Всякий процесс управления подразумевает наличие одного или нескольких объектов управления и управляющей ими системы (рис. 2.1).

Под системой управления (СУ) понимается совокупность средств, стремящихся обеспечить группе объектов, объединенных общностью задач, достижение определенной цели.

Объектами управления, применительно к задачам производства, являются: основное технологическое оборудование, вспомогательное оборудование, средства технологического оснащения, оперативный персонал, системы технологической подготовки производства. Состав основного технологического оборудования, как и других компонентов, существенно зависит от вида обработки (резание, давление, сборка).

Основное технологическое оборудование (для обработки резанием) может включать универсальные станки, станки с ЧПУ, станки-автоматы, гибкие производственные модули, промышленные роботы и роботизированные технологические комплексы на их базе. Количество станков и модулей в составе производственной системы (цеха, участка) может колебаться в значительных пределах: от 2 — 3 единиц до нескольких десятков единиц оборудования. При большом числе станков и разновидностей их моделей система управления производством значительно усложняется.

Вспомогательное оборудование — это чаще всего складские системы, транспортные устройства, измерительные машины. В функции транспортной системы входят: перемещение заготовок, деталей, полуфабрикатов в соответствии с технологическими маршрутами их обработки, подача обрабатываемых деталей на рабочую позицию основного технологического оборудования, подача инструмента и приспособлений с мест централизованного хранения. Складская система предназначена для приема, хранения нормативного запаса, выдачи в производство и учета основных материалов и загото­вок, вспомогательных материалов, порожней тары, инструмента и приспособлений, накопления и временного хранения готовых изделий, отходов производства, бракованных деталей с целью обеспечения эффективного производственного процесса. Через склады производственные подразделения (цех, участок) связываются с внешними по отношению к ним системами предприятия (с другими производственными подразделениями, с внутризаводским транспортом и т. д.)

Средства технологического оснащения – в технологическом процессе металлообработки кроме самого станка участвуют также различные приспособления, режущий и контрольный инструмент, деталь. Все эти технические средства при перемещении от складов к рабочим позициям, от одной рабочей позиции к другой, к местам контроля образуют материальные потоки, которые обеспечивают реализацию технологических процессов. Материальные потоки также являются объектом управления.

Для управления технологическим оборудованием используются: системы путевого управления, системы управления от кулачков, системы управления по копирам, устройства числового программного управления, программируемые командоаппараты, микроЭВМ и др. Эти устройства управления принято называть локальными системами управления (ЛСУ), а всю их совокупность относят к нижнему уровню управления. В настоящее время локальные системы управления, как правило, строятся на базе микропроцессоров или микроЭВМ. В этом случае в зависимости от мощности вычислительных и программных средств локальные системы управления на нижнем уровне управления могут активно взаимодействовать с общей системой управления. Для организации этого взаимодействия ЛСУ должны иметь каналы связи с ЭВМ верхнего уровня, а в состав программного обеспечения локальных систем управления должны входить соответствующие программные комплексы.

На рис. 2.2 показана структура оборудования с выделением локальных систем управления – станка (а), робота (б), транспортно-складской системы (ТСС) (в), транспортной накопительной системы (ТНС) (г).

Рис. 2.2. Структура оборудования с выделением локальных систем управления

Система управления считается автоматической, если основные функции управления осуществляются в ней без участия человека — автоматически.

Различают системы управления отдельными механизмами, выполняющими элементарные циклы (перемещение заготовки или инструмента, зажим заготовки, пере-мещение руки промышленного робота и т. д.), и системы, обеспечивающие управление общим циклом работы машины (станка, робота, транспортера и т.д.).