基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法、系统以及介质

1.本发明涉及板材热处理技术领域，尤其涉及一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法、系统以及介质。


背景技术：

2.板材热处理线设备包括：淬火炉、回火炉、淬火机、矫直机、喷印机等，生产工序包括：正火工序、淬火工序，回火工序以及淬火转回火工序等几种工序，每种工序均需要经过若干设备处理，相应地，工序不同涉及处理的设备也不同。
3.在目前生产环境下，各种工序的板材交错一起生产，plc电气化控制系统具备基本的辊道控制和各个区域范围内板材的跟踪功能，但工序中各环节之间的衔接控制操作主要依靠人工操作完成，未能实现自动控制，主要是因为自动控制需要判断连锁条件众多，同时兼顾考虑l2(工艺过程控制系统)工艺管理以及l3(生产物料管理系统)的mes系统生产计划管理等外界因素，单靠plc系统难以完成工作。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法、系统以及介质，其解决了现有热处理线因需要判断的连锁条件众多而未实现全自动控制的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
8.第一方面，本发明实施例提供一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法，包括：
9.将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树，并将板材信息添加到预先构建的在线跟踪队列；
10.每隔预设周期遍历所述在线跟踪队列，执行遍历过程中获取的任一板材信息所对应的子树得到执行返回值；
11.依据本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值的对比结果，判断每一块板材的当前动作状态较上一周期是否发生变更；
12.在遍历完成后，若是存在板材的当前动作状态发生变更则向控制器下发相应的指令；
13.其中，所述行为树模型为针对板材的热处理工序预先构建的模型。
14.可选地，所述行为树模型包括：多个子树，每个所述子树均包括根节点以及与所述根节点相连的至少一条工序处理路径；
15.每一条所述工序处理路径均包括顺序节点、选择节点、动作节点以及条件节点的一种或多种，并按照预设顺序依次执行所有节点。
16.可选地，所述多个子树包括：正火/淬火子树和回火工序子树；
17.所述正火/淬火子树的根节点为表示正/淬火工序起始行为的节点；所述正火/淬火子树的工序处理路径包括：热处理炉路径、淬火机路径、横移区路径、矫直区路径、冷床区路径以及标印区路径；
18.所述热处理炉路径包括：热处理起始顺序节点以及与所述热处理起始顺序节点连接的进炉工序支路和出炉工序支路；所述进炉工序支路包括：进炉起始顺序节点、与所述进炉起始顺序节点连接的表示进炉条件的顺序节点和下发进炉指令的动作节点、与所述表示进炉条件的顺序节点连接的判断板材上线的条件节点和判断工艺具备的条件节点；所述出炉工序支路包括：出炉起始顺序节点、与所述出炉起始顺序节点连接的表示出炉条件的顺序节点、与所述出炉起始顺序节点连接的表示下发淬火工艺的顺序节点、与所述出炉起始顺序节点连接的判断板材抵达炉门口的条件节点、与所述出炉起始顺序节点连接的下发出炉进淬火机指令的动作节点、与所述表示出炉条件的顺序节点连接的判断温度达标的条件节点、与所述表示出炉条件的顺序节点连接的判断保温时间达标的条件节点、与所述表示出炉条件的顺序节点连接的判断淬火机内无板的条件节点、与所述表示出炉条件的顺序节点连接的判断淬火机后无板的条件节点、与所述表示下发淬火工艺的顺序节点连接的淬火选择节点和正火选择节点、与所述淬火选择节点连接的判断淬火板的条件节点和执行下发淬火工艺指令的动作节点以及与所述正火选择节点连接的执行下发正火状态指令的动作节点；
19.所述淬火机路径包括：淬火机选择节点以及与所述淬火机选择节点连接的淬火工序支路和正火工序支路；所述淬火工序支路包括：淬火起始顺序节点、与所述淬火起始顺序节点连接的判断淬火板的条件节点、与所述淬火起始顺序节点连接的下发开启集管浇水指令的动作节点以及与所述淬火起始顺序节点连接的下发到机后辊道指令的动作节点；所述正火工序支路包括：正火起始顺序节点以及与所述正火起始顺序节点连接的下发空过到机后辊道指令的动作节点；
20.所述横移区路径包括：横移起始顺序节点、与所述横移起始顺序节点连接的表示上横移的顺序节点、与所述横移起始顺序节点连接的表示下横移的顺序节点、与所述表示上横移的顺序节点连接的判断横移区无板的条件节点和下发起落架接运板材指令的动作节点、与所述表示下横移的顺序节点连接的表示下横移条件的顺序节点、与所述表示下横移的顺序节点连接的下发起落架接运板材指令的动作节点、与所述表示下横移条件的顺序节点连接的判断满足等待时长的条件节点、与所述表示下横移条件的顺序节点连接的判断下横移辊道无板的条件节点以及与所述表示下横移条件的顺序节点连接的判断回火炉出炉时间大于5分钟的条件节点；
21.所述矫直区路径包括：矫直起始顺序节点、与所述矫直起始顺序节点连接的表示进矫直机的顺序节点、与所述矫直起始顺序节点连接的下发矫直指令的动作节点、与所述矫直起始顺序节点连接的出矫直机选择节点、与所述进矫直机的顺序节点连接的判断矫直机内无板的条件节点、与所述进矫直机的顺序节点连接的执行下发矫直工艺指令的动作节点、与所述出矫直机选择节点连接的向后运板材选择节点、与所述出矫直机选择节点连接的中间下料选择节点、与所述向后运板材选择节点连接的表示正火板的顺序节点、与所述向后运板材选择节点连接的表示淬火板顺序节点、与所述中间下料选择节点连接的判断淬
火转回火的条件节点、与所述中间下料选择节点连接的下发下料到中间货位指令的动作节点、与所述表示正火板的顺序节点连接的判断正火板的条件节点、与所述表示正火板的顺序节点连接的下发运行到冷床上料辊道指令的动作节点、与所述表示淬火板的顺序节点连接的判断淬火下线的条件节点以及与所述表示淬火板的顺序节点连接的下发运行到标印机前辊道指令的动作节点；
22.所述冷床区路径包括：冷床起始顺序节点、与所述冷床起始顺序节点连接的上冷床选择节点、与所述冷床起始顺序节点连接的冷床本体选择节点、与所述冷床起始顺序节点连接的下冷床选择节点、与所述上冷床选择节点连接的表示等待的第一顺序节点、与所述上冷床选择节点连接的表示上线的顺序节点、与所述冷床本体选择节点连接的表示等待的第二顺序节点、与所述冷床本体选择节点连接的下发一次运板指令的动作节点、与所述下冷床选择节点连接的表示等待的第三顺序节点、与所述下冷床选择节点连接的下发下冷床指令的动作节点、与所述表示等待的第一顺序节点连接的表示等待条件的顺序节点、与所述表示等待的第一顺序节点连接的下发靠一侧等待指令的动作节点、与所述表示上线的顺序节点连接的表示上线条件的顺序节点、与所述表示上线的顺序节点连接的下发上冷床指令的动作节点、与所述表示等待的第二顺序节点连接的判断下冷床区域有板材的条件节点、与所述表示等待的第二顺序节点连接的不执行动作的动作节点、与所述表示等待的第三顺序节点连接的判断冷床下料辊道有板材的条件节点、与所述表示等待的第三顺序节点连接的判断晾板时间不足的条件节点、与所述表示等待的第三顺序节点连接的不执行动作的动作节点、与所述表示等待条件的顺序节点连接的判断短规格板材的条件节点、与所述表示等待条件的顺序节点连接的判断下一块是短规格板材的条件节点、与所述表示上线条件的顺序节点连接的判断已等待一下块板材的条件节点、与所述表示上线条件的顺序节点连接的判断长规格板材的条件节点、与所述表示上线条件的顺序节点连接的判断上冷床区域无板的条件节点；
23.所述标印区路径包括：标印选择节点、与所述标印选择节点连接的表示成品标印的顺序节点、与所述标印选择节点连接的下发下线指令的动作节点、与所述表示成品标印的顺序节点连接的判断无回火工艺的条件节点以及与所述表示成品标印的顺序节点连接的下发标印下线指令的动作节点；
24.所述回火工序子树的根节点为表示回火工序起始行为的节点；所述回火工序子树的的工序处理路径包括：所述热处理炉路径、所述矫直区路径、所述冷床区路径以及所述标印区路径。
25.可选地，将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树，并将板材信息添加到预先构建的在线跟踪队列包括：
26.依据获取的板材上线触发信号，将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树；
27.建立在线跟踪队列，并将新上线的板材信息添加至所述在线跟踪队列中；
28.其中，所述板材信息包括板材的行为树实例，所述行为树实例包括：行为树基本结构、节点当前进度以及执行函数。
29.可选地，每隔预设周期遍历所述在线跟踪队列，执行遍历过程中获取的任一板材信息所对应的子树得到执行返回值之前，还包括：
30.将读取的通信连接的控制器的周期性反馈数据更新到全局变量中，并重置动作标志；
31.其中，所述动作标志为预设的板材的动作状态表征量。
32.可选地，每隔预设周期遍历所述在线跟踪队列，执行遍历过程中获取的任一板材信息所对应的子树得到执行返回值包括：
33.每隔预设周期遍历所述在线跟踪队列，找寻到任一板材信息以及该板材信息所对应子树；
34.基于所述该板材信息所对应子树，得到节点当前进度；
35.通过反射机制获取所述节点当前进度所对应的执行函数，运行所述执行函数得到执行返回值。
36.可选地，通过反射机制获取所述节点当前进度所对应的执行函数，运行所述执行函数得到执行返回值包括：
37.若节点当前进度处于条件节点，依据通过所述执行函数读取的plc反馈数据和/或信息系统的数据进行条件判断，依据判断结果来确定节点状态变更；
38.若节点当前进度处于动作节点，依据所述执行函数填充下发给plc的通讯数据内容，在所述在线跟踪队列遍历完后统一下发给plc；且对于所述动作节点，在下发给plc指令后，直至下一周期得到plc关于该指令应答信号时，才将状态置为running；
39.其中，所述执行函数的处理周期小于plc反馈数据的周期。
40.可选地，依据本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值的对比结果，判断每一块板材的当前动作状态较上一周期是否发生变更包括：
41.针对于同一板材，将本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值进行对比；
42.若本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值一致，则说明该板材的当前动作状态较上一周期并未发生变更，进而继续下一板材的对比；
43.若本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值不一致，则说明该板材的当前动作状态较上一周期发生变更，并将该板材的动作标志置为true，进而继续下一板材的对比。
44.第二方面，本发明实施例提供的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制系统，包括：
45.预先构建模块，用于针对板材的热处理工序预先构建行为树模型；
46.关联与添加模块，用于将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树，并将板材信息添加到预先构建的在线跟踪队列；
47.遍历模块，用于每隔预设周期遍历所述在线跟踪队列，执行遍历过程中获取的任一板材信息所对应的子树得到执行返回值；
48.状态判断模块，用于依据本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值的对比结果，判断每一块板材的当前动作状态较上一周期是否发生变更；
49.指令下发模块，用于在遍历完成后，若是存在板材的当前动作状态发生变更则向控制器下发相应的控制指令。
50.第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读介质，其上存储有json格式的可执行文件，所述可执行文件被处理器执行时实现如上所述的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法。
51.(三)有益效果
52.本发明通过构建相关的行为树模型实现了热处理线全自动化跟踪控制方法，取代目前重复繁琐的人工操作模式，提升自动化控制水平。该控制方法与现有技术相比，具备如下优势：直观性，把复杂的ai知识条目组织得非常直观，符合人类思维设计；复用性，各个逻辑模型结构中的节点相互独立，复用性高，降低代码量和系统维护难度；扩展性，因为各个节点的独立，在增加业务功能时不需改动原有节点内容；周期性信号良好的支持，plc系统给上位机传递的信号大多为周期性信号，表示一种状态的持续，比如辊道运行中，起落架抬起中，冷床运板中等，上位机系统在处理逻辑时需将这类转换为触发式信号，因此每个信号都需增加辅助变量记录旧信号状态，当新信号传递时判断状态的变化。行为树模型的节点具备running状态，可以与对应周期性信号对应，表示某种过程执行中，系统逻辑更加清晰。
附图说明
53.图1为本发明实施例提出的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法的流程示意图；
54.图2为本发明实施例提出的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法的正火/淬火子树的示意图；
55.图3为本发明实施例提出的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法的回火工序子树的示意图；
56.图4为本发明实施例提出的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法的行为树模型的整体运行流程示意图；
57.图5为本发明实施例提出的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法的行为树模型配置文件示意图。
具体实施方式
58.为了更好地解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
59.为了便于理解本技术提供的技术方案，下面先介绍一些概念。
60.行为树是一种逻辑模型，具体描述为控制ai实体决策流程的分层节点树，它通过树形结构来选择当前环境下应该做出的具体行为，目前主要应用于各类游戏的ai控制。行为树由节点组成，每个节点均需返回3种状态：真(true)、假(false)、运行中(running)，而节点也根据需要分成几类。
61.顺序节点(简称：seq)：从左向右依次执行所有子节点，只要节点返回true，继续执行后续同根节点，当其中一个节点返回false或running时，停止执行后续节点。向父节点返回false或running，只有当所有节点都返回true时，才向父节点返回true。顺序节点为与关系(and)。
62.选择节点(简称：sel)：以遍历方式从左到右依次执行所有子节点，只要节点返回false，就继续执行后续节点，直到一个节点返true或running为止，停止执行后续节点，如果有一个节点返回true或running则向父节点返回true或running。否则向父节点返回false。选择节点为或关系(or)。
63.动作节点(简称：act)：执行具体的功能任务，为叶节点，不可省略。
64.条件节点(简称：con)：只作为逻辑判断的叶节点，返回真(true)或假(false)只做条件判断，不执行实际功能，可根据需求省略。
65.如图1所示，本发明实施例提出的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法，包括：首先，将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树，并将板材信息添加到预先构建的在线跟踪队列；其次，每隔预设周期遍历在线跟踪队列，执行遍历过程中获取的任一板材信息所对应的子树得到执行返回值；接着，依据本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值的对比结果，判断每一块板材的当前动作状态较上一周期是否发生变更；最后，在遍历完成后，若是存在板材的当前动作状态发生变更则向控制器下发相应的指令；其中，行为树模型为针对板材的热处理工序预先构建的模型。
66.本发明通过构建相关的行为树模型实现了热处理线全自动化跟踪控制方法，取代目前重复繁琐的人工操作模式，提升自动化控制水平。该控制方法与现有技术相比，具备如下优势：直观性，把复杂的ai知识条目组织得非常直观，符合人类思维设计；复用性，各个逻辑模型结构中的节点相互独立，复用性高，降低代码量和系统维护难度；扩展性，因为各个节点的独立，在增加业务功能时不需改动原有节点内容；周期性信号良好的支持，plc系统给上位机传递的信号大多为周期性信号，表示一种状态的持续，比如辊道运行中，起落架抬起中，冷床运板中等，上位机系统在处理逻辑时需将这类转换为触发式信号，因此每个信号都需增加辅助变量记录旧信号状态，当新信号传递时判断状态的变化。行为树模型的节点具备running状态，可以与对应周期性信号对应，表示某种过程执行中，系统逻辑更加清晰。
67.为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
68.具体地，本发明实施例提供一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法，包括：
69.s1、将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树，并将板材信息添加到预先构建的在线跟踪队列。
70.在步骤s1之前，还包括：针对板材的热处理工序预先构建的行为树模型。
71.进一步地，行为树模型包括：多个子树，每个子树均包括根节点以及与根节点相连的至少一条工序处理路径；每一条工序处理路径均包括顺序节点、选择节点、动作节点以及条件节点的一种或多种，并按照预设顺序依次执行所有节点。
72.更进一步地，多个子树包括：正火/淬火子树和回火工序子树。如图2所示，正火/淬火子树包括：正火/淬火子树的根节点为表示正/淬火工序起始行为的节点；正火/淬火子树的工序处理路径包括：热处理炉路径、淬火机路径、横移区路径、矫直区路径、冷床区路径以及标印区路径。因为工序执行过程为从前到后有序的，因此根节点使用顺序节点；行为树模型的二级节点为各个环节中具体跟踪控制相关的执行顺序、条件判断、触发动作等元素，其下各级节点均是对这些元素扩展描述，直至原子操作。板材在经过热处理炉执行正火、淬火后，存在两种物流分支：最终标印下线；转回火工序，两种分支体现在本行为树中矫直区中的选择类型子节点以及标印区的选择类型子节点。
73.参考图2，以下是对各个路径的具体介绍：
74.热处理炉路径包括：热处理起始顺序节点以及与热处理起始顺序节点连接的进炉工序支路和出炉工序支路；进炉工序支路包括：进炉起始顺序节点、与进炉起始顺序节点连接的表示进炉条件的顺序节点和下发进炉指令的动作节点、与表示进炉条件的顺序节点连接的判断板材上线的条件节点和判断工艺具备的条件节点；出炉工序支路包括：出炉起始顺序节点、与出炉起始顺序节点连接的表示出炉条件的顺序节点、与出炉起始顺序节点连接的表示下发淬火工艺的顺序节点、与出炉起始顺序节点连接的判断板材抵达炉门口的条件节点、与出炉起始顺序节点连接的下发出炉进淬火机指令的动作节点、与表示出炉条件的顺序节点连接的判断温度达标的条件节点、与表示出炉条件的顺序节点连接的判断保温时间达标的条件节点、与表示出炉条件的顺序节点连接的判断淬火机内无板材的条件节点、与表示出炉条件的顺序节点连接的判断淬火机后无板材的条件节点、与表示下发淬火工艺的顺序节点连接的淬火选择节点和正火选择节点、与淬火选择节点连接的判断淬火板的条件节点和执行下发淬火工艺指令的动作节点以及与正火选择节点连接的执行下发正火状态指令的动作节点。
75.淬火机路径包括：淬火机选择节点以及与淬火机选择节点连接的淬火工序支路和正火工序支路；淬火工序支路包括：淬火起始顺序节点、与淬火起始顺序节点连接的判断淬火板的条件节点、与淬火起始顺序节点连接的下发开启集管浇水指令的动作节点以及与淬火起始顺序节点连接的下发到机后辊道指令的动作节点；正火工序支路包括：正火起始顺序节点以及与正火起始顺序节点连接的下发空过到机后辊道指令的动作节点。
76.横移区路径包括：横移起始顺序节点、与横移起始顺序节点连接的表示上横移的顺序节点、与横移起始顺序节点连接的表示下横移的顺序节点、与表示上横移的顺序节点连接的判断横移区无板材的条件节点和下发起落架接运板材指令的动作节点、与表示下横移的顺序节点连接的表示下横移条件的顺序节点、与表示下横移的顺序节点连接的下发起落架接运板材指令的动作节点、与表示下横移条件的顺序节点连接的判断满足等待时长的条件节点、与表示下横移条件的顺序节点连接的判断下横移辊道无板材的条件节点以及与表示下横移条件的顺序节点连接的判断回火炉出炉时间大于5分钟的条件节点。
77.矫直区路径包括：矫直起始顺序节点、与矫直起始顺序节点连接的表示进矫直机的顺序节点、与矫直起始顺序节点连接的下发矫直指令的动作节点、与矫直起始顺序节点连接的出矫直机选择节点、与进矫直机的顺序节点连接的判断矫直机内无板材的条件节点、与进矫直机的顺序节点连接的执行下发矫直工艺指令的动作节点、与出矫直机选择节点连接的向后运板材选择节点、与出矫直机选择节点连接的中间下料选择节点、与向后运板材选择节点连接的表示正火板的顺序节点、与向后运板材选择节点连接的表示淬火板顺序节点、与中间下料选择节点连接的判断淬火转回火的条件节点、与中间下料选择节点连接的下发下料到中间货位指令的动作节点、与表示正火板的顺序节点连接的判断正火板的条件节点、与表示正火板的顺序节点连接的下发运行到冷床上料辊道指令的动作节点、与表示淬火板的顺序节点连接的判断淬火下线的条件节点以及与表示淬火板的顺序节点连接的下发运行到标印机前辊道指令的动作节点。
78.冷床区路径包括：冷床起始顺序节点、与冷床起始顺序节点连接的上冷床选择节点、与冷床起始顺序节点连接的冷床本体选择节点、与冷床起始顺序节点连接的下冷床选择节点、与上冷床选择节点连接的表示等待的第一顺序节点、与上冷床选择节点连接的表
示上线的顺序节点、与冷床本体选择节点连接的表示等待的第二顺序节点、与冷床本体选择节点连接的下发一次运板指令的动作节点、与下冷床选择节点连接的表示等待的第三顺序节点、与下冷床选择节点连接的下发下冷床指令的动作节点、与表示等待的第一顺序节点连接的表示等待条件的顺序节点、与表示等待的第一顺序节点连接的下发靠一侧等待指令的动作节点、与表示上线的顺序节点连接的表示上线条件的顺序节点、与表示上线的顺序节点连接的下发上冷床指令的动作节点、与表示等待的第二顺序节点连接的判断下冷床区域有板材的条件节点、与表示等待的第二顺序节点连接的不执行动作的动作节点、与表示等待的第三顺序节点连接的判断冷床下料辊道有板材的条件节点、与表示等待的第三顺序节点连接的判断晾板时间不足的条件节点、与表示等待的第三顺序节点连接的不执行动作的动作节点、与表示等待条件的顺序节点连接的判断短规格板材的条件节点、与表示等待条件的顺序节点连接的判断下一块是短规格板材的条件节点、与表示上线条件的顺序节点连接的判断已等待一下块板材的条件节点、与表示上线条件的顺序节点连接的判断长规格板材的条件节点、与表示上线条件的顺序节点连接的判断上冷床区域无板材的条件节点。
79.标印区路径包括：标印选择节点、与标印选择节点连接的表示成品标印的顺序节点、与标印选择节点连接的下发下线指令的动作节点、与表示成品标印的顺序节点连接的判断无回火工艺的条件节点以及与表示成品标印的顺序节点连接的下发标印下线指令的动作节点。
80.其中，工艺具备：指的是工艺条件，包括满足预设温度和预设空间；淬火板：指的是板材生产工艺模式是“淬火”的板材；下发工艺不代表工艺参数被执行，动作还未执行；短板材：长度《1/2冷床宽度；长板材：长度≤冷床宽度且≥1/2冷床宽度，短板材能够实现2块并排一起上冷床。
81.如图3所示，回火工序子树的根节点为表示回火工序起始行为的节点；回火工序子树的的工序处理路径包括：热处理炉路径、矫直区路径、冷床区路径以及标印区路径。回火工序子树相较于正火/淬火子树少了淬火机路径和横移区路径，其他情况相同不再赘述。
82.步骤s1包括：
83.s11、依据获取的板材上线触发信号，将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树。在系统启动时加载正火/淬火行为树和回火行为树到模板类中，每当新上线板材时，生成模板类的实例对象，与板材信息关联。
84.s12、建立在线跟踪队列，并将新上线的板材信息添加至在线跟踪队列中。在线跟踪队列用于存储正在热处理线生产的板材信息，信息中包括属于该块板材的行为树实例，初始时跟踪队列为空，根据plc触发上线信号后，不断新增板材信息到跟踪队列。
85.其中，板材信息包括板材的行为树实例，行为树实例包括：行为树基本结构、节点当前进度以及执行函数。
86.s2、每隔预设周期遍历在线跟踪队列，执行遍历过程中获取的任一板材信息所对应的子树得到执行返回值。
87.步骤s2之前，还包括：将读取的通信连接的控制器的周期性反馈数据更新到全局变量中，并重置动作标志；其中，动作标志为预设的板材的动作状态表征量，动作标志包括两种状态：true和fasle。
88.步骤s2包括：
89.s21、每隔预设周期遍历在线跟踪队列，找寻到任一板材信息以及该板材信息所对应子树。
90.s22、基于该板材信息所对应子树，得到节点当前进度。
91.s23、通过反射机制获取节点当前进度所对应的执行函数，运行执行函数得到执行返回值。
92.进一步地，s23包括：
93.s231、若节点当前进度处于条件节点，依据通过执行函数读取的plc反馈数据和/或信息系统的数据进行条件判断，依据判断结果来确定节点状态变更。
94.s232、若节点当前进度处于动作节点，依据执行函数填充下发给plc的通讯数据内容，在在线跟踪队列遍历完后统一下发给plc；且对于动作节点，在下发给plc指令后，直至下一周期得到plc关于该指令应答信号时，才将状态置为running；其中，执行函数的处理周期小于plc反馈数据的周期。
95.s3、依据本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值的对比结果，判断每一块板材的当前动作状态较上一周期是否发生变更。
96.参考图4，步骤s3包括：
97.s31、针对于同一板材，将本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值进行对比。
98.s32、若本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值一致，则说明该板材的当前动作状态较上一周期并未发生变更，进而继续下一板材的对比。
99.s33、若本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值不一致，则说明该板材的当前动作状态较上一周期发生变更，并将该板材的动作标志置为true，进而继续下一板材的对比。
100.s4、在遍历完成后，若是存在板材的当前动作状态发生变更则向控制器下发相应的指令。
101.基于上述描述可知，本发明在每块在线板材关联一颗行为树之后，每隔短暂时间执行一下行为树的执行函数，如果是条件节点，则读取plc反馈数据以及mes等信息系统的相关数据，进行条件判断，决定是否跳转到下一状态；如果是动作节点，则填充下发给plc的通讯数据内容，等全部在线板材队列遍历完后统一下发给plc。行为树执行函数处理周期小于plc反馈数据的周期，避免信号漏接导致跟踪错乱。对于动作节点，下发给plc指令后，下一周期得到plc关于该指令应答信号时，才将状态置为running。某个板材的行为树在最后一个节点返回为true后，在线跟踪队列将该板材信息删除，确认该板材下线。
102.进一步地，参考图4，上述步骤步骤包括：
103.步骤1：接收plc反馈的周期性数据，定时更新到系统全局变量中。
104.步骤2：重置动作标签，开始每隔一段时间遍历行为树；其中，执行动作标志置为false，表示本轮默认无动作。
105.步骤3：遍历在线跟踪队列，获得其中一块板材信息。
106.步骤4：执行该板材信息对应的行为树方法。
107.步骤5：获得方法返回值，如果与上一次结果相同，则不做动作；如果结果不同，执
行动作标志置true。
108.步骤6：遍历完成后，如果动作标志为true，将最新的设定数据下发到plc执行。
109.此外，本发明实施例还提供一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制系统，包括：
110.预先构建模块，用于针对板材的热处理工序预先构建行为树模型。
111.关联与添加模块，用于将每一块上线的板材关联到行为树模型中的相应子树，并将板材信息添加到预先构建的在线跟踪队列。
112.遍历模块，用于每隔预设周期遍历在线跟踪队列，执行遍历过程中获取的任一板材信息所对应的子树得到执行返回值。
113.状态判断模块，用于依据本周期的执行返回值与上一周期的执行返回值的对比结果，判断每一块板材的当前动作状态较上一周期是否发生变更。
114.指令下发模块，用于在遍历完成后，若是存在板材的当前动作状态发生变更则向控制器下发相应的控制指令。
115.由于本发明上述实施例所描述的系统/装置，为实施本发明上述实施例的方法所采用的系统/装置，故而基于本发明上述实施例所描述的方法，本领域所属技术人员能够了解该系统/装置的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本发明上述实施例的方法所采用的系统/装置都属于本发明所欲保护的范围。
116.以及，本发明实施例还提供一种计算机可读介质，其上存储有json格式的可执行文件，可执行文件被处理器执行时实现如上所述的一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法。
117.本发明将上述的逻辑结构最终以json格式的文本保存，系统启动时加载文本完成相应的逻辑控制指令，当进行少量参数调整或节点调整时不用修改代码，只需修改json文本然后重新加载即可，体现了本方案的可维护性。较佳地，如图5所示，各节点说明如下：
118.(1)name：当前node节点名称。
119.(2)id：当前node节点全局唯一标识。
120.(3)type：node节点类型，包括seq顺序节点；act动作节点；con条件节点；sel选择节点几种。
121.(4)nodes：当前节点的子节点集合。
122.(5)func：叶节点执行函数名称，通过反射机制与函数关联。
123.综上所述，本发明公开了一种基于行为树的热处理线板材跟踪控制方法、系统以及介质，其包括如下具体方案：
124.构建正/淬火工序的行为树模型，该生产工序包含：热处理炉、淬火机、横移区、矫直区、冷床区以及标印区。
125.构建回火工序的行为树模型，该生成工序包含：热处理炉、矫直区、冷床区以及标印区。
126.建立基于json格式的行为树模型配置文件，将图中描述内容以配置文件方式体现在系统中。
127.最终，建立基于行为树的系统控制架构，具体内容如下：在系统启动时加载正火/淬火行为树和回火行为树到模板类中，每当新上线板材时，生成模板类的实例对象，与板材信息关联；据行为树的定义，实现各个叶节点执行方法，方法名与配置文件中叶节点的func
名对应；建立与plc自动化控制系统的数据通讯，接收plc反馈的周期性数据，定时更新到系统全局变量中；建立在线板材跟踪队列，用于存储正在热处理线生产的板材信息，信息中包括属于该块板材的行为树实例，初始时跟踪队列为空，根据plc触发上线信号后，不断新增板材信息到跟踪队列；建立消息处理线程，周期性遍历在线板材跟踪队列，执行行为树方法，更新行为树状态。
128.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
129.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
130.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
131.此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
132.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
133.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。