Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Automatyzacja procesów produkcji Wprowadzenie Zmianę, modyfikowanie, absorpcję nowych procesów wytwórczych konfrontujemy z potokowymi, uporządkowanymi,

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Automatyzacja procesów produkcji Wprowadzenie Zmianę, modyfikowanie, absorpcję nowych procesów wytwórczych konfrontujemy z potokowymi, uporządkowanymi,"— Zapis prezentacji:

1 Automatyzacja procesów produkcji Wprowadzenie Zmianę, modyfikowanie, absorpcję nowych procesów wytwórczych konfrontujemy z potokowymi, uporządkowanymi, powtarzalnymi systemami wydajnej produkcji Automatyzacja systemów produkcji jest odpowiedzią na problemy zmienności, modyfikowalności procesów wytwórczych Sterowanie programowane jest metodą automatyzacji przy założeniu, że wystarczą zależności przyczynowo – skutkowe w modyfikowaniu, absorpcji nowych procesów przez system wydajnej produkcji

2 Automatyzacja procesów wytwórczych, produkcyjnych Konspekt 1.Procesy wytwórcze, produkcyjne 2.Organizacja, dziedziny działalności przedsiębiorstwa 3.Uwarunkowania automatyzacji procesów wytwórczych, produkcyjnych 4.Sterowanie programowane w automatyzacji systemów produkcyjnych 5.Model sprzężenia zwrotnego w sterowaniu 6.Analiza i identyfikacja procesów 7.Modelowanie sterowania

3 Procesy wytwórcze, produkcyjne Procesy wytwórcze, produkcyjne to oddziaływanie na substancje, przedmioty, wykorzystując przepływy energii, zmieniające stan substancji, przedmiotu w sposób mierzalny i obserwowalny Wyjście procesów wytwórczych, produkcyjnych to produkty, wyroby, materiały, przedmioty, artefakty itd. Zakładamy, że procesy wytwórcze są podatne na stymulację przepływami energii

4 Procesy wytwórcze w przedsiębiorstwie

5 Proces produkcyjny – model przepływowy Wytw arzan ie produ ktu Produkt En er gi a Materiał podstawowy Przetwar zanie materiału działanie Energia

6 Organizacja przedsiębiorstwa nadbudową procesów produkcyjnych Proces produkcyjny Materiały, komponenty Sterowanie procesem produkcji Wyroby, komponenty Organizacja kierująca procesem produkcji Planowanie i kontrola produkcji wyrobów i potrzeb materiałowych Zamówienia na wyroby Plany Raporty Zamówienia materiały, komp.

7 Komunikacja przedsiębiorstwa z otoczeniem

8 Przedsiębiorstwo - struktura organizacyjna

9 Dziedzinowy model przedsiębiorstwa

10 Sieć przedsiębiorstw w realizacji procesów produkcji Przetwarzanie surowców Planowanie w przedsiębiorstwie 1 Przetwarzanie surowców Planowanie w przedsiębiorstwie 2 Produkcja komponentów Planowanie w przedsiębiorstwie 3 Komponenty Surowce

11 Uwarunkowania automatyzacji procesów wytwórczych, produkcyjnych Automatyzacja to dowolne efekty wyjściowe osiągnięte przez cykliczne, powtarzalne procesy wytwórcze, produkcyjne Uwarunkowania automatyzacji: –Procesy wytwórcze, produkcyjne są uporządkowane, skończone, dają powtarzalne efekty –Procesy wytwórcze, produkcyjne są realizowane w systemach produkcyjnych –Substancje, materiały, energia, czas, informacja systemu produkcyjnego są ograniczone

12 Sterowanie programowane w automatyzacji systemów produkcyjnych Automatyzacja konfrontuje strukturę, właściwości produktów, wyrobów z powtarzalnymi, cyklicznymi, uporządkowanymi działaniami powodującymi przepływy informacji, energii, substancji Sterowanie programowane jest rozwiązaniem problemu konfrontacji produktów, wyrobów z przepływami informacji, energii, substancji Sterowanie programowane stymulując powtarzalnymi, cyklicznymi, uporządkowanymi działaniami powoduje, że produkty, wyroby osiągają żądane właściwości

13 Model sprzężenia zwrotnego System sterowania zawiera sterowanie, obiekt oraz elementy zapewniające obserwację i pomiary stanu obiektu, oddziaływanie na obiekt, przepływy informacji, przepływy substancji, przedmiotów, energii Sprzężenie zwrotne to stymulacja procesów przez sterowanie zależnie od identyfikacji efektów osiągniętych przez procesy Sterowanie Procesy stymulacja identyfikacja Zadane Stan

14 Sprzężenie zwrotne w sterowaniu programowanym Dyskretna skala czasu (zdarzeniowa) Identyfikacja zależności przyczynowo - skutkowych w procesach produkcyjnych, wytwarzania Sprzężenie zwrotne zdarzeniowo – decyzyjny system realizacją sterowania programowanego zdarzeniowo – decyzyjne sterowanie procesy przyczyny skutki wejście efekty

15 Dyskretna skala czasu (zdarzeniowa) Dyskretne diagramy czasowe Diagram blokowy Przyczyna Skutek Przyczyna Skutek T1 T2

16 Dyskretna skala czasu (zdarzeniowa) Procesy Proces 1 Proces 2 Proces 3 T1T1 T2T2 T3T3 T4T4 T5T5 T6T6 Procesy Proces 1 Proces 2 Proces 3 T1T1 T2T2 T3T3 T4T4 T5T5 T6T6 T i - dyskretna zmienna czasu

17 Identyfikacja zależności przyczynowo - skutkowych w procesach produkcyjnych Odwzorowanie zachowania obiektu przez pomiar –wynik pomiaru wielkości fizycznej, chemicznej jest liczbą –wynik obserwacji zachowania jest komunikatem wyrażanym liczbą oraz tekstem –liczby, teksty są skończone –ilość pomiarów, obserwacji jest skończona Symbol identyfikujący pomiar lub obserwację jest nazywany zmienną procesową Przykłady zmiennej procesowej będącej wynikiem obserwacji: –obserwujemy stan ciepłoty w pomieszczeniu –zakładamy, że wynik obserwacji jest zbiorem komunikatów: {zimno, chłodno, normalnie, ciepło, gorąco} –zmienną procesową nazywamy ciepłota

18 Sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym – regulator temperatury Dozowanie przepływu energii Obszar oddziaływania procesów fizycznych na otoczenie Proces zamiany energii elektrycznej w cieplną Energi a elektry czna Regulator Porównanie temperatury w obszarze ogrzewania z temperaturą zadaną Temperatura zadana Pomiar temper atury

19 System sterowania programowanego ze sprzężeniem zwrotnym Sterowanie, interpretacja programu Układ wykonawczy Obszar oddziaływania Proces 1 Proces N Proces 2 Skutki oddziaływania – zdarzenia Układ odczytu programu Pamięć programu Zdarzenia, które determinują odczyt programu Odczyt Zapis Wymuszenie oddziaływań – sterowania Zdarzenia zadane

20 Analiza i identyfikacja procesów Metoda linearna, opisowa: obserwacja zachowania procesów, analiza zależności przyczynowo – skutkowych, formułowanie opisu linearnego, Metoda strukturalna: –przyporządkowanie do przyczyn i skutków odpowiednio zmiennych procesowych wejściowych i wyjściowych, –wektor wejścia lub złożone wyrażenie logiczne na wejściowych zmiennych procesowych wyraża przyczyny –wektor wyjścia lub złożone wyrażenie logiczne na wyjściowych zmiennych procesowych wyraża skutki –wyrażenia strukturalne (diagram, instrukcje programu, graf, sieć znakowana)

21 Diagram blokowo – decyzyjny metodą strukturalną identyfikacji zależności Diagram blokowo – decyzyjny jest modelem zależności przyczynowo – skutkowe przy założeniach: –Obserwowanym procesom można przyporządkować symbole (bloi, decyzje) –Reguły łączenia symboli Wyłączony środek dla symbolu decyzja Jednoznaczne wyjście i etykiety dla symboli input, output, pamięć –Symbol strukturalny wprowadza podział diagramu na rozłączne diagramy Diagram blokowo - decyzyjny posiada jednoznaczną interpretację (modeluje skończoną ilość zależności przyczynowo – skutkowych) Diagram blokowy - decyzyjne jest programem, który przez mechaniczną interpretację stymuluje procesy (produkcyjne)

22 Diagram blokowo – decyzyjny - definicja symboli INPUT OUTPUT = 0 INPUT = 0 X = 1 Tranzycja określająca sekwencję interpretacji symboli Start/stop Pobierz wartość zewnętrznej zmiennej procesowej Ustaw wartość zewnętrznej zmiennej procesowej Łącznik jeżeli stosujemy podział diagramu na arkusze Tranzycja zależnie od wartości wyrażenia logicznego Ustaw wartość wewnętrznej zmiennej procesowej (pamięć)

23 Diagram blokowo – decyzyjny w konfrontacji z procesami Interpretacj a diagramu Zmienne procesowe Zmienne proceowe procesy przyczyny skutki

24 Diagramy blokowo – decyzyjne, przykłady Start Diagram realizuj proces P P = realizuj Stop Sterowanie wyjście: P Start Diagram zakończ proces P P = zakończ Stop Sterowanie wyjście: P

25 Diagramy blokowo – decyzyjne, przykłady Start Diagram jeżeli zdarzenie S to realizuj proces P P = realizuj Stop Wejście: S Diagram jeżeli zdarzenie K to zakończ proces P Jeżeli S Wyjście: P Start P = zakończ Stop Wejście: K Jeżeli K Wyjście: P NIE TAK

26 Diagramy blokowo – decyzyjne, przykłady Start Diagram jeżeli zdarzenie S to realizuj lub zakończ proces P P = realizuj Stop Wejście: S Jeżeli S Wyjście: P NIE TAK P = zakończ

27 Mechaniczna interpretacja diagramu blokowo - decyzyjnego (programu) Mechaniczna interpretacja diagramu blokowego jest realizowana przez kompilację i program wykonywalny na sterownik programowany, który posiada pamięć i procesor programu Wejście sterownika programowanego to sygnały stanowiące pomiar zachowania procesów (wejściowe zmienne procesowe) Wyjście sterownika programowanego to sygnały stymulujące procesy za pośrednictwem układów wykonawczych (wyjściowe zmienne procesowe) Zmienne procesowe są reprezentowane przez sygnały mechaniczne, elektryczne, chemiczne

28 Wyrażenia logiczne formalizacją decyzji Zmienne procesowe: X1, X2, X3,…P1, P2, P3,… Wartości zmiennych procesowych: logiczne: {true, false}, {0, 1}, {-1, 1} całkowite: { -N, …, -99, …, -1, 0, 1, …99, …N } rzeczywiste: {stały przecinek, zmienny przecinek} tekstowe: {a, b, c,…., w, z, …aa, bb, …aab,… aabc, …} Zdania logiczne proste: X1, X2 … typu logiczne P1 > P2, P1 = P2, (P4 – P3) > P1 gdzie P1, P2, P3, P4 dowolnego typu Symbole: > (porównanie), = (równość) są operatorami relacji Zdania logiczne złożone: L1 and L2, L1 or L2, (L3 or L2) and (L1 or L2 or L3) gdzie L1, L2, L3 to zdania logiczne proste Symbole and, or są operatorami logicznymi

29 Pomiary, sterowanie procesami – zmienne procesowe S2 P2 Urządzenia wykonawcze Urządzenia pomiarowe P1 P3 S1 S3 S1 S2 S3 P1 P2 P3 procesy sterowanie

30 procesy Sterownik programowany – powiązania z obiektem S1 S2 S3 P1 P2 P3 Sterownik – interpretacja diagramu decyzyjnego D1 D2 D3 procedury tranzycje decyzje

31 Sterowanie programowane w zastosowaniach Proces – automat, ekspres do napojów (struktura, elementy, zależności przyczynowo skutkowe) (zmienne procesowe) Program sterujący (wymuszenie zachowania procesu zależnie o jego stanu) INPUT OUTPUT Sterowanie procesem Pomiary stanu procesu 1. Automat – ekspres do napojów

32 Struktura systemu produkcyjnego Moduł kubka Podajnik pustego kubka Nalew napoju Wysównik kubka Moduł mieszanki Moduł grzewczy Kawa – fusy Cukier Mleko - proszek Herbata - esencja Dopływ wody grzałka Moduł dopływu substancji i dopływ enrg. Moduł komunikacyjny -Wyświetlacz - przyciski - monety

33 Zmienne procesowe (definicje) Moduł kubka Podajnik pustego kubka ( y1 ) Podajnik ( x1 ) Nalew napoju (y2) Wysównik kubka (y3) Moduł mieszanki Moduł grzewczy Kawa – fusy (x4) (y6) Cukier (x5) (y7) Mleko - proszek (x6) (y8) Herbata – esencja (x7) (y9) Dopływ wody (x3)(y4) Grzałka (x2)(y5) Moduł dopływu substancji i dopływ enrg. (e) Moduł komunikacyjny -Wyświetlacz (w) - przyciski (p) - monety (m) w – sterowanie wyświetlaczem, teksty o długości do 50 znaków, p – przyciski {k, h, c, m, cancel} m { 1, 2, 5 }

34 Opis zachowania procesu, zależności przyczynowo skutkowe cz. 1 Sprawdź czy ekspres operatywny (e) Sprawdź substancje (…) Wyświetl napis wrzuć monetę (w) Oczekiwanie na monetę (…) Weryfikacja wrzuconej monety (..) Jeżeli nie poprawna (m) to wyrzuć i napisz error Jeżeli poprawna (m) to czekaj na przyciski (p) Analizuj przyciski (p) Możliwe żądania napoju: kawa, herbata, mieszane z cukrem i mlekiem Po ustaleniu napoju – wyprodukowanie napoju

35 Napój nr 1: kawa Nr 2: kawa z cukrem Nr 3: kawa z cukrem i mlekiem Nr 4: herbata Nr 5: herbata z cukrem Nr 6: herbata z cukrem i mlekiem Opis zachowania procesu, zależności przyczynowo skutkowe cz. 2

36 Napój nr 1 Sprawdź kubek na podajniku (), jeżeli nie to error Sprawdź wodę (), jeżeli nie to error Sprawdź fusy (), jeżeli nie to error Włącz grzanie wody () czekaj na gotowość () Podaj fusy (y6) na podajnik Włącz impulsowo (y4) dopływ wody do podajnika Nalew napoju (y3) Wysów kubka (y2) Napis (w) kawa gotowa Opis zachowania procesu, zależności przyczynowo skutkowe cz. 3

37 Diagram włącz/wyłącz system sterowania start ON PROCEDURA sterowania stop

38 Start KAWA WODA KAWA and WODA Stop SIZE SIZE = mała SIZE = średnia M1 S1 D1 Stop

39 Start Podajnik = mały kubek Podajnik = mała porcja kawy Czajnik = mała porcja wody Zasilanie Czajnika = włącz Temperatura czajnika Temperatura czajnika > 95 Podajnik = porcja wody z czajnika Procedura M1 Zasilanie Czajnika = wyłącz Stop

40 Napęd Poziom 1 Poziom 2 Poziom 3 S1 Sterowanie S1: 0 - stop 1 - w dół 2 - w górę Pp Winda Pomiar Pp: 0 – w trakcie jazdy 1 – na wysokości poziomu Pomiar Pz: 0 - w trakcie jazdy 1 – winda na poziomie 1 Pomiar Pn: 0 – NOP 1 – 1 poziom 2 – 2 poziom 3 – 3 poziom Pz Pn 2. Winda obsługująca trzy poziomy

41 Start Pz Pz = 1 S1 = 1 S1 = 0 Pn Licznik = 0 Licznik = Pn Stop S1 = 1 Pp Licznik = Licznik + Pp S1 = 0 Winda

42 System System jest strukturą postaci: [ X, Y, S, R, M, r0] Gdzie: X, Y zbiory wejść i wyjść postaci: {x1, x2, x3, … xn}, {y1, y2, y3, …ym} S jest zbiorem stanów (pamięci) postaci: {s1, s2, s3, …sj} R jest podzbiorem relacji określonej na iloczynie kartezjańskim postaci: X × Y × S, który zawiera relację r0 (początkową) M jest funkcją pamięci systemu (programem) postaci: S (t + 1) X × Y × S (t + 0)

43 1.1 Automatyzacja Przedstaw definicję automatyzacji procesów wytwórczych W oparciu o definicję automatyzacji wyjaśnij zastosowanie sprzężenia zwrotnego w sterowaniu (model systemu sterowania)

44 1.2.a Diagramy blokowe Dany jest diagram blokowy. Wejście diagramu to zmienne X1, X2, X3. Wyjście diagramu to zmienne Y2, Y3, Y4. Podaj wartości zmiennych wyjściowych dla następujących zmiennych wejściowych: A) X1 = 5, X2 = 10, X3 = 20 B) X1 = 20, X2 = 10, X3 = 5 C) X1 = 5, X2 = 30, X3 = 20

45 1.2.b Diagramy blokowe Start X1 X2 X3 X1 > X2 X1 > X3 Tak Y1 = Y1 + 1 Y1 = 1 Y4 = Y1 + 1 Tak Y2 = X3 X2 > X3 Y3 = X2Y4 = Y1 Stop Tak

46 1.3 Zastosowania automatyzacji Przedstaw opis procesu automatyzacji małego sklepu przy założeniach: –Sklep posiada jedną półkę z towarami –Do sklepu może wejść tylko jeden klient z koszykiem i wybrać towary z półki –Klient wychodzi przez kasę, gdzie płaci za towary

47 4. A) X1 = 5, X2 = 10, X3 = 20 B) X1 = 20, X2 = 10, X3 = 5 C) X1 = 5, X2 = 30, X3 = 20 A) Y2 = 20, Y3 = U, Y4 = 1 B) Y2 = U, Y3 = 10, Y4 = 3 C) Y2 = 20, Y3 = 30, Y4 = U

48 2. Diagramy blokowe Start X1 = 5 X2 = 10 X3 = 20 X1 > X2 X1 > X3 Tak Y1 = Y1 + 1 Y1 = 1 Y4 = Y1 + 1 Tak Y2 = X3 X2 > X3 Y3 = X2Y4 = Y1 Stop Tak

49 2. Diagramy blokowe Start X1 = 20 X2 = 10 X3 = 5 X1 > X2 X1 > X3 Tak Y1 = Y1 + 1 Y1 = 1 Y4 = Y1 + 1 Tak Y2 = X3 X2 > X3 Y3 = X2Y4 = Y1 Stop Tak

50 2. Diagramy blokowe Start X1 = 5 X2 = 30 X3 = 20 X1 > X2 X1 > X3 Tak Y1 = Y1 + 1 Y1 = 1 Y4 = Y1 + 1 Tak Y2 = X3 X2 > X3 Y3 = X2Y4 = Y1 Stop Tak

51 2.1 Automatyzacja Przedstaw definicję automatyzacji procesów wytwórczych W oparciu o definicję automatyzacji wyjaśnij zastosowanie sprzężenia zwrotnego w sterowaniu (model systemu sterowania)

52 2.2.a Diagramy blokowe Dany jest diagram blokowy. Wejście diagramu to zmienne X1, X2, X3. Wyjście diagramu to zmienne Y2, Y3, Y4. Podaj wartości zmiennych wyjściowych dla następujących zmiennych wejściowych: A) X1 = 5, X2 = 10, X3 = 20 B) X1 = 20, X2 = 10, X3 = 5 C) X1 = 5, X2 = 30, X3 = 20

53 2.2.b Diagramy blokowe Start X1 X2 X3 X1 > X2 X1 > X3 Tak Y4 = Y1 + 1 Y1 = 1 Y1 = Y1 + 1 Tak Y2 = X3 X2 > X3 Y3 = Y1Y4 = Y1 Stop Tak Y3 = Y1

54 2.3 Zastosowania automatyzacji Przedstaw opis procesu automatyzacji punktu rezerwacji biletów przy założeniach: –Punkt posiada jedną książkę rezerwacji –Do punktu rezerwacji może się ustawić kolejka klientów –Po potwierdzeniu rezerwacji klient może kupić bilety


Pobierz ppt "Automatyzacja procesów produkcji Wprowadzenie Zmianę, modyfikowanie, absorpcję nowych procesów wytwórczych konfrontujemy z potokowymi, uporządkowanymi,"

Podobne prezentacje


Reklamy Google