Тема 6. Групповое управление технологическим оборудованием.

[14, с. 119-122]

Проблема группового управления оборудованием включает в себя два аспекта:

I аспект: системотехнический, включающий в себя вопросы информационно-технического интерфейса и вопросы синхронизации работы разнородного оборудования, входящего в состав РТК, гибкой производственной ячейки, участка, цеха и т. п.

II аспект: включает в себя вопросы координации движений группы роботов, манипуляторов, многозвенных захватных устройств («пальцев рук») с целью уклонения от столкновений при выполнении той или иной технологической задачи.

Под групповым управлением оборудованием (ГУО) понимается взаимодействие в группе оборудования на уровне связи и синхронизации работы программ числового управления. При этом задачу координированного управления движущими объектами, называют групповым управлением роботами (ГУР).

При ГУО проблема организации взаимосвязанного функционирования различных устройств комплекса заключается в сложности программирования и синхронизации их работы. Сложность программирования и синхронизации определяется разнородностью обрабатываемых данных в системе ГУО, что требует определенной стандартизации процедур передачи и обработки данных.

Передача данных в производственной системе между ЭВМ различных уровней осуществляется, как правило, на основе протокола, определяющего структуру передачи, максимальные пределы времени, код и формат передаваемых данных. Помимо необходимости согласования физических параметров интерфейса необходимо согласовывать параметры на уровне информационного взаимодействия. С этой целью в СУ используются устройства, выполняющие функции промежуточного хранения данных, связи с оператором, регистрации рабочих параметров, концентрации, т. е. подсоединение нескольких СУ. В качестве средств связи и управления, обеспечивающие развитие структуры и высокие скорости обработки данных в неоднородных вычислительных системах являются локальные сети ЭВМ.

Один из подходов к построению распределенной системы ГУО основан на использовании контролеров ГПМ и локальной вычислительной сети, связывающей контролеры ГПМ между собой.

Выбор и синхронизация программ работы оборудования в распределенной системе ГУО основан на реализации системой функций логического управления. При этом решаются два класса задач:

• синхронизация последовательности работы оборудования;

• комбинаторное управление работой оборудования, связанное с анализом состояния системы, проверкой условий и выбором оптимальных действий. Решение этих задач потребовало разработки и применения специальных проблемно-ориентированных языков в виде языков имитационного моделирования и искусственного интеллекта. Эти языки так и называются “Контроллер” и “Координатор”.

Такое построение системы ГУО позволяет достичь более высокой гибкости перепрограммирования СУ по сравнению с традиционным подходом построения программного обеспечения на основе универсальных языков программирования.

ГУР представляет собой координированное управление движением, позволяющее ПР уклоняться от столкновений друг с другом или с препятствиями при выполнении ими функциональных задач. Необходимость координации действий ПР возникла при непосредственной передаче роботами деталей друг другу, совместной работе над деталью или узлом (например, металлообработке или сборке), а также при взаимном уклонении от столкновений в ходе выполнения ПР независимых задач. Аналогичные задачи координации возникают при управлении захватным устройством с несколькими многозвенными пальцами.