Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Автоматизированная система управления производством




 

В автоматизированном производстве используется многоуровневое управление с помощью ЛВС на каждом уровне, причем с ограничениями на время реакции и вплоть до работы в режиме реального времени. Объединение отдельных ЛВС уровней управления осуществляется через ретрансляторы с помощью магистрального канала связи предприятия (рисунок 8).

 


Аналогично выглядят структуры нижних уровней вплоть до сети АРМ и терминалов (рисунок 9).

Системный подход к проектированию сложных систем, таких как ГПС, ГАП и др. предполагает отношение к ним как единому целому. Но наличие в них вычислительно-управ­ляющей и технологических подсистем или же наличие информационных и материальных потоков не позволяет формировать единый язык для проектирования таких систем. Однако существующие аналоги в структуре и функционировании технологического оборудования и ЭВМ позволяют применять некоторый общий подход при описании сложных систем.

 
 

Например, способы обращения к накопителям инструментов и заготовок к деталям, используемые в гибких производственных ячейках или модулях (ГПЯ, ГПМ) схожи с методами доступа к памяти ЭВМ. Комплексирование ГПЯ в гибкую систему организовано по принципу мультипроцессора. При этом транспортная подсистема, подключенная к отдельным ГПЯ и автоматизированному складу как транспортный канал, есть аналог канала типа «общая шина». Комплексирование технологических объектов с помощью такого канала осуществляется по принципу «общая память», в качестве которой выступают автоматизированные склады заготовок, инструментов, готовых изделий. Далее перейдем к рассмотрению организации управления в ГПЯ.

В силу приведенных выше аналогий, структурную схему ГПЯ как и структурную схему ЭВМ, можно представить классической моделью фон-Неймана (рисунок 10).

Здесь выделено операционное устройство (технологическое), устройство управления (устройство ЧПУ), память (накопители деталей и инструментов), интерфейс ввода-вывода (устройства загрузки и выгрузки заготовок и инструментов), периферийные локальные подсистемы, например, устройство чтения штрихового кода палеты для ее идентификации. Перечисленные устройства объединены между собой с помощью шин-аналог с
объединенной шиной адресов и данных, с шиной данных, с шиной управления.

Ядром ГПЯ служит технологический процессор, состоящий из операционного устройства и устройства управления. В состав технологического операционного устройства входят приводы и исполнительные узлы ГПЯ, осуществляющие основной рабочий процесс, и информационно-измерительная подсистема, отображающая ход выполнения рабочего процесса (информация, поступающая в ЧПУ по различным каналам обратной связи). При этом для координации совместной работы подсистем и устройств они обмениваются и получают диспетчерские указания по соответствующим шинам.

В ГПЯ входят разнородные системы управления: устройство ЧПУ, устройство управления роботом, монитор для управления процессом резания, контрольный автомат и др. Для их координации на практике наиболее часто используется диспетчерский терминал (ЭВМ-посредник), что расширяет функции технологического процессора (рисунок 11).


Достоинства использования терминала следующие:

- диспетчерский терминал скрывает от центральной ЭВМ реальную структуру и физическую организацию ГПЯ на основе единой формы запросов, ответов сообщений и управлений;

- структура ГПЯ поддается наращиванию за счет использования подсистем, не предусмотренных на стадии проектирования;

- на процесс автоматического управления в ГПЯ могут быть переведены подготовительные процессы, связанные с перемещением больших объемов информации.

Рассмотрим функции диспетчерского терминала для координирования работы подсистем ячейки и как посредника с центральной ЭВМ верхнего уровня управления ГПС.

Один из видов организации управления ГПС при комплексировании ячеек приведен на рисунке 12. Здесь терминал выполняет роль буфера между УЧПУ и ЭВМ верхнего уровня со следующими функциями:

 
 

- выдача незашифрованных указаний оператору, индикация кодов наладки, палеты, детали, управляющих программ;

- прямое управление устройствами станка.

По аналогии с мультипроцессорными структурами ЭВМ, от понятия о технологическом процессоре можно перейти к понятию о технологической мультипроцессорной среде в ГПС. Для этого экстраполируются организационные основы, заложенные в ГПЯ. На рисунке 13 приведена структурная схема ГПС в виде технологического мультипроцессора. Здесь операционную часть технологического мультипроцессора составляют ячейки, управляющую часть – центральная ЭВМ, а роль памяти выполняет центральная транспортно-накопительная система. При этом между всеми подсистемами возможен двусторонний обмен запросами, ответами, сообщениями, командами, который можно осуществить на основе стандартизации протоколов всех циркулирующих в системе сообщений.


Сказанное выше позволяет утверждать, что функционирование такой сложной системы как ГПС и ей аналогичные, можно рассматривать с точки зрения функционирования вычислительных систем с той разницей, что ГПС представляет сложное переплетение информационных и материальных потоков. В этом смысле при проектировании и анализе производительности автоматизированных систем управления производственными процессами при их моделировании широко используется аппарат теории вычислительных систем, теории массового обслуживания и марковских процессов.

Здесь также ощущается ограниченность методов аналитического вероятностного моделирования при учете произвольности законов распределений времен между заявками во входном потоке и обслуживания. Кроме этого реальные потоки чаще всего являются неоднородными, что обусловлено разнородностью используемых средств вычислительной техники и различием классов решаемых задач. Эти факторы не могут быть учтены имеющимися методами аналитического вероятностного моделирования.

Вместе с тем при моделировании автоматизированных систем управления различного назначения необходимо выделить классы задач, присущие именно таким системам. Эти задачи относятся к вопросам системного проектирования и анализа.

Проектирование систем управления опирается на принципы системного анализа как управляемой системы, так и управляющей. Это означает, что должны быть определены цели и критерии функционирования системы и проведена детальная структуризация всего комплекса задач, решение которых обеспечивает заданные цели и критерии управления объектом. Такой подход к проектированию и представляет собой системное проектирование.

Весь процесс системного проектирования включает в себя два этапа. Первый этап – внешнее проектирование (макропроектирование). На этом этапе определяются цели и критерии управления во всей системе, включая подсистемы, разрабатываются функциональная, организационная и информационная структура будущей системы, а также выделяются характеристики функционирования системы.

На втором этапе (внутреннее проектирование) с учетом целей всей системы на основе макроструктуры производятся выбор и проектирование компонентов системы, т.е. подсистем и отдельных алгоритмов.

Подсистема рассматривается как некая самостоятельная единица системы, решающая определенную группу задач. Взаимосвязь между отдельными подсистемами состоит в том, что результаты решения группы задач в одной из подсистем служат исходными данными для других подсистем. В большинстве случаев АСУ организационно-технологического типа представляют собой сложный комплекс взаимодействующих подсистем иерархической структуры управляющей части системы.

Под иерархичностью структуры системы управления имеют в виду многоступенчатый пирамидальный принцип ее построения с подчинением низших уровней высшим. Тогда функции управления и контроля распределяются на несколько уровней с приоритетами управляющих сигналов старших уровней.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных