Введение к работе
за, й. „ , 5»5а I
~-ЙЙ*^Йіьность темы. В ряду современных проблем автоматизации производственных процессов одной из важнейших является проблема обеспечения согласованного функционирования дискретного технологического оборудования при реализации производственных процессов. Оно традиционно осуществляется с помощью устройств логического управления. Проектирование таких устройств осуществляется как при создании нового технологического оборудования, так и при модернизации (перекомпановке) существующего оборудования с целью перехо да на выпуск новых изделий (с варьированием параметров изделий в пределах заданной номенклатуры).
Большинство известных методик проектирования устройств логического управления исходит из того, что уже сформулировано задание на проектирование в виде формального описания алгоритма управления на том или ином входном языке; далее предусматривается анализ корректности и отладка алгоритма, синтез и реализация устройства. Однако в рамках упомянутых методик остается недостаточно формализованным начальный этап проектирования, связанный о составлением и анализом исходных алгоритмов, требующий совместной работы специалистов, по логическому управлению и технологическому оборудованию. Вместе с тем, сроки и качество выполнения этого этапа существенно влияют на конечные сроки и качество получаемых проектных решений.
Указанные трудности могут быть преодолены путем формализации (и последующей автоматизации) начального этапе проектирования, включающего разработку теоретических основ и методики составления, а такке-анализа алгоритмов логического управления технологически- ми комплексами.
Эту задачу естественно решать применительно к определенному классу переналаживаемых технологических комплексов. Ь работе рассматривается класс автоматизированных технологических комплексов конвейерного типа, широко используемых в массовом и крупносерийт ном производстве. Комплексы такого типа представляют собой систему взаимодействующих переналаживаекшк автоматических линий, конфигурация которой определяется выполняемыми технологическими маршрутами. При этом незавершенные изделия с одной линии (например, металлообработки) могут передаваться на другую (например, термообработки) и после э'азершения операций на второй возвращаться на первую линию и т.д.
Принимая во внимание особенности рассматриваемых процессов в качестве математической. модели алгоритмов логического управления целесообразно использование помеченных сетей Петри - графов операций, обеспечивавдих наглядность при описании процессов и конструктивный формализм при проведении анализа и реализации устройств управления.
целью диссертационной работы является теоретическое обоснование и разработка методики построения, анализа и реализации алгоритмов логического управления технологическими комплексами конвейерного типа, основанной на применении графов операций и направленно^ на расширение границ формализации начальных этапов, сокращение трудоемкости и сроков проектирования, повышение "дружественности" к пользователям-специалистам по технологическому оборудованию.
Ь соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие задачи.
-
Определение характерных признаков структурной организации и функционирования технологических комплексов конвейерного типа.
-
Определение специального класса сетей Петри как адекватной модели рассматриваемых процессов, определяющей методы составления, анализа и реализации алгоритмов логического управления комплексами конвейерного типа.
0. Разработка на базе выделенного класса сетей Летри методов построения и анализа корректности описаний функционирования технологических комплексов (отражающих множество вариантов протекания процесса" и недетерминированность выбора конкретных вариантов) а также - методов построения описаний алгорммов логического управления и синтеза соответствующих устройств.
4.' Разработка методических рекомеїідаций по практической реализации алгоритмов логического управления технологическими комплексами конвейерного типа, содержа чих начальный этап составления и анализа формального недетерминированного описания функционирования управляемого комплекса..
Методы исследования базируются на применении аппарата сетей Петри, конечных автоматов, теории множеств, теории графов.
Научная новизна работы состоит в создании на основе введеннс го класса сетей Петри новых эффективных методов составления, анализа и реализации алгоритмов логического управления, базирующихся на использовании формальной недетерминированной модели функционирования управляемого комплекса. В частности: - введен и исследован класс сетей Петри - М -сети;
«базе формального аппарата AV -сетей разработана система понятий, моделей и методов составления и анализа описаний алгоритмов функционирования ксшлексов конвейерного типа и управления ими; - разработаны методы синтеза устройств управления с блочной структурой, определяемой блочным представлением управляемого комплекса.
Практическая ценность диссертации определяется разработкой методических рекомендаций по составлению, анализу и реализации алгоритмов логического управления технологическими комплексами конвейерного типа, позволяющих расширить границы формализации начальных этапов проектирования, повысить "дружественность" к пользователям-специалистам по технологическим комплексам, повысить качество, сократить трудоемкость и сроки создания устройств управления. Практическая реализация полученных в диссертации результатов осуществлена при проектировании устройств логического управления в ШЮ "Станкостроительный завод им. С.Орджоникидзе", ШЮ "ііневмо-аппарат", СКБ точного литья (г. Тирасполь), КНиИМ (г. Красноар-мейск), что подтверждается актами о внедрении.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах в Институте проблем управления, в Институте кибернетики АН БССР, в ВЦ АН СССР, на международной конференции "Надежность и диагностика ЭШ и систем" (Варна, 19Ь7г)
и ДР.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения , четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 118 работ отечественных и зарубежных авторов и приложения, содержащего материалы, подтверждающие внедрение полученных результатов.
