Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (862477), страница 43
Текст из файла (страница 43)
После этого транзакт продолжит свое перемещение по модели.Блоки языкаGPSSпредставляют собой подпрограммы и содержат наборпараметров (операндов) для обращения к ним. Как и во всех языках моделирования, вGPSSсуществует внутренний механизм передачи управления, который реализуется в модельном времени, что дает возможность отобразитьдинамические процессы в реальных системах. Передача управления от блокак блоку в программах выполняется с помощью движения транзактов в модельном времени.14.3. Расчет основных napaiwempoв и характеристик станочных системВвод транзактов осуществляет блоккоторого имеет видGENERATEGENERATE-[А],[В], где А, В207(генерировать), форматоперанды, характеризующие средний интервал времени и половину поля допуска равномерно распределенного интервала соответственно.Для удаления транзактов из модели служит блок TERМINA ТЕ (завершить).
Формат блока имеет вид TERМINATE [А], где А-значение уменьшения специального счетчика, называемого счетчиком завершения. Этотсчетчик проверяет, можно продолжать моделирование или нет.ДлязанятиясвободныхRELEASE (освободить).ГПМиспользуютПри подходе к блокублоки SEIZE (занять) иSEIZE транзакт пытается войтив него. Но в блоке может быть только один транзакт, поэтому если блок занят, транзакт ждет до тех пор, пока находящийся в блоке транзакт не пройдетблокRELEASE.Аимя занимаемого (освобождаемого) ГПМ.-Форматы блоков имеют видSEIZE[А] иРеализацию задержки по времени выполняет блокRELEASE[А], гдеADVANCE(задержать). Этот блок задерживает транзакт на некоторое время. Формат блокаимеет видADVANCE[А], [В], где А-среднее время задержки, Вполо-вина поля допуска.БлокиQUEUE(встать в очередь) иDEPART(покинуть очередь) обеспечивают возможность автоматического сбора статистических данных, описывающих ожидание тех транзактов, которые не проходят дальше по модели.Формат блоков имеет видочереди; В-QUEUE[А], [В] иDEPART[А], [В], где А-имячисло единиц, на которое увеличивается или уменьшается длина очереди.Рассмотрим простейший пример моделирования сверлильно-фрезернорасточного ГПМ.
Пусть время поступления на него корпусных деталей распределено равномерно в интерваленомерно в диапазоне16±4правилом «первым пришел18±6 мин,время обработки-также равмин. Дисциплина обслуживания характеризуется-первым обслужен». Модель процесса обработки на ГПМ должна обеспечить сбор статистических данных об очереди.Необходимо промоделировать работу ГПМ в течениеч, или480мин, шагмоделирования составляетПриведенная на рис.1 мин.14.9 модель8сформирована в виде непрерывной цепочки блоков с добавлением компонентов, предназначенных для управлениямоделированием.
Порядок блоков в модели соответствует этапам обработкизаготовки на ГПМ: заготовка поступает; ждет своей очереди ( если необходимо); загружается в ГПМ; обрабатывается; деталь покидает ГПМ.В результате моделирования было определено, что ГПМ использовался втечение86 % времени и обработал 26 деталей. Среднее время обработки со15,884 мин, максимальная длина очереди 1 деталь, среднее число деталей в очереди 0,16, число входов в очередь 27, число «нулевых» (без ожидания) входов в очередь 12, т. е. 44,4 %, среднее время нахождения в очередина один вход (включая нулевые) 2,851 мин.ставило14. Проектирование автоматизированных станочных систем208Поступлени е за готовки( 18 -среднее времямежду поступле ниями;6-половина поля допускаравномерно распределенногоинтервала времени)Присоединение заготовкик очередиNlПереход заготовки на обработкувГПМУход заготовки из накопителяОбработка на ГПМобработки,4-( 16 -среднее времяполовина поля допускаравномерно распределенного интервалавремени обработки)Разгрузка ГПМУход из ГПМРис.14.9.Блок-схема примера имитационного моделирования ГПМТаким образом, с помощью метода имитационного моделирования можноопределить важные для проектирования ГПМ параметры, не проводя какихлибо экспериментов по обработке заготовок на ГПМ.14.3.5.
Расчет надежности АССРешение задач по повышению или оценке надежности АСС обычновключает в себя рассмотрение ее элементов, отдельных узлов и агрегатов.Надежность характеризуется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.Основными показателем безотказности изделия является вероятностьP(t)безотказной работы-отказа изделия. Значениев пределах О:::;каза.вероятность того, что за времяtне возникнетP(t), как всякой вероятности, может находитьсяP(t) :::; 1. При этом P(t) + F(t) = 1, где F(t) - вероятность от14.3. Расчет основных napaiwempoв и характеристик станочных системВыбирая значениеt,209можно для любого изделия обеспечить требуемуювероятность P(t), так как они связаны функциональной зависимостью00f f (t)dt,P(t) =t=Tгдеf(t) -плотность вероятности для срока службы (наработки) изделия поданному выходному параметру.Характеристикой безотказности может служить ведущая функция П.(t)-среднее число отказов (математическое ожидание числа отказов) за времяt-или параметр потока отказовro(t) = dr!(t)=где т•-_1т•'dtнаработка на отказ, или отношение суммарной длительности работы (наработки) изделия к числу отказов, возникших за этот период.Параметр потока отказов-это среднее число отказов изделия в единицувремени.
Показатели долговечности оценивают потерю работоспособностиизделия за весь период его эксплуатации. Основным показателем долговечности элемента изделия является его срок службы (ресурс).Предельное состояние АСС, т. е. прекращение ее эксплуатации, определяется экономическими факторами-моральным износом или затратами,связанными с физическим износом.Для расчета надежности АСС применяют различные методы.При использовании метода структурных схем АСС представляют в видеструктурной схемы, где элементы, от-каз которых приводит к отказу всейсистемы,но, а резервные элементы или цепипараллельно.иметьIлез1 1изображают последовательПриданныеоэтомгпм 1 1-необходимонадежностикаждогоТРэлемента АСС.Например,рис.14.10ящейиздляприведеннойнапростейшей системы, состопятизвеньев,вероятности14.10.Рис.Структурная схема ГПС,состоящей из пяти звеньев:АСЗ-автоматический склад заготовок;безотказной работы каждого звена соГПМ 1 , ГПМ2 -ставляют Р1(8)модули; АСГИ= 0,98; Р2(8) = Рз(8) == 0,95; Р4(8) = 0,98; Р 5(8) = 0,92.
Тогдабезотказность работы этой АСС за t == 8 ч составитготовыхгибкие производственные-изделий;автоматический складТР-робот5Pr(t) = ПР;(8) =0,98 ·0,95 ·0,95 ·0,98 ·0,92 = О, 797.i= Iтранспортный21 О14. Проектирование автоматизированных станочных системВ случае параллельно включенных п шлифовальных станков вероятностьбезотказной работы АСС может быть вычислена по формулепP'i.(t) = ПР;=1-(1-Р)п,i=lгде Р -вероятность безотказной работы одного станка.Использование метода логических схем для расчета надежности рассмотрим на примере ГПС, состоящей из двух ГПМ, координатно-измерительноймашины К.ИМ, АТСС и АСУ (рис.14.11,а).
Из анализа структурной схемыможно сделать вывод, что все ее элементы влияют на надежность ГПС.Работа ГПС начинается с включения АСУ, далее работает АТСС, ГПМ1 ,ГПМ2 , а затем К.ИМ (рис.14.11, 6).Пусть АГПМ 1ГПМ 2~~]11iш!-событие, заключающееся вким1АСУ1Шg1rтсс1!i• • • • •t9аВзВ1В2В5АСУАТССким84бЕСЛИилиЕСЛИАЕСЛИвРис.14.11.Структурная схема ГПС (а), схема взаимодействияее подсистем(6) и логическая схема взаимодействия событий (в)14.3.
Расчетосновных napaiwempoв и характеристик станочных системтом, что ГПС полностью исправна и работает, а В1,211... , В5 - работоспособности ее отдельных подсистем: АСУ, АТСС, ГПМ 1 , ГПМ2 , КИМ. Используялогические соотношения(операции)14.11, в).ИЛИ и ЕСЛИ, можно составить схемуреализации события А (рис.Выражение для определения безотказной работы ГПС на основе алгебрылогики будет иметь вид(14.7)где черточка над событиями В3 и В4 означает их отказ.Если в алгебраическом уравнении(14.7) заменитьсобытия А и В; их вероятностями, получим выражение для вычисления вероятности безотказнойработы всей системы:(14.8)Из этого уравнения можно определить вероятности четырех интересующих нас состояний: отказа, полностью исправного состояния и состояний с--отказами В3 и В4 •Например, если вероятности безотказной работы подсистем ГПС в течение8 ч Р1(8) = 0,975, Р2(8) = 0,96, Р3 (8) = Р4(8) = 0,92(14.8), получими Ps(8)= 0,992, то,преобразовав уравнениеPr (8) = 0,975 · 0,96 · 0,992 · (0,92 2 + 0,92 · 0,08 + 0,92 · 0,08) = 0,92.Тогда вероятность безотказной работы ГПС в течение8ч, когда не отказал ни ОДИН модуль,PL (8) = 0,975 · 0,96 · 0,922•0,992 = О, 78;вероятность отказа модулей Р3 и Р4Рз,4 (8)= О, 07,а вероятность отказа всей системыF(8) = 1-(0, 78 + 2-0,07) = 0,08.14.3.6.
Расчет АССс использованием теории массово.го обслуживанияТеория массового обслуживания-область прикладной математики, занимающаяся анализом процессов в системах производства, обслуживания иуправления,вкоторыходнородныесобытияповторяютсямногократно(например, на предприятиях машиностроения, в системах приема, переработки и передачи информации; автоматических линиях производства и др.). Приэтом она опирается на теорию вероятностей и математическую статистику.Предметом теории массового обслуживания является нахождение зависимостей между характером потока заявок, числом каналов обслуживания,производительностью отдельного канала и эффективностью для нахождениянаилучших путей управления этими процессами.21214.
Проектирование автоматизированных станочных системЗадача теории массового обслуживания-установить зависимость результирующих показателей работы системы массового обслуживания (вероятности того, что заявка будет обслужена; математического ожидания числаобслуженных заявок и т. д.) от входных показателей (количества каналов всистеме, параметров входящего потока заявок и т. д.). Результирующими показателями или интересующиминас характеристикамисистемы массовогообслуживания являются показатели эффективности, которые описывают,способна ли данная система справляться с потоком заявок.Задачи теории массового обслуживания носят оптимизационный характери в итоге содержат экономический аспект по определению такого вариантасистемы, при котором будет обеспечен минимум суммарных затрат от ожидания обслуживания, потерь времени и ресурсов на обслуживание и простоевканалов обслуживания.Система обслуживания считается заданной, если известны поток требований и его характер, множество обслуживающих приборов, а также дисциплина обслуживания (совокупность правил, задающих процесс обслуживания).Каждая система массового обслуживания состоит из какого-то числа обслуживающих единиц, которые называются каналами обслуживания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
