2.2.3. Sterowanie urządzeniami

Sterowanie urządzeniami, podobnie jak sterowanie stacją roboczą, opiera się także na wykorzystaniu trzech funkcji:

• funkcji planowania,

• funkcji harmonogramowania,

• funkcji wykonania.

Model funkcyjny sterownika urządzeń jest przedstawiony na schemacie 6.

Jego podstawowe funkcjonowanie jest bardzo zbliżone do działania sterownika stanowiska roboczego. Duże znaczenie dla kontrolera ma graf funkcji (aktywności), który reprezentuje przypisane urządzeniu właściwości i ich relacje – powiązania pomiędzy tymi właściwościami. Jest on wejściem bloku A1 określającego zadanie planowania aktywności urządzenia. Wyjściem z tego bloku jest natomiast graf pierwszeństwa funkcji, utworzony z grafu funkcji urządzenia poprzez usunięcie niepotrzebnych funkcji lub wpisany do harmonogramu aktywności urządzenie. Potem programator (urządzenie tworzące harmonogram) determinuje kolejność aktywności i przekazuje plik NC połączony z każdą cechą do wykonawcy. Wykonawca wykonuje przypisane mu czynności poprzez pobranie powiązanych plików NC do jednostki kontrolnej urządzenia. Wykonawca także komunikuje się z innymi sterownikami poprzez wysyłanie i otrzymywanie wiadomości zawierających dane o aktualnym statusie urządzenia i zadania przez nie wykonywanego.

Dekomponując blok A1 widać, że planer urządzenia otrzymuje żądanie wykonania danej aktywności oraz powiązany graf funkcji maszyny od sterownika stanowiska roboczego. Szczegółowe planowanie aktywności dla sterownika maszyny są pokazane na schemacie 7. Planer maszyny sprawdza graf funkcji maszyny od punktu początkowego do końcowego
i eliminuje niepotrzebne, niewymagane funkcje maszynowe, dla których są dostępne nieprzypisane narzędzia. To pozwala wygenerować graf pierwszeństwa na poziomie maszyny i zaaplikować procedurę ustalania kolejności atrybutów do grafu pierwszeństwa na poziomie maszyny. Dopiero wówczas może zostać utworzony graf skoncentrowany na narzędziach. Jest to graf, w którym punkt przecięcia zawiera zbiór atrybutów stworzonych dla danego narzędzia. Graf może zawierać alternatywne narzędzie reprezentowane przez skrzyżowanie funkcji „lub”.

Planner finalnie usuwa niekonieczne czynności poprzez rozważenie cyklu życia narzędzia
i możliwości zmiany narzędzia. Potem generuje graf pierwszeństwa cech, który jest implementowany do harmonogramu. Pamiętajmy, że planner zawsze posiada oryginalną wersję grafu, którą może wykorzystać w przypadku żądania ponownego zaplanowania otrzymanego od programatora.

Szczegóły harmonogramowania sterownika maszyny są pokazane na schemacie 8. (schemat zdekomponowanego bloku A2). Harmonogramator może być wywołany przez sterownik planujący dla nowej części wraz z połączonym z grafem pierwszeństwa funkcji lub przez wykonawcę dla ciągłości aktywności maszynowych dla istniejącej części. Wówczas może zostać utworzona kolejność zadań do wykonania. Każda właściwość i przypisana informacja maszynowa są przekazane do wykonawcy, który odeśle wiadomość zwrotną (feedback) do harmonogramatora.

Wykonawca maszynowy wykonuje podobne funkcje, co sterownik stanowiska roboczego, oprócz sterownika monitorującego aktywności.

Szczegółowe wykonanie aktywności sterownika maszyny jest pokazane na schemacie 9. Urządzenie monitorujące aktywności musi być utworzone, aby czytać sygnały analogowe
i generować odpowiednie wiadomości cyfrowe. Wykonawca może także otrzymywać komendy i wiadomości ze statusem od innych sterowników. Następnie interpretuje wiadomości i rozbija je na szczegółowe komendy lub wiadomości z raportem statusu, które będą wysłane do innych sterowników, planerów maszyn i harmonogramatorów.

Sterowanie urządzeniem w celu sprawnego wykonania żądanych zadań, wymaga wielu skoordynowanych działań, przykładowo stworzenia bibliotek danych dotyczących każdego stanowiska roboczego, każdej maszyny (urządzenia), każdego pracownika, itp. Muszą również zostać określone zadania, które mogą być wykonywane na danej maszynie. Do zadań należy również przypisać takie parametry jak czas trwania, narzędzia itp. Tworząc taki system sterowania zostaje stworzona swego rodzaju sieć łącząca wszystkie obiekty stanowiska roboczego, a nawet hali produkcyjnej.

Źródło:

• Hyunbo Cho, Inbom Lee: „Integrated framework of IDEF modelling methods for structured design of shop floor control systems”, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 1999, Nr 2, str. 115-121