İnformasiya texnologiyaları problemləri, №1(3), 2011, 24-28
24 www.jpit.az
UOT 004.82
Məhəmmədli H.M.
Sumqayıt Dövlət Universiteti, Sumqayıt, Azərbaycan
Cavan62@mail.ru
BİLİKLƏR BAZASI PRODUKSİYA MODELLƏRİ İLƏ TƏSVİR OLUNMUŞ ÇEVİK
İ
STEHSAL SİSTEMİNİN İDARƏ ALQORİTMİ
Məqalədə biliklər bazası produksiya modeli ilə təsvir olunmuş çevik istehsal sistemlərinin (ÇİS)
ümumiləşdirilmiş alqoritmə əsasən arxitekturasının və idarə alqoritminin işlənməsinə
baxılmışdır. Göstərilmişdir ki, son məqsədə nail olmaq üçün ÇİS-in fəaliyyəti müddətində
mexatron qurğularının aktivləşdirilməsi onların təyinatından asılı olaraq bir və ya bir neçə dəfə
ola bilər. Odur ki, idarə alqoritminin işlənməsində idarəetmənin ÇİS-in fəaliyyətinin real vaxt
rejimi çərçivəsində yerinə yetirilməsini təmin etmək məqsədi ilə stek biliklər bazası prinsipi ilə
qurulması təklif olunmuşdur.
Açar sözlər: çevik istehsal sistemi, produksiya modeli, idarə alqoritmi, biliklər bazası.
Giriş
Çevik istehsal sistemləri yeni avtomatlaşdırma vasitələri əsasında qurulmuş, bir növ
məhsul istehsalından digər növün istehsalına çevik şəkildə sazlanmaq imkanına malik olan
texniki sistemlər qrupuna aiddir. ÇİS-in elementləri üç ölçülü fəzada qarşılıqlı əlaqədə fəaliyyət
göstərən, avtomatlaşdırılmış və ya avtomatik rejimlərdə sazlanma imkanları olan mexatron
dinamiki sistemlər toplusundan ibarət olduğuna görə onların strukturlarının və tətbiqinin real
obyektlərdə yerinə yetirilməsi müəyyən çətinliklərlə müşayiət olunur. Odur ki, praktikada ÇİS-
in sistemotexniki layihələndirmə mərhələsində müasir modelləşdirmə aparatlarından istifadə
etməklə, kompyuter eksperimentləri ilə tədqiqi və idarə alqoritmlərinin məqsədəuyğunluğunun
qiymətləndirilməsi geniş tətbiq olunur [1].
Praktikada ÇİS-in modelləşdirilməsi və tədqiqi məqsədi ilə müxtəlif funksional imkanlara
malik modelləşdirmə aparatlarından istifadə edilir [2]: sonlu avtomatlar, paralel fəaliyyət
göstərən asinxron proseslər, məntiqi-linqvistik modellər, şəbəkə modelləri və s. Göstərilən
modelləşdirmə aparatlarının tətbiq obyektlərindən və hər birinin funksional imkanlarından asılı
olaraq müsbət və çatışmayan cəhətləri mövcuddur. Perspektivli modelləşdirmə aparatı kimi
şəbəkə modelləri, xüsusən də Petri şəbəkələrinin tətbiqi xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Belə ki,
Petri şəbəkələri ilə modelləşdirilən ÇİS-in sistemotexniki layihələndirmə (texniki tapşırıq, eskiz,
texniki və işçi layihələndirmə) mərhələsində Petri şəbəkələrinin əsas xassələrini analiz etməklə
kompyuter eksperimentləri ilə tədqiqi və yaradılmasının məqsədəuyğunluğunu qiymətləndirmək
mümkündür. Digər üstün cəhəti ondan ibarətdir ki, ÇİS-in fəaliyyətinin hər hansı modelləşdirmə
aparatının bilikləri ilə təsvirinin Petri şəbəkələrinə çevrilərək tədqiqi həyata keçirilə bilər.
Məqalədə çoxsaylı çevik istehsal modullarından (ÇİM) təşkil olunmuş ÇİS-in idarə
olunmasında biliklər bazası produksiya modelləri ilə təsvir olunmuş idarə alqoritminin işlənməsi
və tətbiqi məsələsinə baxılır.
Məsələnin qoyuluşu
[2]-də ÇİS-in produksiya modelləri ilə təsvir olunmuş biliklər bazası Petri şəbəkəsinin əsas
xassələrinin analizi nəticəsində kompyuter eksperimentləri ilə tədqiq olunmuş və tətbiqinin
məqsədəuyğunluğu göstərilmişdir
Məlum olduğu kimi, real ÇİS-də produksiya sisteminin qlobal verilənlər bazası çoxsaylı
ÇİM-in mexatron qurğularının cari vəziyyətləri çoxluğunun identifikasiyasını həyata keçirən
sensorların çıxış informasiyaları ilə təyin olunur və hər bir məqsədyönlü idarə siqnallarından
sonra yeni situasiyaya uyğun dəyişir. Təbiidir ki, qlobal verilənlər bazasındakı bütün situasiyalar
İnformasiya texnologiyaları problemləri, №1(3), 2011, 24-28
www.jpit.az 25
çoxluğunun analizi və adekvat idarə siqnallarının formalaşdırılması ilə son məqsədə nail olmaq
real vaxt rejiminin tələblərinə cavab vermir və realizasiyası praktiki olaraq mümkünsüzləşir.
Məsələni real vaxt rejimində həll etmək üçün produksiya modelinin “Əgər...”
implikasiyasının elementləri ilə təyin olunan və vəziyyətləri mexatron qurğularının müxtəlif
mövqelərində quraşdırılmış sensorlarla məhdudlaşdırılan situasiyaları identifikasiya etməklə
adekvat idarə siqnallarının formalaşdırılmasını təmin edən alqoritmin işlənməsi tələb olunur.
Məsələnin həllinin ümumiləşdirilmiş alqoritmi
Məlum olduğu kimi, produksiya sistemi “situasiya
→
fəaliyyət”, “səbəb
→
nəticə” və s.
cütlüklər şəklində birinci tərtibli predikatlar cəbrindən (
,
,
j
υ
i
x
f
=<
&
,
→>
,
v
) istifadə etməklə
yaradılan biliklər, faktlar (situasiyalar) bazalarından və idarə blokundan ibarətdir [3]. Formal
olaraq produksiya sisteminin istənilən texniki sistem üçün fəaliyyətini
))
(
),
(
(
)
1
(
x
U
t
x
f
t
x
=
+
şəklində yazmaq olar. Burada
)
(t
x
– faktlar bazasının cari vəziyyəti;
)
1
(
+
t
x
– faktlar bazasının
)
(x
U
produksiya qaydası tətbiq olunduqdan sonrakı vəziyyətidir.
ÇİS-in biliklər bazasının uyğun produksiyalarının aktivləşdirilməsi, onun qlobal verilənlər
(faktlar) bazasından daxil olan giriş sensor informasiyalarına uyğun olaraq formalaşdırılır.
Formal olaraq idarə siqnallarının formalaşdırılması və qərar qəbul etmə bloku ümumi
şəkildə aşağıdakı prinsiplə (alqoritmlə) işləyir [4]:
))
(
)
(
)(
(
)
1
:
(
1
j
i
i
i
n
i
cs
U
f
X
f
U
X
S
→
∃
→
Λ
∀
=
Sözlə bu yazılışı aşağıdakı kimi ifadə etmək olar: “Hər bir situasiyanın S
cs
aktiv verilənləri
üçün elə bir adekvat təsir mövcuddur ki, həmin təsir nəticəsində son nəticəyə çatmaq üçün
faktlar bazası real vaxt rejimlərində yeni vəziyyətlərə keçərək son məqsədə çatmağı reallaşdırır”.
ÇİS-in arxitekturası
ÇİS-in tipik strukturunun arxitekturasını şəkil 1-də təsvir olunan kimi qəbul edərək əsas
elementlərini və onların yerinə yetirdikləri funksiyaları nəzərdən keçirək. Şəkildən göründüyü
kimi, ÇİS üç əsas funksional blokdan ibarətdir: idarə bloku, obyektlə əlaqə interfeysi və müxtəlif
təyinatlı mexatron qurğularından təşkil olunmuş ÇİM-lər qrupu.
İdarə bloku kimi adətən, riyazi və proqram təminatı ilə təchiz olunmuş və ÇİS-in tələbatlarını
ödəyən kompyuter və ya xüsusiləşdirilmiş idarə qurğusundan istifadə edilir. İdarə bloku ÇİS-ə
daxil olan bütün qurğuların sinxronlaşdırılmış və koordinasiyalı işini təmin etməklə bərabər
produksiya qaydaları ilə təsvir olunmuş əsas biliklər bazasından ÇİS-in ÇİM-in sayına uyğun
stek işçi biliklər bazalarını generasiya edir. ÇİS-in fəaliyyətində stek yaddaş qurğuları “birinci
sorğuya birinci xidmət” qaydası ilə işləyirlər. İcra əmrlərinin formalaşdırılması stek biliklər
bazasının hər hansı birindən daxil olmuş produksiyanın “Əgər...” hissəsinin elementləri ilə idarə
obyektindən daxil olan sensor informasiyalarının analizi nəticəsində həyata keçirilir.
Obyektlə əlaqə qurğusu kimi kompyuterin standart interfeyslərindən və idarə obyektlərinin
tələbatından asılı olaraq layihələndirilən xüsusiləşdirilmiş interfeys qurğularından istifadə edilir.
İdarə obyekti kimi məntiqi bitmiş hər hansı funksiyaları yerinə yetirən və müxtəlif
təyinatlı mexatron qurğularından təşkil olunmuş, qarşılıqlı əlaqədə fəaliyyət göstərən ÇİM-lər
nəzərdə tutulur. ÇİS-də ÇİM-lər toplusu kimi baxılması idarə alqoritmlərinin optimallaşdırılması
və tipikləşdirilməsinin həyata keçirilməsinin səmərəliliyini yüksəldir.
ÇİS-in əsas biliklər bazasının strukturu aşağıdakı kimidir:
);
(
&
:
1
S
P
U
X
P
k
j
j
n
i
→
Λ
=
,
,
1 m
i
=
,
,
1 l
s
=
(1)
burada
m
– əsas biliklər bazasının qaydalarının sayı,
n
– produksiyanın “Əgər...”
implikasiyasının elementlərinin ümumi sayı;
,...
2
,
1
=
k
– icra qurğularının nömrəsi;
l –
formalaşdırılan stek biliklər bazalarına keçid funksiyasıdır.
İnformasiya texnologiyaları problemləri, №1(3), 2011, 24-28
26 www.jpit.az
Şəkil 1. ÇİS-in arxitekturası
Əsas biliklər bazasının produksiyalarının “Əgər...” implikasiyasının elementləri bazada
markalanmış vektor kimi təsvir olunur:
]
,...,
,
[
2
1
n
j
j
j
j
x
x
x
X
=
. (2)
X
j
vektorunun elementləri aaşağıdakı şərtlə təyin olunur:
=
,
1
,
0
r
j
x
(3)
Qərar qəbul etmə blokunda stek biliklər bazasından daxil olmuş
j
X
vektorunun elementləri
ilə idarə obyektindən daxil olan
υ
j
vektorları üzərində
j
j
X
F
υ
∨
=
əməliyyatı aparılır, F=1
şərti ödənirsə, biliklər bazasının produksiyasının “Onda...” implikasiyasının icrasına icazə verilir
və qərar yerinə yetirildikdən sonra produksiyanın
)
(s
P
keçid funksiyasının qiymətinə uyğun
stek biliklər bazasının seçilmiş produksiyasının emalı yerinə yetirilir.
ÇİS-in idarə alqoritmi
ÇİS-in arxitekturasındakı funksiyaların yerinə yetirilməsi aşağıdakı alqoritmlə həyata
keçirilir (təklif olunmuş idarə alqoritminin kompyuter realizasiyasının blok-sxemi şəkil 2-də
verilmişdir):
1.
ÇİS-in əsas biliklər bazasının produksiyalarının “Əgər...” implikasiyalarının (2), (3)
şərtinə əsasən maskalanmış vektorlarının formalaşdırılması və əsas biliklər bazasının
yazılışı.
2.
Əsas biliklər bazasından işçi stek biliklər bazalarının generasiyası:
,
:
t
i
t
q
P
U
S
∈
l
q
∈
. (4)
3.
Seçilmiş stek biliklər bazasından oxunmuş produksiyanın qərar qəbul etmə blokuna,
eyni zamanda həmin stekin ilkin ünvanına yazılması.
əgər produksiyanın elementləri aktivdirsə,
əgər produksiyanın elementləri aktiv deyilsə.
ÇİS-in əsas biliklər bazası
P
i
:
)
(
&
1
s
P
U
X
k
j
n
j
→
∧
=
Qərar qəbuletmə bloku
İdarə obyekti ilə əlaqə interfeysi
ÇİS-in mexatron qurğuları
Stek biliklər bazalarının
generasiyası
İdarə bloku
ÇİS-in stek işçi biliklər
bazaları
İnformasiya texnologiyaları problemləri, №1(3), 2011, 24-28
www.jpit.az 27
4.
Qərar qəbul etmə blokunda (1) maskalanmış vektoru ilə idarə obyektindən daxil olan
υ
j
vektorunun uyğun elementləri üzərində
j
j
X
F
υ
∨
=
məntiqi əməliyyatını yerinə yetirmək.
5.
F=1 şərti ödənilərsə seçilmiş produksiyanın “Onda...” implikasiyasının icrasını yerinə
yetirmək (U
k
), idarə obyektinin U
k
icra mexanizminin idarə olunması.
6.
İcranın yerinə yetirilməsinin təsdiqindən sonra P(s) keçid funksiyasına əsasən stek işçi
biliklər bazasına keçid.
7.
3-cü addıma keçid.
Göstərilən blok-sxemə uyğun idarə alqoritmi C+ proqramlaşdırma dilində reallaşdırılmış
və kompyuter simulyasiyası ilə eksperimentlər həyata keçirilmişdir.
Şəkil 2. ÇİS-in idarə alqoritminin blok-sxemi
Son
Yox
Sensor informasiyalarının
oxunması
P(s) –dən oxunmuş produksiyanın
seçilmiş stekə yazılması
Analiz və icra bloklarının formalaşdırılması
F=
j
j
V
X
∨
Hə
İdarəetmənin sonu
U
k
yerinə
yetirildi
F=0
U
k
-ın icrası və növbəti
stekin təyini
Hə
H
S=i
İlkin verilənlərin inisalizasiyası
və daxil edilməsi
Produksiya modelləri ilə təsvir olunmuş biliklər
bazasının oxunması
P(i) stek biliklər bazalarının
yaradılması
P(i)-nin
yaradılmasının
İdarəetməyə başlanğıc
S=1
S=0
P(s) stek biliklər bazasından
produksiyanın oxunması
Hə
Yox
Hə
Hə
İnformasiya texnologiyaları problemləri, №1(3), 2011, 24-28
28 www.jpit.az
Nəticə
ÇİS-in son məqsədə nail olması üçün onun mexatron qurğuları müəyyən vaxt
intervallarında təyinatlarından asılı olaraq bir və ya bir neçə dəfə aktivləşdirilə bilər. İdarə
alqoritminin əsas biliklər bazasından istifadə etməklə həmin prosedurların və çoxsaylı keçidlərin
yerinə yetirilməsi əksər hallarda icra müddətinin real vaxt rejimi şərtini təmin etmir. Təklif
olunan yanaşma, yəni əsas biliklər bazasının stek biliklər bazalarına generasiya olunaraq
idarəetmənin steklərlə həyata keçirilməsi, qeyd olunan çatışmamazlığı əhəmiyyətli şəkildə
aradan qaldırır və idarə alqoritmlərinin səmərəli proqramlarla realizə olunmasını təmin edir.
Ə
dəbiyyat
1.
Ахмедова Х.М. Задачи автоматизации системотехнического проектирования систем
управления // «Научные известия» Сумгайытского государственного университета.
Том 1, №2, 2001, с. 87–93.
2.
Кязимов Н.М., Магоммедли Х.М. Архитектура инструмента автоматизированного
проектирования гибких производственных систем // Информационные технологии
моделирования и управления. №3 (62), 2010, с. 371–378.
3.
Поспелов Г.С. Искусственный интеллект – основа новой информационной
технологии. М.: Наука. 1988. – 280 с., ил. (сер. «Академические чтения»).
4.
Hijran Mahammadli/ Dynamical produktion model for control of the flexible manufacture
system working / PC1’2010 The Thirid International Conference “Problems of Cybernetics
and informatics”, Volume III, September 6-8, 2010, Baku, Azerbaijan.
УДК
004.82
Магоммедли
Хиджран М.
Сумгайытский Государственный университет, Сумгайыт, Азербайджан
Cavan62@mail.ru
Алгоритм
управления гибкой производственной системой база знаний, которая
представлена
продукционной моделью
В статье на базе обобщенного алгоритма рассмотрены вопросы разработки архитектуры и
алгоритма управления ГПС, где база знаний, которой представлена продукционной
моделью. Показано, что для достижения конечной цели мехатронные устройства ГПС, в
процессе функционирования активизируются в несколько раз в зависимости их
назначения. Поэтому для обеспечения функционировании от ГПС в рамках реального
масштаба времени предложено использование стековой организации базы знаний.
Ключевые
слова: гибкая производственная система, продукционная модель, алгоритм
управления, база знаний.
Hijran M. Mahommedli
Sumgayit State University, Sumgayit, Azerbaijan
Cavan62@mail.ru
Control algoritm of flexible manufacture system which is represented by the knowleadge
base production model
In the paper, based on common algorithm, the problem of development of architecture and
control algoritm of flexible manufacture system (FMS), which is represented of knowledge base
production model is considered. It is shown that in order to achieve the final aim, the mechatron
equipments of FMS during working process, some time dependent on meaning is activated. For
supporting FMS working at real time using data base organization is offered.
Key words: flexible manufacture system, production model, control algoritm, knowleadge base
Dostları ilə paylaş: |