智能生产柔性路由控制系统的制作方法

文档序号:15345077发布日期:2018-09-04 22:39阅读:131来源:国知局

本发明涉及路由控制系统技术领域,具体涉及智能生产柔性路由控制系统。



背景技术:

在生产制造控制技术的发展过程中,智能控制、柔性控制越来越引起人们的重视,但国内众多的中药提取、乳制品、保健酒等生产企业仍保持着传统的生产控制系统。虽然传统的生产控制系统在产品单一,生产工艺固定的前提下可以保持良好的可靠性和工作效率,但随着人们生活水平的日益提高,生产企业单一的产品已经无法满足大众对新生事物的不断追求,这就迫使生产企业必须更新现有的产品线,调整生产工艺,通过组合不同的生产单元来生产新产品。但问题也随之出现,传统的控制系统在进行工艺调整时,必须对已有的控制程序进行更改,而这必须是由专业的软件工程师来进行操作的,需要较多的人力物力,同时还要消耗较长的调试时间。或者干脆不更改控制程序,由人工干预的方式一步步安排生产单元,以半自动的方式来生产新产品。这样带来的结果就是不仅生产效率下降许多,同时因为人工的介入容易造成误操作,带来不小的损失。

根据目前各大工控产品企业(西门子、罗克威尔等)提供的解决方案来看,要把已有的控制系统升级成具有智能控制和柔性路由控制能力,就必须推翻现有的系统重新来做,不仅花费不菲,还要停产很长时间用于安装调试,权衡利弊之下很少有企业能这样去做,这样,一个基于控制系统编程语言的柔性路由控制方法就体现出了实用性与必要性。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处,而提供智能生产柔性路由控制系统,它经济可靠,升级传统的生产控制系统,使系统具备柔性路由控制能力,并提供简单直观的生产工艺路由编辑器,方便生产人员低门槛编辑新产品的生产需求。

本发明采用的技术方案为:智能生产柔性路由控制系统,包括提取单元、真空浓缩单元、醇沉单元、树脂柱单元、陶瓷膜单元、超滤膜单元、纳滤膜单元和浓缩液调配单元,提取单元分别与真空浓缩单元和陶瓷膜单元连接,所述的真空浓缩单元分别与醇沉单元和浓缩液调配单元连接,所述的醇沉单元分别与真空浓缩单元和树脂柱单元连接,所述的树脂柱单元与真空浓缩单元连接,所述的陶瓷膜单元与超滤膜单元连接,所述的超滤膜单元分别与真空浓缩单元、树脂柱单元和纳滤膜单元连接,所述的纳滤膜单元与浓缩液调配单元连接。

编码方法如下:

1)首先由生产人员选择需要编辑新路由的产品品名;

2)按顺序依次点击可选工艺单元,每点击一次会在已选工艺单元内显示已选择的工艺流程,当选择的工艺不附则现有工艺流程条件时,会提示重新选择并不予显示错误的工艺单元;

3)选择好工艺流程后,生产人员点击“生成工艺编码”按钮,程序自动生成该产品的工艺路由编码,该编码为二进制32位长整形数(dint型);

4)在上位机生成一串编码,支持小于等于15步生产单元工艺路由,并存于服务器内,上位机可随时调取;

5)生产之前由上位机在服务器内调取路由编码并传递给plc控制器;

6)plc将收到的编码解码后,得到了第一步生产单元的路由指令并连同路由编码一起传递给第一步生产单元;

7)生产单元得到指令后开始生产并且在生产完毕后根据路由指令把产品传递至第二步单元,同时将路由编码重新编辑,把第一步已经生产完毕的结果写进编码并回传给plc控制器;

8)plc控制器把回传的编码重新解码得到第二步生产路由指令,并连同回传的编码一起传递给第二步生产单元;

9)重复以上两步直至生产完毕。

解码方法如下:

1)生产单元a将32位编码转化成word型,以便于接下来的位操作;

2)取出word型数据的第5、6位;

3)将取出的第5、6位转化成十进制数,得到0~3的数并输出至“code”端口,该0~3的数就是这一步的路由结果,控制器从“code”端口接收该结果并将物料输送至相应的下一步生产单元b;

4)将32位编码左移2位,并将得到的新产生的32位编码输出至“r_next”端口,这个新32位编码将同上一步的“code”一起传送给生产单元b;

5)生产单元b重复上面的4个步骤得到自己的路由结果“code”,并再次传递“r_next”给下一步生产单元,直至生产结束。

所述的步骤3)中每一步的工艺路由编码占两位,表现的结果为“00”、“01”、“10”和“11”,每一步工艺结束后产生大于等于4种去向,该编码支持15步工艺,符号标志为第1步路由、第2步路由......第15步路由。

本发明的有益效果是:

1)提高控制系统灵活性,可随时调整适应新产品的生产工艺;

2)升级简单,调试方便,不需生产企业停产;

3)操作直观便捷,低门槛实现企业自编辑生产工艺;

4)可靠性高,排除人工干预,实现全自动生产路由控制。

附图说明:

图1是本发明生产单元连接关系图;

图2是本发明上位机工艺路由面板图;

图3是本发明编码过程图;

图4是本发明解码过程图。

具体实施方式:

参照各图,一种智能生产柔性路由控制系统,包括提取单元、真空浓缩单元、醇沉单元、树脂柱单元、陶瓷膜单元、超滤膜单元、纳滤膜单元和浓缩液调配单元,提取单元分别与真空浓缩单元和陶瓷膜单元连接,所述的真空浓缩单元分别与醇沉单元和浓缩液调配单元连接,所述的醇沉单元分别与真空浓缩单元和树脂柱单元连接,所述的树脂柱单元与真空浓缩单元连接,所述的陶瓷膜单元与超滤膜单元连接,所述的超滤膜单元分别与真空浓缩单元、树脂柱单元和纳滤膜单元连接,所述的纳滤膜单元与浓缩液调配单元连接。

编码方法如下:

1)首先由生产人员选择需要编辑新路由的产品品名;

2)按顺序依次点击可选工艺单元,每点击一次会在已选工艺单元内显示已选择的工艺流程,当选择的工艺不附则现有工艺流程条件时,会提示重新选择并不予显示错误的工艺单元;

3)选择好工艺流程后,生产人员点击“生成工艺编码”按钮,程序自动生成该产品的工艺路由编码,该编码为二进制32位长整形数(dint型);

4)在上位机生成一串编码,支持小于等于15步生产单元工艺路由,并存于服务器内,上位机可随时调取;

5)生产之前由上位机在服务器内调取路由编码并传递给plc控制器;

6)plc将收到的编码解码后,得到了第一步生产单元的路由指令并连同路由编码一起传递给第一步生产单元;

7)生产单元得到指令后开始生产并且在生产完毕后根据路由指令把产品传递至第二步单元,同时将路由编码重新编辑,把第一步已经生产完毕的结果写进编码并回传给plc控制器;

8)plc控制器把回传的编码重新解码得到第二步生产路由指令,并连同回传的编码一起传递给第二步生产单元;

9)重复以上两步直至生产完毕。

解码方法如下:

1)生产单元a将32位编码转化成word型,以便于接下来的位操作;

2)取出word型数据的第5、6位;

3)将取出的第5、6位转化成十进制数,得到0~3的数并输出至“code”端口,该0~3的数就是这一步的路由结果,控制器从“code”端口接收该结果并将物料输送至相应的下一步生产单元b;

4)将32位编码左移2位,并将得到的新产生的32位编码输出至“r_next”端口,这个新32位编码将同上一步的“code”一起传送给生产单元b;

5)生产单元b重复上面的4个步骤得到自己的路由结果“code”,并再次传递“r_next”给下一步生产单元,直至生产结束。

所述的步骤3)中每一步的工艺路由编码占两位,表现的结果为“00”、“01”、“10”和“11”,每一步工艺结束后产生大于等于4种去向,该编码支持15步工艺,符号标志为第1步路由、第2步路由......第15步路由。

参照图1,可以看出整个生产流程包括提取、真空浓缩、醇沉、树脂柱、陶瓷膜、超滤膜、纳滤膜、浓缩液调配共8个生产单元。从图中可以看出,提取为工艺的第一步,途径数个生产单元之后最后进入浓缩液调配单元。如果工艺限制在15步以内的话,将会有多达几十种的路由从第一步走至最后一步。按照传统的控制系统方案,要么根据现有产品品种的几种路由编制出全自动的控制程序,要么在每一步生产单元工作完毕后由生产人员选择下一步的去处。这样带来的结果就是前者无法满足新产品新工艺的全自动生产需求,后者不仅不能全自动生产,更加因为人工的介入容易产生误操作。本柔性路由控制编码解码方法正是针对这样的生产流程对做出优化,在生产之前就调取产品的生产路由编码,解码后实现全自动路由生产。

参照图2,图中显示的是上位机用于编辑生产工艺的面板,操作过程如下:

1)首先由生产人员选择需要编辑新路由的产品品名;

2)按顺序依次点击可选工艺单元,每点击一次会在已选工艺单元内显示已选择的工艺流程,当选择的工艺不附则现有工艺流程条件时,会提示重新选择并不予显示错误的工艺单元;

3)选择好工艺流程后,生产人员点击“生成工艺编码”按钮,程序自动生成该产品的工艺路由编码,该编码为二进制32位长整形数(dint型)。每一步的工艺路由编码占两位,表现的结果为“00”、“01”、“10”和“11”,也就是说每一步工艺结束后最多不超过4种去向,抛开32位数据的两位符号标志位,该编码最多支持15步工艺,并存储至服务器的数据库内方便日后调取。简单来说该编码的32位数据结构为:符号标志位、第1步路由、第2步路由......第15步路由。

参照图3,可以看出路由编码的传递过程,传递过程如下:

1)在上位机生成一串编码,支持小于等于15步生产单元工艺路由,并存于服务器内,上位机可随时调取;

2)生产之前由上位机在服务器内调取路由编码并传递给plc控制器;

3)plc将收到的编码解码后,得到了第一步生产单元的路由指令并连同路由编码一起传递给第一步生产单元;

4)生产单元得到指令后开始生产并且在生产完毕后根据路由指令把产品传递至第二步单元,同时将路由编码重新编辑,把第一步已经生产完毕的结果写进编码并回传给plc控制器;

5)plc控制器把回传的编码重新解码得到第二步生产路由指令,并连同回传的编码一起传递给第二步生产单元;

6)重复以上两步直至生产完毕。

参照图4,图中显示的是用plc编程语言编辑的编码解码模块。从图中可以看出模块左端是编码输入口“r”,从上位机或生产单元传递来的32位路由编码就是由该入口进入模块。接着解码模块进行编解码,具体步骤如下(以生产单元a和b说明):

1)生产单元a将32位编码转化成word型,以便于接下来的位操作;

2)取出word型数据的第5、6位;

3)将取出的第5、6位转化成十进制数,得到0~3的数并输出至“code”端口,该0~3的数就是这一步的路由结果,控制器从“code”端口接收该结果并将物料输送至相应的下一步生产单元b;

4)将32位编码左移2位,并将得到的新产生的32位编码输出至“r_next”端口,这个新32位编码将同上一步的“code”一起传送给生产单元b;

5)生产单元b重复上面的4个步骤得到自己的路由结果“code”,并再次传递“r_next”给下一步生产单元,直至生产结束。

综上所述,本智能生产柔性路由控制系统提高控制系统灵活性,可随时调整适应新产品的生产工艺;升级简单,调试方便,不需生产企业停产;操作直观便捷,低门槛实现企业自编辑生产工艺;可靠性高,排除人工干预,实现全自动生产路由控制。

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