
- •Лекции по дисциплине «управление процессами и объектами в машиностроении»
- •1.Общие вопросы управления технологическими процессами
- •1.1.Классификация методов и систем управления технологическими процессами (тп)
- •1.2.Структура и свойства производства как объекта управления
- •1.3.Управление производством
- •1.4.Автоматические системы управления технологическим процессом (асу тп)
- •2.Программное управление технологическим оборудованием
- •2.1.Первые системы программного управления
- •2.2.Классификация и функциональные возможности учпу
- •2.3.Режимы работы и задачи
- •2.4.Принципы построения и структуры
- •2.5.Аппаратные средства
- •2.6.Связь между устройствами по системной магистрали
- •2.7.Использование омп в учпу
- •2.8.Общая характеристика задач программного управления (пу)
- •2.9.Металлообрабатывающие станки как объекты управления
- •2.10.Особенности обработки на станках с чпу. Системы координат
- •2.11.Системы автоматизированного программирования обработки
- •2.12.Кодирование и запись управляющих технологических программ
- •2.13.Повышение уровня языка уп
- •2.14.Адаптация учпу к станку и потребителю. Функции дисплея
- •2.15.Особенности программного обеспечения
- •2.16.Реализация программного обеспечения
- •2.17.Задачи расчета траекторий в микропроцессорных учпу станками
- •2.18.Программируемые контроллеры
- •2.19.Характеристика пулу
- •2.20.Архитектура пк. Общая организация пк
- •3.Системы управления промышленными роботами
- •3.1.Классификация промышленных роботов
- •3.2.Классификация систем управления пр
- •3.3.Агрегатно-модульный принцип построения су пр
- •3.4.Робот как оу системой управления пр
- •3.5.Обобщенная функциональная схема локальной су пр
- •4.Временные связи автоматизированных производственных процессов
- •4.1.Цель и задачи построения временных связей процесса
- •4.2.Виды взаимодействий процессов во времени
- •4.3.Нестабильность затрат времени на выполнение процессов
- •4.4.Организация производственных процессов во времени
4.2.Виды взаимодействий процессов во времени
Для раскрытия сущности взаимодействия процессов во времени рассмотрим следующую задачу. Допустим, что на участке с n станками необходимо изготовить а наименований деталей по b штук. При этом будем считать, что -ая деталь на рассматриваемом участке может быть изготовлена по маршрутам. Это формально можно записать следующим образом:
где Д - номер -й детали;
ti,j – штучное время обработки -й заготовки на i-й операции при j-м маршруте обработки;
- число маршрутов обработки -й заготовки;
сi,j – номер станка (ГПМ), по котором (которой) необходимо выполнить i-ю операцию при обработке -й заготовки по j-му маршруту;
- число
операций для обработки -й
заготовки по j-му маршруту;
а – число или номенклатура изготавливаемых деталей.
Взаимодействие процессов во времени происходит при обработке заготовок на заданном участке. При этом временные связи должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить минимальное время выполнения всего задания (Тз) за планируемый период (Тпл). Если считать, что для выполнения каждой операции необходимое число заготовок имеется на центральном складе, то проектирование соответствующих временных связей будет сводиться к решению следующей задачи.
Необходимо распределить обработку заготовок между станками таким образом, чтобы максимизировать суммарную недозагрузку станков, т.е. минимизировать
где Тn – фонд времени станка n за планируемый период Т;
yn – загрузка n-го станка.
Поэтому работу отдельно взятого станка за планируемый период можно рассматривать как замыкающее звено последовательной цепи, которая будет определяться как сумма составляющих звеньев, т.е.
Рассмотрим временные связи для всего участка. Если считать, что отдельные элементы функционально не связаны между собой, то временные связи для всего участка являются параллельными звеньями и замыкающее звено, равное моменту окончания имеющегося задания, будет определяться по следующей формуле
где tнi – момент начала работы i-го элемента участка;
yi – время загрузки i-го элемента участка.
По сравнению с размерными цепями, во временных цепях в качестве составляющих звеньев рассматриваются длительности отдельных событий.
Рассмотрим работу отдельно взятого станка или ГПМ. Временные связи работы ГПМ непосредственно зависят от структурного состава штучного времени обработки заготовок и уровня автоматизации ГПМ. Структурный состав штучного времени следующий (события):
- длительность событий обработки;
- вспомогательные перемещения инструмента;
- загрузка заготовок в зону обработки;
- выгрузка детали;
- контроль детали после обработки;
- обслуживание станка после обработки заготовки;
- настройка станка;
- загрузка партии заготовок;
- выгрузка партии деталей;
- ожидание начала обработки партии заготовок и т.д.
4.3.Нестабильность затрат времени на выполнение процессов
Нестабильность длительности составляющих событий обусловлена следующими факторами:
- нестабильностью организационных мероприятий;
- нестабильностью выходных параметров источников энергии и т.д.
Остановимся на вопросе оценки нестабильности временных связей под действием перечисленных факторов. Значимость фактора нестабильности выходных параметров источников энергии по сравнению с другими факторами мала. Поэтому его влияние можно уменьшить путем стабилизации параметров источников энергии.
Нестабильность (потери) организационных мероприятий, влияющая на загрузку оборудования, минимизируется благодаря оптимизации составления расписания рабочего участка с учетом маршрута и трудоемкости обработки заготовок.
Вопрос надежности отдельных элементов системы необходимо рассматривать для стационарных и нестационарных расписаний работы системы. Стационарным расписанием называют такую организацию работы системы, при которой работа отдельных ГПМ циклически повторяется за планируемый период Тп. Такая организация работы осуществляется обычно в средне- и крупносерийном производстве. Нестационарным расписанием называют такую организацию работы системы, при которой за планируемый период работа отдельных ГПМ циклически не повторяется.