[發(fā)明專利]可重構(gòu)生產(chǎn)線制造控制系統(tǒng)、方法及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010974966.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN112068522A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何軍;洪海波;戴錚;時(shí)常鳴;王宇斐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國(guó)中

本發(fā)明公開一種可重構(gòu)生產(chǎn)線制造系統(tǒng)、方法及介質(zhì)，對(duì)云架構(gòu)的三層體系架構(gòu)進(jìn)行重新規(guī)劃，主要包括：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、基礎(chǔ)設(shè)施層、可重構(gòu)生產(chǎn)線軟件和云服務(wù)器層。所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層通過工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線與基礎(chǔ)設(shè)施層連接，獲得的設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)服務(wù)器上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)歸類；所述可重構(gòu)生產(chǎn)線軟件與基礎(chǔ)設(shè)施層的數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)時(shí)交互；所述云服務(wù)器層通過網(wǎng)絡(luò)與可重構(gòu)生產(chǎn)線軟件連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，同時(shí)與其它信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明可以對(duì)不同的生產(chǎn)線系統(tǒng)進(jìn)行快速開發(fā)和配置，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線系統(tǒng)的柔性化和智能化，提高加工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種可重構(gòu)生產(chǎn)線制造控制系統(tǒng)、方法及介質(zhì)。

背景技術(shù)

生產(chǎn)線控制系統(tǒng)具有專有性，面對(duì)不同的生產(chǎn)線，需要單獨(dú)開發(fā)控制系統(tǒng)，開發(fā)周期長(zhǎng)、系統(tǒng)可靠性低、軟件成本高成了制約生產(chǎn)線發(fā)展的重要因素。常規(guī)的組態(tài)軟件雖然有通用的工業(yè)控制圖庫組件，但對(duì)于生產(chǎn)線某一設(shè)備(機(jī)床或機(jī)器人)來說，缺乏專用的系統(tǒng)組件庫。航天產(chǎn)品具有小批量、多品種的特點(diǎn)，產(chǎn)品生產(chǎn)線也是多種多樣，其中不乏機(jī)加生產(chǎn)線(機(jī)械加工生生產(chǎn)線)、總裝生產(chǎn)線、焊接生產(chǎn)線等。根據(jù)不同的生產(chǎn)需求，在通用平臺(tái)下通過重構(gòu)軟件組件庫來實(shí)現(xiàn)不同的生產(chǎn)線控制是目前最迫切的需求。

公開號(hào)為CN107153922A的中國(guó)申請(qǐng)專利，公開了一種可重構(gòu)裝配系統(tǒng)仿生控制模型，分為控制和被控兩個(gè)部分，控制部分包括數(shù)據(jù)管理模塊、任務(wù)監(jiān)控模塊、重構(gòu)模塊和調(diào)度模塊四個(gè)部分，所述的數(shù)據(jù)管理模塊管理著任務(wù)監(jiān)控模塊、重構(gòu)模塊和調(diào)度模塊產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)信息，所述的任務(wù)監(jiān)控模塊對(duì)重構(gòu)、調(diào)度模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)，任務(wù)監(jiān)控模塊接受重構(gòu)、調(diào)度模塊對(duì)應(yīng)的決策信息和配給方案，當(dāng)生產(chǎn)過程中突發(fā)情況發(fā)生時(shí)，任務(wù)監(jiān)控模塊檢測(cè)到數(shù)據(jù)的變化，將信息發(fā)送給重構(gòu)模塊，重構(gòu)模塊進(jìn)行目標(biāo)工藝的調(diào)整后，將信息反饋給調(diào)度模塊，由調(diào)度模塊進(jìn)行配給方案的調(diào)整；被控部分為生產(chǎn)設(shè)備及資源模塊。該控制模型為仿生模式，與云架構(gòu)的機(jī)理模型、控制方法不盡相同，它解決的技術(shù)問題是對(duì)用戶發(fā)布的訂單進(jìn)行快速響應(yīng)，對(duì)裝配過程中的各種突發(fā)狀況及時(shí)調(diào)整技術(shù)路線，沒有涉及不同生產(chǎn)線之間調(diào)整時(shí)如何改變不同組件庫的軟件功能。

公開號(hào)為CN104239037A的中國(guó)申請(qǐng)專利，公開了一種業(yè)務(wù)功能可重構(gòu)的軟件框架，包括組件容器、組件管理模塊、界面管理模塊、通信管理模塊；軟件框架通過加載執(zhí)行多個(gè)業(yè)務(wù)組件實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能，在執(zhí)行過程中，通過加卸載業(yè)務(wù)組件實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的重構(gòu)；組件容器是該集成框架的主程序模塊；組件管理模塊負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)組件的加卸載管理，運(yùn)行時(shí)狀態(tài)管理和接口管理；面管理模塊負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)組件的界面創(chuàng)建、自由拖動(dòng)、大小調(diào)整、顯示/隱藏、業(yè)務(wù)組件加卸載后整個(gè)軟件界面的自動(dòng)調(diào)整以及當(dāng)前界面布局方案的保存；通信管理模塊負(fù)責(zé)管理所有業(yè)務(wù)組件之間的數(shù)據(jù)通信。張帆在其公開發(fā)表的碩士論文“可重構(gòu)軟件平臺(tái)構(gòu)建原理與應(yīng)用研究”中，提出基于平臺(tái)/組件架構(gòu)思想，實(shí)現(xiàn)了一種通用的可重構(gòu)軟件平臺(tái)。以上兩種文獻(xiàn)均可作為可重構(gòu)軟件系統(tǒng)的一部分內(nèi)容，但并未涉及與底層設(shè)備的控制交互以及在云架構(gòu)下的功能。

公開號(hào)為CN102708424A的中國(guó)申請(qǐng)專利，通過建立加工信息矩陣形成自然合并工序單元集合，將所述自然合并工序單元集合合并成多種不同的工序單元方案，并集成為不同的工序段組合方案，然后對(duì)所述工序段方案進(jìn)行雙向交叉組合，形成多種不同的零件加工工藝方案，最后制定面向零件族加工的可重構(gòu)制造工藝方案，實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)生產(chǎn)線的加工功能的快速轉(zhuǎn)換。該方法僅涉及到一種工藝規(guī)劃方法，沒有涉及到可重構(gòu)生產(chǎn)線的軟件功能，更不具備控制功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種可重構(gòu)生產(chǎn)線制造控制系統(tǒng)、方法及介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種可重構(gòu)生產(chǎn)線制造系統(tǒng)，包括：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、基礎(chǔ)設(shè)施層、可重構(gòu)生產(chǎn)線軟件和云服務(wù)器層；

所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層通過工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線與基礎(chǔ)設(shè)施層連接，獲得的設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)服務(wù)器上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)歸類；

所述可重構(gòu)生產(chǎn)線軟件與基礎(chǔ)設(shè)施層的數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)時(shí)交互；