12. Автоматизированные системы
управления на производстве
Заболотный Л.П., Шайденкова В.А.
Методика построения
схем движения управляющей информации в станочных системах при эксплуатации
Необходимо отметить, что
для различных видов информации (размерной – ір,
технологической – іт, цикловой – іц, вспомогательной – івс
и др.) выполняют построение собственной схемы движения Iупр. Каждая задача эксплуатации обычно обеспечивается исполнением набора работ, функций, действий и их
параметров, изменяющихся на протяжении цикла металлообработки. Многофакторные
изменения информационных связей, их количества, объема, вида, схемы комутации и
направления передачи Iупр в СС обуславливает необходимость
разработки методического подхода к составлению схем движения Iупр между ИУ технологических комплексов.
Наиболее полной и лаконичной характеристикой СС является ее структура. Нами
выполнен анализ изменения активного состава конструкции СС при эксплуатации и
определены основные постоянные элементы, а также их взаимные связи. В общем
случае в составе СС можно выделить элементы:
- исполнительные устройства (ИУ), реализующие простейшие действия;
- органы (устройства) управления (ОУ, УУ),
осуществляющие преобразование, ввод и контроль Iупр. на первом уровне СС;
- функциональные связи
управления (ФСУ), объединяющие отдельные ИУ в технологические комплексы.
Состав таких комплексов,
активизация и взаимодействие их элементов соответствует схеме информационного
обмена в СС. Разработку схемы начинают с определения первого уровня
информационного обмена (Рис. 1.а).
УУn
УУ1
а) б)
УУn
(ФСУn)
Рис. 1. Условное изображение элементов структурной схемы
информационного обмена в станочных системах
а) Схема реализации
прямой (i) и обратной (i1)
связей в n-ой цепи управления для одного параметра элементарной функции ИУ
б) Схема реализации
прямого (In) и обратного (In1)
потоков одного вида Iупр.
УУі – устройство управления; ОУі – объект управления; СУ – система управления; У ИУ -
исполнительные устройства изменяющегося состава.
В соответствии с программой работы СС
определяют элементарные объекты управления (ОУі),
устройство управления (УУі) и
функциональные связи управления (ФСУі) активизируемые Iупр. Выполняют изображение элементов
схемы (Рис. 1.а). При этом ФСУі заменяют на прямые и обратные информационные связи і, і1.
Связь і↓ (прямая) направленная от УУі к ОУі служит
для передачи команд на исполнение с одной характеристикой действия (Ді) выполняемого ИУі. Для
передачи команд по n-параметрам для Ді необходимо
установить n связей. Такой набор связей рассматривается как информационный канал (ИК)
(Рис. 1.б), а сведения – как информационный поток (І, І1). Организация ИКі возможна как аппаратными, так и программными
средствами. Обозначения УУі и ОУі
индексируют в порядке рассмотрения і связей по видам Іупр.
Связь і1↑
противоположного направления (обратная) предназначена для передачи отчета от ОУі к УУі.
Рассмотренный элемент схемы является
простейшим и повторяется неоднократно.
Совокупность таких построений
характеризует первый уровень информационного обмена в СС.
На рис 1.б представлен элемент
структурной схемы N-го уровня. СУ обеспечивает согласованное функционирование нескольких ОУ.
В конструкции СС это может быть совокупность элементарных ОУ, объединенных
целевым назначением, а также, несколько ИУ, узлов и отдельные системы технологического
комплекса станочного оборудования. Объединение их общими контурами СУ и У ИУ
обозначает, что информация служит решению N-го ранга задач управления. Обычно такие элементы схемы
связывают информационными каналами І упр (І1упр).
Обычно
число уровней (N) соответствует иерархической схеме соподчиненности составляющих. Уровни
(N) ранжируют и
объединяют в блоки по видам информации, целевому назначению и пр.
Соответственно каждый из блоков оснащается собственной СУ или УЦ для введения Іупр.
Для трансляции Іупр из in организуется видовой ИК. По мере
дифференциации и специализации транслируемых сведений увеличивается число
уровней (N) и блоков обработки Іупр.
Отметим,
что УУ (СУ, УЦ) высоких уровней входит в единую СУ СС в виде функциональных
подсистем.
Разработка
использована в учебном процессе при выполнении выпускных работ магистрами
специальности “Металлорежущие станки и системы”.