1513417 - Система управления гибким производственным комплексом

Система управления гибким производственным комплексом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение позволяет повысить быстродействие системы управления гибким производственным комплексом, состоящим из автоматизированного склада, транспорта и производственных модулей (ПМ). Цель изобретения - повышение быстродействия системы. Это достигается за счет возможности выполнения транспортных операций с ПМ на ПМ, минуя склад, автоматического поиска ячеек склада и корректировки информации о состоянии ячеек склада, возможности использования "старого" графика загрузки ПМ при отказах транспорта или склада, возможности внеочередного обслуживания ПМ при обработке "срочной" детали. Система обеспечивает загрузку ПМ по максимальному значению коэффициента корреляции функций задания ПМ от номера ПМ и выполнения задания при имитации доставки тары на ПМ от номера ПМ, а также выгрузку ПМ по минимальному значению отклонения времени нахождения тары на позиции выгрузки от времени обработки деталей в таре. Для реализации функций система содержит блоки управления перемещением на складе, транспорта, блоки управления ПМ, роботами, станками, информационную модель склада, датчики состояния позиций загрузки-выгрузки ПМ, склада, коррелятор, блоки памяти маршрутных карт, графиков загрузки ПМ, счетчики числа тар, блоки расчета отклонения времени, блок задания номера ПМ внеочередной обработки деталей. 7 з.п.ф-лы, 13 ил.

союз советских

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 05 B 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

rlpH rHHT cccp 5

I (21) 4210270/24-24 .(22) 12.03.87 (46) 07.10.89. Бюл. М 37 (72) В.И.Еремеев, Н.Г.Алферьев, Н.В.Аверин и Л.З.Красильщиков (53) 621.503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 1226412, кл. G 05 B 19/18, 1984.

2. Авторское свидетельство СССР и 1075410, кл. H 03 К 17/00, .1982.

3, Гибкое автоматическое .производство. /Под ред. С.А.Майорова и др.- Л.: Машиностроение, 1985, с. 125, рис. 4.8.

4. Гавриш А.П., Воронец Б.М. Роботизированные механообрабатывающие комплексы машиностроительного производства.- Киев: Техника, 1984, с. 6, рис. 1.

5. Авторское свидетельство СССР

N 1140097, кл, G 05 В 19/18, .1981. (54} СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИБКИМ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ (57) Изобретение позволяет повысить быстродействие системы управления гибким производственным комплексом, состоящим.: из автоматизированного склада, транспорта и производственных модулей (ПМ). Цель изобретенияповышение быстродействия системы.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления работой гибкого производственного комплекса (ГПК), состоящего из автоматизированного склада, автоматизиро„„Я0„„1И 3417 А 1

Это достигается за счет возможности выполнения транспортных операций с

ПМ на ПМ, минуя склад, автоматического поиска ячеек склада и корректировки информации о состоянии ячеек склада, возможности использования

"старого" графика загрузки ПМ при отказах транспорта или склада, возможности внеочередного обслуживания ПМ при обработке "срочной" детали. Система обеспечивает загрузку ПМ по максимальному значению коэффициента корреляции функций задания ПМ от номера ПМ и выполнения задания при имитации доставки тары на ПМ от номера ПМ, а также выгрузку ПМ по мини- д мальному значению отклонения времени нахождения тары на позиции выгрузки от времени обработки деталей в таре.

Для реализации функций система содер- С, жит блоки управления, еремещением на складе транспорта, блоки управления 3

ПМ, роботами, станками, информационную модель склада, датчики состояния позиций загрузки-выгрузки ПМ, склада, коррелятор, блоки памяти маршрутных карт, графиков загрузки IlM, счетчики числа тар, блоки расчета отклонения «Ь времени, блок задания номера ПМ внеочередной обработки деталей ° 6 з.п. ф-лы, 13 ил. ванного транспорта и N производственных модулей (rIM) обработки деталей.

Целью изобретения является повышение быстродействия системы.

На фиг ° 1-11 приведены блок-схемы системы управления; на фиг.12 - гра3417

4 в таре, блок 105 вычитания и элемент НЕ 106.

Блок: 3 управления ПМ (фиг.4) содержит блок 92 управления перемещением механизма загрузки-выгрузки сТола позиционирования, датчик 93 наличия груза на столе позиционирования, блоки управления роботом 94 и станком 95, блок 96 памяти адреса стола позиционирования, элементы И

97 и 98, НЕ 99 и 100 и ИЛИ 1.01, а также коммутатор 102.

Блок 91 расчета отклонения време- ни (фиг.5) содержит таймер 103, блок

104 памяти времени обработки деталей

3 151 фик загрузки производственного модуля; на фиг.13 - график изменения функций Z (ПМ задания ПМ} и К (выполненное значение задания ПМ) от N (номера ПМ), Утолщенными линиями на схемах показаны шины с передачей информации в параллельном двоичном коде.

Система (фиг ° 1-3) содержит блок 1 управления перемещением на складе, блом 2 управления перемещением транспорта, блок 3 управления llM, информационную модель 4 склада, датчики 5

|состояния позиций загрузки, датчики 6 состояния позиций выгрузки ПМ, датчик 7 состояния позиции загрузки со склада транспорта, датчик 8 состояния позиции выгрузки на склад транспорта, коррелятор 9, блоки 10 памяти графиков загрузки ПМ, блок 11

1 задания номера ПМ внеочередной обработки деталей, блоки памяти номера

ПМ модуля при загрузке 12 и коэффициента корреляции 13, блок 14 памяти максимального числа, блоки памяти номера ПМ модулей при выгрузке 15 и отклонения времени 16, блоки 17 памяти шифров обрабатываемых деталей, блоки памяти адресов позиций выгрузки транспорта на склад 18 и загрузки транспорта со склада 19, блоки памяти маршрутных карт для загрузки 20 и выгрузки 21 ПМ блок 22 памяти констант, коммутаторы 23 40, блоки 41 и 42 управления коммутато- рами, счетчики 43 числа тар, прошедших через позиции загрузки ПМ, триггеры 44-47, элементы ИЛИ 48, НЕ 49, ИЛИ 50-58, И 59-73 и HE 74-81, сумматоры 82, блоки вычитания 83-85, сравнения 86-89 и задержки 90 и бло ки 91 расчета отклонения времени нахождения тары на позициях выгрузки от времени обработки деталей в таре.

Блоки 1, 2 и 92 управления перемещением (фиг.6) содержат задатчик

107 адреса, блоки 108-110 вычитания, блок 111 определения текущего адреса, блоки 112-114 управления с исполнительными механизмами 115-117 по осям координат X (вдоль направления перемещения), Z (вертикальное), Y (перпендикулярно направлению перемещения), коммутаторы 118-121, элементы

И 122 и 123 триггер 124, элементы

ИЛИ 125-129, блок 130 памяти координаты Y нейтрального положения грузозахвата, сумматор 13 1, датчик 132 наличия груза на грузозахвате, счетчики 133-135, блоки сравнения 136143 и задержек 144-148,, Блок 111 определения текущего адреса (фиг.6) содержит счетчики 149151, коммутаторы 152-154 и датчик перемещений по оси Х 155, по оси Z

156 и по оси Y 157.

Коррелятор 9 (фиг.7) содержит коммутаторы 158 и 159, триггер 160, генератор, 161 импульсов, счетчик 162, блок 163 сра внения, блок 164 задания числа ПМ, блоки 165-170 задержек, блоки 171 и 172 возведения в квадрат, сумматоры 173-177, блоки умножения

178-182, вычитания 183-185, деления

186-188 и извлечения корня 189, а также коммутаторы 190-194 и блок 195 памяти.

Информационная модель 4 склада .(фиг.8) содержит коммутаторы 196-199, блок 200 управления коммутатором, блоки 201 памяти о состоянии ячеек склада, блок 202 сравнения, элементы

И 203-204, дешифратор 205 адреса ячейки склада, табло "На складе нет груза" 206 и "На складе нет свободного места" 207.

Блок 10 памяти графика загрузки

ПМ (фиг.9) содержит блоки 208 задания времени поступления тары на llM, блок 209 памяти максимального числа, счетчик 210, сумматор 211, коммутатор 212, блок 213 вычитания, таймер

214 и коммутатор 215.

Блок 41 управления коммутатором (фиг.10) содержит счетчик 216, блок

217 сравнения, блок 218 задания числа коммутируемых сигналов, блоки 219 и 220 задержек, время задержки которых определяет длительность импульса КП1.

5 15134

Блоки 42 и 200 управления коммутатором (фиг.11) содержат, генератор 221 импульсов, счетчик 222, блок 223 сравсравнения, блок 224 задания числа коммутируемых сигналов и блоки 225 и 226 задержек.

Кроме того, система содержит (фиг.12) элементы И 227 и 228, триггеры 229 и 230, блоки памяти состояния датчиков позиций выгрузки 231 и загрузки ?32 ПМ.

Блок 95 управления станком приведен, например, в (3 3. При этом сиг.нал ЗД (забрать деталь) поступает в блок 94 управления роботом с выхода

БУМ (блока управления выполнением технологических команд), а сигналы

ЗЖ (зажать деталь) или РЖ (разжать деталь) поступают с блока 94 на вход 20

ДВС (датчики внешних сигналов).

Блок 94 управления роботом приведен, например, в (4 1. При этом сигнал "Конец цикла" поступает с датчика 93 наличия груза на столе позицио- 25 нирования на вход Н (с датчиков состояния внешней среды), а сигнал "Конец цикла" подают через выход ПУ (пульта управления).

Система работает следующим образом.

Перед началом работы системы составляют сменно-суточные задания (ССЗ) для ПМ, регламентирующие сроки загрузки его по часам и минутам (3 ).

Задание представляет собой график загрузки оборудования (фиг.12), который регламентирует загрузку модулей в моменты времени Tt, Т2, ..., Т .

Времена Tt, Т2, . ° ., Т из задания 40 задают в блоках 208 задания времени поступления тары для каждого блока 10 памяти графика загрузки ПМ.

Кроме того, предварительно запоминается следующая информация: в блоке

11 - номер ПМ внеочередной обработки деталей (если есть "срочная" деталь); в блоках 14 и 209 - максимальное число в разрядной сетке блока памяти; в блоках 17 вЂ” шифры обрабатываемых деталей для соответствующих модулей; в блоках 18 и 19 - адреса позиций выгрузки транспорта на склад и загрузки транспорта со склада (адрес позиции - координаты Х, Y, Z позиции) в блоках 20 - маршрутные карты для загрузки (номер предшествующего по технологии ПМ 1 „, адрес позиции выгрузки предшествующего по техноло17

6 гии вЂ” А з, адрес позиции загрузки - А; в блоках 21 вЂ” маршрутные карты для выгрузки ПМ (адрес позиции выгрузкиА, адрес позиции загрузки последуюв У

Ь щего по технологии - А2, номер последующего по технологии ПМ - 1 " ); в блоке 22 - константы О, t 2, 3, 4; в блоках 96 - адреса столов позиционирования модулей; в блоке 104 - время обработки партии деталей в таре для ПМ; в блоках 130 - координаты нейтрального положения грузозахвата для соответствующих блоков управления перемещением; в блоке 164 - чис- ло ПМ; в блоках 20t - информация о состоянии ячеек склада (О - если ячейка свободна и шифр детали для занятой ячейки); в блоках 208 - время поступления тары (задание); в блоках 218 и 224 - число коммутируемых сигналов, Есть различные сигналы готовности коррелятора 9 (ГТК), блоков управления перемещением на складе 1 (ГТС), транспорта 2 (ГТТ), механизмов 92 загрузки-выгрузки (ГТМ).

Систему запускают путем подачи импульса "ПС". При этом происходит сброс счетчиков 43 и 210, подача сигнала записи через элемент ИЛИ 52 на управляющие входы блоков 12 и 13 памяти (запись нулевых значений), подача импульса на первый вход триггера 44 и появление сигнала "3" (загрузка ПМ) на выходе триггера.

Система обеспечивает следующие приоритеты обслуживания ПМ: загрузка с предшествующего по технологии (при наличии там обработанных деталей), загрузка со склада (при отсутствии деталей на предшествующем по технологии ПМ), выгрузка на последующий по технологии ПМ .(если он свободен) и выгрузка ПМ на склад (при занятости последующего по технологии ПМ).

Загрузка ПМ происходит в соответствии с графиками загрузки, запоминаемыми в блоках 10. Однако при выходе из строя какого-либо из них или склада, или транспорта осуществлять загрузку ПМ по времени графика загрузки уже не представляется возможным, так -как график загрузки уже не соответствует реальной ситуации на объекте. В этом случае в известных системах пересчитывают графики загрузки для всех ПМ. В данной системе перерасчета графика загрузки не про1513417 исходит, а загрузку осуществляют, используя "старый" график. Это происходит следующим образом.

В общем случае для момента времени t, для всех ПМ существует задание

Z (t = t„), например Z = 3 для t = t, (фиг. 12), которое регламентирует число тар, загружаемых на этот ПМ к моменту времени t,. Фактическое число 10 тар К „ (t = t ), которое загружено (сигнал со счетчика 43), из-за возможного отказа оборудования комплекса может быть меньше значения Z:

K. . (t = t, ) Z .(t = t.„), 50 1

q = l, 2, ..., N.

Для любого момента времени существуют функции Z(N), K(N) (фиг.13) изменения значений заданий Е для ПМ 20 и фактического числа тар К, поступивших на ПМ, от номера N ПМ. При работе комплекса без отказов оборудования функции Z(N), K(N) равны, т.е. связь между ними линейная. 25

При неравенстве функци" Z(N) и K(N) для характеристики величины связи между функциями используется коэф1 фициент корреляции. Чем больше коэффициент корреляции, тем больше Функ- 30 ция K(N) приближена к функции Z(N)

Задача поиска ПМ, который необходимо загружать в момент времени t = t » сводится к поиску ПМ, доставка тары на который максимально увеличивает коэффициент корреляции (из рассмотрения исключают те модули, накопители загрузки -которых заняты или для которых Е -(t = t ) = К (= t,), т.е. задание выполнено).

Задача осуществляется путем перебора N решений, ка>ндое из которых состоит в увеличении К д, (t = t,) на 1 (имитация доставки тары íà j-й модуль), расчета коэффициента корреляции .Функций Z(N), K(N) со значением К; < (t „) + 1 и определения того решения, при котором значение коэффициента корреляции будет наибольшим.

Поиск ПМ, который необходимо загрузить, начинается после появления сигнала "3" .на выходе триггера 44, сигнала с коррелятора 9 и отсутствия сигнала на триггере 46 об окончании просмотра всех ПМ (через элемент НЕ

49) . Появляется сигнал на выходе элемента И 59, запускающий блок 41 управления коммутатором, блок 10 памяти графика загрузки и через время задержки в блоке 90 (время работы блоков 41, 25 и 82 или 10) коррелятор 9.

Число импульсов, прошедших с выхода элемента И 59 на вход блока 41, накапливается в счетчике 216. Каждый импульс с входа схемы 41 поступает через блок 219 задер>нки (время работы счетчика 216) на первый управляющий выход блока 41 и на запуск блока 217 сравнения, в котором происходит сравнение номера j ПМ с выхода счетчика 216 с числом ПМ с блока 218.

Выход j счетчика 216 подключен так же к выходу блока 41. При равенстве информации на входах блока 217 на его выходе появляется сигнал "1", который через блок 220 задержки (время работы коррелятора 9) поступает на второй управляющий выход КП1 блока 41.

Блок 4l в части переменных соотношений работает следующим образом.

B момент появления импульса с входа счетчика 216 через элемент 219 задержки на управляющем входе блока 217 сравнения и при равенстве сигналов на информационных входах блока 217 сравнения на его выходе появляется сигнал "1", который через элемент 220 задержки поступает на выход Kill (происходит Формирование переднего фронта импульса КП1), Одновременно сигнал "1" с выхода элемента 220 задержки сбрасывает счетчик 216 (на информационных входах блока 217 сравнения сигналы становятся не равны) и через элемент 219 задержки поступает на управляющий вход блока 217 сравнения.

В этот момент на выходе блока 217 сигнал меняет свое значение с "1" на "0" и через элемент 220 задержки поступает на выход КП! (происходит формирование заднего фронта импульса КП1) .

Время задержки элементов 220 и

219 определяет длительность импульса КП1.

В момент появления управляющего сигнала с выхода блока 41 на управляющем входе блока 88 сравнения происходит сравнение текущего номера j

ПМ с выхода блока 41 с номером ПМ внеочередной обработки с блока 11.

При равенстве появляется управляющий сигнал с выхода .блока 88 сравнения, который поступает на второй управляющий вход коммутатора 27, при этом происходит подключение его входа

1513417 (первого или второго в зависимости от наличия сигнала на первом управляющем входе) к второму выходу.

Значение j номера ПМ с выхода блока 41 поступает на управляющие шины

5 коммутаторов 23 и 24 (j-й вход с выходом), 25 (j-й выход с "1", остальные с "0") и 26 (j-й вход с выходом), а также на входы блоков памяти 12 и сравнения 88.

На первые входы сумматоров 82 поступает информация со счетчиков 43 числа тар, а на вторые входы вЂ” информация с соответствующих выходов коммутатора 25. При появлении импульса с первого управляющего выхода блока

41 на управляющих входах сумматоров

82 происходит суммирование информации с первых и вторых входов сумматоров, т.е. происходит имитация доставки тары на j-й ПМ.

Информация с выходов сумматоров 82 поступает на вторые информационные входы коррелятора 9, на первые инфор- 25 мационные входы которого .поступает информация с блоков 10 памяти графиков загрузки, которые начинают работать по сигналу элемента И 59. При этом происходит следующее. Счетчик 30

210 считает импульсы с коммутатора

215. Выход счетчика 210 соединен с выходом блока 10 и входом сумматора

211, на котором суммируется информация с выхода счетчика .210 с сигналом "1" в момент появления сигнала с элемента И 59 . Выход сумматора 211 подают на управляющую шину коммутаR- = а

J вЂ” 1, 2, .. °, N;

Выход i счетчика 162 поступает на управляющие шины коммутаторов 158 и 159 вЂ” информация с i-x входов коммутаторов поступает на их выходы.

При появлении импульса "С1" с блока 169 задержки происходит следующий расчет: на блоке 171 - Е,; на блоке

172 вЂ” К,; на блоке 174 вЂ ЕЕ,.; на блоке 176 - 2K; -, на блоке 178 - Z;K,.

При появлении импульса "С2" с блока 170 задержки происходит следующий расчет: на блоке 173 - 2 Е,; на блоке

175 вЂ” 2Е.К,- на блоке 177 - ЕК,. .Е Z;K; вЂ” (1/N)2Z;KK>

2 Z, .вЂ” (1 /NP Z;)

К = К4з при 3- ф

К; = К+ + 1 при i = j, где K вЂ” сигнал со счетчика 43 чис49 ла тар.

Расчет коэффициента R. начинают при появлении сигнала "Пуск", с элемента И 59 через блок 90 задержки.

При этом происходит сброс готовности коррелятора подачей импульса на второй вход триггера 160, запуск генератора 161 импульсов, импульсы с которого. поступают на вход счетчика 162 и вход блока синхронизации, состоящего из блоков 169 и 170 задер. жек, и запуск блока 188 деления(1/N). тора 212. Выход счетчика 210 определяет величину задания Z (фиг.12) для

ПМ в текущий момент времени. В момент пуска системы Е 0 на выход коммутатора 212 поступает время Т первой загрузки ПМ с первого блока

208, которое в блоке 213 в момент появления сигнала элемента И 59 сравнивается с текущим временем, поступающим с таймера 214, управляющий сигнал с выхода блока 213 вычитания поступает на управляющий вход коммутатора 215, если текущее время больше или равно времени с выхода коммутатора 212. В момент t = Т, сигнал

"1" с коммутатора 215 поступает на вход счетчика 210, значение которого увеличивается на единицу. Величина Z становится равна единице, на вход блока 213 поступает величина Т вре" мени загрузки второй тары, но поскольку t (Т, то исчезает управляющий сигнал на коммутаторе 215 и на его, выходе сигнал отсутствует.

При превышении времени t времени Tg загрузки последней тары на вьходе блока 10 появляется Z = 1, которое в дальнейшем не изменяется, поскольку на вход блока 213 поступает максимально возможное число с блока 209 (T« ) и всегда выполняется условие

Т 1О9 °

В блоке 9 происходит расчет коэффициента корреляции R при имитации доставки тары на j--й "ПМ.

1513417

При появлении сигнала на выходе блока 163 сравнения (сигнал "С3"), который говорит о рассмотрении всех значений i, происходит следующее.

Сигнал "С3" поступает на вход блока

5 синхронизации, состоящего из блоков

165-168 задержек, останавливается работа генератора 161 импульсов, сбрасывается счетчик 162 и сигнал "С3" поступает на управляющие входы коммутаторов 190-194, в результате чего информация с блоков 173-177 поступает соответственно на блоки 183, 179 и 180, 184 и 181, 185. Затем происхо- 15 дит следующий расчет: на блоке 179(1/М) (7:Z;) ; на блоке 180 вЂ” (1/N)

ЙЕ;)(ЕК;); на блоке 181 - (1/И)

5.K; )

При появлении сигнала "С4" на выходе блока 165 задержки происходит следующий расчет: на блоке 183 (rZ> вЂ” 1/11 СЕЕ ) ); на блоке 185(KKj вЂ” 1/N (XK;) ); на блоке 184вЂ” йК,.К,, - 1/И (XZ, 1.,)), 25

При появлении сигнала "C5" на выходе блока 166 задержки происходит следующий расчет: на блоке 186 частного (а) от деления информации с блока 184 на информацию с блока 183; íà gp блоке 187 частного от деления информации с блока 183 на информацию с блока 185 °

При 1оявлении сигнала "С6" с выхода блока 167 задержки в блоке 189 происходит извлечение корня из информации с блока 187.

При появлении сигнала "С7" с блока 168 задержки происходит расчет на блоке 182 значения R - и запись его в блок 195 памяти, а затем сброс сум3 маторов 173-177 и установка готовности коррелятора ГТК подачей импульса

"С7" на первый вход триггера 160.

На входы блока 83 вычитания через

j-e входы коммутаторов 23 и 24 пос45 тупает задание )-у ПМ (с блока 10)

Z а также количество тар, прошедшйх через позицию загрузки j-го ПМ (co счетчика 43) - K43

На выходе блока 83 вычитания появляется сигнал, если К, „. 3 Z, а на выходе коммутатора 26 вЂ” сигнал с датчика позиции загрузки j-го ПМ.

Таким образом, если на выходе элемента ИПИ 51 есть сигнал, говорящий о том, что позиция загрузки j-го ПМ занята или задание для j -го ПМ выполнено, то этот сигнал поступает на первый управляющий вход коммутатора

27 и его выход соединяют с первым входом (поступает нулевое значение коэффициента корреляции). В противном случае выход коммутатора 27 соединяют с вторым входом (поступает с выхода коррелятора 9 значение R ..).

Одновременно по сигналу с первого выхода блока 41 управления коммутатором на блоке 88 происходит сравнение значения j с блока 41 со значением номера flM "срочной" детали и если эти значения равны, то на выходе блока 88 появляется сигнал, поступающий на второй управляющий вход коммутатора 27, и его вход соединен с вторым выходом, в противном случае - с первым выходом, Информация с второго выхода коммутатора 27 поступает на блок 86 сравнения, где s момент появления сигнала ГТК с выхода коррелятора 9, т.е. после расчета значения R> происходит сравнивание ее с нулем: при равенстве на выходе блока 86 сигнал, а на выходе схемы 74 HE сигнал, если на втором выходе коммутатора 27 отличная от нуля информация. Сигнал с элемента НЕ 74 поступает на первый вход триггера 45, устанавливая его в "1".

Информация с первого выхода коммутатора 27 поступает на входы блоков памяти 13 и вычитания 84, на второй вход которого поступает информация с выхода блока 13. На выходе блока

84 есть сигнал, если значение R - c

1 выхода коммутатора 27 больше значе" ния коэффициента корреляции, запомненного в блоке 13 памяти. Управляющий сигнал с выхода блока 84 через элемент ИЛИ 52 поступает на управляющие входы блоков 12 и 13, разрешая запись в них соответственно информации с выходов блоков 41 и 27.

После просмотра всех решений по имитации доставки тары на ПМ и расчета соответствующих коэффициентов корреляции на втором управляющем выходе блока 41 появляется импульс "КП1", в результате чего на блоке 87 сравнения происходит сравнивание коэффициента корреляции, запомненного в блоке 13 с нулем, и, если эти значения равны, т.е. нет ПМ, на который необходимо проводить загрузку, то на выходе блока 87 появляется сигнал, поступающий на элемент И 60, на вто1513417 рой вход которого поступает импульс

"КП1", а на выходе элемента И 60 импульс, поступающий на второй вход триггера 44 (устанавливается режим

В вЂ” выгрузки ПМ), импульс "ВУ" на

5 выгрузку ПМ поступает на блоки 55, 42, 91, 53 и 54 и через элемент ИЛИ

50 на сброс триггеров 45-47.

На выходе коммутатора 28 - значе- lð ние номера ПМ (1.>), который необходимо загружать: 1 > вЂ вЂ О, если сигналы на первом и втором управляющих входах коммутатора 28 равны 0 (триггеры 45 и 46 сброшены импульсом со схе- lg мы И 60); значение 1, из блока 12 памяти, если сигнал йа втором управляющем входе коммутатора (есть сигнал на выходе триггера 46 и нет сигнала на выходе триггера 45); значе- 20 ние 1> из блока 11 памяти номера ПМ для "срочной" детали, если есть сигнал на первом управляющем входе коммутатора 28 (есть сигналы на выходах триггеров 45 и 46). 25

При режиме модуля загрузки ПМ сигнал "3" поступает на первый управляющий вход коммутаторов 34 и 33 и на управляющую шину коммутатора 34 че- зр рез коммутатор 33 поступает значение 1, В этом случае на первый выход коммутатора 34 "Коррекция" поступает сигнал "0" а на второй выход "Рабой

35 та" - информация с соответствующего значению 1 блока 17 памяти шифров ,обрабатываемых деталей.

Одновременно значение 1 поступает на управляющую шину коммутатора

36, на выходы которого поступает информация с соответствующего значению

1 блока 20 памяти маршрутной карты для загрузки 1 -го ПМ: на первый выход - номеР предшествующего по техно- 45 логии ПМ (1 > ); на второй выходадрес позицйи выгрузки предшествующего по технологии ПМ (А ); на третий выход - адрес позиции загрузки ПМ (А ) °

Значение 1 поступает на управ1 ляющую шину коммутатора 38, на выход которого поступает сигнал с датчика 6 позиции выгрузки предшествующего по технологии ПМ, Сигнал с выхода коммутатора 38 запоминается в момент появления импульса "КП1" в блоке 231 памяти. Это необходимо для сохранения информации о состоянии датчика до окончания транспортной операции.

Бсли есть тара на позиции выгрузки предшествующего ПМ, то на выходе элемента И 67 появляется сигнал "1", на выходе элемента И 66 - сигнал "0" и модель 4 склада не запускается через элемент ИЛИ 56.

Сигнал с выхсда элемента И 67 поступает на элемент ИЛИ 57 и на первый управляющий вход коммутатора 40, на выход которого поступает адрес А (значение А ) и адрес А (значе2.ние .А,) .

Эти адреса поступают на входы блока 2 управления перемещением транспорта. поскольку есть сигнал готовности транспорта (ГТТ), то на выходе элемента И 71 есть сигнал, который запускает блок 2 на отработку задания по загрузке 1.-го ПМ.

Работа блоков управления перемещением транспорта, на складе и механизмов загрузки-выгрузки аналогична и представляет собой следующее.

Сигнал "Пуск" поступает на элемент И 122, на втором входе которого сигнал (ГТ) готоьности блока управления перемещением. Сигнал с выхода элемента И 122 инициирует выполнение следующих операций: переводит триггер 124 в нулевое значение (снимается сигнал готовности "ГТ"); поступает на первый управляющий вход коммутатора 118 и в задатчик 107 поступает адрес А, позиции, откуда берется тара; через эл мент ИЛИ 125 поступает на первый управляющий вход коммутатора 119 и на его выход поступает информация с выхода задатчика 107; сбрасывает счетчик 133; через элемент ИЛИ 126 поступает на вход коммутатора 120 и через элемент ИЛИ l27 на вход блока синхронизации, состоящего из блоков 144-146 задержек.

Блок управления перемещением раба" тает следующим образом.

Происходят следующие транспортные операции: одновременная отработка адреса А„ (откуда взять тару) по осям координат Х (вдоль направления перемещения) и Z (вертикальное), причем адрес координаты Е уменьшают для подхода грузозахвата без тары под позицию с тарой; отработка адреса по координате 7 (выдвижение грузозахвата перпендикулярно направлению перемещения); увеличение и отработка ад"

1513417

1б реса по координате Z для постановки тары на грузозахват; возврат грузозахвата по координате Y в нейтральное положение одновременная отработ5 ка адреса А (куда положить тару) по осям координат Х, Z, причем адрес по координате 2 увеличивают для подхода грузозахвата с тарой над позицией выгрузки без тары; отработка адреса по координате У; уменьшение и отработка адреса по координате Z для постановки тары с грузозахвата на по1 зицию выгрузки; возврат грузозахвата по координате Y в нейтральное положение. !

Поскольку в исходном состоянии тары нет на грузозахвате, то отсутствует сигнал с датчика 132 на первом управляющем входе коммутатора 120, отсутствует сигнал на втором управляющем входе коммутатора 120 и сигнал с входа коммутатора поступает на первый вход счетчика 133, уменьшая

его значение (оно становится равным 25

"-1").

На вход элемента ИЛИ 127 поступают также сигналы с датчиков 155 по оси X и с датчиков 156 по оси 2. При появлении импульса ТК с выхода эле- 30 мента ИЛИ 127 на выходе сумматора

131 появляется сумма задания координаты Z и значения счетчика 133 (т.е.

2-1), а на выходе блока 108 вычитания - разница значения задания Х и текущего значения адреса со счетчика

149. Знаковый разряд информационной шины выхода блока 108 поступает на управляющий вход коммутатора 152 и при положительном знаке вход комму- 40 татора подключают к первому входу счетчика 149 (на увеличение значения), а при отрицательном знаке - к второму входу счетчика 149 (на уменьшение значения). Появляется сигнал на блок:е !12 управления исполнитель45 ным механизмом 115 по оси Х. При отрицательном значении сигнала блок 112 управления включает исполнительный механизм на перемещение с уменьшением адреса по оси Х, а при положительном - на перемещение с увеличением адреса„ При перемещении вдоль оси срабатывают датчики 155, увеличивая или уменьшая (в зависимости от знака информации на выходе блока 108) содержимое счетчика 152.

При появлении сигнала "TKl" с выхода блока 144 задержки на выходе блока 109 вычитания появляется сигнал разности задания по координате (Z-l) и текущего значения адреса со счетчика 150, начинается отработка адреса по оси Z и на блоке 136 сравнения проверяется условие отработки задания по оси Z.

При появлении сигнала "ТК2" с выхода блока 145 задержки на блоке 137 сравнения проверяется условие отработки задания по оси Z.

Если задания по X u Z отработаны, то на выходе блоков 136 и 137 появляется сигнал "1" и содержимое счетчика 134 становится равно единице.

При появлении сигнала "ТКЗ" с выхода блока 146 задержки содержимое счетчика 134 сравнивается со значением "2" (условие возврата грузозахвата в нейтральное положение).

При отработке задания по Х и Z появляется сигнал на выходе элемента

123 И и на выход коммутатора 121 поступает сигнал с второго входа. Одновременно сигнал элемента И 123 поступает через элемент ИЛИ 128 в блок синхронизации, состоящий из блоков

147 и 148 задержек. На элемент ИЛИ

128 поступают также сигналы с датчиков 157 по координате Y и с выхода блока 138 сравнения.

При появлении сигнала "ТК4" на выходе элемента ИЛИ 128 на выходе блока 110 вычитания появляется сигнал разности задания по координате

Y и текущего адреса по Y. Начинается отработка задания Y.

При появлении сигнала "TK5" с выхода блока 147 задержки на блоке 139 сравнения происходит проверка условия выполнения задания по У, При отработке задания сигнал с выхода блока 139 увеличивает на единицу содержимое счетчика 135.

При появлении сигнала "ТК6" на блоках 140-143 сравнения происходит анализ номера транспортной операции по оси Y.

При значении счетчика 135, равном 1, сигнал с выхода блока 140 через элемент ИЛИ 129 поступает на второй управляющий вход коммутатора 120 и через элементы ИЛИ 129 и 126 на вход коммутатора 120. Так как нет сигнала на первом и есть сигнал на втором управляющем входе коммутатора 120, то сигнал с входа коммутато ра 120 поступает через второй выход

1513417!

8 на второй вход счетчика 133, увеличивая его значение (становится равно О).

В момент ТК значение адреса на выходе блока 131 увеличивается на единицу. Далее происходит отработка увеличенного задания по оси Е (подьем выдвинутого грузозахвата и прием груза на грузозахват).

После отработки этого задания появляется сигнал на выходе блока 138, в результате чего на выход коммутатора 119 поступает адрес Y нейтрального положения грузозахвата. Есть сигнал на выходе элемента И 123 и начинается отработка задания по возврату грузозахвата в нейтральное положение.

После появления сигнала на выходе блока 141 (отработан адрес А,) начинается отработка адреса А . Появляются сигналы: на втором управляющем входе коммутатора 118 и в задатчик

107 поступает адрес А ; на первом управляющем входе коммутатора 119, на выходе которого сигнал с задатчика 107.; на входе коммутатора 120, поступая через его второй выход на второй вход счетчика 133 (есть сигнал на первом управляющем входе и нет сигнала на втором управляющем входе коммутатора 120).

Происходит отработка задания Х и (Е+1). Появляется сигнал на выходе элемента И 128 и начинается отработка задания Y - выдвигается грузозахват с грузом.

При появлении сигнала на выходе блока 142 сравнения содержимое счетчика 133 уменьшается на единицу (есть сигналы на первом и втором управляющих входах коммутатора 120).

Начинается отработка уменьшенного задания по Z вЂ” опускание грузозахвата с грузом на позицию.

При появлении сигнала с выхода блока 138 сравнения на выходе коммутатора 119 появляется задание нейтрального положения, которое отрабатывается вЂ” освобожденный грузозахват возвращается в нейтральное положение.

При появлении сигнала с выхода блока 143 сравнения, когда отработан адрес А, происходит сброс счетчика

135 и установка, триггера 124 в "1", появляется готовность ГТ блока управ-. ления перемещением.

В момент выдачи сигнала с выхода схемы 71 на запуск блока 2 на выходе триггера 230 появляется сигнал "0", после чего триггер 230 устанавливается в "1" через элемент 73 И, но на выходе элемента И 228 - сигнал 0", так как исчезает сигнал "ГТТ" с выхода блока 2.

В момент отработки задания блоком 2 вновь появляется сигнал I TT" и появляется сигнал на выходе элемента И 228, который поступает через элемент ИЛИ 48 на вход ЗУ триггера

44, инициируя загрузку следующего ПМ.

После доставки тары на позицию загрузки 1 -го ПМ начинает работать блок 3 уйравления ПМ. Появляется сигнал с датчика 5 на элемент И 97 и при наличии сигнала готовности ГТМ с блока 92 и сигнала об отсутствии тары на столе позиционирования через элемент НЕ 100 с датчика 93 сигнал с выхода элемента И 97 поступает на первый управляющий вход коммутатора

102, в результате чего в качестве адреса А, для блока 92 поступает адрес А с блока 20 - адрес позиции загрузки ПМ, а в качестве адреса А вЂ” адрес стола позиционирования с блока 96 памяти.

Сигнал с элемента И 97 через элемент ИЛИ 101 запускает блок 92 управления перемещением механизма загрузки-выгрузки, который перегружает тару с позиции загрузки ПИ на стол позиционирования ПМ. Сигнал с датчика 93 инициирует начало цикла работы блока

94 управления роботом, который берет заготовки из тары, перемещает их в зону обработки станка и выдает сигнал "ЗЖ" блоку 95 управления станком.

По сигналу "ЗД" с блока 95 робот выдает сигнал "РЖ", забирает деталь из зоны обработки станка и устанавливает ее в тару. После обработки всех деталей из тары блок 94 выдает сигнал "Конец цикла" на элемент И 98.

Если на другие входы элемент И 98 поступают сигналы о незанятости позиции выгрузки ПМ с датчика б через элемент НЕ 99, о наличии тары на столе позиционирования с датчика 93 и о готовности блока 92, то на выходе схемы И 98 появляется сигнал, который поступает на второй управляющий вход коммутатора 102, в результате чего в качестве адреса А, для блока 92 поступает адрес стола позицио19

1513417

20 нирования с блока 96, а в качестве адреса А вЂ” адрес А, позиции выгрузки с блока 21. Сигнал с выхода элемента И 98 запускает блок 92, происходит перемещение тары с обработанными деталями со стола позиционирова ния на позицию выгрузки ПМ.

Операция загрузки со склада происходит следующим образом. 10

На выходе элемента И 67 отсутству! ет сигнал, так как нет тары на предшествующем по технологии ПМ. На выходе элемента И 66 появляется сигнал, который поступает .на второй управляющий вход коммутатора 40„ в результате чего.в качестве адреса А, блоку 2 управления транспортом поступает адрес с блока 19 памяти адреса ,позиции загрузки транспорта со склада, а в качестве адреса A - адрес

А позиции загрузки ПМ. На выходе элемента И 70 сигнал отсутствует, так как нет сигнала с датчика 7 позиции загрузки тра.,спорта со склада 25 и блок 2 не запускается. Через элемент ИЛИ 56 запускается модель 4 склада, на вход "1(оррекция" которой поступает сигнал "0", а на вход "Работа" вЂ” шифр с соответствующего бло- 30 ка 17.

При поступлении сигнала "Пуск" на управляющий вход модели 4 - на вход Пуск" блока 200 управления коммутатором, начинает работать генератор 221 импульсов, который вырабатывает импульсы до появления сигнала

"Стоп". Дальнейшая работа блока 200 управления коммутатором аналогична работе блока 41 управления коммутатором. Сигнал с выхода блока 200 поступает на управляющие шины коммутаторов 197 и 198, в результате чего выход коммутатора 198 и вход коммутатора 197 подключают к соответствующему блоку 201 памяти о состоянии ячеек с.клада. Таким образом осуществляется поочередный просмотр всех блоков 201 о состоянии ячеек склада.

Если в момент появления импульса на первом управляющем выходе блока

Система управления гибким производственным комплексом

Патент 1513417