Development of a miniaturized automated production control system

Abstract

Bu tezde Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Makina Mühendisliği Bölümünde bulunan Bilgisayar Tümleşik Üretim laboratuarındaki otomatik depolama sistemi için özel bir gömülü sistem ve kontrol yazılımı geliştirilmiştir. Bu çalışmanın birincil hedefi otomatik depolama sistemleri ile ilgili kontrol kurallarının mevcut fiziksel sisteme uygulanabilmesidir. İkincil hedef yeni ekipmanları sisteme eklemeye ve sistemin parçalarını yapılandırmaya izin veren bir kontrol sistemi geliştirmek olarak belirlenmiştir.İki çeşit kontrol kartı üretilmiştir ve kartların aygıt yazılımı ile bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Bu iki karttan her seferde bir tanesi bilgisayar ile haberleşir. AS/RS ile ilgili bazı kontrol kuralları kontrol yazılımında uygulanmıştır. Bu kurallara göre bilgisayar ilgili kartlara görevlere atamaktadır. Ayrıca kontrol yazılımı otomatik depolama sisteminin performansını ölçmek amacıyla gerekli bilgileri kaydeder.Depolama konumu ataması, durma noktası ve depolama ve geri alma taleplerinin sıralanması gibi çeşitli kontrol kuralları düşük seviye programlamaya gerek olmadan otomatik depolama sistemine uygulanabilmektedir. Fiziksel kısıtlama nedeniyle gruplama kuralları mevcut sisteme uygulanamamaktadır. Ayrıca sistemin kolay kullanımı ve sistem ekipmanlarının gerçek zamanlı durumunu gözlemlemek için bir kullanıcı arayüzü geliştirilmiştir.Kontrol sisteminin esnekliğini göstermek amacıyla iki deney tasarlanmış ve koşturulmuştur. Her bir deneyde farklı kontrol kurallları uygulanmıştır. Deney sonuçları kontrol sisteminin hedefleri karşılamada oldukça başarılı olduğunu ortaya koymuştur.

In this thesis a custom embedded system and control software developed for an Automated Storage and Retrieval System (AS/RS) which is based on the Computer Integrated Manufacturing Laboratory (CIMLAB) located in the Department of Mechanical Engineering, Middle East Technical University. Primary objective of this study is AS/RSs related control rules can be applicable to the current physical system. The secondary objective is determined as developing the control system in a flexible way that allows adding new equipments to the system and configuring parts of the system.Two types of control board are manufactured and also boards? firmware and computer software are developed. These two boards communicate with computer one at a time. Some AS/RS related control rules are implemented at the control software. According to these rules the control software assigns tasks to the related board. Also the control software records necessary information in order to measure the performance of the AS/RS.Several control rules as storage assignment, dwell point and sequencing of storage and retrieval order rules are applicable to the AS/RS without need for low level programming. Because of the physical limitation, batching rules cannot be applied to the current system. Also a graphical user interface is developed for using the system easily and observing the real time status of the system equipments.Two experiments are designed and run in order to show flexibility of the control system. Different control rules applied to each of the experiment. Experiment results put forth the control system was quite successful in meeting the objectives.