Розробка імітаційних моделей виробничих модулів систем обробки металів різанням: Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсів "Технологія автоматизованого виробництва", "Імітаційне моделювання виробничих систем", "Інтегровані системи управління технологічною підготовкою виробництва", страница 2

Производственный модуль БРСК-01 (рис. 1) реализует разнообразные организационно-технологические функции (обработку, контроль, транспортирование, уборку).

Процесс создания имитационной модели разбивается на ряд этапов:

Анализ объекта моделирования. На этом этапе необходимо уяснить, какие параметры модуля мы хотим получить и, следовательно, моделирование каких узлов и механизмов необходимо выполнить в первую очередь. В рассматриваемом примере в качестве объекта исследования представлен процесс взаимодействия станка (поз.2), тактового стола (поз.3) и портального робота (поз.4), направленный на получение детали в виде ступенчатого валика (рис. 2).

Разработка информационной базы моделирования. Этот этап состоит из нескольких взаимно связанных шагов:

Для создания программы имитации работы производственного модуля необходимо предварительно разработать структуру временной циклограммы взаимодействия его узлов с транспортно-накопительной системой и человеком (на пример, как это показано на рис. 3).

Шаг 1 - разработка циклограммы работы узлов моделируемого объекта. Этот шаг направлен на создание схемы перемещения узлов и механизмов моделируемой системы, а так же преобразование объекта обработки из заготовки в деталь (рис. 3). На схеме окружностями показаны состояния объектов имитации, отрезками линий - переходы от одних состояний к другим, штрихпунктирными линиями различные состояния объектов имитации объединяются в одно.

Рис. 3. Пример функциональной схема модуля БРСК-01

Шаг 2 - определение параметров перемещаемых и стационарных объектов, а так же длин их перемещений и углов поворота в процессе имитации. Для реализации этого шага разработан специальный графический векторный редактор, в котором выполнены все изображения. Величины перемещений узлов и механизмов определяются в приращениях и "привязаны" к системе координат основного изображения (станка, рис. 1), нулем которой является точка на торце шпинделя (изображена в виде крестика). Система координат правосторонняя. Ось Y направлена вверх. Углы поворота задаются в градусах и отсчитываются от трех часов против часовой стрелки. Информация, полученная путем анализа функциональной схемы ГПМ БРСК-01 (рис. 3), а так же паспортов станка, робота и поворотно-делительного стола фрагментарно представлена в табл. 1.

В рассматриваемом примере (рис. 1, 3) группы преобразований: Загрузка стола заготовками (АМ₁); Загрузка станка заготовкой, Обработка, Разгрузка станка от детали (АМ₂); Разгрузка стола от деталей (АМ₃) можно выделить в отдельные (независимые) алгоритмы. Интерпретатор команд системы моделирования построен таким образом, что все команды описываемые управляющей программой (моделью ГПМ) выполняются последовательно в цикле столько раз, сколько заготовок подано на вход ГПМ. Это правило распространяется на все модули с расширением *.GPM вне зависимости от того являются ли они головными, либо входят в состав других модулей. Тогда структура алгоритма моделирования ГПМ БРСК-01 вид: АМ={[АМ₁] [АМ₂] [АМ₃]}.

Таблица 1.

Аналитическая и графическая информация об объекте моделирования

3.2. Математическое описание процесса имитационного моделирования производственной системы