Раздел к дипломному проекту

«ГАУ механической обработки деталей типа «Вал»

на тему: «Разработка АСУ ГАУ как АСУ ТП/SCADA. Системная интеграция»

Дипломант______________ Китайкина С.Н.

«_____»____________________200___г.

Содержание:

Введение
1.	Анализ объекта управления
	1.1. Структура ГАУ
	1.2. Порядок функционирования ГАУ. Циклограмма
2.	Описательная постановка задачи управления
	2.1. Цель создания АСУ
	2.2. Штатные режимы работы локальных систем управления (ЛСУ)
	2.3. Нештатные ситуации ЛСУ
	2.4. Декомпозиция задачи
3.	Средства реализации управления
	3.1. Обобщенная структура АСУ ГАУ
	3.2. Спецификация данных для систем второго уровня. Входные и выходные данные
4.	Моделирование процесса управления
	4.1. Идентификация данных
	4.2. Разработка основной логико-математической модели
5.	Моделирование процесса функционирования ГАУ на основе аппарата Сетей Петри (СП)
	5.1. Соответствие множества позиций СП множеству входных сигналов
	5.2. Соответствие множества переходов СП множеству выходных сигналов
	5.3. Множества входных и выходных функций СП
	5.4. Построение Сети Петри
6.	Разработка уточненной математической модели с учетом анализа своевременности поступления сигналов от процесса
7.	Разработка общего алгоритма
8.	Формирование уточненной архитектуры АСУ ГАУ: спецификация и обоснование выбора технических средств
	8.1. Конфигурирование ПЛК. Работа в среде HW-Config по созданию аппаратной конфигурации ПЛК Simatic S7
	8.2. Средства съема – интеллектуальные датчики
	8.3. Средства исполнения управления
	8.4. Сетевая архитектура передачи. Проектирование промышленной сети в среде NetPro
	8.5. Операторские пункты: центральный (РС) и локальный (ОР)
9.	Разработка HMI-интерфейса
	9.1. Выбор технических средств для реализации HMI-интерфейса. SCADA Simatic WIN CC
	9.2. Типовой сценарий HMI-интерфейса
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

Введение

В настоящее время автоматизированные системы управления (АСУ) представляют собой объект активных теоретических исследований, которые позволяют создание моделей комплексной автоматизации процессов, производств и производственных структур. Сегодня единые открытые вычислительные системы управляют распределенными децентрализованными эволюционирующими структурами с ограниченным взаимодействием, способными поддерживать по мере потребностей механизм налаживания новых связей или углублять их взаимодействие. Все необходимые аппаратные средства для таких систем уже созданы. Также для этих целей разработано системо-независимое программное обеспечение. Существуют и успешно применяются пакеты - SCADA-программы (Supervisory Control and Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных), позволяющие обеспечивать двустороннюю связь в реальном времени с объектом управления и контроля, визуализацию информации на экране монитора в любом удобном для оператора виде, контроль нештатных ситуаций, организацию удаленного доступа, хранение и обработку информации. В целом SCADA-пакеты обеспечивают гибкость системы, поддерживая распределенную архитектуру.

Таким образом, создание АСУ ТП, особенно небольших, не является чем-то исключительным, потому как наработаны типовые схемы, схемные и программные решения. Это свидетельствует о том, что автоматизация уже достигла той степени обыденности, что и, например, электрификация. Тем не менее, новые применения или новые решения в этой области всегда привлекают внимание, как, например, разработка АСУ ГАУ как АСУ ТП/SCADA. Это определило цель настоящей работы: построение АСУ ТП в виде определенной цепочки: оператор – управляющий компьютер - управляющие контроллеры – датчики и исполнительные механизмы – объект управления, на основе которой необходимо будет закрепить между аппаратными уровнями выполнение конкретных задач. Так, все функции управления технологическим процессом будут возложены на управляющие контроллеры, компьютер верхнего уровня в этом случае будет только отображать ход процесса, а оператор будет задавать начальные условия технологического процесса и при необходимости корректировать сам процесс.

1. Анализ объекта управления

1.1. Структура ГАУ

Исследуемый объект управления - технологический процесс обработки детали «Вал сошки рулевого управления» как сложная динамическая система взаимосвязанных друг с другом оборудований, инструмента, обрабатываемых заготовок, вспомогательных и транспортных устройств, а также рабочих (операторов, наладчиков, технологов). Пример структуры такой динамической системы представлен на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структура ГАУ механообработки детали «Вал сошки рулевого управления»: участок черновых операций

Здесь промышленный робот Р1 (М-16 i B/10LT) осуществляет разгрузку/загрузку основного оборудования и выступает в качестве транспортирующего устройства заготовок (полуфабрикатов).

На данном участке проводятся необходимые подготовительные черновые операции обработки детали (см. рис. 1.2).

Рис. 1.2. Вал сошки рулевого управления

Посредством С1- токарно-фрезерного станка Super NTX осуществляется операция 010 технологического процесса обработки данной детали: подрезка торцов и зацентровка с двух сторон. Точение ступени с одной стороны, предварительное и окончательное точение со снятием фасок поверхности под подшипники, сошку рулевого управления, зажимную гайку. Повторная подрезка торцов головки. Сверление и рассверливание отверстия под опорную гайку регулировочного винта. Подрезка торца вала окончательно со снятием фаски наружной поверхности под подшипник. Фрезеровка паза под расчеканку опорной гайки. Расточка отверстия со снятием фаски для захода опорной гайки. Зенкеровка предварительная и окончательная отверстия под опорную гайку и внутреннего торца под пластину опорного регулировочного винта. Сверление центровального отверстия. Нарезка резьбы в отверстие под опорную гайку.

На С2 – вертикальном протяжном станке с поворотным столом ф. «Hoffmann» производится операция протягивания 020: протягивание наружного профиля головки вала для прохода в картер и внутреннего паза (технолог.) со снятием фасок.

С3 – специальный агрегат с поворотным барабаном ф. «Fiat» осуществляет операцию 030: центровку, зенкеровку с двух сторон места для ввода оси ролика. Сверление с двух сторон, зенкеровку и развертку отверстия под ось ролика.

И последней черновой операцией является операция 040, производимая на оборудовании С4 – шлиценакатном станке «Roto-Flo»: накатка конических шлиц и резьбы последовательно.

Затем полуфабрикат с помощью туннельной моечной установки М1/5 транспортируется на участок термообработки (операция 050).

Также следует отметить, что оборудованиями С1÷С3 осуществляется обработка одновременно двух деталей, соответственно промышленный робот Р1 комплектуется двумя схватами.

1.2. Порядок функционирования ГАУ. Циклограмма

Графическим отображением функционирования ГАУ выступает циклограмма работы оборудования (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Циклограмма функционирования ГАУ

Загрузка участка заготовками в необходимом количестве (насколько позволяет рабочее пространство БЗУ) производится в смену проведения пуско-наладочных работ, а также в течение производственного цикла с помощью оператора-погрузчика. Заготовки загружаются в бункерно-загрузочное устройство, расположенном при оборудовании С1. После чего посредством портативного загрузчика оборудования С1 они транспортируются в рабочую зону обработки. Соответственно в задачи промышленного робота Р1 входит только разгрузка данного оборудования. Вход в цикл представлен на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Вход в цикл

Здесь (рис. 1.4.) после окончания работы оборудования С1 (t_pc1=2.21 мин) производится его разгрузка Р1 (расположение заготовок горизонтальное). Затем производится транспортирование заготовок к оборудованию С2, ротация 1-го и 2-го схватов робота на 90⁰ и загрузка оборудования (t=0.31мин). Причем следует отметить порядок загрузки/разгрузки данного оборудования. На поворотном столе есть 2 позиции «приема» заготовок и 2 позиции «подачи» обработанных заготовок (полуфабрикатов). Поэтому загрузка может производиться по разным траекториям в зависимости от наличия свободных захватов и также соответственно разгрузка – в зависимости от фиксации захватом полуфабрикатов.

Таким образом, после первой загрузки оборудования С2 промышленный робот возвращается к оборудованию С1 и ожидает его окончания работы (при неустановившемся цикле t_op1=1.72 мин). К этому времени загруженное С2 также закончит обработку (t_с2=1.00 мин) и будет находиться в ожидании. Разгрузив С1, промышленный робот сначала загрузит заготовки с С1 в свободные ячейки С2, а затем поочередно транспортирует обработанные заготовки с С2 на С3. После последней разгрузки включается оборудование С2 (t_ос2=1.48 мин), а после последней загрузки – оборудование С3 (t_вхс3=5.61 мин).

Робот Р1 перемещается к С1 и ожидает окончания обработки (t_ор1=1.01 мин). После чего разгрузка С1, загрузка и первая разгрузка оборудования С2 повторяется. Однако к этому времени оборудование С3 закончит обработку (t_с3=1.02 мин) и промышленный робот без промедления осуществит разгрузку первой обработанной заготовки, загрузку обработанной на С2 заготовки и транспортирует разгруженную заготовку к оборудованию С4 (одношпиндель-ному). Вернется к С2, произведет разгрузку второй заготовки, в это время С4 начнет обработку (t_с4=0.41 мин), также как и С2, а робот Р1, в свою очередь, осуществит вторую разгрузку/загрузку С3. После чего запустится обработка заготовок на С3, в это время робот Р1 будет производить разгрузку/загрузку С4 и последующее транспортирование полуфабриката к туннельной моечной установке М1/5.

К этому времени закончится обработка заготовок на оборудовании С1 и цикл работы Р1 повторится – установится циклический режим функционирования ГАУ.

2. Описательная постановка задачи управления

2.1. Цель создания АСУ

Целью создания АСУ ТП является:

1. возможность оперативного и эффективного отслеживания технологического процесса обработки данного типа детали;

2. возможность предупреждения, визуализации и последующего устранения возникших аварийных ситуаций;

3. обеспечение заданного технологического регламента функционирования оборудования в различных производственных ситуациях посредством выдачи управляющих воздействий на локальные системы управления технологическим оборудованием и последующей передачи на диспетчерский пульт оператора.

2.2. Штатные режимы работы локальных СУ (ЛСУ)

Управление основным и вспомогательным технологическим оборудованием осуществляется посредством использования локальных систем управления.

Для организации управления обработкой детали на операции 010 используется система управления SINUMERIK 840D, на других операциях -SINUMERIK 810D.

В задачи данных локальных систем управления входит:

- диагностика состояния работоспособности оборудования;

- загрузка управляющих программ на обработку детали (включение оборудования);

- контроль за качеством обработки детали с соблюдением технологического регламента;

- обеспечение безопасности обработки детали (посредством датчиков безопасности, расположенных на дверях ограждения оборудования для предотвращения проникновения в рабочую зону посторонних предметов);

- информирование системы управления более высокого уровня об окончании обработки для необходимости разгрузки/загрузки следующей заготовки.

Управление роботом осуществляется системой FANUC 16T, посредством которой производится:

- периодическая диагностика состояния робота;

- разгрузка/загрузка (ротация схвата, фиксация заготовок в схвате) роботом обслуживающих им оборудования;

- перемещение робота относительно позиций приема/подачи заготовок.

2.3. Нештатные ситуации ЛСУ

Одним из ограничений задачи управления ГАУ является заданный технологический регламент, при несоблюдении которого осуществляется останов всего комплекса с целью выявления неисправности (проведение диагностики) и последующей переналадки.

Возможна ситуация выхода из строя управляемого технологического оборудования. Причиной может быть либо неисправность системы инструмента, либо системы СОЖ либо системы оснастки или же неисправность системы приводов, когда последующая обработка заготовки невозможна. В этом случае включается режим аварийного состояния участка с сообщением оператору ГАУ. Производится автоматический останов работы ГАУ.

Появление посторонних предметов (людей) в рабочей зоне обслуживающего робота или нарушение общего защитного светового барьера также свидетельствует о возникновении аварийной ситуации на участке.

Таким образом, в любом случае при появлении нештатной ситуации система управления сигнализирует об этом оператору.

2.4. Декомпозиция задачи

Общая задача управления технологическим процессом представляет собой совокупность подзадач управления конкретными единицами технологического оборудования посредством передачи соответствующих сигналов от ЛСУ оборудования к системе управления участка второго уровня. Так как в нашем случае роботом обслуживаются четыре станка и одна туннельная моечная установка, то соответственно перед нами стоит решение нескольких задач. Это:

1. организация обработки заготовок на станках;

2. организация промывки полуфабрикатов в туннельной моечной установке.

3. организация процесса обслуживания роботом, закрепленных за ним технологических оборудований.

Поэтому в первую очередь необходимо выделить условия выполнения данных задач.

1. Для запуска программы обработки заготовки на любом из представленных станков обязательно выполнение условий:

- ограждения рабочего пространства станка для обеспечения непрерывной обработки;

- исправности всех систем оборудования;

- наличия заготовки в патроне оборудования;

- ее фиксации;

- отсутствия операторского запрета операции;

- отсутствия автоматического режима останова работы всего участка.

Об окончании обработки заготовки свидетельствует дискретные сигналы, посылаемые ЛСУ системе второго уровня, о завершенности операции обработки и разрешенного доступа в рабочее пространство оборудования.

2. Программа загрузки для промывки и продувки полуфабрикатов инициализируется при выполнении условий:

- наличия полуфабриката на позиции приема (сигнал от контактного индуктивного датчика);

- окончания таймера загрузки роботом моечной установки (в этом случае робот позиционируется у 1-го станка);

- исправности всех систем установки;

- отсутствия операторского запрета операции;

- отсутствия автоматического режима останова работы всего участка.

3. Обслуживание роботом металлообрабатывающего оборудования для разгрузки возможно при условиях:

- позиционирования на месте разгрузки оборудования;

- завершенности обработки заготовки;

- доступа в рабочую зону оборудования;

- наличия полуфабриката в патроне станка;

- ослабленной фиксации данного полуфабриката патроном;

- наличия свободного схвата;

- отсутствия операторского запрета на выполнение операции;

- отсутствия автоматического режима останова работы всего участка.

Для загрузки металлообрабатывающего оборудования необходимо соблюдение следующих требований:

- позиционирования на месте загрузки единицы оборудования;

- доступа в рабочую зону оборудования;

- отсутствие заготовки/полуфабриката в патроне оборудования;

- наличие заготовки в схвате робота;

- исправности систем робота (механизмы схвата, ротации, системы приводов);

- отсутствия операторского запрета на выполнение операции;

- отсутствия автоматического режима останова работы всего участка.

Загрузка туннельной моечной установки будет производится также при условиях позиционирования на месте приема полуфабрикатов поддоном установки, фиксации схватом роботом полуфабриката, наличия свободной позиции приема полуфабриката, завершенности операции обработки предыдущего полуфабриката, отсутствия операторского запрета на выполнение операции, отсутствия автоматического режима останова работы всего участка.

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.

3. Средства реализации управления

3.1. Обобщенная структура АСУ ГАК

В целом структура АСУ ГАУ представляет собой двухуровневую систему, на нижнем уровне которой решаются задачи локального управления исполнительными механизмами (станками и роботом), а на верхнем – выполняются функции по координации работы нижнего уровня. Средством исполнения управления выделенного участка ГАУ на верхнем уровне выступает Simatic S7-300.

Каждое технологическое оборудование оснащено своей локальной системой управления, обозначенное выше, которая обеспечивает весь комплекс необходимых действий для успешного ведения техпроцесса на закрепленной за ней оборудовании.

Управление обработкой детали и диагностика состояния оборудования осуществляется посредством различных датчиков, расположенных на оборудовании.

Средством съема и передачи информации выступает бесконтактные индуктивные датчики положения, позиционирования.

Так, индуктивные датчики положения щелевого типа имеющие U-образный корпус, могут быть установлены на позициях приема/подачи заготовок либо с транспортера, либо с ЯПХ. Переменное электромагнитное поле генерируется между двумя катушками, смонтированными друг против друга на U-образных стержнях. Датчик реагирует на появление

металлического объекта в зоне между катушками.

· Ширина зазора: 2, 3,5, 5, 10, 15, 30 мм

· Тип выходного сигнала: PNP, NPN, подключение к сетям постоянного и переменного тока.

· 2-, 3-, 4-проводная схема подключения

· Напряжение питания: 10-30 В постоянного тока, 20-250 В переменного тока.

· Частота срабатывания: от 25 до 5 000 Гц

· Степень защиты: IP67

Индуктивные датчики положения цилиндрические осуществляют передачу информации о месте позиционирования, например, промышленного робота, об установки заготовки в патрон станка. Чувствительной частью датчиков в этом исполнении является торцовая плоскость, перпендикулярная к оси датчика. Цилиндрические датчики имеют диаметр от 3 мм

(без резьбовой нарезки) или от 4 мм (c резьбовой нарезкой) до 30 мм (c резьбовой нарезкой) или 40 мм (гладкие, с корпусом под зажим):

· Гарантированная зона реагирования: 0…20,25 мм

· 2-, 3-, 4-проводная схема подключения

· Частота срабатывания: 20, 25, 100, 400, 500, 700, 800, 1500, 2000, 3000, 5000 Гц

· Тип выхода: PNP, NPN, аналоговый выход 0…20 мА (датчики серии IA), AS-интерфейс.

· Напряжение питания: 6-60, 10-30, 10-60 В постоянного тока, 20-253 В переменного тока

· Степень защиты: IP67; IP68/IP69K для датчиков серии NBB5-18GK50 (выдерживают обливание водой с температурой +80°С под давлением около 100 бар)

· Диапазон рабочих температур: –25…+70°С; выпускаются датчики с расширенными диапазонами рабочих температур: –25…+100°С, 0…+200°С, –40…+150°С.

Индуктивные датчики кольцевого типа подходят для захватов вертикального протяжного станка. Срабатывание датчика при этом осуществляется тогда, когда заготовка проходит сквозь кольцо, внутри которого сконцентрировано переменное электромагнитное поле. · Внутренний диаметр кольца: 10, 15, 21, 43 мм · Тип выходного сигнала: PNP, NPN.

· 2-, 3-проводная схема подключения

· Напряжение питания: 10-30 В,

· Частота срабатывания: 500, 1000, 1500, 2000 Гц

· Степень защиты: IP67

· Диапазон рабочих температур: –25…+70°С.

В качестве обеспечения безаварийной работы промышленного робота используются лазерные сканеры, зона защитного барьера которых параметрируется.

Для диагностики состояния силовой части оборудования используются пристраиваемые оптоэлектронные угловые датчики SIMODRIVESensors, регистрирующие участки пути, углы поворота и скорости станков. Используются в комбинации либо с ЧПУ, либо с приводами, например, SIMODRIVE 611, SIMODRIVE POSMO, о которых речь пойдет в разделе 9.

Относительно локальных систем управления оборудования можно также отметить, что в качестве периферии станка у SINUMERIK 810D и SINUMERIK 840D используются модули серии SIMATIC S7-300, обеспечивая, таким образом, полную совместимость с системой SIMATIC S7-300.

Диагностика исправности системы инструмента возможна при помощи интеллектуальных датчиков семейства продуктов MOBY. Например, идентификация инструмента осуществляется посредством MOBY E. При этом мобильные карты памяти (кодовые носители) крепятся на подлежащих идентификации объектах (инструментах), которые содержат все производственны

и качественные данные. Считывание и запись требуемых данных производится индуктивно (бесконтактно) с помощью стационарных записывающих/считывающих устройств. Через интерфейс (макс. 1000 м) SLG подсоединяются к разъему, который через ПО MOBY-Стандарт делает возможной простую интеграцию в SIMATIC S7/ SINUMERIK.

Таким образом, в задачи оперативного управления функционированием ГАУ входит поддержание взаимодействия локальных систем управления между собой, с двунаправленным режимом обмена информации между датчиками и исполнительными устройствами.

3.2. Спецификация данных для системы управления второго уровня

3.2.1. Входные данные для системы управления второго уровня

№	Описание входных данных	Характеристика и тип сигнала
Технологические сигналы
	Наличие робота на позиции разгрузки/загрузки 1-го станка	Да		Нет
	Наличие робота на позиции разгрузки/загрузки 2-го станка	Да		Нет
	Наличие робота на позиции разгрузки/загрузки 3-го станка	Да		Нет
	Наличие робота на позиции разгрузки/загрузки 4-го станка	Да		Нет
	Наличие робота на позиции загрузки туннельной моечной установки	Да		Нет
	Фиксация заготовки 1-м схватом робота	Есть		Нет
	Фиксация заготовки 2-м схватом робота	Есть		Нет
	Разрешение доступа в рабочую зону каждой единицы оборудования	Есть		Нет
	Наличие в патронах оборудования заготовок/полуфабрикатов	Да		Нет
	Завершенность операции обработки заготовок оборудованием	Да		Нет
	Слабая фиксация полуфабрикатов в патронах оборудования (для последующей их разгрузки роботом)	Да		Нет
	Наличие свободной позиции приема полуфабриката на моечной установке	Есть		Нет
Аварийные сигналы
	Исправность привода главного движения робота	Да		Нет
	Исправность механизма схвата заготовок	Да		Нет
	Исправность системы инструмента каждой единицы основного технологического оборудования	Да		Нет
	Исправность системы СОЖ каждой единицы основного технологического оборудования	Да		Нет
	Исправность системы приводов каждой единицы основного технологического оборудования	Да		Нет
	Исправность системы подачи промывочного раствора моечной установки	Да		Нет
	Исправность системы нагрева	Да		Нет
	Исправность системы нагнетания воздуха	Да		Нет
	Исправность системы транспортирования (исправность двигателя)	Да		Нет
	Остановка технологического процесса оператором	Да		Нет
	Автоматический останов участка (нарушение светового барьера робота - нахождение посторонних предметов (людей) в рабочей зоне робота)	Есть		Нет

3.2.2. Выходные данные для системы управления второго уровня

№	Описание выходных данных	Характеристика и тип сигнала
Управляющие сигналы
	Разгрузка/загрузка 1-го оборудования	Да		Нет
	Разрешение на запуск программы обработки заготовок на 1-ом оборудовании	Есть		Нет
	Загрузка и первая разгрузка 2-го оборудования	Да		Нет
	Первая разгрузка/загрузка 3-го оборудования	Да		Нет
	Разгрузка/загрузка 4-го оборудования	Да		Нет
	Разрешение на запуск программы обработки заготовки на 4-ом оборудовании	Есть		Нет
	Загрузка туннельной моечной установки	Да		Нет
	Разрешение на запуск программы обработки полуфабриката на моечной установке	Есть		Нет
	Вторая разгрузка 2-го оборудования	Да		Нет
	Разрешение на запуск программы обработки заготовок на 2-ом оборудовании	Да		Нет
	Вторая разгрузка/загрузка 3-го оборудования	Да		Нет
	Разрешение на запуск программы обработки заготовок на 3-ем оборудовании	Есть		Нет
Оповещающие сигналы
	Остановка технологического процесса оператором	Есть		Нет
	Автоматический останов работы участка	Есть		Нет

4. Моделирование процесса управления

4.1. Идентификация данных

Для моделирования процесса управления разработаем математическую модель – систему математических соотношений, приближенно, в абстрактной форме описывающих исследуемый процесс управления участком.

Вначале проведем идентификацию описанных входных и выходных данных системы управления ГАУ второго уровня и сведем управляющие переменные разрабатываемой математической модели в табл. 4.1. и 4.2.

Таблица 4.1

Идентификация входных данных

№	Сигнал	Идент-фикатор	Сигнал	Иденти-фикатор
Состояние робота Р1 (М-16 i B/10LT) при обслуживании группы станков
	Позиционирование на месте загр./разгр. С1	Х1	Отсутствие на месте загр./разгр. С1
	Позиционирование на месте загр./разгр. С2	Х2	Отсутствие на месте загр./разгр. С2
	Позиционирование на месте загр./разгр. С3	Х3	Отсутствие на месте загр./разгр. С3
	Позиционирование на месте загр./разгр. С4	Х4	Отсутствие на месте загр./разгр. С4
	Позиционирование на месте загр. М1/5	Х5	Отсутствие на месте загр. М1/5
	Фиксация в схвате 1 робота заготовки 1	Х6	Отсутствие в схвате 1 робота заготовки 1
	Фиксация в схвате 2 робота заготовки 2	Х7	Отсутствие в схвате 2 робота заготовки 2
	Исправность привода главного движения	Х8	Неисправность привода главного движения
	Исправность механизма схвата заготовок	Х9	Неисправность механизма схвата заготовок
	Беспрепятственное обслуживание участка	Х10	Нарушение светового барьера раб. зоны
Состояние станка С1 (токарного многофункционального Super NTX)
	Исправность системы инструмента	Х11	Неисправность системы инструмента
	Исправность системы СОЖ	Х12	Неисправность системы СОЖ
	Исправность системы оснастки	Х13	Неисправность системы оснастки
	Исправность привода главного движения	Х14	Неисправность привода главного движения
	Двери ограждения открыты (доступ в раб.зону станка)	Х15	Двери ограждения станка закрыты (доступ ограничен)
Состояние заготовок 1,2 на станке С1
	Наличие в патроне 1 заготовки 1	Х16	Отсутствие в патроне 1 заготовки 1
	Наличие в патроне 2 заготовки 2	Х17	Отсутствие в патроне 2 заготовки 2
	Фиксация заготовки 1 патроном 1 ослаблена (для разгрузки)	Х18	Жесткая фиксация заготовки 1 патроном 1 (отсутствие возможности разгрузки)
	Фиксация заготовки 2 патроном 2 ослаблена (для разгрузки)	Х19	Жесткая фиксация заготовки 2 патроном 2 (отсутствие возможности разгрузки)
	Обработка заготовки 1 завершена	Х20	Обработка заготовки 1 не завершена
	Обработка заготовки 2 завершена	Х21	Обработка заготовки 2 не завершена
Состояние станка С2 (вертикального протяжного ф.Hoffmann)
	Исправность системы инструмента	Х22	Неисправность системы инструмента
	Исправность системы СОЖ	Х23	Неисправность системы СОЖ
	Исправность системы оснастки	Х24	Неисправность системы оснастки
	Исправность привода главного движения	Х25	Неисправность привода главного движения
	Двери ограждения открыты (доступ в раб.зону станка)	Х26	Двери ограждения станка закрыты (доступ ограничен)
Состояние заготовок 1,2 на станке С2
	Наличие в зажиме 1 заготовки 1	Х27	Отсутствие в зажиме 1 заготовки 1
	Наличие в зажиме 2 заготовки 2	Х28	Отсутствие в зажиме 2 заготовки 2
	Наличие в зажиме 3 заготовки 1	Х29	Отсутствие в зажиме 3 заготовки 1
	Наличие в зажиме 4 заготовки 2	Х30	Отсутствие в зажиме 4 заготовки 2
	Фиксация заготовки 1 зажимом 1 ослаблена (для разгрузки)	Х31	Жесткая фиксация зажимом 1 заготовки 1 (отсутствие возможности разгрузки)
	Фиксация заготовки 2 зажимом 2 ослаблена (для разгрузки)	Х32	Жесткая фиксация зажимом 2 заготовки 2 (отсутствие возможности разгрузки)
	Фиксация заготовки 1 зажимом 3 ослаблена (для разгрузки)	Х33	Жесткая фиксация зажимом 3 заготовки 1 (отсутствие возможности разгрузки)
	Фиксация заготовки 2 зажимом 4 ослаблена (для разгрузки)	Х34	Жесткая фиксация зажимом 4 заготовки 2 (отсутствие возможности разгрузки)
	Обработка заготовки 1 завершена	Х35	Обработка заготовки 1 не завершена
	Обработка заготовки 2 завершена	Х36	Обработка заготовки 2 не завершена
Состояние станка С3 (спец.агрегата с поворотным барабаном ф. «Fiat»)
	Исправность системы инструмента	Х37	Неисправность системы инструмента
	Исправность системы СОЖ	Х38	Неисправность системы СОЖ
	Исправность системы оснастки	Х39	Неисправность системы оснастки
	Исправность привода главного движения	Х40	Неисправность привода главного движения
	Двери ограждения открыты (доступ в раб.зону станка)	Х41	Двери ограждения станка закрыты (доступ ограничен)
Состояние заготовок 1,2 на станке С3
	Наличие в зажиме 1 заготовки 1	Х42	Отсутствие в зажиме 1 заготовки 1
	Наличие в зажиме 2 заготовки 2	Х43	Отсутствие в зажиме 2 заготовки 2
	Фиксация заготовки 1 зажимом 1 ослаблена (для разгрузки)	Х44	Жесткая фиксация зажимом 1 заготовки 1 (отсутствие возможности разгрузки)
	Фиксация заготовки 2 зажимом 2 ослаблена (для разгрузки)	Х45	Жесткая фиксация зажимом 2 заготовки 2 (отсутствие возможности разгрузки)
	Обработка заготовки 1 завершена	Х46	Обработка заготовки 1 не завершена
	Обработка заготовки 2 завершена	Х47	Обработка заготовки 2 не завершена
Состояние станка С4 (шлиценакатного ROTO-FLO)
	Исправность системы инструмента	Х48	Неисправность системы инструмента
	Исправность системы СОЖ	Х49	Неисправность системы СОЖ
	Исправность системы оснастки	Х50	Неисправность системы оснастки
	Исправность привода главного движения	Х51	Неисправность привода главного движения
	Двери ограждения открыты (доступ в раб.зону станка)	Х52	Двери ограждения станка закрыты (доступ ограничен)
Состояние заготовки 1/2 на станке С4
	Наличие в патроне заготовки 1/2	Х53	Отсутствие в патроне заготовки 1/2
	Фиксация заготовки 1/2 патроном ослаблена (для разгрузки)	Х54	Жесткая фиксация заготовки 1/2 патроном (отсутствие возможности разгрузки)
	Обработка заготовки 1/2 завершена	Х55	Обработка заготовки 1/2 не завершена
Состояние М1/5 (туннельная моечная машина 1122026.1)
	Исправность системы подачи промывочного раствора	Х56	Неисправность системы подачи промывочного раствора
	Исправность системы нагрева	Х57	Неисправность системы нагрева
	Исправность системы транспортирования	Х58	Неисправность системы транспортирования
	Исправность системы нагнетания воздуха	Х59	Неисправность системы нагнетания воздуха
Состояние заготовки 1/2 на М1/5
	Свободная позиция приема заготовок	Х60	Фиксация заготовки 1/2 на позиции приема
Аварийное состояние участка черновых операций
	Общее операторское прерывание техпроцесса черновых операций	Х61	Отсутствие запрета со стороны оператора на прерывание тех-процесса черновых операций

Таблица 4.2

Идентификация выходных данных

Сигнал	Назначение
Y11	Разрешение на запуск программы ЛСУ робота по обслуживанию С1
Y1	Разрешение на запуск программы ЛСУ станка С1 по обработке заготовок 1,2
Y121	Разрешение на запуск программы ЛСУ робота по обслуживанию С2 (1-ая смена заготовок)
Y122	Разрешение на запуск программы ЛСУ робота по обслуживанию С2 (2-ая смена заготовок)
Y131	Разрешение на запуск программы ЛСУ робота по обслуживанию С3 (1-ая смена заготовок)
Y132	Разрешение на запуск программы ЛСУ робота по обслуживанию С3 (2-ая смена заготовок)
Y14	Разрешение на запуск программы ЛСУ робота по обслуживанию С4
Y15	Разрешение на запуск программы ЛСУ робота по обслуживанию М1/5
Y2	Разрешение на запуск программы ЛСУ станка С2 по обработке заготовок 1,2
Y3	Разрешение на запуск программы ЛСУ станка С3 по обработке заготовок 1,2
Y4	Разрешение на запуск программы ЛСУ станка С4 по обработке заготовки 1/2
Y5	Разрешение на запуск программы контроллера включения М1/5
Yа	Аварийное прерывание технологического процесса оператором

4.2. Разработка основной логико-математической модели

Интерпретируем математическую модель - составим соотношения предусловий и условий выполнения описанных в п. 2.4. задач управления (см. табл. 4.3.).

Таблица 4.3

Сиг-нал	Условия
Предусловия	Постусловия
Y11
Y1
Y121
Y131
Y14
Y4
Y15
Y5
Y122
Y2
Y132
Y3

Интерпретацию математической модели аварийной ситуации рассмотрим отдельно. В случае возникновения любой нештатной ситуации постусловием будет прерывание технологического процесса оператором – Х₆₁. Предусловием этого будет считаться:

5. Моделирование процесса функционирования ГАУ на основе аппарата сетей Петри (СП)

Дата добавления: 2015-07-19