Автоматизированная информационная система программирования логики промышленных роботов для ООО "ВМЗ"
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
пределённых сигналов при выполнении условий. Условия представляют собой проверку соответствия ожидаемых значения определённых входов робота с фактическими, то есть условие считается выполненным, если пришедшее значение с входа соответствует ожидаемому. Эти условия объединены в шаги (этапы) программы. То есть каждый этап программы требует выполнение нескольких условий. По выполнению всех условий шага на заданные входа подаются сигналы заданные логикой. Поверка условий и других параметров шага происходит специальными функциями, они являются специфичными и стандартными, их описание не обязательно для формализации процессов программирования и проектирования системы.
Этапы программирования логики отображены ниже на рисунке 4.
Рисунок 4 - Существующая технология написания программы логики
Процесс определения логики программы является достаточно ёмким, его формализация представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Процесс описания логики программы
Процесс определения входов/выходов представляет собой определение физических сигналов, которые приходят на робота, их структуризацию: объявление входных/выходных модулей (адрес и разрядность модулей) в файле конфигурации входов/выходов (iosys.ini).
Описание входов/выходов в конфигурационном файле представляет собой именование используемых входов/выходов и создание групп.
Определение количества шагов (этапов) программы и количества условий каждого шага зависит непосредственно от решаемой задачи.
Матрица условий представляет собой таблицу (см.рис. 6).
Рисунок 6 - Матрица условий
После определения условий формируется несколько программных файлов:
io_init - файл условий и выходных сигналов.
io_update - файл обновления значений входов, определённых в условиях.
После программирования логики все необходимые файлы загружаются в робот, и производится изменение конфигурационного файла config.src (добавляются все необходимые переменные, структуры, имена входов/выходов).
Далее происходит отладка программы по представленной выше схеме.
Выявление недостатков существующей технологии и поиск путей решения проблем
Существующая технология имеет существенные недостатки.
1.На этапе разработки программы программист составляет матрицу условий для удобного и понятного программирования. После составления матрицы условий программист составляет файлы программы. При отладке программы условия меняются, и фактические параметры программы не соответствуют составленной матрице. Это сильно затрудняет дальнейшую модернизацию программы, так как сложно разобраться в логике программы по коду. Также это способствует возникновению человеческих ошибок при модернизации, так как невозможно предугадать последствия сигналов, не видя полный алгоритм процесса работы робота (матрицы условий по всем шагам).
Эти проблемы значительно увеличивают время модернизации и отладки, а также влечёт за собой потери от поломок оснастки и брака в результате неправильной работы роботов.
2.Написание кода вручную влечёт за собой увеличение количества ошибок (опечатки) и время написания.
Увеличение времени написания и отладки программы способствует невыполнению проекта в поставленные сроки, что в свою очередь влечёт штрафные санкции или работу программистов в усиленном режиме.
3.Человеческие ошибки и невозможность быстро изменить (проанализировать) технологию в режиме offline приводит к частым сбоям программы на производстве. Это влечёт частое присутствие программиста на технологической операции производства для отладки кода в режиме online. Это занимает много рабочего времени программиста и отнимает возможность заниматься новыми проектами, изучением новых технологий, исследовательской деятельностью, что тормозит развитие отдела и производства в целом.
Существует несколько путей решения проблем автоматизации:
разработать систему с нуля. Такой подход применяется, если не существует аналогов необходимой системы, или аналоги существуют, но сильно расходятся с требованиями к функционалу, стоимости и другим параметрам.
внедрить аналог нужной системы. Такой подход применяется, если уже существует система (коробочный продукт), которая очень близка по функционалу и другим требованиям к требованиям разрабатываемой системы.
дописать имеющуюся систему до требуемого функционала. Такой подход используется в случае, если существует система, функционал которой удовлетворяет всем требованиям, кроме каких-то нескольких функций. Этот подход целесообразно применять, если существующая система не велика по стоимости, и затраты на приобретение и доработку этой системы не больше затрат, необходимых на решение проблемы с помощью первых двух подходов.
Для описанной выше проблемы единственным возможным путём решения является разработать систему с нуля, так как аналогов системы не существует.
Обоснование требований к разрабатываемой автоматизированной системе
Система программирования логики промышленных роботов предназначена для ускорения процесса программирования промышленных роботов, снижения трудоёмкости и ошибок программирования.
Система программирования логики создаётся с целью:
обеспечения удобного написания логических программ промышленных роботов;
снижения трудоёмкости и времени написания программ
обеспечения возможности просм