Содержание к диссертации
СПИСОК ПРНЯТИХ СОКРАЩЕНИЯ 2
ОГЛАВЛЕНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО УРОВНЯ РАЗВИТИЯ ГПС 8
1.1. Характеристика ГПС 8
1.2. Структурное построение и объекты управления в ГПС 14
1.3. Структура современных систем оперативного управления ГПС 20
1.4. Представление о технологическом процессе и особенности его построения в условиях автоматизированного производства 31
1.4.1. Классификация технологических процессов 31
1.4.2. Особенности проектирования технологических процессов в условиях автоматизированного производства 36
1.4.3. Технологический (производственный) процесс как объект управления 40
1.5. Транспортно-накопительные и погрузочно-разгрузочные системы ГПС 44
1.6. Программно - математическое обеспечение оперативного управления ГПС 55
1.7. Критерии эффективности создания и использования ГПС 61
1.8. Выводы и постановка задач исследования 65
Глава 2. АНАЛИЗ СТАНКА С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ С ПОЗИЦИИ ДИСКРЕТНО-СОБЫТИЙНОГО ПОДХОДА 67
2.1. Анализ металлорежущего станка с ручным управлением как объекта управления 68
2.2. Структура виртуальной модели станка с ручным управлением как основного ресурса ГПС 72
2.3. Станок с ручным управлением с позиции дискретно - событийного подхода , 77
2.4. Множество команд и событий для общения оператора станка и диспетчера ГПС 81
2.5. Выводы 86
Глава 3. СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ГПС С РУЧНЫМИ И МЕХАНИЧЕСКИМИ СТАНКАМИ 88
3.1. Информационные связи системы диспетчирования ГПС со станком с ручным и механическим управлением 88
3.2. Входная информация от системы диспетчирования ГПС к станку с ручным и механическим управлением 96
3.2.1. Выбор формы задания 99
3.2.2. Структура документа «Задание» 101
3.2.3. Форма представления плана технологического процесса 104
3.3. Алгоритм проверки адекватности расписания ходу производства 108
3.4. Оперативное управление рабочей позиции станка с ручным и механическим управлением 109
3.5. Выводы 112
Глава 4. ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГПС С РУЧНЫМИ И МЕХАНИЧЕСКИМИ СТАНКАМИ 114
4.1. Управление ручным и механическим оборудованием в составе ГПС 114
4.2. Структура программы управления станком 118
4.3. Множество событий в системе управления станком с ручным и механическим управлением 122
4.4. Алгоритм обработки событий 128
4.5. Динамическая информационная модель ГПС со станками с ручным и механическим управлением 128
4.6. Выводы 138
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 139
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1
Введение к работе
Повышение производительности труда, качества и технического уровня выпускаемой продукции являются неизменными проблемами любого производства. Наиболее эффективное решение проблем состоит в информатизации и комплексной автоматизации производственной технологической среды.
Современное машиностроительное производство имеет, в основном, характер единичного и мелкосерийного (более 70 - 80% от общего объема [37]). В этих условиях наилучшим способом автоматизации производственных процессов могло бы быть внедрение гибких производственных систем (ГПС).
Опыт создания ГПС показывает, что еще на стадии разработки ГПС и ее системы управления складывается будущая эффективность и качество всей производственной системы.
Гибкая производственная система состоит из автоматизированного оборудования и ряда отдельных подсистем, среди которых центральное место занимает система оперативного управления (СОУ), работающая в реальном масштабе времени. Задачи этой системы связаны с конкретной структурой ГПС, и ее приходится разрабатывать заново в каждом новом проекте. Высокие затраты на выполнение проектных работ обусловлены отсутствием стабильной методики разработки программного обеспечения систем управления.
Автоматизация производства требует больших капитальных затрат и не всегда экономически оправдана, поэтому ее осуществляют поэтапно и там, где это необходимо. Для современного машиностроительного производства характерны участки, имеющие разнообразное по составу оборудование с различным уровнем автоматизации, в том числе и оборудование" с ручным механическим управлением. Проблема организации управления материальными потоками и оборудованием с различным уровнем автоматизации на таких производственных участках разработана слабо.
В этой связи актуальны задачи создания ГПС с различным по уровню автоматизации оборудованием и создания программного обеспечения такой системы оперативного управления материальными потоками, которая бы адаптировалась к конкретной архитектуре ГПС или иных автоматизированных участков. Решение задач предполагает создание ГПС с оборудованием различной степени автоматизации, в том числе и оборудованием с ручным механическим управлением; что обеспечивает сокращение сроков создания ГПС и стоимости проектных работ. Структура создания ГПС и системы оперативного управления должна предполагать организацию управления производства с различным по уровню автоматизации оборудования, в том числе и с ручным управлением.
В настоящей работе решаются задачи повышения эффективности создания ГПС и уменьшения ее стоимости за счет введения в ее состав станков с ручным механическим управлением.
Работа имеет следующую структуру. В первой главе проведен анализ разработки ГПС как основного объекта управления; проанализированы основные проблемы ее создания и создания программного обеспечения системы управления на уровне современных представлений. Определены задачи исследования, заключающиеся в создании ГПС, имеющих в своем составе станки с ручным механическим управлением; в разработке инвариантных алгоритмов функционирования системы оперативного управления; в разработке программного комплекса оперативного управления ГПС.
Во второй главе проведен анализ станка с ручным механическим управлением с позиции дискретно - событийного подхода для разработки системы оперативного управления ГПС.
В третей главе рассмотрена организация информационного обмена в системе оперативного управления ГПС, построенной на основе дискретно событийных условий подхода к оборудованию с ручным механическим управлением. Определен состав входного и выходного информационных потоков системы управления, проанализирована форма представления входной информации, предложен алгоритм проверки адекватности расписания ходу производства, определено множество команд и сообщений для диспетчирования ГПС.
В четвертой главе рассмотрены принципы управления оборудованием с ручным механическим управлением. Определена структура программы управления станком; описано множество событий в системе управления станком; разработан алгоритм обработки событий; описана динамическая имитационная модель ГПС со станками с ручным механическим управлением.
