[發明專利]一種生產線行車的多任務生產仿真調度控制系統及其方法

無效

• 申請號: 201110335047.X
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102393710A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 丁金友;王宜奎;匡優新
• 申請（專利權）人: 無錫市星億涂裝環保設備有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉宗杰

技術領域

本發明涉及工業控制領域，尤其涉及一種生產線行車的多任務仿真調度控制系統和方法，具體的說是解決電鍍生產線即能提高生產效率又能保障產品質量穩定的一種調度控制系統和方法。

技術背景

電鍍行車調度系統不但要保證產品行走工位及各工位的先后順序，而且產品在各工位需要加工處理的時間必須限制在一定的時間范圍內，否則就會不符合生產工藝，可能導致產品報廢。目前常采用固定行車行程路線周期循環的調度方法，但這種調度方法對于生產工藝不同的多批次、小批量的產品效率極低。采用“先完成先調度”的即時調度方法，可以解決固定行程路線調度方法的不足，但是，它僅僅考慮系統中下一個最緊急的運送需求，可能發生堆極桿，所謂堆極桿就是指當下一個工位有工件時，而當前工位加工時間到，發出調度到下一工位的請求。因為每個工位只有1個放置極桿的位置，如果行車執行這個請求，就會發生堆極桿，屬于生產線嚴重故障，嚴禁這種現象發生；如果不執行這個請求，當前工位加工時間可能會大于工藝允許的最大時間，當加工時間和工藝設定加工時間偏差過大就會影響產品質量甚至使產品報廢，也是盡量避免這種現象發生。延長上掛時間間隔可以避免堆極桿，但會降低電鍍加工生產效率。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種電鍍生產線行車的多任務生產仿真單元調度控制系統和方法，該系統和方法既能提高生產效率又能保障產品質量。

本發明公開了一種生產線行車的多任務生產仿真調度控制系統，包括：先驗信息單元、實測信息單元、工件窗口優化單元以及多任務生產仿真單元；先驗信息單元，用于采集關于生產線行車的先驗信息，并將其發送給多任務生產仿真單元；多任務生產仿真單元對生產線的實際運行狀況進行仿真，使生產線實際運行的結果和仿真結果一致；工件窗口優化單元，用于將整條生產線分為若干個工件窗口，以減少運算量并滿足實時在線調度需求；實測信息單元，用于實時檢測生產線上的實際信息，并反饋至多任務生產仿真單元；并由多任務生產仿真單元根據接收到的信息實時更新模型參數，使其能夠反映生產線的最新運行狀況。

進一步，所述工件窗口優化單元選擇行車調度控制范圍內的工位構成所述工件窗口，在每個掃描周期，多任務生產仿真單元只對工件窗口內的工件進行調度；當某一工件在該行車控制范圍加工完畢時，將其移出該工件窗口，添加到后面行車控制的工件窗口，以此實現工件窗口的更新。

進一步，所述系統還包括反饋初始化單元，用于在每個掃描周期，根據加工工件實際加工時間和工藝設定加工時間偏差以及行車的實測狀態，對多任務生產仿真單元進行初始化，使其對工件窗口內工件的調度能建立在符合工藝要求的最新加工信息的基礎上。

進一步，多任務生產仿真單元通過比較前一個工件的結束時刻和后一個工件的開始時刻的大小，來判斷不同工件在同一個工位的加工時間段是否重疊，如果加工時間段重疊則表示會產生堆積極桿現象。

進一步，多任務生產仿真單元以節點工位的加工時間為上掛間隔來判斷是否會發生堆積極桿現象，如果堆積極桿，上掛時間間隔加1秒再判斷，直到找到合適的上掛時間間隔。

進一步，多任務生產仿真單元判斷出堆積極桿現象后，提前動態調整對時間要求不嚴格工位的加工時間來保證關鍵工位的加工時間。

本發明還公開了一種生產線行車的多任務生產仿真調度控制方法，包括如下步驟：先驗信息單元采集關于生產線行車的先驗信息，并將其發送給多任務生產仿真單元；多任務生產仿真單元對生產線的實際運行狀況進行仿真，使生產線實際運行的結果和仿真結果一致；將整條生產線分為若干個工件窗口，以減少運算量并滿足實時在線調度需求；實時檢測生產線上的實際信息，并反饋至多任務生產仿真單元；并由多任務生產仿真單元根據接收到的信息實時更新模型參數，使其能夠反映生產線的最新運行狀況。

進一步，選擇行車調度控制范圍內的工位構成所述工件窗口，在每個掃描周期，多任務生產仿真單元只對工件窗口內的工件進行調度；當某一工件在該行車控制范圍加工完畢時，將其移出該工件窗口，添加到后面行車控制的工件窗口，以此實現工件窗口的更新。

進一步，在每個掃描周期，根據加工工件實際加工時間和工藝設定加工時間偏差以及行車的實測狀態，對多任務生產仿真單元進行初始化，使其對工件窗口內工件的調度能建立在符合工藝要求的最新加工信息的基礎上。

進一步，通過比較前一個工件的結束時刻和后一個工件的開始時刻的大小，來判斷不同工件在同一個工位的加工時間段是否重疊，如果加工時間段重疊則表示會產生堆積極桿現象。