Разработка автоматизированного технологического процесса

Рисунок 3.1 - Структурная схема технологического процесса

В соответствии с данной схемой составим алгоритм модели.

Данный алгоритм содержит следующие блоки:

Все блоки записываются с первой позиции строки, сначала идет имя блока, а затем, через запятую, параметры. В записи параметров не должно быть пробелов. Если какой-то параметр в блоке отсутствует (задается по умолчанию), то соответствующая ему запятая остается (если это не последний параметр). Если в первой позиции строки стоит символ *,то эта строка с комментарием.

Опишем параметры некоторых блоков:

а). GENERATE A,B,C,D,E,F

Создает транзакты через определенные интервалы времени.

A - средний интервал времени между появлениями транзактов.

B - 1) если число, то это половина поля, в котором равномерно распределено значение интервала между появлениями транзактов [A-B,A+B];

2) если функция, то для определения интервала значение A умножается на значение функции.

C - момент времени появления первого транзакта.

D - предельное количество транзактов.

E - величина приоритета транзакта.

F - число параметров у транзакта и их тип (PB-байтовый целый, PH-полусловный целый, PF-полнословный целый, PL-с плавающей запятой).

б). TERMINATE A

Уничтожает транзакты из модели и уменьшает значение счетчика завершения на A единиц. Работа модели завершится, если счетчик завершения станет меньше или равен нулю. Если параметр A отсутствует, то блок просто уничтожает транзакты.

в). SEIZE A

Если прибор с именем A свободен, то транзакт занимает его (переводит в состояние "занято"), если нет, то ставится в очередь к нему. Именем прибора может быть числовой номер или последовательность от 3 до 5 символов.

г). RELEASE A

Транзакт освобождает прибор с именем A, т.е. переводит его в состояние "свободно".

д). ADVANCE A,B

Задерживает обработку транзакта данным процессом и планирует время начала следующего этапа обработки.

A - среднее время задержки.

B - имеет тот же смысл, что и для GENERATE.

е). QUEUE A

Собирает статистику о входе транзакта в очередь с именем A.

ж). DEPART A

Собирает статистику о выходе транзакта из очереди с именем A.

Разработанный алгоритм представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Блок-схема алгоритма работы программы

3.2 Разработка программы для моделирования технологического процесса с помощью языка GPSS

Теперь задача моделирования состоит в создании машинной модели на ЭВМ, которая позволит изучить поведение системы в течение времени моделирования. Иначе говоря, нужно реализовать построенную блок-схему на ЭВМ, используя блоки и операторы языка GPSS.

Так как работа модели связана с последовательным возникновением событий, то вполне естественно использовать понятие "Таймер Модельного Времени" в качестве одного из элементов модели системы. Для этого вводят специальную переменную и используют ее для фиксации текущего времени работы модели.

Когда начинается моделирование, таймер модельного времени обычно устанавливают на нулевое значение. Разработчик сам решает вопрос о том, какое значение реального времени принять за точку отсчета. Например, началу отсчета может соответствовать 8 ч. утра первого моделируемого дня. Разработчик также должен решить вопрос о выборе величины единицы времени. Единицей времени может быть 1 с, 5 с, 1 мин, 20 мин или 1 ч. Когда единица времени выбрана, все значения времени, получаемые при моделировании или входящие в модель, должны быть выражены через эту единицу.

На практике значения модельного времени должны быть достаточно малыми по сравнению с реальными промежутками времени, протекающими в моделируемой системе. В данной системе обычно выбирают единицу времени, равную 1 мин.

Если при моделировании некоторой системы при текущем значении модельного времени ее состояние изменилось, то нужно увеличить значение таймера. Чтобы определить, на какую величину должно быть увеличено значение таймера, используют один из двух методов:

1.Концепция фиксированного приращения значений таймера.

При таком подходе увеличивают значение таймера ровно на одну единицу времени.

Затем нужно проверить состояния системы и определить те из запланированных событий, которые должны произойти при новом значении таймера. Если таковые имеются, то необходимо выполнить операции, реализующие соответствующие события, снова изменить значение таймера на одну единицу времени и т.д. Если проверка покажет, что для нового значения таймера не запланировано ни одного события, то произойдет передвижение таймера непосредственно к следующему значению.

2.Концепция переменного приращения значений таймера.

В этом случае условием, вызывающем приращение таймера, является наступление времени "близкого события". Близкое событие - это то событие, возникновение которого запланировано на момент времени, равный следующему ближайшему значению таймера модельного времени. Колебания приращения таймера от случая к случаю объясняют выражение " переменное приращение времени".

Обычно после какого-то момента времени наступает необходимость прекратить моделирование. Например, нужно предотвратить приход новых заявок в систему, но обслуживание надо продолжать до освобождения системы. Одним из способов является введение в модель основного псевдособытия, называемого "завершением моделирования". Тогда одной из функций модели будет планирование этого события. Момент времени, наступление которого должно вызвать остановку моделирования, задается обычно в виде числа. Т.е., в процессе моделирования нужно проверять, является ли событие "завершение моделирования" следующим событием. Если "да", то в таймере устанавливается значение времени конца моделирования, а управление передается процедуре, которая отрабатывает завершение моделирования.

Исходными данными для разработки программы являются интервалы времени, через которые ЭРЭ поступают на первый блок, время обработки на каждом блоке и время моделирования, в течении которого необходимо изучить поведение системы. Разработанная программа представлена ниже.

simulate 1

generate 693,34.65

queue cher1

seize B1

depart cher1

advance 99.6,4.98

release B1

queue cher2

seize B2

depart cher2

advance 75,3.75

release B2

queue cher3

seize B3

depart cher3

advance 450,22.5

release B3

queue cher4

seize B4

depart cher4

advance 300,18

release B4

queue cher5

seize B5

depart cher5

advance 600,30

release B5

queue cher6

seize B6

depart cher6

advance 248.4,12.42

release B6

queue cher7

seize B7

depart cher7

advance 225,11.25

release B7

queue cher8

seize B8

depart cher8

advance 248.4,12.42

release B8

queue cher9

seize B9

depart cher9

advance 36,1.8

release B9

queue cher10

seize B10

depart cher10

advance 42,2.1

release B10

queue cher11

seize B11

depart cher11

advance 78,3.9

release B11

queue cher12

seize B12

depart cher12

advance 49.8,2.49

release B12

terminate

generate 7200

terminate 1

start 1,,,1

Результат выполнения программы представлен в приложении А.

Из полученных результатов видим, что за одну рабочую смену будет изготовлено 6 изделий. При этом ни на одном из участков не создается очередь, но в то же время на пяти участках не завершился технологический процесс изготовления прибора. Полученные величины коэффициента загрузки оборудования и времени обработки на каждом участке при моделировании с небольшими отклонениями соответствуют рассчитанным в технологической части данного дипломного проекта.

Подводя итоги, делаем вывод, что технологический процесс разработан правильно.

Выводы

В ходе выполнения комплексного дипломного проекта была разработана конструкция усилителя низкой частоты. При этом учитывались все требования технического задания и соответствующих нормативных документов.

В первом разделе дипломного проекта были проанализированы исходные данные, выбран тип производства, стадию разработки технологичной документации, вид технологического процесса по организации производства.

Выбрали типовой технологический процесс, на основании которого сформировали ТП сборки ПП.

Во втором разделе КП была рассчитана и построена схема модели «жесткий вывод - отверстие печатной платы». Разработано захватное устройство.

В третьем разделе была разработана структурная схема и алгоритм моделирования, на основании которых с помощью языка GPSS смоделировали технологический процесс изготовления устройства.

Перечень ссылок

1 ГОСТ 3.1102-99 ”Стадии разработки и виды документов”.

2 ГОСТ 3.1109-02 ”Термины и определения основных понятий”.

3 Технология и автоматизация производства РЭА: Учебник для вузов/Под ред. А.П.Достанко.-М.:Радио и связь, 1999.

4 Технология производства ЭВМ - Достанко А.П. и др.:Учеб.-Мн.:Высшая школа, 2004.

5 Технологічне оснащення виробництва електронних обчислювальних засобів: Навч. Посібник/М.С.Макурін.-Харків: ХТУРЕ,2006.

6 Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах/А.В.Егунов, Б.Л.Жожомани, В.Г.Журавский, В.В.Жуков; под ред. В.Г.Журавского. -М.:Радио и связь,1988.

7 Гибкая автоматизация производства РЭА с применением микропроцессоров и роботов. - Ю.В. Иванов, Н.А. Лакота; -М.:Радио и связь,1988.

8 Автоматизация проектирования и производства /под ред. Н.П. Меткина;-М.:Радио и связь,1986.

9 Промышленные роботы; Справочник/ Ю.Г. Козырев; - М.: «Машиностроение», 1983.