Уровни проектирования гпс

I. Создание САПР ГПС. Создание информационного фонда, включающего:

1. описание технологических процессов изготовления изделий;

2. типовые схемы компоновок оборудования;

3. типовые схемы размещения оборудования;

4. типовые схемы циклограммы работы функциональных модулей;

5. типовые схемы управления для реализации рабочих циклов;

6. описание технических средств (ориентирующих, накапливающих);

7. характеристики технических средств;

II. Создание прикладных информационно-поисковых систем (ИПС).

III. Организация взаимодействия между разработчиком и ИПС.

УПРАВЛЕНИЕ ГПС

Задачи управления ГПС образуют многоуровневую систему. На нижнем, исполнительном, уровне выполняются задачи оптимизации технологических режимов производственных звеньев, которые решаются АСУ ТП. Следующие уровни – тактический и стратегический образуют задачи оперативной диспетчеризации материальных потоков. Структура системы управления представлена в табл. 4.

	Таблица 4
Уровни	Задачи
1. Стратегический	1. Формирование сменно-суточных заданий 2. Оперативный учет 3. Корректировка календарного плана 4. Введение информационных массивов
2. Тактический	1. Оперативный контроль 2. Оперативная диспетчеризация материальных потоков 3. Оперативная диспетчеризация информационных потоков 4. Учет первичной информации
3. Исполнительный	1. Управление технологическим процессом 2. Управление транспортированием изделий 3. Управление процессами загрузки 4. Управление роботами

ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГПС

Ставятся две основные задачи оперативного управления:

1. Оперативное или календарное планирование;

2. Оперативный контроль.

Основная характеристика оперативного управления ГПС – скорость реакции на изменение условий функционирования производства.

К возмущающим факторам относятся:

· отказы оборудования;

· нестабильность поставок сырья;

· выпуск брака;

· переналадка оборудования;

· оперативная перенастройка ГПС и т.д.

Задачей оперативно-календарного планирования является составление плана, в котором за каждой единицей оборудования закрепляется своя операция, время выполнения. План должен быть эффективным, т.е. необходимо свести к минимуму время выпуска заданного объема продукции, суммарные производственные затраты и максимально загрузить оборудование. При оперативно-календарном планировании используют различные методы оптимизаций: аналитические, имитационные, комбинированные.

Оперативный контроль осуществляется на всех трех уровнях ГПС.

На исполнительном и тактическом уровне контролируется работоспособность оборудования, правильность исполнения программ системы числового управления, точность отработки управляющих воздействий исполнительными механизмами. Для диагностирования состояния оборудования используются информационные потоки от различных датчиков. В комплекс технических средств контроля могут входить и контрольные роботизированные комплексы.

На стратегическом уровне производится диспетчерский контроль хода выполнения оперативного плана. Диспетчерский контроль в ГПС имеет свою специфику. Основная особенность – это сложность получения информации о состоянии оборудования, ходе выполнения технологических операций и этапов работ, вызванная "безлюдностью" производства. Число же датчиков и их надежность ограничена. Существует ряд методов, позволяющих организовать диспетчерский контроль с применением компьютерной техники и методов математического моделирования.

Тема 7

РОБОТИЗАЦИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Сложность металлургического производства, разнообразие технологических процессов, особые условия, в которых они протекают, – все это предопределяет наличие участков, не охваченных средствами автоматизации.

Роботизация в этой отрасли промышленности должна проводиться с учетом тенденций развития металлургии и достижений робототехники. Основная задача – создание РК, исключающих участие человека в процессе производства. Решение этой проблемы возможно по двум направлениям:

1. Автоматизация действующих цехов на базе типовых РК. Здесь предусматривается внедрение роботов и манипуляторов для исключения ручного труда. При этом одновременно модернизируют морально устаревшее оборудование, производят его перепланировку, которая необходима для стыковки роботов с обслуживающим оборудованием.

2. Создание новых комплексно-автоматизированных цехов с широким применением промышленных роботов. Стыковку роботов с обслуживающим технологическим оборудованием осуществляют на этапе проектирования цеха.

Анализ подлежащих роботизации участков и цехов позволяет сделать вывод, что выпускаемые промышленные роботы малопригодны для использования в металлургии из-за наличия, например, значительных динамических нагрузок, связанных с необходимостью не простого перемещения детали в пространстве, а выполнения дополнительной механической работы. Серийные роботы не приспособлены для работы в агрессивных средах и при высоких температурах.

Важнейшей проблемой становится разработка новых конструкций захватных устройств специально для нужд металлургического производства. Роботы с программным управлением не в состоянии производить “осмысленный” захват металла, так как не учитывают наличие заусенцев, забоин и других изъянов, загрязненность заготовок и установочных мест. Принципиальным также является то, что металлургические процессы протекают при изменяющихся во времени производственных условиях. В таком производстве требуются робототехнические системы, обладающие достаточно развитой адаптацией.

Таким образом, создание и внедрение специальных РК для металлургии – крайне актуальная задача.