pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Система управления опирается на информационную модель, которая отражает состояние ресурсов и прохождение заказов. В силу большой размерности задачи планирования к ее решению привлекают эвристические правила базы знаний экспертной системы. Ресурсы цеха Я, указывают на его предельные возможности.
Этот показатель не обязательно постоянен в течение суток (т.е. в пределах горизонта оперативного планирования), как это условно показано на рис 12.34. Рисунок представляет полигон планирования, на котором отражается фактическое соответствие между запрашиваемыми и имеющимися ресурсами. Заказы предъявляют запросы не на ресурсы вообще, а на ресурсы определенного оборудования, и это обстоятельство при размещении заказов должно быть учтено.
Конечной оценкой качества плана служит полигон, демонстрирующий полные затраты цеховых ресурсов на фоне ограничений на эти ресурсы. Так, на рис. 12.34 показаны временные интервалы, когда цеховые возможности недоиспользованы, а также и другие интервалы, когда эти возможности превышены. На полигоне условно показано также размещение некоторого заказа номера ~. 403 Рис. 12.35.
Структурная схема кластера для реализации блока планирования изводственные и информационные единицы, являющиеся носителями станкоемкости. Обозначим такие объекты как виртуальные ресурсы времени. Во вторую группу входит единственный виртуальный производственный объект„который интегрирует все транспортно-складские операции, носителем станкоемкости не является и может быть квалифицирован как виртуальный ресурс пространства. Виртуальный объект является реальным построением (рис.12.36). Термин «виртуальный» означает такую целенаправленную трансформацию производственных объектов, при которой они при всем своем физическом различии становятся одинаковыми (с позиций системы управления) ресурсами, подчиняющимися единой схеме информационного взаимодействия.
Такая трансформация показана на трех примерах виртуальных ресурсов времени (рис. 12.36, 1, 11, ХЛ) и на примере виртуального ресурса пространства 1К Наиболее простым виртуальным ресурсом времени является обычный станок с ручным управлением (см. рис. 12.36, 1). Чтобы обрести самостоятельность перед системой управления, такой станок должен быть оснащен диалоговым терминалом, входящим в локальную вычислительную сеть. Через терминал к оператору поступают задания, связанные с выполнением заказов, и возвращается информация о фактическом использовании ресурсов. Многоэтажная структура виртуального объекта показывает, как из технологического объекта последовательно формируется информационная единица.
ГПМ имеет в сравнении со станком с ручным управлением значительно более сложную внутреннюю структуру (рис. 12.36, П), однако с позиций системы управления он представляет собой точно такой же вирту- 411 Рис. 12.3б. Построение виртуальных производственных о6ъектов альный ресурс времени. Участок станков с одним терминалом (рис. 12.36, ХХХ) также является единым виртуальным объектом, внутренняя структура которого может отражать индивидуальное или многостаночное обслуживание со стороны оператора. При этом детали внутренней структуры системе управления неизвестны.
Принципы построения виртуального ресурса пространства (рис. 12.36, ХР) аналогичны. Этот ресурс находится в ведении системы управления, а системой оперативного планирования вообще не рассматривается, поскольку он не является источником станкоемкости.
Исполнение заказов состоит в предоставлении им виртуальных ресурсов времени. Получив ресурс„заказ начинает «поглощать» его станкоемкость. Для получения ресурсов заказы стоят к ним в очередях (рис. 12.37), предъявляют системе управления запросы на обслуживание. Система 412 управления выделяет ресурсы в соответствии с оперативным планом. Вос- пользовавшись одним ресурсом, заказ может перейти в очередь к другому ресурсу.
Такие переходы заданы технологическими маршрутами, описания которых входят в общую систему описаний заказов. 1 г ОжРВдБ 098,08дь Рис. 12.37. Схема исполнения заказов путем управления очередями к ресурсам Виртуальные ресурсы времени являются разделяемыми, т.е. такими, на которые одновременно могут претендовать разные заказы.
Помимо разделяемых существуют и выделяемые ресурсы, которые выступают в качестве индивидуальной принадлежности заказа. Сюда относятся материальные средства (заготовки, инструменты, приспособления и др.), а также документы (технологические документы, программы ЧПУ и др.). Доставка выделяемых ресурсов к месту выполнения заказа также является задачей системы управления, для решения которой она пользуется услугами виртуального ресурса пространства и услугами локальной вычислительной сети.
Технические средства системы управления объединены в локальную вычислительную сеть, одним из вариантов топологии которой может быть многокольцевая структура с кольцами реального времени, инженерным и административным. Разумной реализацией кольца в условиях промышленных помех является оптоволоконный моноканал. Не существует практических ограничений на число абонентов в каждом кольце. В качестве таких абонентов выступают терминалы, каждый из которых представляет собой виртуальный ресурс, а также компьютеры различного назначения (рис. 12.3 8). При компьютерном управлении цехом изменяется организация производства вследствие сокращения непроизводственных циклов; повышается хозрасчетная эффективность за счет привлечения механизма дифференцированных тарифов и сокращения общего времени выполнения заказов; повышается коэффициент использования производственного оборудования.
При высокоуровневом управлении не требуется тотальная автоматизация (которая не всегда эффективна), но требуется соответствующее информационное обеспечение производства (которое окупается в кратчайшие сроки). СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Евгенев Г.Б. Основы программирования обработки на станках с ЧПУ. — М.: Машино- строение, 1983. — 304 с. Протоколы информационно — вычислительных сетей: Справочник /С.А. Аничкин, С.А. Белов, А.В. Бернштейн и др.
/ Под ред. И.А. Мизина, А.П. Кулешова. — М.: Радио и связь, 1990. — 504 с. Соломенцев Ю.М., Сосонкнн ВЛ. Управление гибкими производственными систе- мами. — М.: Машиностроение, 1988. — 352 с. Сосонкин В.Л., Шергин Л.Е. Языковые средства проектирования управления разви- той злектроавтоматикой // Управляющие системы и машины, — 1988. № 6„— С. 95-100. Сосонкин В.Л., Самородских Л.Б. Построение информационных моделей ГПС // Станки и инструмент. — 1989. № 5. — С. 5-8. Сосонкнн В.Л. Типовые решения при управлении гибким производством // Станки и инструмент.
— 1988. № 8. — С. 10-12. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автома- тизированном производстве. — М.: Машиностроение, 1989. — 296 с. Управление ГПС. Модели и алгоритмы / Под общ. ред. С.В. Емельянова. — М.: Маши- ностроение, 1987. — 368 с. Шербо В.К., Киреичев В.М., Самойленко С.И.
Стандарты по локальным вычисли- тельным сетям: Справочник / Под общ. ред. С.И. Самойленко. — М.: Радио и связь, 1990. — 304 с. 7. 8. 9. Рис. 12.38. Схема локальной вычислительной сети для управления цехом в условиях гибкой производственной системы Глава 13. АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ 13.1. Диагностические параметры для оценки состояния и работоспособности Диагностические параметры необходимо измерять и оценивать в реальном масштабе времени для определения состояния и работоспособности как станочной системы в целом, так и отдельных единиц технологического оборудования, инструментальных, транспортных и складских систем, систем управления, а также поиска дефектов для прогнозирования состояния этого оборудования.
Существует большое число физических параметров, являющихся исходными для диагностики состояния технических объектов и систем. Ниже приведены группы физических параметров, из которых необходимо выбрать ограниченное число наиболее информативных диагностических параметров для оценки состояния различных характеристик работоспособности. Геометрические: длина, площадь, плоский угол, телесный угол, кривизна линии, кривизна поверхности, момент сопротивления плоской фигуры, осевой и полярный моменты инерции.
Кинематические: путь, траектория, направление движения, начальная и конечная точки, скорость, ускорение, период, угловая скорость, угловое ускорение, градиент скорости, частота периодического процесса, объемный расход. С ил о в ы е (статические и динамические): масса, сила, импульс силы, количество движения, давление, градиент давления, деформация, жесткость, работа, энергия, мощность, амплитуда, АЧХ, ФЧХ, АФЧХ, общий уровень колебаний, форма колебаний, объемная плотность, коэффициент трения, коэффициент сопротивления, коэффициент упругости, момент силы, момент инерции, массовый расход.