Функциональная модель и функциональная схема МС

Для описания основных функций системы, их взаимосвязей, входных, выходных, промежуточных данных и объектов очень удобно формировать функциональные модели. они также необходимы на этапе согласования с заказчиком всех необходимых функций и связей системы.

Для функционального моделирования используют два основных метода: SADT и UML. Для реализации автоматизированного функционального моделирования используется специальное программное обеспечение – CASE средства. Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на следующих концепциях:

­ графическое представление блочного моделирования;

­ строгость и точность. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают:

а) ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции;

б) связность диаграмм;

в) уникальность меток и наименований;

г) синтаксические правила для графики;

д) разделение входов и управлений.

е) отделение организации от функции.

В терминах IDEF0 процедура представляется в виде комбинации функциональных блоков и дуг. Блоки используются для представления функций, составляющих процедуру, и сопровождаются текстами на естественном языке.

Дуги представляют множества объектов, таких как физические объекты, информация или действия, которые образуют связи между функциональными блоками. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.

Управляющие, регламентирующие или нормативные данные входят в блок сверху. Исходные данные (материалы и документы), которые обрабатываются при выполнении данной функции, отображаются с левой стороны блока.

Результаты выполнения функции отображаются с правой стороны. Механизм-специалист, который осуществляет операцию, изображается дугой, входящей в блок снизу

В данной работе разработана функциональная модель мехатронного модуля управления подачи токарного станка с использованием специализированного пакета BPWin. На рисунке 2.4 показана диаграмма нулевого уровня функциональной модели.

Основной функцией в модели системы является «Управление приводами подачи станка HOESCH D1000». Для реализации этой функции были определены входные, выходные данные, нормирующие документы и управляющие механизмы.

Входными объектами и данными являются:

- длина перемещения по оси Х;

- длина перемещения по оси Z;

- алгоритм обработки детали;

- сигнал «Старт».

Выходными объектами и данными являются:

- сигналы о состоянии двигателей подачи;

- сигналы концевых датчиков;

- аварийные сигналы.

Нормирующими документами являются:

- ГОСТЫ и СТП ОАО «АвтоВАЗ»;

- техническая документация на станок HOESCH D1000;

- техническое задание на изделие.

Управляющие механизмы:

- оператор станка, программист, ремонтник.

На рисунке 2.5 показана диаграмма первого уровня функциональной модели.

Рисунок 2.4 - Диаграмма нулевого уровня функциональной модели

Рисунок 2.5 - Диаграмма нулевого уровня функциональной модели

После функциональной модели строится функциональная схема. Общий принцип построения функциональной схемы ММ показан на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Обобщенная функциональная схема ММ

Рассмотренная функциональная схема ММ, представленная как "черный ящик" имеет два информационных входа (программу движения и информационную обратную связь). Следовательно, в общем случае функциональная схема может быть определена как информационно-механический преобразователь.