Декомпозиция задачи

Общая задача управления гибким автоматизированным комплексом состоит из подзадач управления конкретными единицами основного и вспомогательного технологического оборудования посредством передачи соответствующих сигналов от устройства управления второго уровня к локальным системам управления оборудования на основе сигналов, полученных контроллером от датчиков и ЛСУ.

В данном ГАК роботом Р₁ обслуживается позиция входа К₁, станки С₁, С₂ и С₃, а также лоток Л, который обеспечивает перемещение полуфабриката к роботу Р₂. Робот Р₂ обслуживает лоток Л, станки С₄, С₅ и С₆, а также позицию выхода К₂.

Для организации работы ГАК необходимо решить следующие задачи:

1. организация обработки заготовок на станках;

2. организация процесса загрузки роботом технологического оборудования;

3. организация процесса разгрузки роботом технологического оборудования.

Для выполнения данных задач необходимо определить условия их выполнения.

1. Для запуска программы обработки заготовки на станке необходимо выполнение следующих условий:

· исправность всех систем оборудования;

· наличия заготовки в патроне оборудования;

· отсутствия операторского запрета операции;

· отсутствия аварийного режима останова работы.

По окончании обработки заготовки, ЛСУ станка посылает сигнал системе второго уровня.

2. Для загрузки станка роботом необходимо выполнение следующих условий:

· позиционирования возле загружаемого станка;

· отсутствие заготовки/полуфабриката в патроне оборудования;

· наличие заготовки/полуфабриката в схвате робота;

· исправности систем робота;

· отсутствие операторского запрета на выполнение операции;

· отсутствие аварийного режима останова работы.

3. Для разгрузки станка роботом необходимо выполнение следующих условий:

· завершенность обработки заготовки на данном станке;

· наличия полуфабриката в патроне станка;

· отсутствие заготовки/полуфабриката в схвате;

· отсутствия операторского запрета на выполнение операции;

· отсутствие аварийного режима останова работы.

Ниже рассмотрим используемые на данном участке средства съема, передачи, обработки информации и выдачи управляющих воздействия, а также средства исполнения управления. Определим основные входные и выходные данные для системы управления участком второго уровня. Рассмотрим только часть данного ГАК, включающую станки С₁, С₂, С₃, робот Р₁, позицию входа К₁ и промежуточный транспорт Л. Вторая половина ГАК описывается аналогично.

2.1 Входные данные для системы управления второго уровня

Входные данные для системы управления второго уровня представлены в таблице 1.

Таблица 1

Входные данные для системы управления второго уровня

№	Описание входных данных	Тип сигнала	Источник
	Наличие заготовки на позиции входа К1	Есть	Нет	УЧПУ робота/ датчик на позиции входа/ датчик на схвате робота
	Наличие места на позиции выхода Л	Есть	Нет	Датчик на позиции выхода Л
	Позиционирование робота Р1 возле позиции входа К1	Да	Нет	УЧПУ робота Р1
	Позиционирование робота Р1 возле позиции выхода Л	Да	Нет	УЧПУ робота Р1
	Позиционирование робота Р1 на позиции разгрузки/загрузки станка С1	Да	Нет	УЧПУ робота Р1
	Позиционирование робота Р1 на позиции разгрузки/загрузки станка С2	Да	Нет	УЧПУ робота Р1
	Позиционирование робота Р1 на позиции разгрузки/загрузки станка С3	Да	Нет	УЧПУ робота Р1
	Наличие заготовки/полуфабриката в схвате робота Р1	Есть	Нет	Датчик на схвате робота Р1
	Состояние патрона станка С1	Зажат	Разжат	Датчик в станке С1
	Состояние станка С1	Включен	Выключен	УЧПУ станка С1
	Наличие заготовки/ полуфабриката в патроне станка С1	Да	Нет	Датчик в станке С1
	Состояние заготовки в станке С1	Обработана	Не обработана	УЧПУ станка С1
	Состояние патрона станка С2	Зажат	Разжат	Датчик в станке С1
	Состояние станка С2	Включен	Выключен	УЧПУ станка С2
	Наличие заготовки/ полуфабриката в патроне станка С2	Да	Нет	Датчик в станке С2
	Состояние заготовки в станке С2	Обработана	Не обработана	УЧПУ станка С2
	Состояние заготовки в станке С2	Переустановлена	Не переуста-новлена	Датчик в станке С2
	Состояние патрона станка С3	Зажат	Разжат	Датчик в станке С3
	Состояние станка С3	Включен	Выключен	УЧПУ станка С3
	Наличие заготовки/ полуфабриката в патроне станка С3	Да	Нет	Датчик в станке С3
	Состояние заготовки в станке С3	Обработана	Не обработана	УЧПУ станка С3
	Состояние заготовки в станке С3	Переустановлена	Не переуста-новлена	Датчик в станке С3
	Исправность всех систем станка С1	Да	Нет	УЧПУ станка С1
	Исправность всех систем станка С2	Да	Нет	УЧПУ станка С2
	Исправность всех систем станка С3	Да	Нет	УЧПУ станка С3
	Исправность всех систем робота Р1	Да	Нет	УЧПУ робота Р1
	Остановка технологического процесса оператором	Да	Нет	АРМ оператора
	Нарушение целостности защитного ограждения – нахождение в зоне действия робота посторонних предметов (людей)	Да	Нет	Датчики защитного ограждения

2.2 Выходные данные для системы управления второго уровня

Таблица 2

Выходные данные для системы управления второго уровня

№	Описание выходных данных	Управляющая программа/ источник	Порядок выполняемых действий
	Разгрузка позиции входа К1	УП Р1 - 1/ ЛСУ Р1	а) вход в зону К1; б) захват заготовки из кассеты; в) выход из зоны К1; г) поворот к станку С1.
	Загрузка станка С1	УП Р1 - 2/ ЛСУ Р1	а) вход в зону С1; б) загрузка заготовки в патрон станка С1; в) выход из зоны С1.
	Обработка на станке С1	УП С1/ ЛСУ С1	запуск управляющей программы по обработке на станке С1
	Разгрузка станка С1	УП Р1 - 3/ ЛСУ Р1	а) вход в зону С1; б) снятие полуфабриката из патрона станка С1; в) выход из зоны С1; г) поворот к станку С2.
	Загрузка станка С2	УП Р1 - 4/ ЛСУ Р1	а) вход в зону С2; б) загрузка полуфабриката в патрон станка С2; в) выход из зоны С2.
	Обработка на станке С2 до переустановки	УП С2 - 1/ ЛСУ С2	запуск первой управляющей программы по обработке полуфабриката (до переустановки) на станке С2.
	Обработка на станке С2 после переустановки	УП С2 - 2/ ЛСУ С2	запуск второй управляющей программы по обработке полуфабриката (после переустановки) на станке С2.
	Разгрузка станка С2	УП Р1 - 5/ ЛСУ Р1	а) вход в зону С2;б) снятие полуфабриката из патрона станка С2; в) выход из зоны С2; г) поворот к станку С3.
	Переустановка заготовки в станке С2	УП Р1 - 6/ ЛСУ Р1	а) вход в зону станка С2; б) снятие полуфабриката из патрона станка С2; в) поворот схвата с полуфабрикатом на 180º; г) загрузка полуфабриката в патрон станка С2; д) выход из зоны станка С2.
	Загрузка станка С3	УП Р1 - 7/ ЛСУ Р1	а) вход в зону С3; б) загрузка полуфабриката в патрон станка С3; в) выход из зоны С3.
	Обработка на станке С3 до переустановки	УП С3- 1/ ЛСУ С3	запуск первой управляющей программы по обработке полуфабриката (до переустановки) на станке С3.
	Обработка на станке С3 после переустановки	УП С3- 1/ ЛСУ С3	запуск второй управляющей программы по обработке полуфабриката (после переустановки) на станке С3.
	Разгрузка станка С3	УП Р1 - 8/ ЛСУ Р1	а) вход в зону С3; б) снятие полуфабриката из патрона станка С3; в) выход из зоны С3; г) поворот к позиции выхода Л.
	Переустановка заготовки в станке С3	УП Р1 - 9/ ЛСУ Р1	а) вход в зону станка С3; б) снятие полуфабриката из патрона станка С3; в) поворот схвата с полуфабрикатом на 180º; г) загрузка полуфабриката в патрон станка С3; д) выход из зоны станка С3.
	Загрузка позиции выхода Л	УП Р1 - 10/ ЛСУ Р1	а) вход в зону Л; б) загрузка полуфабриката в лоток; в) выход из зоны Л; г) поворот к станку С2.
	Поворот робота Р1 от станка С1 к станку С2	УП Р1 – 11/ ЛСУ Р1	Поворот робота Р1 с пустым схватом от станка С1 к станку С2
	Поворот робота Р1 от станка С1 к станку С3	УП Р1 – 12/ ЛСУ Р1	Поворот робота Р1 с пустым схватом от станка С1 к станку С3
	Поворот робота Р1 от станка С2 к позиции входа К1	УП Р1 – 13/ ЛСУ Р1	Поворот робота Р1 с пустым схватом от станка С2 к позиции входа К1
	Поворот робота Р1 от станка С2 к станку С3	УП Р1 – 14/ ЛСУ Р1	Поворот робота Р1 с пустым схватом от станка С2 к станку С3
	Поворот робота Р1 от станка С3 к станку С1	УП Р1 - 15/ ЛСУ Р1	Поворот робота Р1 с пустым схватом от станка С3 к станку С1
	Поворот робота Р1 от станка С3 к станку С2	УП Р1 - 16/ ЛСУ Р1	Поворот робота Р1 с пустым схватом от станка С3 к станку С2
	Автоматический останов работы участка

Моделирование процесса управления подробно представлено в методическом пособии «Разработка АСУ ГАУ как АСУ ТП/SCADA. Системная интеграция» и в данном пособии не рассматривается.

Дата добавления: 2014-12-26