Системы управления транспортно-накопительными системами

В общем случае они имеют иерархическую структуру обработки информационных потоков, состоящую из нижнего и верхнего уров­ней.

Нижний уровень системы управления АТНС включает локаль­ные устройства автоматизации и управления транспортным обору­дованием, штабелерами и транспортными роботами. На этом уровне обеспечивается:

— управление приводами транспортных систем;

— точное позиционирование транспорта у рабочего места;

— останов транспорта при аварийных ситуациях с подачей соот­ветствующего сигнала;

— загрузка и разгрузка накопителей;

— выработка и передача сигнала для контроля и диагностики. Верхний уровень системы управление АТНС реализуется систе­мой управления ГАП и осуществляет:

— задание маршрутов движения транспорта (адресование);

— контроль и диагностику неисправностей;

— учет движения груза.

К устройствам управления и автоматизации нижнего уровни предъявляются следующие требования: полная автоматизация транс­портного процесса, сопряжение с системой управления верхнего уровня, гибкость и адаптируемость к изменению транспортных потоков, модульность построения, высокая надежность устройств автоматики (наработка на отказ не менее 5000 ч), наличие на выходе унифицированного сигнала, активный и выносной контроль правильности работы.

В комплекс технических средств системы управления нижнего уровня обычно входят датчики, предназначенные для определения наличия или отсутствия груза, а также датчики: положения транспорта, уровней для накопительных систем, усилий, безопасности (контактные и бесконтактные); емкостные, индукционные, тензомет-рические, фотоэлектрические и другие измерительные приборы;

микроЭВМ. Использование микроЭВМ позволяет реализовать логи­ческие функции управления (адресование, блокировку, переключе­ние режимов работы приводов, управление приводами) не аппа­ратным, а программным путем. МикроЭВМ обеспечивает связь с верхним уровнем управления и придает системе гибкость и мо­дульность. Связь микроЭВМ с датчиками и исполнительными ме­ханизмами осуществляется с помощью устройства ввода—вывода.

Система автоматического контроля и диагностики работы АТНС предназначается для обеспечения бесперебойного функционирования оборудования грузопереработки и его эксплуатационной надежности путем оперативного обнаружения критических и аварийных ситуаций (выхода оборудования из строя, разладки системы управления или отдельных ее элементов).

Система контроля и диагностики осуществляет сбор информа­ции о состоянии наиболее ответственных узлов АТНС и элементов системы управления, обрабатывает эту информацию по заданному алгоритму, принимает решения о возможности дальнейшего функ­ционирования составляющих элементов АТНС и выводит инфор­мацию о неисправностях на пульт управления и индикации. Сис­тема функционирует в режимах диагностирования начального со­стояния АТНС и систем управления, тестовой диагностики и диа­гностирования текущего состояния оборудования АТНС [5].

В режиме диагностирования начального состоя­ния оборудования АТНС и систем управления опре­деляется готовность всего комплекса оборудования к началу ра­боты. В этом режиме производится контроль цепей электропитания и управления, исходного состояния отдельных узлов АТНС, правильности исходных сигналов от датчиков положения и адресации. Диагностирование проводится в начале каждого рабочего дня перед пуском транспортно-накопительного комплекса ГАП.Задачами режима тестовой диагностики являются проверка работоспособности основных составляющих АТНС при воздействии на них тестовых программ, а также профилактическое выявление неисправных узлов системы, параметры которых близки к отказу. Программа включает контроль за прохождением технологических команд на элементы АТНС с измерением уровня ответ­ных сигналов и проверкой последовательности и времени их по­лучения. В результате отработки тестовой программы на пульте оператора высвечиваются номера узлов подсистем, режимы которых не соответствуют задаваемым значениям по критериям работоспо­собности и прогнозирования. Данная проверка проводится перед началом работы комплекса после диагностики его состояния.

Рис. 2 37. Фрагмент производства с автоматической транспортно -накопительной сис­темой:

/ - склад автоматический стеллажный, 2 - накопитель приводной с опускной секцией, 3 - робот промышленный универсальный, 4 - робот транспортный, 5 - накопитель двухручьевои с шаговой подачей, 6 — станок токарный

В режиме диагностирования текущего состояния оборудования АТНС контролируется правильность выполнения управляющих программ в наиболее информативных узловых точках. В память диагностического устройства вводится программа, содер­жащая информацию о заданных состояниях оборудования системы и элементах системы управления, соответствующих каждому шагу

управления. В момент перехода к следующему шагу происходит сравнение текущих и заданных параметров с одновременным изме­рением времени отработки данного шага. Если сигнал перехода к следующему шагу поступил вовремя, то анализируется состояние элементов системы и принимается решение о соответствии теку­щего набора параметров норме.

На рис. 2.37 представлен фрагмент производства, включающий комплекс различных средств АТНС, позволяющий оптимально орга­низовать грузопотоки с выходом на автоматический склад.

Управление транспортной системой идет, как было сказано выше, при помощи локальной микропроцессорной системы; возникающие при этом задачи решаются следующим образом.

1. Выбор принципа управления. Существует три вида организации управления движением: зонное (секционное), сенсорное, комбинированное. При зонном управлении все рабочее пространство транспортной сети разбивается на зоны. В зоне может находиться только одна тележка. Принцип работы сенсорного управления заключается в следующем: как только датчики движущейся тележки обнаружат перед собой другую тележку, они дают команду на останов своей тележки. Достоинства данного способа - возможность соблюдения коротких дистанций и отсутствие фиксированных пунктов останова. Комбинированное управление включает лучшие качества зонного и сенсорного управления. При этом виде управления снижается вероятность столкновения тележек, а, следовательно, выше безопасность и надежность всей транспортной системы.

2.Текущее положение определяется по разному.

2.1. По специальным отметкам, наносимых на оборудование;

2.2. По датчикам, расположенным вдоль трассы;

2.3. По пеленгация трех источников радиосигнала.

Поскольку координаты источников известны, по углу пеленга методом триангуляции можно определить текущие координаты; Недостатком этого способа являются относительно большие размеры пеленгаторов и их значительное энергопотребление, что в условиях аккумуляторного питания весьма существенно;

2.4. Следующий способ используется в глобальных измерительных системах. Используются четыре спутника, координаты которых известны. Эти спутники кодируют специальным образом сигнал и транслируют в эфир. По закодированному сигналу можно определить время его формирования, координаты его источника. Приемник оснащен часами. По времени прихода сигнала и времени его формирования определяется расстояние до источника. Далее по четырем известным совокупностям координат источников и по четырем расстояниям до них определяется точное положение объекта на планете. В нашей системе необходимо три источника, поскольку тележка перемещается по плоскости. Но, несмотря на такое упрощение, этот способ обладает недостатками: точная синхронизация работы часов приемников и излучателей; относительно малое время распространения сигнала, а, следовательно - возможные большие погрешности; сложность определения такта излучения сигналов.

3. Проверка наличия груза на платформе. Задача решается установкой концевых переключателей (кнопок) на месте расположения тары или фотооптических систем (источник-приемник). Концевые переключатели имеют недостаток - небольшой запас механической прочности, а, следовательно, и надежности. Фотооптическая система имеет большое энергопотребление. Но эта проблема может решаться путем квантования времени опроса.

4. Наличие препятствия. Определяется системой датчиков технического зрения. Отличия в уже существующих системах заключается в применении различных типов датчиков технического зрения. Начиная от датчиков, основанных на методах триангуляции и подсветки и заканчивая использованием видеокамер.

5. Связь центральной и локальной систем управления осуществляется:

- с помощью электрического кабеля, проложенного по трассе, в течение всего процесса движения;

- с помощью электрического кабеля, проложенного по трассе, в контрольных точках;

- с помощью радиомодемов.