Разработка структурной схемы системы

 

В данном дипломном проекте разрабатывается автоматизированная система идентификации готовой продукция. Эта система основана на штриховом кодировании.

Система штрихового кодирования на сборочном конвейере Минского завода холодильников предназначена для регистрации прохождения изделий по технологическим точкам. Каждая учетная точка оборудована сканером для считывания штрихового кода с изделия и экраном для отображения результата обработки. Считанная информация обрабатывается на ПК в режиме реального времени и результат обработки отображается на экране ПК в соответствующем окне и на удалённых экранах на учетных точках.

Для работы системы используется следующее оборудование:

– экран;

– сканер штрих-кода;

– персональный компьютер;

– преобразователь, который служит для подключения сканера и экрана к сети Ethernet через COM порты;

– коммутатор сети Ethernet.

Схема применяемого оборудования изображена на рисунке 2.1.

Персональный компьютер

Коммутатор

Преобразователь

Экран

Сканер

Преобразователь

Экран

Сканер

Преобразователь

Экран

Сканер

 

Рисунок 2.1 – Схема применяемого оборудования

 

В цехе расположены пять конвейеров, по которым продвигаются изделия. Точки контроля изделий располагаются в начале и конце конвейера. Данные точки оснащены сканерами штрих-кода и экранами. Рабочий при помощи ручного сканера считывает необходимую последовательность штрих-кодов (это может быть шкаф и несколько компрессоров). Информация через преобразователь по сети Ethernet поступает на сетевой шкаф и на ПК. На ПК штрих-кодовая последовательность проверяется по базам данных. Ответ передаётся обратно рабочему и отображается на экране. Выводимые сообщения на экран приведены в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 - Сообщения, выводимые на экран

Текст на экране	Пояснение
"ок",*	Шкаф, компрессора корректно обработаны
"стоп, нужен шкаф",	Необходимо считать штрих-код с этикетки шкафа
"нужен к1",**	Необходимо считать штрих-код с этикетки первого компрессора
"нужен к2", **	Необходимо считать штрих-код с этикетки второго компрессора
"к1,к2 одинаковы, нужен к2"**	Дважды был считан штрих-код с этикетки одного и того же компрессора. Необходимо считать штрих-код с этикетки второго компрессора
"неверно считан штрих-код"**	Неправильно считан штрих-код компрессора. Необходимо повторить попытку, при повторном сообщении заменить этикетку.
"принят неверный адрес",	Произошла ошибка. Необходимо считать штрих-код с этикетки шкафа.
"не обработан",	Шкаф, компрессора не обработаны. Необходимо повторить попытку.
"стоп! сетевая ошибка",	Произошла ошибка. Необходимо считать штрих-код с этикетки шкафа. Если ошибка опять повторяется, нужно обратиться к оператору.
"нет в справочнике шкафа",	Код шкафа отсутствует в справочнике. Необходимо обратиться к оператору.
"повторный номер шкафа",	Данный шкаф уже был зарегистрирован

Продолжение таблицы 2.1

Текст на экране	Пояснение
"нет в справочнике к1",	Код первого компрессора отсутствует в справочнике. Необходимо обратиться к оператору.
"нет в справочнике к2",	Код второго компрессора отсутствует в справочнике. Необходимо обратиться к оператору.
"повторный номер к1",	Первый компрессор уже был зарегистрирован на другой шкаф
"повторный номер к2",	Второй компрессор уже был зарегистрирован на другой шкаф
"не проходил сборку шкаф",	Данный шкаф не проходил сборку, на пайке не будет зарегистрирован. Необходимо обратиться к оператору.
"проходил пайку шкаф",	Данный шкаф уже был зарегистрирован на пайке.
"шкаф забракован, ок",*	Шкаф корректно обработан
" считайте бракованный шкаф",**	Необходимо считать штрих-код с этикетки бракуемого шкафа
"нельзя забраковать".	Данный шкаф не может быть забракован. Необходимо обратиться к оператору.

Примечание – Сообщения, помеченные «*» - сообщения об удачной обработке. Сообщения, помеченные «**» - рекомендации к следующему действию. Остальные сообщения - это ошибки.

 

После рабочий, в зависимости от отображаемого сообщения, выполняет необходимое действие. Если пришло сообщение «ок», то изделие регистрируется в базе данных и проходит в другой цех для дальнейшей доработки. Если, например, было сообщение вида "нужен к1", то к данному шкафу добавляют первый компрессор. Ошибки, которые могут возникнуть в ходе работы автоматизированной системы идентификации готовой продукции, описаны в следующем пункте.

Структурная схема автоматизированной системы идентификации готовой продукции приведена на рисунке 2.2.

Преобразователь имеет виртуальные COM порты (например, COM110), через которые подключается оборудование системы. Каждому преобразователю присваивается IP адрес (например, 172.30.12.51) для того, чтобы передавать считанную сканером информацию по сети Ethernet. Это значительно проще и удобнее, чем передавать штрих-кодовую последовательность по кабелю COM порта. Значительно возрастает расстояние передачи (по кабелю последовательного порта до 10 метров, по сети Ethernet – до 100 метров) и возможность передавать считанную штрих-кодовую последовательность с нескольких учётных точек одновременно. Расположение учётных точек в цеху, нумерация COM портов и IP адреса, выдаваемые преобразователям, приведены на рисунке 2.3.

 

 

Рисунок 2.2 – Структурная схема системы

 

Система предусматривает аварийный режим. Он предназначен для исключения простоев сборочного конвейера. В случае выхода из строя оборудования или наличие сбойной ситуации, предполагающей простой длительный промежуток времени для устранения неисправностей, дежурным инженером-программистом принимается решение по переходу работы системы в аварийный режим. О данном решении дежурный инженер-программист сообщает оператору. Оператор обязан известить рабочих на постах считывания об аварийном режиме работы и выдать мастерам терминалы сбора данных.

Мастера передают рабочим терминалы сбора данных на соответствующие посты. Рабочие производят считывание штриховых кодов с помощью терминалов. В аварийный режим можно переводить не всю систему, а лишь не работающие посты.

2.2 Разработка алгоритма работы системы

Алгоритм работы автоматизированной системы идентификации готовой продукции приведен на рисунке 2.4.

 

 

Рисунок 2.4 – Схема алгоритма работы системы

Начало работы системы сопровождается проверкой на работоспособность оборудования. При наличии каких-либо неисправностей необходимо приостановить работу и устранить все неполадки. Далее происходит проверка доступа к сетевым базам данных, при отсутствии доступа необходимо исправить возникшие ошибки.

При считывании штрих-кодовой последовательности рабочим ручным сканером, если считана верная последовательность, идёт проверка по сетевым базам данных шкафов и компрессоров. Если данный шкаф и компрессора найдены в базе данных, то на экран выводится сообщение «OK», данная последовательность регистрируется и рабочий переходит к следующей последовательности. Иначе происходит определение возникшей ошибки и вывод её на экран, расположенный на учётной точке. После обнаружения ошибки рабочий должен её исправить, чтобы не возник простой производства. Если данная ошибка исправлена и рабочий день не закончен, рабочий переходит к считыванию следующей штрих-кодовой последовательности. Иначе переходит к завершению работы.

Данная система позволяет обнаруживать следующие ошибки, которые могут возникнуть в результате работы:

– «устранимые повторным считыванием»: получили неправильную группу данных. Это может быть так, что первым по конвейеру пришёл не шкаф, пришло не то количество компрессоров, необходимое для сборки данной модели холодильников (пришло два компрессора, а необходим один; пришло один или два компрессора, а они для данной модели холодильников вообще не нужны; пришел один компрессор, а для холодильника данной модели необходимо два компрессора), брак штрих-кода;

– «устранимые на доводке»: получили правильную группу данных, но нет модели шкафа в базе данных или неизвестно количество компрессоров для данной модели холодильника; нет компрессора в справочнике; единичная ошибка при обработке по базам данных; данный компрессор уже был зарегистрирован на другой шкаф; данный шкаф был уже зарегистрирован ранее.

– «нельзя считывать»: нет доступа к сетевым базам данных; не работает оборудование; нет луча у сканера, что не позволит считать штрих-кодовую последовательность; моргает диод на сканере, это означает, что возникла какая-то неисправность в работе сканера. При обнаружении ошибок данной группы необходимо немедленно устранить неполадки, чтобы не возник простой производства, который повлечёт за собой материальные убытки.

Ошибки, возникающие при работе автоматизированной системы идентификации готовой продукции, приведены на рисунке 2.5.

 

Рисунок 2.5 – Классификация ошибок, возникающих в системе

 

Данная классификация позволяет в полной степени описать весь спектр ошибок возникающих в автоматизированной системе идентификации готовой продукции.