7.4. Автоматизированное проектирование диспетчерского управления

Диспетчерское управление обеспечивает протекание производственного процесса в соответствии с плановыми заданиями.

С этой целью на уровне диспетчерского управления для работы с плановыми заданиями необходимо осуществлять следующие алгоритмы:

• ввод плановых заданий в том или ином формате и формирование в управляющем компьютере массива плановых заданий;

• занесение в массив плановых заданий сведений с рабочих позиций о ходе выполнения этих плановых заданий;

• формирование и передача для рабочих позиций сведений по плановым заданиям и ходу их выполнения;

• определение по плановым заданиям очередной детали, подлежащей обработке;

• редактирование плановых заданий и оперативное внесение в них требуемых изменений;

• формирование и визуализация отчетных и справочных сведений по выполнению плановых заданий.

Для работы с автоматизированными транспортно-складскими системами на уровне диспетчерского управления необходимо осуществлять следующие алгоритмы:

• регистрация поступившей на АТСС тары с заготовками, приспособлениями и инструментальными комплектами;

• учет данных об их размещении;

• выработка директив для движения крана-штабелера;

• выработка директив для подачи грузоединиц на рабочие позиции и на их возвращение;

• выработка директив на выгрузку готовых деталей;

• формирование и выдача справочных данных по состоянию ячеек склада, списку свободных, забронированных ячеек и занятых ячеек с дифференциацией по типу хранящейся грузоединицы, местонахождению заданных грузоединиц и т.п.

Для ведения инструментального хозяйства на уровне диспетчерского

управления необходимо осуществлять следующие алгоритмы:

• учет поступления и наличия инструмента и оснастки;

• регистрация перемещения и использования инструмента и оснастки;

• учет расхода инструмента и оснастки;

• формирование и визуализация сведений о наличии, состоянии и использовании инструментов и оснастки.

Работа диспетчерского управления с пунктами группового управления рабочими позициями обеспечивается алгоритмами связи с каталогом библиотеки управляющих программ для оборудования ЧПУ, в результате чего происходит поиск и выдача или, наоборот, запись соответствующей управляющей программы, а также вывод указанной управляющей программы на тот или иной терминал диспетчерского уровня.

Работа с управляющими программами осуществляется компьютером диспетчерского уровня в соответствии с массивами плановых заданий под управлением соответствующих алгоритмов связи.

Этими алгоритмами определяются номера текущей и следующей партии обрабатываемых деталей и соответствующих управляющих программ, число годных, забракованных и запланированных деталей и т.п.

Взаимодействие диспетчерского управления с рабочими местами обеспечивается следующими алгоритмами:

• управление сбором данных с датчиков, расположенных на технологическом оборудовании;

• прием сообщений с рабочих мест о состоянии этих рабочих мест;

• прием и формирование данных о ходе производственного процесса на рабочих местах.

Рис. 7.3. Информационно-программное взаимодействие

Алгоритм диспетчерования должен обеспечивать выполнение последовательного опроса информационных сигналов, поступающих с производства, производить анализ ситуации, в которой эти сигналы поступают, и вырабатывать команды передачи управления соответствующим функциональным операторам в зависимости от результатов этого анализа и от комбинаций поступивших с производства сигналов.

Информационно-программное взаимодействие в цикле оперативного управления изображено на рис. 7.3.

Чтобы автоматизировать процесс проектирования такого алгоритма, для этого используются регулярные методы, далее осуществляется переход к граф-схеме, которая может быть непосредственно использована для программирования. Синтез алгоритма диспетчерования с помощью тех или иных регулярных методов позволит избежать ошибки проектирования.

Для получения такой граф-схемы алгоритма диспетчерования используют графоаналитический метод синтеза переключательных схем, получивший название канонического.

Входными в данном случае являются сигналы, обозначенные буквенными символами X с различными индексами. Выходными сигналами являются операторы, обозначенные буквенными символами А (англ. action — действие), с различными индексами.

В формализованном виде связь между входными и выходными данными задается в виде характеристических таблиц.

Рис. 7.4. Пример составления характеристических таблиц

Каждая из подобных характеристических таблиц содержит n столбцов для переменных Х_i…n и один столбец N, содержащий индексы при операторе A_0…m. Столбец N указывает на то, какой именно из операторов A_0…m следует в данной ситуации выполнять в ответ на то или иное сочетание входных сигналов Х_i…n.

Пример подобных исходных характеристических таблиц для данного случая изображен на рис.7.4. Здесь табл. В_i показывает, что если система послала на агрегаты запрос на проверку состояния готовности, т.е. выполняется оператор А_х, то при поступлении запроса на передачу управления пункту группового управления проверяются сигналы, подтверждающие готовность и наличие требующихся инструментальных комплектов, и в случае получения такого подтверждения независимо от поступления каких-либо иных сигналов это разрешение выдается.

Построив исходные характеристические таблицы и отразив в них представления разработчика о причинно-следственных связях при диспетчеризации производственного процесса, можно перейти к формализованному построению регулярными методами граф-схемы алгоритма диспетчерования (рис. 7.5.).

Рис. 7.5. Граф-схемы диспетчерования в режимах группового управления

и поиска запросов на диспетчерское решение:

а — граф-схема диспетчерования в режиме группового управления;

б — граф-схема диспетчерования в режиме поиска запросов на диспетчерское решение