[发明专利]一种生产线行车的多任务生产仿真调度控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种生产线行车的多任务仿真调度控制系统和方法，具体的说是解决电镀生产线即能提高生产效率又能保障产品质量稳定的一种调度控制系统和方法。

技术背景

电镀行车调度系统不但要保证产品行走工位及各工位的先后顺序，而且产品在各工位需要加工处理的时间必须限制在一定的时间范围内，否则就会不符合生产工艺，可能导致产品报废。目前常采用固定行车行程路线周期循环的调度方法，但这种调度方法对于生产工艺不同的多批次、小批量的产品效率极低。采用“先完成先调度”的即时调度方法，可以解决固定行程路线调度方法的不足，但是，它仅仅考虑系统中下一个最紧急的运送需求，可能发生堆极杆，所谓堆极杆就是指当下一个工位有工件时，而当前工位加工时间到，发出调度到下一工位的请求。因为每个工位只有1个放置极杆的位置，如果行车执行这个请求，就会发生堆极杆，属于生产线严重故障，严禁这种现象发生；如果不执行这个请求，当前工位加工时间可能会大于工艺允许的最大时间，当加工时间和工艺设定加工时间偏差过大就会影响产品质量甚至使产品报废，也是尽量避免这种现象发生。延长上挂时间间隔可以避免堆极杆，但会降低电镀加工生产效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种电镀生产线行车的多任务生产仿真单元调度控制系统和方法，该系统和方法既能提高生产效率又能保障产品质量。

本发明公开了一种生产线行车的多任务生产仿真调度控制系统，包括：先验信息单元、实测信息单元、工件窗口优化单元以及多任务生产仿真单元；先验信息单元，用于采集关于生产线行车的先验信息，并将其发送给多任务生产仿真单元；多任务生产仿真单元对生产线的实际运行状况进行仿真，使生产线实际运行的结果和仿真结果一致；工件窗口优化单元，用于将整条生产线分为若干个工件窗口，以减少运算量并满足实时在线调度需求；实测信息单元，用于实时检测生产线上的实际信息，并反馈至多任务生产仿真单元；并由多任务生产仿真单元根据接收到的信息实时更新模型参数，使其能够反映生产线的最新运行状况。

进一步，所述工件窗口优化单元选择行车调度控制范围内的工位构成所述工件窗口，在每个扫描周期，多任务生产仿真单元只对工件窗口内的工件进行调度；当某一工件在该行车控制范围加工完毕时，将其移出该工件窗口，添加到后面行车控制的工件窗口，以此实现工件窗口的更新。

进一步，所述系统还包括反馈初始化单元，用于在每个扫描周期，根据加工工件实际加工时间和工艺设定加工时间偏差以及行车的实测状态，对多任务生产仿真单元进行初始化，使其对工件窗口内工件的调度能建立在符合工艺要求的最新加工信息的基础上。

进一步，多任务生产仿真单元通过比较前一个工件的结束时刻和后一个工件的开始时刻的大小，来判断不同工件在同一个工位的加工时间段是否重叠，如果加工时间段重叠则表示会产生堆积极杆现象。

进一步，多任务生产仿真单元以节点工位的加工时间为上挂间隔来判断是否会发生堆积极杆现象，如果堆积极杆，上挂时间间隔加1秒再判断，直到找到合适的上挂时间间隔。

进一步，多任务生产仿真单元判断出堆积极杆现象后，提前动态调整对时间要求不严格工位的加工时间来保证关键工位的加工时间。

本发明还公开了一种生产线行车的多任务生产仿真调度控制方法，包括如下步骤：先验信息单元采集关于生产线行车的先验信息，并将其发送给多任务生产仿真单元；多任务生产仿真单元对生产线的实际运行状况进行仿真，使生产线实际运行的结果和仿真结果一致；将整条生产线分为若干个工件窗口，以减少运算量并满足实时在线调度需求；实时检测生产线上的实际信息，并反馈至多任务生产仿真单元；并由多任务生产仿真单元根据接收到的信息实时更新模型参数，使其能够反映生产线的最新运行状况。

进一步，选择行车调度控制范围内的工位构成所述工件窗口，在每个扫描周期，多任务生产仿真单元只对工件窗口内的工件进行调度；当某一工件在该行车控制范围加工完毕时，将其移出该工件窗口，添加到后面行车控制的工件窗口，以此实现工件窗口的更新。

进一步，在每个扫描周期，根据加工工件实际加工时间和工艺设定加工时间偏差以及行车的实测状态，对多任务生产仿真单元进行初始化，使其对工件窗口内工件的调度能建立在符合工艺要求的最新加工信息的基础上。

进一步，通过比较前一个工件的结束时刻和后一个工件的开始时刻的大小，来判断不同工件在同一个工位的加工时间段是否重叠，如果加工时间段重叠则表示会产生堆积极杆现象。