Система управления роботами АПС
Принципы построения интегрированной системы управления ГПС
В гибких производственных системах (ГПС) все задачи создания изделия от автоматизированного проектирования его конструкции и технологии изготовления до автоматического управления технологическим оборудованием решает интегрированная система управления (ИСУ), в основу построения которой положены принципы интеграции, гибкости, иерархичности структуры, автономности, модульности, инвариантности, работы в реальном масштабе времени, автоматизации и надежности.
Подсистема управления ГИС представляет собой комплексную многофункциональную иерархически построенную систему, включающую организационно-технологическую автоматизированную систему управления (ОТАСУ) и автоматизированную систему управления ТП (АСУ ТП), управляемую с общего пульта ГПС.
Организационно-технологическая АСУ обеспечивает с выдаваемыми АСУП задачами производственной программы и оперативной обстановки на производстве переработку информации, подготовку недельных, ежесуточных и сменных суточных производственных заданий с целью оптимальной загрузки всех задающих производственный ритм модулей, проверку запасов заготовок, материалов, приспособлений и инструментов на промежуточном складе, а также вспомогательных материалов и т.д.
Главной целью организационно-технологической АСУ является организационное обеспечение устойчивого функционирования развитого гибкопереналаживаемого высокооснащенного группового производства.
|
|
|
С точки зрения интеграции ИСУ ГПС строится как единый взаимосвязанный комплекс, включающий автоматизированную систему управления предприятием (АСУП), автоматизированную систему технологической подготовки производства (АСТПП), систему автоматизированного проектирования (САПР) изделий, систему управления гибкой производственной системой.
Гибкость ИСУ - это ее способность автоматически перестраиваться на управление изготовлением других изделий в пределах технологических возможностей оборудования, которая означает, что многоуровневая система управления производством и комплексами получает всю необходимую информацию от АСТПП и подсистемы оперативного управления в реальном масштабе времени, обеспечивающую изготовление нового изделия.
В основе иерархического принципа построения ИСУ лежит такое деление функций управления, при котором взаимодействие между уровнями преобладает над элементами одного уровня. При делении системы управления ГПС на уровне управления учитывается, что управляющий элемент вышестоящего уровня решает более крупные задачи, а также имеет более продолжительный период принятия решений и меньшую частоту управляющих воздействий по сравнению с элементами нижестоящего уровня.
|
|
|
На каждом уровне система может работать автономно в пределах полученного технологического задания.
Принцип инвариантности обеспечивает создание систем управления для разных классов технологических процессов. Различают инвариантность структурную, программную и инвариантность технических средств управления. Структурная инвариантность предусматривает разработку типовых систем управления. Программная инвариантность означает выделение в программном обеспечении систем управления компонентов, не зависящих от функций конкретного производственного процесса (например, операционных систем, систем управления сетью ЭВМ), Инвариантность технических средств управления выражается в применении в системе управления ЭВМ и МСВТ, имеющих единую архитектуру, а также базового набора интерфейсов связи в управляющей сети ЭВМ.
Система управления ГПС должна обеспечивать работу оборудования и транспортно-накопительных систем в реальном масштабе времена, т.е. время принятия решения системой должно быть меньше времени производственного процесса.
|
|
|
Структура СУ АПС
ИСУ ГПС состоит из АСУП, АСТПП, СУГПС. (рисунке 4.1). АСУП представляет собой верхний уровень ГПС и объединяет АСТПП и СУГПС через подсистему оперативного управления в единый комплекс управления производствами, гибкими производственными комплексами и модулями, а также транспортно-накопительной системой в реальном масштабе времени.
СУГПС состоит из четырех уровней управления: программно-управляемым технологическим оборудованием, гибкими производственными модулями (ГПМ), гибкими производственными комплексами (ГПК) и гибкими автоматизированными производствами (ГАП). Основной функцией СУГПС является управление автоматическим производством в реальном масштабе времени. СУ ГПС получает управляющее воздействие от подсистемы оперативного управления АСУП. На разных уровнях СУГПС к программному обеспечению предъявляется различные требования. На уровне программно-управляемого технологического оборудования не требуется обработки больших объемов информации. Устройства управления технологическим оборудованием строится как контроллеры с малыми объемами памяти для управляющих программ или как УЧПУ, оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) которых относительно невелики.
|
|
|
Рисунок - 4.1 Структурная схема интегрированной системы управления ГПС
На уровне управления ГПМ программно-управляемое технологическое оборудование с помощью средств управления собрано в группы, образующие функционально законченные модули, способные автоматически в автономном режиме осуществлять технологический процесс. Связующим элементом ГПМ является микроЭВМ. Уровень управления ГПК содержит комплексы, каждый из которых объединяет средствами управления модули, АТНС, измерительные или контрольные единицы (модули) в производственные единицы, способные автономно выполнить производственные программы определенной технологической направленности. Кроме задач синхронизации работы различных ГПМ и ТНС, на этом уровне решаются задачи оперативного дисчетчирования в объеме комплекса.
Уровень управления ГАП (цехом) объединяет своими управляющими средствами производственные комплексы.
Основой технологической подсистемы ГПС является оборудование с ЧПУ. Программное управление модулями технологической подсистемы входящим в нее оборудованием основывается на использовании программ, определенный порядок их действий с учетом получения требуемого результата.
В функциональном отношении модуль с ЧПУ может быть разделен на две автономные части: управляющую, в которую загружается программа, интерпретирующуюся в виде последовательности управляющих воздействий; исполнительную, выполняющую рабочие действия. В ГПС программное управление технологической подсистемы обеспечивает функционирование ее в автоматическом режиме в соответствии с заданной программой и возможность изменения процесса функционирования при смене программы. В качестве управляющей подсистемы используется управляющий вычислительный комплекс (УВК), реализованный на базе ЭВМ. Он включает устройства сопряжения с объектом и передачи данных в качестве аппаратурных средств и функционирует на основании обслуживающих и технологических программных средств. Функции подсистемы управления ГПС состоят в загрузке программ в УВК, обеспечивающих функционирование компонентов исполнительной системы в соответствии с планом производства изделий, в синхронизации работы компонентов исполнительной системы с темпом работы заданной технологией и темпом работы.
Основные функции АСУГПС
1. Накопление исходных продуктов и их транспортировка к технологическому оборудованию.
2. Автоматизированная загрузка-выгрузка.
3. Автоматическое управление технологическим оборудованием.
4. Хранение, редактирование и трансляция управляющих технологических программ (УТП) к УЧПУ технологическим оборудованием.
5. Диагностика работы всех технических систем с индикацией неисправностей и ошибок на пульте управления ЧПУ.
6. Диагностика качества изготовления изделий с введением коррекции в УТП.
7. Диагностика состояния отдельных наиболее ответственных механизмов оборудования, оснастки, инструмента.
8. Доставка вспомогательных материалов к технологическим модулям.
9. Удаления отходов производства.
10. Планирование, учет и регулировка хода производства.
11. Обеспечение диалогового и автоматического режимов работы. Определяющим моментом при создании подсистемы управления является формирование однородных уровней принятия решений, что реализуется при вертикальном способе деления алгоритма управления в иерархической структуре подсистемы управления с четырьмя уровнями управления:
1 - уровень технологического оборудования;
2 - уровень модулей;
3 - уровень участков комплексов;
4 - уровень производства.
На первом уровне АСУГПС находятся локальные системы управления технологическим оборудованием. На втором уровне АСУ находятся локальные системы управления технологическими, транспортными, складскими контрольно-измерительными модулями. Он включает ЭВМ, управляющие модулями обработки (сборки), робототехнические, транспортные и другие.
ЭВМ второго уровня могут взаимодействовать между собой для обеспечения локальных функций управления по согласованию работы отдельных модулей.
На третьем уровне автоматизируется организационно-технологическое управление, синхронизируется работа модулей обработки, контроля качества продукции и других модулей, например, транспортно-накопительных. Такое управление реализуется на базе терминальных станций обработки информации на основе центральной ЭВМ с соответствующим интерфейсом.
Центральная ЭВМ связана с ЭВМ АСТПП и АСУП, которые реализуют четвертый уровень управления. На этом уровне находятся сети ЭВМ, система организационно-экономического (СОЭУ) и система оперативного управления (СОУ) производством.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 278; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!