Управление сложными системами

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕТРОНИКИ



















Курсовая работа

«Управление сложными системами»



Выполнила: Ратникова С.А.

Проверил преподаватель

Цыганов Ю.К.





















Москва 2005 г.


Задание на курсовую работу



Привести структурную схему РКК и основные требования технологического процесса, а также указать принцип работы приводов механизмов.

Изобразить функциональную схему СЛУ и структурную схему СМ.

Составить описание сигналов СЛУ.

Сформулировать условия функционирования оборудования РКК:

а) в символьном виде,

б) в двоичных кодах.

Разработать модель процесса управления РКК на сетях Петри с необходимыми пояснениями.

Привести результаты анализа сетей, полученные на лабораторном интерпретаторе в виде дерева достижимости маркировок.




1. Привести структурную схему РКК и основные требования технологического процесса, а также указать принцип работы приводов механизмов





                                                                                                          Н1              Брак



                                                                             К2





5





8





                                                                                                                       º У3                    Н2



ТО1                                                                                                       М2 º         º  Годные детали



УК1

               Х01                   



1



3

                                    У2  º         º М1

                  К1                   У1º          º































                                                                        К3



УК2

ТО2





Данный работоконвейерный комплекс состоит из трех конвейеров. К1 состоит из четырех ячеек, заканчивающихся манипулятором М1 с вертикальным перемещением схвата (подъем-опускание) в конвейеры 2 и 3. 

Перемещение конвейеров осуществляется гидроприводом через храповой механизм (при обратном ходе штока конвейер не двигается).

Схваты манипуляторов выполнены по принципу вакуумной присоски. Управление схватами осуществляется переключением по сигналу клапана, соединяющего присоску с вакуумной магистралью. Манипулятор М1 в среднем положении по горизонтали удерживается управляющими упорами У1 и У2, которые убираются или устанавливаются с помощью электромагнита и возвращаются в исходное положение под действием пружины.

Цикл работы М1: исходным является положение схвата слева, перед запуском М1 к какому-либо накопителю убирается соответствующий упор У1 или У2, а после отработки манипулятора упор возвращается в исходное положение. Среднее положение М1 в горизонтальной плоскости контролируется датчиком. 



После окончания работы М1 конвейер К1 перемещается на 1 шаг вправою. К2 и К3 перемещаются после того как изделие положено в Я5 или Я12 соответственно. Манипулятор М1 подает детали поочередно в К1 и К2.

Конвейер К2 имеет семь ячеек. На восьмой ячейке находится ТО1/УК1, имеющий два фиксированных положения в горизонтальной плоскости (исходное – отведено от конвейера, рабочее – подведено к конвейеру), которое также реализуется гидроприводом.

Цикл работы ТО1/УК1: подвод к конвейеру – технологическая операция – контроль качества – отвод от конвейера.

К3 состоит из двенадцати ячеек. На четырнадцатой ячейке – ТО2, на семнадцатой – УК2, имеющие два фиксированных положения в горизонтальной плоскости.

Цикл работы ТО2: подвод к конвейеру – технологическая операция – отвод от конвейера.

Цикл работы УК2: подвод к конвейеру – контроль качества – отвод от конвейера.

На последнем этапе работы К2 установлен М2, сортирующий бракованные и годные детали в соответствующие контейнеры Н1 и Н2.

Исходным положением М2 является положение вертикального захвата сверху, которое удерживается упором У3, который убирается при прохождении годной детали и устанавливается при поступлении брака.

Выполнение технологических операций и контроль качества обеспечивается локальными системами автоматического управления.


2. Изобразить функциональную схему СЛУ и структурную схему СМ



ОПЕРАТОР



                                               A                                            I



РКК

ЛБ

Т                                    G                                                                      X                           

                                  

                                    H                                                                      Z



СМ

КИМ                                         S        S                                 Y      Y



Т – таймер;

ЛБ – логический блок;

РКК – работоконвейерный комплекс;

КИМ – блок контроля исправности механизмов;

СМ – следящая модель.



Следящая модель СМ отображает состояние накопителей и конвейеров (размещение и вид деталей в их ячейках); блок контроля исправности механизмов КИМ содержит информацию о неисправностях, возникающих при работе РКК; блок таймеров Т отсчитывает заданные выдержки времени. Логический блок ЛБ формирует управляющие воздействия на исполнительные органы РКК на основе информации от датчиков РКК, СМ, КИМ и таймеров, а также внешней информации (оператора, вышестоящих уровней управления и т.п.). при необходимости ЛБ корректирует содержимое СМ и КИМ при изменении состояния комплекса. Все сигналы, определяющие функционирование схемы составляют логические переменные, принимающие значение 0 и 1 и относятся к одному из следящих типов: сигналы от датчиков РКК (Х); управляющие сигналы на исполнительные органы (Z); сигналы, запоминаемые в СМ (Y) и КИМ (S); сигналы на включение таймеров (G); сигналы об истечении заданной выдержки времени (H); сигналы сообщения оператору (А) и команды оператора (I).



Схема СМ:                                        лента L2



















      лента L1                        а5                         а8                        а11





3



1

                                                              

а1               а3



























                                     

                                          а12               а14                      а17

лента L3



3. Составить описание сигналов СЛУ



1 – К1; 

2 – М1; 

3 – ТО1/УК1; 

4 – ТО2; 

5 – УК2; 

6 – К2; 

7 – К3; 

8 – М2.

1. Управляющие сигналы ЛБ:



а)для ТО/УК

Zj1

Zj0

(j=3,4,5)

- сигналы переключения гидроприводов перемещения ТО1/УК1, ТО2 и УК2.

раб.ход

возврат













Zj2



(j=3,4)

- сигналы начала технологических операций ТО1 и ТО2.









Zj3



(j=1,2,3)

- сигналы начала контроля качества УК1, УК2 и УК3.


б) для манипуляторов М:

Zj11

Zj10

(j=2,8)

- сигналы переключения гидроприводов вертикального перемещения М1 и М2.

вверх

вниз













Zj21

Zj20

(j=2,8)

- сигналы переключения гидроприводов горизонтального вращения М1 и М2.

влево

вправо













Zj3



(j=2,8)

- сигнал включения захватов М1 и М2.









Z44





- сигнал включения электромагнитов управляемого упора У1.

вниз







Z45





- сигнал включения электромагнитов управляемого упора У2.

вниз















Z54





- сигнал включения электромагнитов управляемого упора У3.

вверх









в) для конвейеров К:

Zj1

Zj0

(j=1,6,7)

- сигналы переключения гидроприводов К1, К2 и К3.

раб.ход

возврат







Сигналы датчиков:



а) для ТО/УК:

Хj1

Хj0

(j=3,4,5)

- датчики рабочего и исходного положений ТО1/УК1, ТО2 и УК2.









Хj2



(j=3,4,5)

- датчики окончания технологических операций ТО1 и ТО2.









Хj3



(j=3,4,5)

- датчики окончания контроля УК1 и УК2.









Хj4



(j=3,4,5)

- датчики качества УК1 и УК2.



б) для манипуляторов М:

Хj11

Хj10

(j=2,8)

- датчики крайних положений штоков гидроприводов вертикального перемещения М1 и М2.

вверху

внизу













Хj21

Хj20

(j=2,8)

- датчики крайних положений штоков гидроприводов горизонтального вращения М1 и М2.

слева

справа













Хj22



(j=2,8)

- датчики среднего положения при вращении М1 и М2.









Хj3



(j=2,8)

- датчики захвата детали манипуляторами М1 и М2.









Хjk1

Хjk0

(j=2,8)

- датчики крайних положений управляемых упоров У1, У2 (манипулятора М1) и У3 (манипулятора М2).

рабочее положение (внизу)

исходное положение (вверху)

(k=1,2)





в) для конвейеров К:

Хj1

Хj0

(j=1,6,7)

- датчики крайних положений штоков гидроприводов К1, К2 и К3.

рабочее положение 

исходное положение 













Х01





- датчик наличия заготовки в ячейке Я1 конвейера К1.



сигналы блока таймеров:

Gj



(j=)

- включение выдержки времени для j-ого агрегата.









Нj



(j=)

- истечение j-той выдержки времени.



сигналы следящей модели:

Yi1, Yi2, Yi3

(i=)

- двоичные переменные ячейки аi в СМ.



сигналы блока КИМ:

Sj



(j=)

- переменные, характеризующие исправность механизмов.



сигналы связи с оператором:

А0





- сигнал аварийной остановки РКК (без указания конкретного места поломки).









Аj



(j=)

- сигнал аварийной остановки j-ого агрегата.









I0





- сигнал послеаварийного пуска РКК.









I1





- включение РКК.









I2





- выбор режима работы РКК (I2=1 – непрерывный, I2=0 – по поступлению детали на вход).



Сформулировать условия функционирования оборудования РКК



Следящая модель для данного РКК состоит из линейных последовательностей (лент L1 - L3) ячеек памяти ai, соответствующих конвейерам К1-К3.

До начала работы агрегатов ТО1/УК1, ТО2 и УК2, в ячейках а1- а8, а12 – а14 и а14 – а17 может быть записан один из символов:

0 - отсутствие детали, 

α 1 - наличие детали.

	Выполнение операции ТО1/УК1 отображается записью в ячейку а8 вместо символа α1 вписывается символ: 

α 21 - годная деталь (если операция выполнена качественно), 

	α 20 - брак (если операция выполнена некачественно). 

	В результате работы ТО2 в ячейку а14 вместо символа α 1 вписывается символ: 

	α 31 - годная деталь (при качественной обработке), 

	α 30 - брак (при некачественной обработке). 

	Выполнение операции УК2 отображается записью в ячейку а17 вместо символа α1 вписывается символ: 

	α 31 - годная деталь (при качественной обработке), 

	α 30 - брак (при некачественной обработке). 

	Таким образом, в ячейки лент L1, L2, L3 могут быть вписаны символы из наборов: 


а1 – а8, а12 – а14, а15 – а16:{0, α 1}

а9 – а11: 	 {0, α 21, α 20}

а18 – а23:		 {0, α 20, α 30, α 31}



Согласно технологическому процессу и требованиям к процессу управления программа работы РКК и его агрегатов в каждом цикле определяется некоторыми условиями (наличие, вид детали, отсутствие двойного брака и т.д.). Необходимо формализовать указанные условия, записав их в виде логических функций φk, правая часть которых содержит утверждения о наличии определенных символов в ячейках СМ. При истинности φk условие выполняется и реализуются соответствующие действия в РКК, а при ложности φk (невыполнении условия) эти действия не производятся. Анализ значений φk осуществляет ЛБ перед началом каждого цикла РКК.

Результаты формализации условий удобнее привести в таблице:



Условия работы РКК и его агрегатов:

Агрегат

Выражение функции

Условие 

при φk = 1

Программа 

работы

ТО1/УК1

φ1 = (а8 = α 21)



Наличие годной детали в Я8 конвейера К2

Выполнение операции

ТО2

φ2 = (а14 = α 1)

Наличие детали в Я14 конвейера К3

Выполнение операции

УК2

φ3 = (а15 = α 31)

Наличие годной детали в Я17 конвейера К3

Выполнение операции

М1

φ4 = (а4 ≠ 0)

Наличие детали в Я4 конвейера К1

Перенос детали из Я4 конвейера К1 в Я5 конвейера К2 и К3





φ5 = (а4 = 0)

Я4 конвейера К1 пустая

Пропуск цикла

М2

φ 6 = (а11 = α 21)

Годная деталь в Я11 конвейера К2

Загрузка Н2



φ 7 = (а11 ≠ α 21) · (а11 ≠ 0)

Брак в Я11 конвейера К2 

Загрузка Н1



φ8 = (а11 = 0)

Я11 конвейера К2 пустая

Пропуск цикла

К2

φ 9 = (а5 ≠ 0)

Я5 конвейера К2 загружена

Перемещение на 1 шаг

К3

φ 10 = (а12 ≠ 0)

Я12 конвейера К3 загружена

Перемещение на 1 шаг

РКК

φ11 = (а9 ≠ α 20) + (а10 ≠ α 20)

Отсутствие двойного брака ТО1 в двух предыдущих циклах подряд

Продолжение работы РКК

РКК

φ12 = (а18 ≠ α 30) + (а19 ≠ α 30)

Отсутствие двойного брака ТО2

Продолжение работы РКК



Выражения φk составлены с помощью символьных переменных и констант, связанных знаками равенств и неравенств. Такое представление условий допустимо, если в составе СУ имеется универсальная ЭВМ. Применение для управления специальных контроллеров требует записи условий в виде функций логических переменных. Для этого случая состояние ячеек лент L1, L2 и L3 представим совокупностью двоичных переменных Yi1, Yi2, Yi3, (i=) и закодируем значениями указанных переменных:



Двоичные коды состояния ячеек СМ:

Состояние ячейки аi

Двоичный код

аi = 0

аi = α 1

аi = α 21

аi = α 20

аi = α 31

аi = α 30



Yi1

Yi2

Yi3













аi = 0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

аi = α 1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

аi = α 21

0

1

0

0

0

1

0

0

0

аi = α 20

0

0

1

0

0

0

1

0

0

аi = α 31

1

1

0

0

0

0

0

1

0

аi = α 30

1

1

1

0

0

0

0

0

1



Каждое из равенств в правой части φk можно представить как функцию типа конституэнты единицы от переменных Yi1, Yi2, Yi3 (см. правую часть таблицы двоичных кодов).

Пользуясь правилами описания конституэнт единицы, заменим в выражениях φk каждое равенство конъюнкцией для набора, при котором данное равенство истинно, а каждое неравенство – отрицанием такой конъюнкции. Здесь «~» означает, что аргумент Yij берется с инверсией, если он в этом наборе равен 0, и без инверсии, если аргумент равен 1.



Тогда формулы условий работы РКК примут вид:

ТО1/УК1

φ1 = (а8 = α 21)

φ1 = 

ТО2

φ2 = (а14 = α 1)

φ2 = 

УК2

φ3 = (а17 = α 31)

φ3 = 

М1

φ4 = (а4 ≠ 0)

φ4 = 



φ5 = (а4 = 0)

φ5 = 

М2

φ6 = (а11 = α 21)

φ6 = 



φ7 = (а11 ≠ α 21) · (а11 ≠ 0)

φ7 =  =

= 



φ8 = (а11 = 0)

φ8 = 

К2

φ9 = (а5 ≠ 0)

φ9 = 

К3

φ10 = (а12 ≠ 0) 

φ10 =  

РКК

φ11 = (а9 ≠ α 20) + (а10 ≠ α 20)

φ11 = 

РКК

φ12 = (а18 ≠ α 30) + (а19 ≠ α 30)

φ12 = 



Каждый цикл работы РКК начинается только из исходного положения (состояния) всех механизмов.

Это требование следует описать отдельной функцией (при её единичном значении будет начинаться новый цикл):


.



К3

К2

К1

У3

У2

У1

    М1, М2

ТО1/УК1



     УК2



    ТО2



ЛБ вычисляет значения φ1 – φ15 и определяет программы работы всех агрегатов в каждом цикле. После отработки этих программ и перемещения конвейеров ЛБ вносит коррективы в СМ. Далее все операции в системе управления повторяются.



5. Разработать модель процесса управления данным РКК на сетях Петри



Основная задача, стоящая на данном этапе проектирования, заключается в составлении иерархии графов операций (сетей Петри), описывающих поведение РКК. Операции, реализуемые в комплексе, будем подразделять на простейшие и составные. К простейшим операциям относятся действия, инициированные однократным изменением значений логических переменных I,Z,G, а также выполнение сдвига содержимого лент в следящей модели и других математических операций. Формально простейшей является также "пустая" операция, соответствующая ожиданию ("пустая" позиция сети). Составные операции представляют собой совокупность простейших.

На верхнем уровне иерархической системы сетей большинство позиций соответствует составным операциям, т.е. являются стратифицированными. Они раскрываются сетями нижестоящего уровня иерархии, причем процесс раскрытия продолжается до тех пор, пока не будут получены сети, позиции которых соответствуют только простейшим операциям.

Разобьем управление РКК и соответствующую сеть Петри на три иерархических уровня:

	Управление РКК;

	Управление агрегатами;

	Движение агрегатов.

Сеть первого уровня показывает общую синхронизацию работы агрегатов и разбивку цикла управления на такты. Сети второго уровня определяют логику запуска агрегатов и соответствующие варианты их работы. Сети третьего уровня описывают движение исполнительных механизмов. 

Такая разбивка позволяет более компактно и наглядно изобразить процесс и оптимально (в функциональном смысле) реализовать его в общем случае различными средствами (программными или аппаратными).

Для наглядности и удобства представим иерархию сетей в виде дерева их отношений:



I уровень

N1



М’1



М’’1

ТО2

М2

УК2

ТО1/УК1

К3

К2

К1



N3





N10

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N2



II уровень







М’’1

М’’2

 М’2

       УК2

          ТО2

  ТО1/УК1







N20





N11





N12





N13





N14





N15





N16





N19





N18





N17

М’1

К3

К2

К1

III уровень





После составления модели процесса управления производятся математическое описание и анализ полученной сети. 

На самом верхнем, I уровне управление производится по следующему алгоритму:




ТО1/УК1



p5

N5





p6



ТО2

N6



М2





  УК2

p7

N7







М2

N8

       К1





p8

p2

N2





К1

   К2



р3

М1’’

      М1’

N3



N10

N12

N9





p9

p1



p11

p10

К3

t3

t1

t2

p4



N4







I1φ13



p12



t5



A0Хj

I0

I113









t6

p13

t7




В комплексе, данном по условию задания, последовательно выполняемые технологические операции имеют различную длительность (отличающуюся в два раза). Для устранения задержки технологи "расшивают" узкое место, ставя параллельно два конвейера с идентичными "медленными" агрегатами. При этом получается данная схема РКК, где перемещение К1 в два раза выше, чем К2 и К3.

За общий цикл работы данной схемы два раза сдвигается конвейер К1 один раз отрабатывают агрегаты ТО1/УК1, ТО2 и УК2, один раз сдвигаются конвейеры К2 и К3. Манипуляторы М1 и М2 также имеют две последовательные фазы работы.

Если при включенном комплексе в начале цикла какой-либо из механизмов не находится в исходном положении, то I1 13=1, открывается переход t6 и маркер попадает в позицию р13. При этом оператору выдается сигнал А0 об аварии и показания всех датчиков исходного положения. После устранения неисправности и нажатия кнопки послеаварийного пуска I0=1,открывается переход t7 и маркер возвращается в р12.

Если I1φ13=1, то через цепочку t5 – p1 – t1 маркер попадает в позиции р2, p3, p4, инициируя одновременную работу конвейеров К1, К2 и К3.

Проследим последовательно все ветки дерева управления РКК.






p20



t11

а1:=α1

p15

p14

t9

Х01

t8

012

t10

01I2





t12

а1:=0

p16



p17

К1

t13

S4



t15

3L1

p18

t14

4



t16

А4

p19

I0

 N11Сеть N2 (II уровня) для управления К1:























Если в ячейке Я1 на входе конвейера К1 есть заготовка, то Х01=1, открывается переход t9, и маркер проходит в позицию р15, где инициируется запись в СМ а1:= 1 о наличии заготовки в Я1 конвейера К1. Далее через t11 маркер попадает в р17, и начинается движение К1.

Если в ячейке Я1 на входе конвейера К1 заготовки нет, но включен режим непрерывной работы, то 01I2 = 1, и маркер через t10 проходит в р16, при этом в СМ производится запись а1:=0 об отсутствии детали в Я1 конвейера К1. Далее также инициируется движение конвейера К1.

При отсутствии заготовки на входе и режиме "по поступлению детали" 012 = 1, и маркер через переход t8 попадает на выход сети (позиция р20), не вызывая движения конвейера К1.

После перемещения конвейера на переходах t13 – t14 анализируется сбой К1 по значению переменной S4, которое формируется в сети N11 третьего уровня. Если S4=1 (сбоя нет), маркер проходит в р18, инициируя сдвиг содержимого ленты L1 на три двоичных ячейки (Уi1, Уi2, Уi3) вправо. В случае сбоя 4 = 1, маркер через переход t14 попадает в р19, при этом оператору выдается сигнал А4 об аварии на К1. После устранения неисправности и нажатия кнопки послеаварийного пуска I0=1, маркер проходит в р18 с выполнением соответствующих действий в СМ и далее – на выход сети.



Сеть N11 (III уровня), для описания движения К1 (и по аналогии – N12 и N13, движение К2 и К3):



Возврат



Z41:=0

Z40:=1







Z40:=0

S4:=1









G4:=0



Рабочий ход

Z41:=1

G4:=1

S4:=0









Х41

Х40















t108

t112

t110

p91

p93

p92

p90





H441

H440







t111

t109





Верхняя ветвь сети N11 описывает управление гидроприводом К1. В позиции р90 выдается сигнал Z41:=1 на рабочий ход штока гидроцилиндра. После ответа датчика Х41=1 о его выполнении маркер через t108 проходит в р91, где выключается рабочий ход (Z41: = 0) и включается возврат (Z40: = 1) штока гидроцилиндра. При появлении сигнала Х40 = 1 о возврате штока маркер через t110 попадает в p92, при этом отключается подача жидкости в гидроцилиндр.

Нижние ветви сети служат для контроля времени движения штока. В позиции р90 одновременно с сигналом Z41: = 1 включается таймер G4:=1 и S4 присваивается значение 0. Если все действия гидропривода уложились в контрольное время τ4 (Н4=0), то переходы t109 и t111 закрыты, и маркер проходит по верхней ветви, где в р92 переменной S4 присваивается значение 1 (сбоя нет). Если же выдержка τ4 истекла (Н4=1), а какой-либо из датчиков Х41 или Х40 не ответил, открывается соответствующий переход (t109 или t111), и маркер по нижней ветви уходит в р93. При этом выполнение операции прекращается и переменная исправности конвейера К1 остаётся S4:=0 (сбой).

Сети N12 и N12, описывающие движение К2 и К3, по конфигурации идентичны сети N11 и работают аналогично.



Сеть N3 и N4 (II уровня) для управления К2 и К3:



3L2 

а5:=0



S5 









t23

t19

p24

К2

φ9 



t17

t24

p21

t27





5 





А5

N12



I0

p22





t24

t20

p25



9







I0

6 

p28



А6



t25

9I2 (10I3)





t21

p26





3L3 

а12:=0

N13



S6 

p23

t18



t26





t22

p27




Сеть N5 (II уровня) для управления ТО1/УК1:



p33

p32

φ111



p30

р29



t28

t32

1

S1 12

t30





а8:=α21





S1X12





p34

t34

t33

t35





t29

p31



ТО1/УК1



а8:=α20



φ11φ1





N14



t27





А1, S1, φ11, а8:=0

I0









t31



11





При наличии детали в ячейке Я8 конвейера К2 и отсутствии брака ТО1 в двух предыдущих циклах подряд, φ11φ1 = 1, маркер через переход t27 попадает в позицию р30, инициируя работу TO1/ УК1.

После отработки TO1/УК1 анализируется наличие сбоя и качество операции. При отсутствии сбоя и удовлетворительном качестве S1X12=1, маркер через t29 проходит в р31, при этом в СМ производится запись а8:=α21 (годная деталь). Если качество операции неудовлетворительное, то S112=1, маркер попадает в позицию р32, где производится запись а8=α20 (брак), далее – на выход сети.	

В случае сбоя (1=1) открывается переход t31, и маркер попадает в позицию р33. При этом оператору выдается сигнал А1 об аварии в ТО1 и значения переменных S1 и φ11, а также в СМ производится запись а8:=0 (при ремонте деталь удаляется из ячейки наладчиком). После устранения неисправности оператор дает сигнал I0=1, и маркер через t35 попадает на выход сети.

Если перед началом работы TO1/УК1 обнаружен двойной брак ТО1 (в двух предыдущих циклах), 11 = 1, то маркер через открытый переход t32 попадает в р33, инициируя действия, описанные для случая сбоя, без запуска агрегата ТО1/УК1.

Если перед началом работы TO1/УК1 обнаружено отсутствие детали в Я8 конвейера К2, и не было двойного брака ТО1 в предыдущих циклах, маркер через t28 (φ11=1) пропускается на выход сети без запуска TO1/УК1.



Сеть N6 (II уровня) для управления ТО2:



а14: = а1

S1







φ12φ2



ТО2

t40

 t37

р37





N15







А1, S1, φ12, а14:=0 

S1



 t36

I0

р39

р36

р35







t41



t38

р38










При наличии детали в ячейке Я14 конвейера К3 брака ТО2 в двух предыдущих циклах подряд, φ12φ2 = 1, маркер через переход t36 попадает в позицию р36, инициируя работу TO2.

После отработки TO2 анализируется наличие сбоя. При отсутствии сбоя S1=1, маркер через t37 проходит в р37, при этом в СМ производится запись а8:=α1. 

В случае сбоя (1=1) открывается переход t40, и маркер попадает в позицию р39. При этом оператору выдается сигнал А1 об аварии в ТО2 и значения переменных S1 и φ12, а также в СМ производится запись а14:=0 (при ремонте деталь удаляется из ячейки наладчиком). После устранения неисправности оператор дает сигнал I0=1, и маркер через t41 попадает на выход сети.

Если перед началом работы TO1/ обнаружен двойной брак ТО1 (в двух предыдущих циклах), 12 = 1, то маркер через открытый переход t37 попадает в р33, инициируя действия, описанные для случая сбоя, без запуска агрегата ТО1/УК1.

Если перед началом работы TO1/УК1 обнаружено отсутствие детали в Я14 конвейера К2 маркер через t39 (φ12=1) пропускается на выход сети без запуска TO2.






φ123Сеть N7 (II уровня) для управления УК2:





t43



а17: = а21



S1X15







р42

УК2

φ12φ3

t48

t44





а17:=α20

S1 15





N16



р43

t49

t45

t42

р45

р41

р40







А1, S1, φ12, а17:=0 

I0

S1X15



	

	

	

t50

р44

t46

	

	

12

	

	

t47





При наличии годной детали в ячейке Я17 конвейера К3 и отсутствии брака ТО2 в двух предыдущих циклах подряд, φ12φ3 = 1, маркер через переход t42 попадает в позицию р41, инициируя работу УК2.

После отработки УК2 анализируется наличие сбоя и качество операции. При отсутствии сбоя и удовлетворительном качестве S1X15=1, маркер через t44 проходит в р42, при этом в СМ производится запись а17:=α21 (годная деталь). Если качество операции неудовлетворительное, то S115=1, маркер попадает в позицию р43, где производится запись а17=α20 (брак), далее – на выход сети.	

В случае сбоя (1=1) открывается переход t46, и маркер попадает в позицию р44. При этом оператору выдается сигнал А1 об аварии в ТО1 и значения переменных S1 и φ12, а также в СМ производится запись а17:=0 (при ремонте деталь удаляется из ячейки наладчиком). После устранения неисправности оператор дает сигнал I0=1, и маркер через t50 попадает на выход сети.

Если перед началом работы УК2 обнаружен двойной брак ТО2 (в двух предыдущих циклах), 12 = 1, то маркер через открытый переход t47 попадает в р44, инициируя действия, описанные для случая сбоя, без запуска агрегата УК2.

Если перед началом работы УК2 обнаружено отсутствие детали в Я17 конвейера К3, и не было двойного брака ТО1 в предыдущих циклах, маркер через t28 (φ12=1) пропускается на выход сети без запуска УК2.



Сеть N14 (III уровня) для описания простейших действий ТО1/УК1:





Подвод

Z11:=1

G1:=1

S1:=0







G1:=0







Z10:=0

S1:=1



Отвод



Z13:=0

Z10:=1



Контроль



Z12:=0

Z13:=1



Операция



Z11:=0

Z12:=1









Х10

Х13

Х12

Х11



















p96

t113

p93



t121

t120

t119

t1118

t117

t116

t115

t114

p98

p97

p95

p94

H110

H113

H112

H111












Сеть N15 (III уровня) для описания простейших действий ТО2:









G1:=0



Отвод



Z13:=0

Z10:=1





Подвод

Z11:=1

G1:=1

S1:=0





Z10:=0

S1:=1



Операция



Z11:=0

Z12:=1









Х10

Х12

Х11















t128



p102

p103

t126

t122

p99



H110

t125

t124

t123

p101

p100

H112

H111







t127







Сеть N16 (III уровня) для описания простейших действий УК2:



Подвод

Z11:=1

G1:=1

S1:=0







G1:=0







Z10:=0

S1:=1



Отвод



Z13:=0

Z10:=1



Контроль



Z12:=0

Z13:=1









Х10

Х12

Х11

















t124

p106

p107

p108

t128

t126

t122

p104



t127

t125

t123

p105

H112

H111



H110










		S5

		У3↓

		Z54:=1Сеть N8 (II уровня) для управления М2:



		

		Х510



		У3↑

		Z54:=0

		М’2

		Х511

		φ6







t55



N17





t61

		I0

		5

		А5

p52

p48

t54

p47

t51





p50







t56

t59





		φ8



		S5

p53



t52

p46



		М”2

		φ7



t57



N18





		I0

		А5

		5

t53





p49



p51



t60

t58



При φ6 = 1 (Я5 конвейера К2 – пустая) маркер через переход t52 проходит на выход сети, не вызывая работу манипулятора М2.

Если в последней ячейке Я11 конвейера К2 – годная деталь, то φ6 = 1, и через t51 маркер попадает в р47. При этом включается электромагнит на опускание упора У3. После ответа датчика Х511=1 маркер проходит в р48, инициируя М2 на переноску годной детали в накопитель Н2. В случае сбоя 5 = 1, в р50 обрабатывается аварийная ситуация. При отсутствии сбоя S5=1 (и после аварийного пуска) маркер попадает в р52, где отключается электромагнит, и управляемый упор У3 возвращается в исходное положение (вверх), что контролируется сигналом датчика Х510 = 1.

Нижняя ветвь сети реализует работу М2 по переноске брака в накопитель Н1. Отличие состоит в том, что во время переноски бракованной детали нельзя убирать (опускать вниз) упор У1. Поэтому нижняя ветвь состоит только из работы манипулятора, описываемой сетью III уровня N18, и проверки качества работы (с аварийной остановкой РКК в случае сбоя).

Сеть N17 (III уровня) для описания простейших действий М2 представлена на следующей странице.

Верхняя ветвь этой сети описывает простейшие действия М’2 по переноске годной детали в накопитель Н2 и соответствующие сигналы СУ.

Нижняя ветвь служит для контроля времени выполнения операции. Структурно и функционально сеть N17 подобна сетям N11 и N14. 

Сеть N18, описывающая движение М”2 (по переноске брака в накопитель Н1), отличается от сети N17 отсутствием необходимости возврата манипулятора в исходное среднее положение (так как исходным является положение над Н1), и проверкой на среднее положение при движении вправо (а не на крайнее правое). В остальном же функционирует аналогично. Эта сеть также приведена на следующей странице.






		а4:=а5

		S4Сеть N9 (II уровня) для управления движением манипулятора М’1 к конвейеру К1:



		У1↓

		Z44:=1

		

		Х410





		У1↑

		Z44:=0

		М’1

		Х411

		φ4



p58



t68



t66



N19





		А4

t70

		I0

		4

p60

p57

t64

p55

t62









		а13:=0

p59

		φ5

t67

t69













t63

p54

p61

p56



t65



При φ5 = 1 (Я4 конвейера К1 – пустая) маркер через переход t63 попадает в позицию р56, где первой ячейке конвейера К2 присваивается нулевое значение. После этого маркер проходит на выход сети, не вызывая работу манипулятора М1 (этот такт манипулятор простаивает).

Если в последней ячейке Я4 конвейера К1 имеется деталь, то φ4 = 1, и через t62 маркер попадает в р55. При этом включается электромагнит на опускание упора У1. После ответа датчика Х411=1 маркер проходит в р57, инициируя М1 на переноску детали с конвейера К1 на конвейер К2. При отсутствии сбоя S4=1 в позиции р58 производится переписывание информации из а6 в а13. В случае сбоя 4=1, в р59 обрабатывается аварийная ситуация, после чего маркер всё равно попадает в позицию р58. Далее в р60 отключается электромагнит, и упор У1 возвращается в исходное положение (вверх), что контролируется сигналом датчика Х410 = 1.

Сеть N10, описывающая движение манипулятора М”1 к конвейеру К3, аналогична сети N9.

Сети N19, N20 простейших движений М’1 и М”1 аналогична сети N18 движения М”2. 





2