Курсовая работа: Организация управления гибким производственным комплексом на основе системы ЧПУ
3.2 Словесное описание алгоритма работы комплекса
По включению кнопки "Пуск" включается привод транспортера SрМ5 до появления детали в зоне захвата, т.е. до включения датчика S12. После этого включается привод подъема руки М6, он работает до того момента пока включается датчик S8. Далее робот включает привод захвата М9 до появления сигнала с датчика S6. После этого включается привод подъема робота М6 до включения датчика S13. Затем включается привод перемещения робота М10 и робот перемещается от датчика S7 до датчика S4. Далее включается привод поворота робота М7. Рука робота поворачивается в пространстве на 90 град до включения датчика S5. После этого идет включение привода подъема робота М6 и он опускается до положения S10. После чего включается привод М8 до зажима детали на станке, что означает срабатывание датчиков S9 и S11. После этого робот опускает деталь включением двигателя М9 до исчезновения сигнала с датчика S6. Далее робот поднимается до положения S14 включается процесс обработки детали, что обозначается датчиком включения Sт1. Робот опускается до положения S10. Затем включается привод зажима детали до появления сигнала с датчика S6. Как только робот захватит деталь, включается привод пиноли М8. Пиноль отдвигается в крайнее правое положение и включает датчик S15. Робот поднимается до положения S14. Датчик S14 выключает привод подъема робота М6. После этого робот поворачивается в пространстве на 90 град и исчезновение сигнала датчика S5 выключает привод М7. Затем включается привод перемещения робота в горизонтальном положении. Робот перемещается в крайнее левое положение и включает датчик S3. Далее включается привод подъема робота М6 и он опускается в положение включения датчика S2. Затем включается привод захвата детали М9. Робот опускает деталь в бункер, что означает исчезновение сигнала с датчика S6. После чего робот поднимается и включает датчик S6. Деталь, попав в бункер, движется за счет своей массы вниз и включает датчик S1. Как только появится сигнал с датчика S1, включается привод перемещения робота М10 и он перемещается до положения включения датчика S7. Процесс повторяется.
4. Разработка сети Петри
Таблица 1 – Соответствие датчиков обозначениям в сети Петри.
| Обозн. | Расположение | Обозн. РКС | Обозн. Петри | Адрес ЧПУ | Значение |
| S1 | На выход с бункера | а | S1 | 1001 | Готовая деталь вышла |
| S2 | Над бункером | в | S2 | 1002 | Робот над бункером |
| S3 | В крайнем левом положении | c | S3 | 1003 | Робот в крайнем левом положении |
| S4 | Над станком | d | S4 | 1004 | Робот над станком |
| S5 | На роботе | e | S5 | 1005 | Робот повернут на 90 град |
| S6 | На захвате робота | g | S7 | 1006 | Робот захватил деталь |
| S7 | В крайнем правом положении | h | S8 | 1007 | Робот в правом положении |
| S8 | Над зоной захвата детали | i | S9 | 1008 | Робот в зоне захвата детали |
| S9 | На передней бабке станка | j | S10 | 1009 | Деталь зажата на станке |
| S11 | На пиноли | l | S12 | 1010 | _ |
| S12 | На транспортере | m | S13 | 1011 | Деталь в зоне захвата |
| S13 | Над транспортером | n | S14 | 1012 | Робот над транспортером |
| S14 | Над станком | o | S15 | 1013 | Робот над станком |
| S15 | На станке | p | S16 | 1014 | Пиноль отведена |
| S16 | Над бункером | r | S17 | 1015 | Робот над бункером |
| SpM1 | На двигателе главного привода | s | S18 | 1016 | Двигатель гл. привода вкл. |
| SpM2 | На приводе подач | t | S19 | 1017 | Подача включена |
| S10 | В зоне зажима детали на станке | k | S11 | 1018 | Деталь в зоне станка |
| SpM3 | На приводе поперечных подач | u | S21 | 1019 | Вкл. поперечная подача |
| SpM4.1 | На приводе продольных подач | v | S22 | 1020 | Вкл. продольная подача |
| SpM4.2 | На приводе продольных подач | v | S22 | 1020 | _ |
| SpM5 | На приводе транспортера | w | S23 | 1021 | Транспортер включен |
| SpM6 | На механизме подъема робота | x | S24 | 1022 | Робот подн. / /опускается |
| SpM7 | На механизме поворота робота | y | S25 | 1023 | Робот поворачивается |
| SpM8 | На механизме передвижения пиноли | z | S26 | 1024 | Пиноль отвод./ подводится |
| SтM1 | В ЧПУ | q | S20 | 1025 | ЧПУвключена |
| SтM2 | В ЧПУ | f | S6 | 1026 | ЧПУотключена |
| М1 | Главный привод | A | Y1 | 1027 | |
| М2 | Привод подач | B | Y2 | 1028 | |
| М3 | Привод поперечных подач | C | Y3 | 1029 | |
| М4.1 | Привод продольных подач | D | Y4 | 1030 | |
| M4.2 | Привод продольных подач | E | Y5 | 1031 | |
| М5 | Привод транспортера | F | Y6 | 1032 | |
| М6 | Привод подъема робота | G | Y7 | 1033 | |
| М7 | Привод поворота робота | H | Y8 | 1034 | |
| М8 | Привод пиноли | I | Y9 | 1035 | |
| М9 | Привод зажима | J | Y10 | 1036 | |
| М10 | Привод перемещения | K | Y11 | 1037 |
На основе описания алгоритма строим сеть Петри.
Способ ее построения опишем на примере:
Рисунок 1 – Участок сети Петри.
На рисунке показан участок сети Петри а именно захват роботом детали.
Вершины графа в виде черточек и обозначенных "t" с последующим номером, называются переходами. Рi – позиция, в обозначении которых указывается от какого и до какого состояния происходит последующий переход. На переходах указывают состояния датчиков, которые позволяют произвести переход. В данном примере переход из позиции Р3 в позицию Р4 переходит по появлению сигнала с датчика S6, после чего привод Y10 отключается, т.е. происходит зажим детали. После построения сети Петри проверяем нет ли в ней "тупиковых" ситуаций. Сеть составлена так, что переход из одного состояния в другое имеет однозначные условия перехода, поэтому "тупиковых" ситуаций нет. В данной сети Петри в каждой ее позиции в любой момент времени может находиться не более одной точки. Следовательно сеть Петри является правильной.
4.1 Построение дерева иерархии
Построение дерева иерархии производим по следующему алгоритму: на верхнем уровне этого дерева находится автоматизированный комплекс, который обозначается Р0. На более низком уровне находятся устройства, составляющие АК, которые оберегаются Р1 … Р4. Ниже показывают операции, которые эти устройства производят и обозначают Р5 … Р12.
В схеме дерева иерархии приняты следующие обозначения:
Р0 – автоматизированный комплекс,
Р1 – станок,
Р2 – робот,
Р3 – транспортер,
Р4 – бункер,
Р5 – загрузка – выгрузка станка станочными механизмами,
Р6 – обработка детали,
Р7 – загрузка станка роботом,
Р8 – выгрузка станка роботом,
Р9 – подача детали к роботу,
Р10 – отвод детали,
Р11 – загрузка станка станочными механизмами,
Р12 – выгрузка станка станочными механизмами,
4.2 Построение сложной сети Петри и расчет дублеров
Из операций, описанных выше можно построить сложную сеть Петри в виде последовательно соединенных дублеров. Сложная сеть Петри состоит из дублеров di, номер которого соответствует позиции Pi дерева иерархии. Дублеры обозначаются двойным кружком. Сложная сеть Петри соответствует следующему алгоритму: