ФРЕЙМ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГИБКОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ

Abstract

В статье была поставлена задача моделирования процесса проектирования системы управления гибкой производственной системы, и дальнейшего ее программирования на основе фреймовых знаний объекта исследования. В соответствии с тематикой статьи для обеспечения ведения и функционирования архивов проектных работ был проведен сравнительный анализ алгоритмов информационного обеспечения, позволяющих осуществлять поиск и выбор гибких производственных систем (ГПС), ее типовых элементов, производственных модулей, компоновочной, автоматизированной схемы и набора сведений об их технических, конструкторских, графических параметрах. Поставлена цель статьи, которая заключается в создании алгоритма поиска, выбора активных элементов ГПС, формирования требуемой компоновки в технологическом процессе, создания автоматизированной схемы на 3-х уровнях на базе промышленной сети TRACE MODE SCADA и реализация процесса программирования процесса планирования и управления фрейм знаний на базе EXPWIN. В соответствии с целью статьи поставлены и реализованы вопросы разработки алгоритма фрейм моделирования поиска и логического выбора активных элементов, их системы управления; логической схемы поиска и принятия решения по их выбору технологического оборудования, промышленных роботов, манипуляторов и др. активных элементов ГПС, компоновки и АСУ на основе графо-модельной схемы фрейма; построения схемы размещения ГПС по результатам алгоритма информационного поиска и выбора; создания алгоритма надежного поиска датчиков для 1-го уровня АСУ ГПС на основе фреймовой модели; по созданию алгоритма управления для АСУ на примере гибкого производственного модуля ГПС с использованием условий логического перехода; по разработке программного обеспечения представления экспертных знаний для поиска, выбора и управления технологическим процессом гибкого производственного модуля для конкретного объекта исследования - изготовления валов цилиндрического редукционного инструмента. Предложенная модель создания алгоритмического обеспечения на основе фреймого моделирования в виде системных знаний и графических представлений позволило осуществлять мобильный, точный и эффективный поиск и выбор активных элементов, достоверность их компоновки и соответственно высокую производительность автоматизированной системы управления и контроля ГПС, его производственных модулей в соответствии с объемом производства и назначением каждой технической единицы. Для обеспечения надежного функционирования системы автоматического управления ГПС предложен алгоритм поиска датчиков в соответствии с значениями достижимой погрешности позиционирования промышленных роботов и технологического оборудования. Предложен алгоритм поиска датчиков и управления активными элементами производственного модуля ГПС. На основе собранных активных элементов ГПС с обрабатывающими инструментами, а также элементов ее системы управления разработано программное обеспечение экспертной системы рамочного типа с нечетким управлением обработки вала цилиндрического редуктора шасси и подшипников на токарном станке в разработанном гибком производственном модуле. Предложенный новый фрейм позволяет определять тип фрейма, где добавляется новый слот путем ввода имени нового слота в поле «Имя нового слота» и активации кнопки «Добавить слот»; дать название новому слоту «Гибкий производственный модуль (ГПМ)», представленный как одна из производственных единиц ГПС. В поле «Слоты» вводятся величины слота, которая в данном случае соответствует значению гибкого производственного модуля для производства станков. Для выбранного нового слота вводятся некоторые параметры: тип слота, вопрос слота, значения слота (Инженерная, ГПС), тип слота выражается лингвистической переменной, выбираемая из списка «ГПС в области машиностроения». Созданная база знаний содержит набор фреймов и продукционных правил для автоматизированного поиска, выбора и проектирования фреймого модуля управления ГПС. Формат внешнего представления базы знаний глобального поиска, выбора и проектирования ГПС представлен в виде программных процедур Ключевые слова: фреймовое моделирование, гибкая производственная система, алгоритм поиска и выбора, слот, графовая диаграмма, экспертная программа, база знаний.