Bài giảng tự động hóa quá trình sản xuất FMS CIM chương 4 ths phạm thế minh

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Bài giảng Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Nội dung môn học BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất 4.1 Cấu trúc xử lý thông tin công nghiệp sản xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM 4.2 Thâu tóm liệu vận hành (BDE) 4.3 Phương pháp điều khiển gia công 4.4 Hệ thống đạo gia công 4.5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC) 4.6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Giới thiệu khái niệm BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh FMS: Flexible Manufacturing System Hệ thống sản xuất linh hoạt CIM: Computer Integrated Manufacturing Sản xuất tích hợp trợ giúp máy tính CAD: Computer Aided Design Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM: Computer Aided Manufacturing Sản xuất có trợ giúp máy tính CAP: Computer Aided Planning Lập kế hoạch có trợ giúp máy tính CAQ: Computer Aided Quality Control Kiểm tra chất lượng có trợ giúp máy tính PP&C: Production Planning and Control Lập kế hoạch sản xuất, vật tư, thời gian kiểm tra hệ thống sản xuất Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Mặt chức công ty sản xuất công nghiệp Dịch vụ Kế hoạch sản xuất Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Marketing Tiêu thụ Phát triển(C AE)/ Kết cấu (CA D) Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Đảm bảo chất lượn g (CAQ) Chuẩn bị công việc Chuẩn bị gia công Kế hoạch côn g việc Kế hoạch gia công (CAP) Vật liệu t hô Chi tiết g ia công từn g phần Điều khiể Kho Kiểm tra Gia công phần Mua sắm n gia côn Dòng thông tin kỹ thuật liên quan đến sản phẩm Dòng thông tin kỹ thuật liên quan đến nhiệm vụ g Bảo quản Lắp ráp Gia công C Điều khiể n cô Kế hoạch ng việc điều khiển sản xuất(CAP ) Vận tải AM Gửi đ i Kết Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Dòng thông tin (Điều khiển gia công) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Những dòng thông tin từ/tới việc điều khiển gia công Nhiệm vụ điều khiển gia công •Quản lý nhiệm vụ gia công Kế hoạch công việc, chương trình NC •Phân chia nhiệm vụ gia công Dữ liệu sửa chữa •Giám sát xưởng (Giám sát khu vực gia công) Nhiệm vụ sản xuất, đặt trước nơi sx thay đổi nhiệm vụ Dữ liệu sản xuất, cải tiến nhiệm vụ, đăng ký khả năng, lượng nguyên nhân phế phẩm, dao động vật liệu Thông báo chất lượng Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Số lượng nguyên nhân phế phẩm Dữ liệu tình trạng, cải tiến nhiệm vụ Nhiệm vụ lưu trữ Dữ liệu tình trạng, cải tiến nhiệm vụ thay đổi nguyên liệu, Yêu cầu công cụ, liệu sửa chữa Nhiệm vụ công việc Tình trạng bảo quản sửa chữa Đề nghị lịch bảo quản Dữ liệu tình trạng, cải tiến nhiệm vụ Nhiệm vụ vận tải Phân chia giải phóng hàng hóa, thông bảo vận tải Lĩnh vực kế toán Dữ liệu tiền công Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Thứ bậc mặt lãnh đạo sản xuất công nghiệp Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Kế hoạch sản xuất điều khiển sản xuất Mặt lãnh đạo chung Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Mặt đạo gia công Mặt đạo trình Kế hoạch sản xuất Kế hoạch chương trình sx Điều khiển sx cho nhiệm vụ gia công đặt hàng Nhiệm vụ gia công Sắp đặt nhiệm vụ Kế hoạch thời hạn suất Giám sát nhiệm vụ Phản hồi Trạm đạo gia công Điều khiển trình Điều khiển máy Mặt đạo máy gia công Kế hoạch sản lượng Quá trình xử lý gia công Điều khiển trình Điều khiển máy Điều khiển dòng vật liệu Trạm lưu Cổng thu thập liệu vận hành Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Thứ bậc xử lý thông tin BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải (trong việc quản lý nhiệm vụ) Th.s Phạm Thế Minh Kế hoạch sản xuất điều khiển sản xuất Lập kế hoạch, điều khiển giám sát trình sản xuất việc xử lý tới xuất xưởng sản lượng, thời hạn xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Sau kiểm tra liệu nguồn lực cần thiết cho trinh sản xuất ( vật liệu, phương tiện, nhân lực) để dùng hay không, giao nhiệm vụ cho phận điều khiển gia công Nhiệm vụ gia công Điều khiển gia công Phản hồi (Điều khiển phân xưởng, công nghệ đạo gia công) •Sự chênh lệch • Nhiệm vụ phân công hệ thống kế hoạch sx điều khiển sản xuất cho tế bào sản xuất/ tế bào lắp ráp/ hệ thống vận tải •Hoàn thành • Điều khiển giám sát phân phối •Tình trạng • Bù nhiễu Điều khiển số trực tiếp Thu nhận liệu vận hành Thực trạng trình Thông tin điều khiển Quá trình sản xuất (Gia công, lắp ráp, vận tải) Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Cấu trúc „truyền thống“ hệ thống tự động hóa Trường ĐH Giao thông Vận tải phò ng Th.s Phạm Thế Minh Máy đạo Mặt đạo gia công BUS độn gh óa Mặt điều khiển Tự Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Văn Mặt lãnh đạo Mặt đạo trình đạo máy gia công Mặt cảm biến/ Chấp hành Điểm tới điểm Điều khiển lưu khả trình BUS cảm biến/ chấp hành Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY hệ công nghệ tự động hóa Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Thế hệ thứ Thế hệ thứ Máy chủ Điều khiển lưu khả trình Cảm biến chấp hành ĐK lưu khả trình ĐK lưu khả trình Cảm biến chấp hành Cảm biến chấp hành Cảm biến chấp hành Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Máy chủ Thế hệ thứ Tự động hóa thông minh phân tán (Peer to Peer) Thế hệ thứ ĐK lưu khả trình Hệ thống thông tin Nhiệt độ Áp suất Hệ thống thông tin Áp suất Nhiệt độ Thấy van van Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất 4.1 Cấu trúc xử lý thông tin công nghiệp sản xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM 4.2 Thâu tóm liệu vận hành 4.3 Phương pháp điều khiển gia công 4.4 Hệ thống đạo gia công 4.5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC) 4.6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Chức hệ thống đạo gia công Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Quản lý nhiệm vụ, nhân •Thiết lập nhiệm vụ gia công BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh •Xác định nhân (quản lý thông tin nhân sự, nguồn gốc, lịch ca làm việc) •Nhiệm vụ gia công với vị trí khác •Xác định nhóm nhân (Sản phẩm khác nhau, thời hạn khác nhau, logic tổng hợp cho biến sản •Chỉ định chất lượng nhân phẩm) •Xác định lực nhân •Ưu tiên nhiệm vụ gia công •Mô tả dạng sơ đồ suất nhân (Quản •Thiết lập nhu cầu vật liệu, suất lý quỹ thời gian người, ca làm việc) Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Chức hệ thống đạo gia công BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Quản lý công cụ, vật liệu Th.s Phạm Thế Minh •Quản lý liệu nguồn công cụ (Số hiệu, liên quan, thiết bị lắp) •Bao quát tình trạng đặt vật liệu, nhóm tổng thành, sản phẩm •Bảo quản công cụ (Thời gian lại, phương pháp bảo quản, tạo nhiệm vụ bảo quản) •Đặt trước vật liệu •Đánh giá dạng đồ thị (Thực trạng công cụ, sử dụng công cụ) Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Chức hệ thống đạo gia công BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Quản lý vận tải, đăng ký •Xác định nhiệm vụ di chuyển địa điểm khác •Quản lý thiết bị vận chuyển ( Điều khiển nhập, suất tải) Th.s Phạm Thế Minh •Phản hồi nhiệm vụ •Quan sát máy móc thiết bị (Mã đăng ký chứa thông tin có) •Phân chia đăng ký cho người •Khẳng định chiến lược cung cấp (Phân phỗi cố định, thời gian cung cấp) Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất 4.1 Cấu trúc xử lý thông tin công nghiệp sản xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM 4.2 Thâu tóm liệu vận hành 4.3 Phương pháp điều khiển gia công 4.4 Hệ thống đạo gia công 4.5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC) 4.6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Cơ cấu chương trình có hình ảnh trình Dữ liệu đầu vào Hình ảnh trình đầu vào Chu trình toàn chương trình Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Lệnh Lệnh BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh •Toàn chương trình = Chương trình hệ thống (Chức vận hành thiết bị) + Chương trình ứng dụng •Việc điều khiển thực kết nối liệt kê nhớ trình tự kết chu trình •Thực có chu trình vĩnh cửu chương trình ứng dụng •Tránh không quán cấu chương trình với hình ảnh trình Lệnh cuối Đặt đầu Hình ảnh trình đầu •Cập nhật tất đầu cuối chu trình •Lưu giá trị đầu hình ảnh trình Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Cảm biến Th.s Phạm Thế Minh Tín hiệu vào Thâu tóm hình ảnh trình Ngắt điện, lọc… Vi xử lý Danh mục ứng dụng kế hoạch liên hệ Đăng ký Ngắt điện, lọc… Dữ liệu BUS Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Xây dựng hệ thống Ngắt trung gian Xử lý tín hiệu Ngắt thời gian Ngắt giao tiếp Ngắt phần cứng Cấu trúc nhiệm vụ điều khiển PLC Tín hiệu ảnh hưởng trình Cơ cấu chấp hành Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Nhiệm vụ/phương pháp Phân loại nhiệm vụ điề khiển Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh •Nhiệm vụ PLC •Mô tả chức •Phần cứng điều khiển Phác thảo chương trình •Cấu trúc chương trình •Ứng dụng lặp lại Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Lập trình •Phác thảo mô đun chương trình •Danh mục dẫn •Kế hoạch liên lạc •Kế hoạch chức Kiểm tra chương trình Các bước phát triển phần mềm PLC •Phân tích chương trình tay •Mô Bảo dưỡng sửa chữa •Lập tài liệu chương trình •Sửa chữa Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Phương pháp lập trình thông thường PLC Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Chương trình dạng câu lệnh Sơ đồ chương trình Kế hoạch liên lạc BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Kế hoạch chức Danh mục dẫn E Đầu vào E Đầu vào E Đầu vào A Đầu A Đầu A Đầu Mạch Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất Ví dụ phương pháp lập trình thông thường PLC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Tập hợp logic „và“ Kế hoạch liên lạc Kế hoạch chức Danh mục dẫn Kế hoạch liên lạc Kế hoạch chức Danh mục dẫn Đèn H1 sáng công tắc S1 S2 đóng Tập hợp logic „hoặc“ Đèn H1sáng công tắc S1 S2 đóng Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Trực tiếp Máy Tủ điện Chấp hành Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM PLC Cảm biến Truyền liệu BUS PLC Gián tiếp Tủ điện Bộ gián tiếp Máy PLC Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất 4.1 Cấu trúc xử lý thông tin công nghiệp sản xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM 4.2 Thâu tóm liệu vận hành 4.3 Phương pháp điều khiển gia công 4.4 Hệ thống đạo gia công 4.5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC) 4.6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Ví dụ Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Kế hoạch Phác thảo Phân loại điều khiển Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Cấu trúc chức với kênh thông tin Phần cứng điều khiển Phân chia điểm điều khiển Định dạng Phần mềm cho điểm Lập tài liệu Tài liệu Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Ví dụ Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Stop/Start Chi tiết quang Điều chỉnh khí nén có cảm biến Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Thiết bị đọc chuyển đổi Cảm biến Đặt mặc định Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Ví dụ Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Ví dụ phần cứng điều khiển Khu vực làm tay Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Mô dun Chương Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất [...]... Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất 4. 1 Cấu trúc xử lý thông tin trong công nghiệp sản xuất Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM 4. 2 Thâu tóm dữ liệu vận hành 4. 3 Phương pháp điều khiển gia công 4. 4 Hệ thống chỉ đạo gia công 4. 5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC) 4. 6... Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất 4. 1 Cấu trúc xử lý thông tin trong công nghiệp sản xuất Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM 4. 2 Thâu tóm dữ liệu vận hành 4. 3 Phương pháp điều khiển gia công 4. 4 Hệ thống chỉ đạo gia công 4. 5 Hệ thống điều khiển lưu khả trình (SPS) 4. 6 Lập trình. .. Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất 4. 1 Cấu trúc xử lý thông tin trong công nghiệp sản xuất Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM 4. 2 Thâu tóm dữ liệu vận hành 4. 3 Phương pháp điều khiển gia công 4. 4 Hệ thống chỉ đạo gia công 4. 5 Hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC) 4. 6... logic khả trình (PLC) 4. 6 Lập trình hệ thống gia công linh hoạt Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất Cơ cấu chương trình có hình ảnh quá trình Dữ liệu đầu vào Hình ảnh quá trình đầu vào Chu trình toàn bộ chương trình Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Lệnh 1 Lệnh 2 BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh •Toàn bộ chương trình = Chương trình hệ thống (Chức năng... Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Mác vận chuyển với hai mã vạch khác nhau Thẻ từ mã vạch Chíp cho thẻ Bút đọc mã vạch Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất Chức năng thu nhận dữ liệu BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Thu nhận thông tin Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Chức năng chung Xử lý Đặt tiêu... liên lạc •Kế hoạch chức năng Kiểm tra chương trình Các bước phát triển phần mềm PLC •Phân tích chương trình bằng tay •Mô phỏng Bảo dưỡng sửa chữa •Lập tài liệu chương trình •Sửa chữa Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất Phương pháp lập trình thông thường PLC Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Th.s Phạm Thế Minh Chương trình dạng câu lệnh Sơ đồ chương trình Kế hoạch liên lạc BỘ MÔN KỸ THUẬT... hưởng quá trình Cơ cấu chấp hành Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Nhiệm vụ/phương pháp Phân loại nhiệm vụ điề khiển Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh •Nhiệm vụ của PLC •Mô tả chức năng •Phần cứng điều khiển Phác thảo chương trình •Cấu trúc chương trình •Ứng dụng lặp lại Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Lập trình •Phác thảo mô đun chương trình •Danh... nhiên liệu: Lượng Giá Nhân sự … Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất Thiết bị thu nhận thông tin BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Đầu đọc mã vạch di động Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Cổng thu nhận thông tin thời gian Cổng thu nhận thông tin di động Thu nhận thông tin di động Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất Dạng lưu giữ thông tin BỘ... trung bình/Công suất trung bình Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất Mô hình tiến trình lô gic của một công ty sản xuất Cấu trúc BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Thời điểm Đặt hàng/Yêu cầu cung cấp Đặt hàng Cung cấp Lấy hàng/Phân công nhiệm vụ Hệ thống lao động Phạm vi sản xuất Dây chuyền Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM Hàng vào Lưu phôi liệu mua... „hoặc“ Đèn H1sáng khi công tắc S1 hoặc S2 đóng Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Trực tiếp Máy Tủ điện Chấp hành Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM PLC Cảm biến Truyền dữ liệu BUS trong PLC Gián tiếp Tủ điện Bộ gián tiếp Máy PLC Chương 4 Hệ thống lãnh đạo quá trình sản xuất ... tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất 4. 1 Cấu trúc xử lý thông tin công nghiệp sản xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM 4. 2 Thâu tóm liệu vận hành (BDE) 4. 3 Phương... Vận tải Th.s Phạm Thế Minh Chương 4: Hệ thống lãnh đạo trình sản xuất 4. 1 Cấu trúc xử lý thông tin công nghiệp sản xuất Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM 4. 2 Thâu tóm liệu vận hành 4. 3 Phương... tải Th.s Phạm Thế Minh Kế hoạch sản xuất điều khiển sản xuất Mặt lãnh đạo chung Tự động hóa trình sản xuất FMS & CIM Mặt đạo gia công Mặt đạo trình Kế hoạch sản xuất Kế hoạch chương trình sx