЕКТАЦИИ; СМ. МАГАЗИН МЕРИТ. ИНСТР.; СМ. НАКОП. ЯЩИКОВ ДЕТАЛЕЙ; СМ. НАКОП. ЯЩИКОВ ПРИСП.; СМ. СТЕЛЛАЖ. Задания: ПАРТИЯ; ЗАДАНИЕ. М. ОБРАБОТКИ; ЗАДАНИЕ. М. ВВ!ВЫВ. ДЕТАЛЕЙ; МАРШРУТ; КОМПЛ. МАРШРУТОВ; ОПЕРАЦИЯ. Обеспечение: ПРОГР.; КОМПЛ. РЕЖ. ИНСТР.; КОМПЛ.
МЕР. ИНСТР.; КОМПЛ. ПРИСП.; ДЕТАЛЬ; РЕЖ. ИНСТР.; МЕР. ИНСТР.; ПРИСП. Атрибуты: СТАТУС; ПОЛН. СТАТУС; ПАСПОРТ; ПАСПОРТ. НЕИСПР.; КООРДИНАТА; ПЛАН. КООРДИНАТА; СТРУКТ. Базовые типы атрибутных записей: Б. СТАТУС; Б. СТАТУС МОДУЛЯ; Б. СТАТУС ПРЕДМЕТА; Б. СТАТУС ПРОЦЕССА; Б. ПАСПОРТ МОДУЛЯ; Б. ПАСПОРТ ПРОЦЕССА; Б.
ПАСПОРТ НЕИСПР. МОДУЛЯ. Перейдем к описанию информационной модели ГПС, рассматривае- мой в качестве примера. 1. Определение типов Т объектов ресурсов и процессов: Т. РЕСУРСОВ = (М. ОБРАБОТКИ, М. ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, М. ВВ/ВЫВ. ДЕТАЛЕЙ, М. ХРАНЕНИЯ, П. ПАЛЕТА, П. ИНСТР. МАГАЗИН, П. ЯЩИК ДЕТАЛЕЙ, П. ЯЩИК. ПРИСП. П. РЕЖ. ИНСТР., П.
МЕР. ИНСТР); Т. ПРОЦЕССОВ = (ПАРТИЯ, ЗАДАНИЕ, М. ОБРАБОТКИ, ЗАДАНИЕ, М. ВВ/ВЫВ. ДЕТАЛЕЙ, МАРШРУТ, КОМПЛ. МАРШРУТОВ, ОПЕРАЦИЯ, ПРОГР., КОМПЛ. РЕЖ. ИНСТР., КОМПЛ. ПРИСП., ДЕТАЛЬ, РЕЖ. ИНСТР., ПРИСП). 2. Определение имен объектов каждого типа. 2.1. Определение общего числа (МТ) объектов-ресурсов (модулей и предметов), принадлежащих ГПС. Для инструментов и приспособлений устанавливают максимальное число, которое может находиться в ГПС вне комплектов инструментов и приспособлений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
