专利名称：多工位竞争投料的控制方法
技术领域：
本发明涉及冶金自动化领域，尤其涉及一种多工位竞争投料的控制方法。
背景技术：
目前，针对炼钢厂投料系统的控制方法多为系统同一时间只自动执行一个配方命令或者通过人为分解为几个半自动过程来实现，就算同时有多个配方命令也必须按照预设的条件顺序执行，基本上也等同于单配方命令的形式。这主要是由于先前的炼钢厂的投料系统都是基于一对一形式或一对二的双工位形式进行设计的，因此在控制方法上也就主要是采用的顺序控制。对于具有一条完整产线的炼钢厂来说，一对一形式或一对二的双工位形式会使得独立的系统过多造成投资成本的增加和设备的利用率得不到充分的发挥，因此在一些炼钢厂进行产线调整和新建产线时，开始将投料系统设计为一对多的形式。继续采用前面的控制方法固然也可以完成投料任务，但无论是单配方命令形式还是采用多配方顺序执行形式都会造成操作不便和过多的等待时间，从而制约多工位的生产。每个实际投料系统会根据工艺要求的不同而有不同的设备类型和设备数量，以及不同数量的设定数据。
发明内容
针对越来越多的炼钢厂出于节约投资、节约成本的考虑，本发明旨在提出一种能够使得多个工位共用一套投料系统，并且每个工位能准确投料并不互相影响的多工位竞争投料方法。根据本发明的一实施例，提出一种多工位竞争投料的控制方法，包括:每一个工位点发送配方任务至配方任务数据库，配方任务数据库保存接收到的配方任务，其中配方任务符合配方任务类的形式；配方任务数据库将每一个工位点发送的配方任务保存为对应该工位点的配方任务实例，配方任务数据库中的各个配方任务实例竞争运行；分解配方任务实例，将每一个配方任务实例分解为一个称量任务和一个投料任务，该称量任务和该投料任务都与该配方任务实例相关联，各个称量任务竞争运行，各个投料任务竞争运行；判断称量任务条件，称量任务条件是称量任务的执行条件，处理符合执行条件的称量任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据；判断投料任务条件，投料任务条件是投料任务的执行条件，处理符合执行条件的投料任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据；若一个配方任务实例相关联的称量任务和投料任务都处理完成，则该配方任务实例处理完成，从配方数据库中删除该配方任务实例。在一个实施例中，配方任务类包含:目标元素，指示配方任务的目标；类型元素，指示配方任务的类型；跟踪元素，指示配方任务的执行状态。
在一个实施例中，类型元素包括:称量类型、投料类型和自动类型。在一个实施例中,跟踪元素包括:称量开始标记、称量结束标记、投料开始标记、投料结束标记。在一个实施例中，当一个称量任务在一个称量系设有有效设定数据并且该称量系所有设备都处于空闲状态且已准备好时，该称量任务被判断为符合执行条件。称量系包括:称量斗、高位料仓和给料设备。在一个实施例中，当一个投料任务中有效设定数据的物料已经全部称取完成了、并且所述目标元素对应的投料系的所有设备都处于空闲状态且已准备好，该投料任务被判断为符合执行条件。投料系包括:称量斗、下部给料设备和物料传送设备。本发明的多工位竞争投料的控制方法很好的解决了多个工位共用一套投料系统的问题，既解决了对每个工位的准确投料，又使得各个工位相互之间的操作几乎没有影响，同时实现了的快速响应、充分利用了设备资源和减少了系统等待时间。
图1揭示了根据本发明的一实施例的多工位竞争投料的控制方法的流程图。图2揭示了根据本发明的一实施例的多工位竞争投料的工艺流程。图3揭示了根据本发明的一实施例的多工位竞争投料的配方任务的执行过程。图4揭示了根据本发明的一实施例的多工位竞争投料的配方任务的分解过程。图5揭示了根据本发明的一实施例的多工位竞争投料的称量任务和投料任务的执行过程。
具体实施例方式参考图1所示，本发明揭示了一种多工位竞争投料的控制方法，包括如下的步骤:101.每一个工位点发送配方任务至配方任务数据库，配方任务数据库保存接收到的配方任务，其中配方任务符合配方任务类的形式。在一个实施例中，配方任务类包含三种元素:目标元素、类型元素和跟踪元素。目标元素指示配方任务的目标。类型元素指示配方任务的类型，类型元素包括:称量类型、投料类型和自动类型三种。跟踪元素指示配方任务的执行状态。跟踪元素包括:称量开始标记、称量结束标记、投料开始标记、投料结束标记。102.配方任务数据库将每一个工位点发送的配方任务保存为对应该工位点的配方任务实例，配方任务数据库中的各个配方任务实例竞争运行。103.分解配方任务实例,将每一个配方任务实例分解为一个称量任务和一个投料任务，该称量任务和该投料任务都与该配方任务实例相关联，各个称量任务竞争运行，各个投料任务竞争运行。104.判断称量任务条件，称量任务条件是称量任务的执行条件，处理符合执行条件的称量任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据。在一个实施例中，当一个称量任务在一个称量系设有有效设定数据并且该称量系所有设备都处于空闲状态且已准备好时，该称量任务被判断为符合执行条件。称量系包括:称量斗、高位料仓和给料设备。105.判断投料任务条件，投料任务条件是投料任务的执行条件，处理符合执行条件的投料任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据。在一个实施例中，当一个投料任务中有效设定数据的物料已经全部称取完成了、并且目标元素对应的投料系的所有设备都处于空闲状态且已准备好，该投料任务被判断为符合执行条件。投料系包括:称量斗、下部给料设备和物料传送设备。106.若一个配方任务实例相关联的称量任务和投料任务都处理完成，则该配方任务实例处理完成，从配方数据库中删除该配方任务实例。图2-图5揭示了根据本发明的多工位竞争投料的一个具体实现。其中图2揭示了工位竞争投料的工艺流程。图3揭示了多工位竞争投料的配方任务的执行过程。图4揭示了多工位竞争投料的配方任务的分解过程。图5揭示了称量任务和投料任务的执行过程。根据该实现，当多工位共用一套投料系统时，由于生产节奏的不同，往往会存在多个工位同时向控制系统发出投料请求命令，请求的命令类型也不一定一样，每个工位都希望自己的请求能尽可能快的得到系统的响应。本发明设计了一套通过任务分解、执行来实现竞争投料的控制方法。本发明首先设计了一个每个工位都适用的类一配方任务类(Recipe)，并且每个工位都需要有属于自己的配方任务实例，以避免如果共用一个实例时造成操作时相互影响。配方任务类需要包含配方任务的设定数据如:投入物料的设定数据、包含有一个元素属性用来标示配方的目标(Target)、包含有一个元素属性用来标示配方命令的类型(Mode)，还需要包含所有设定数据的跟踪信息及整个配方任务执行的跟踪信息如称量开始(Charging)和结束(Charged)、投入开始(Discharging)和结束(Discharged)。配方任务命令的类型通常分为:称量、投料和自动三种。每个投料任务命令通常都是以一个配方的形式被控制系统接收并得到执行的。鉴于控制系统能够同时响应的配方命令的数量是有限的。因此在各个工位下发的配方任务命令在还没有得到响应之前，本发明首先将它们存储在数据库中，达到以下目的:一、便于操作人员随时追加新的命令；二、避免因追加新命令而导致旧的命令丢失；三、避免人为操作决定配方任务命令执行的时间而不是由系统来进行判断。要实现存储在系统中的配方任务命令是通过自由竞争的方式被执行，就需要从实现对配方任务命令执行的条件判断上下手，所谓的自由竞争规则就是做到大家全部采用相同的判断规则，在相同的判断规则下先达到条件的会先得到系统响应并被系统执行。本发明通过将配方任务命令进行分解后针对相同任务设计了相同判断规则来实现配方任务命令在控制系统中通过自由竞争的方式被执行。配方任务命令的任务可以被分解为称量任务(Charge Task)和投料任务(Discharge Task),其中称量任务又可以进一步分解到每一个称量系。本发明将配方命令的执行条件相应的分解为称量条件(ChargeCondition)和投料条件(Discharge Condition),同样其中称量条件又可以进一步分解到每一个称量系。当所分解出来的任务对应的分解出来的条件满足后，分解出来的任务就会被响应并下达到该分解任务所对应的系统设备去执行。一个配方命令只有当它分解出来的所有任务满足条件并被执行完成以后，该配方命令的执行才算完成。为确保配方命令被准确的执行，从配方命令被下达到系统一直到被执行完成，需要对配方命令的执行过程进行详细的跟踪，跟踪的内容需要包括过程数据、每一个过程数据对应的状态、分解任务当前的执行条件、分解任务当前的执行状态以及总的配方任务的执行状态。跟踪过程随着配方命令的任务分解也被相应的分解并最后进行信息整合。称量系的称量条件判断规则为:配方命令在该称量系设有有效设定数据并且该称量系所有设备都处于空闲状态且已准备好了。称量系由下述部件组成:称量斗(WeighingHopper，含称重仪表)、对应的高位料仓和高位料仓对应的给料设备。投料条件的判断规则为:配方命令中有效设定数据的物料已经全部称取完成了、并且配方命令中的目标属性所对应的投料系的所有设备都处于空闲状态且已准备好以及目标工位也准备好了。投料系有下述的部件组成:称量斗(Weighing Hopper，含称重仪表)、对应的下部给料设备和下部给料设备到目标工位间的物料传送设备。由于称量斗既属于称量系又属于投料系，也就是说称量斗既会有称量任务，又会有投料任务，因此，本发明还针对称量斗设计了一个类一称量系任务类(WH)，和配方任务类(Recipe)相似，只是其设定数据仅限于包含本称量系的。总结而言，本发明的多工位竞争投料的控制方法可以归纳为包含如下集合过程:配方任务下发及存储过程；配方任务分解过程；称量任务条件判断过程；称量任务处理过程；投料任务条件判断过程；投料任务处理过程；任务跟踪及数据库处理过程。本发明的多工位竞争投料的控制方法很好的解决了多个工位共用一套投料系统的问题，既解决了对每个工位的准确投料，又使得各个工位相互之间的操作几乎没有影响，同时实现了的快速响应、充分利用了设备资源和减少了系统等待时间。
权利要求
1.一种多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，包括: 每一个工位点发送配方任务至配方任务数据库，配方任务数据库保存接收到的配方任务，其中所述配方任务符合配方任务类的形式； 配方任务数据库将每一个工位点发送的配方任务保存为对应该工位点的配方任务实例，配方任务数据库中的各个配方任务实例竞争运行； 分解配方任务实例，将每一个配方任务实例分解为一个称量任务和一个投料任务，该称量任务和该投料任务都与该配方任务实例相关联，各个称量任务竞争运行，各个投料任务竞争运行； 判断称量任务条件，所述称量任务条件是称量任务的执行条件，处理符合执行条件的称量任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据； 判断投料任务条件，所述投料任务条件是投料任务的执行条件，处理符合执行条件的投料任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据； 若一个配方任务实例相关联的称量任务和投料任务都处理完成，则该配方任务实例处理完成，从配方数据库中删除该配方任务实例。
2.按权利要求1所述的多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，所述配方任务类包含: 目标元素，指示配方任务的目标； 类型元素，指示配方任务的类型； 跟踪元素，指示配方任务的执行状态。
3.按权利要求2所述的多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，所述类型元素包括:称量类型、投料类型和自动类型。
4.按权利要求2所述的多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，所述跟踪元素包括:称量开始标记、称量结束标记、投料开始标记、投料结束标记。
5.按权利要求2所述的多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，当一个称量任务在一个称量系设有有效设定数据并且该称量系所有设备都处于空闲状态且已准备好时，该称量任务被判断为符合执行条件。
6.按权利要求5所述的多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，所述称量系包括:称量斗、高位料仓和给料设备。
7.按权利要求2所述的多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，当一个投料任务中有效设定数据的物料已经全部称取完成了、并且所述目标元素对应的投料系的所有设备都处于空闲状态且已准备好，该投料任务被判断为符合执行条件。
8.按权利要求7所述的多工位竞争投料的控制方法，其特征在于，所述投料系包括:称量斗、下部给料设备和物料传送设备。
全文摘要
本发明揭示了一种多工位竞争投料的控制方法，包括发送配方任务并保存，配方任务符合配方任务类的形式；配方任务以配方任务实例的方式保存，各个配方任务实例竞争运行。分解配方任务实例，将每一个配方任务实例分解为一个称量任务和一个投料任务，该称量任务和该投料任务都与该配方任务实例相关联，各个称量任务竞争运行，各个投料任务竞争运行。判断称量任务的执行条件，处理符合执行条件的称量任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据。判断投料任务的执行条件，处理符合执行条件的投料任务，处理完成后在配方任务数据库中更新数据。若一个配方任务实例相关联的称量任务和投料任务都处理完成，则该配方任务实例处理完成。
文档编号G05B19/04GK103092085SQ20111033501
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者裘友禧, 牛井超, 陈俊, 马翔骏 申请人:上海宝信软件股份有限公司