一种基于MES的生产线协同控制系统及控制方法与流程

本发明涉及生产线协同控制系统，具体为一种基于mes的生产线协同控制系统及控制方法。

背景技术：

1、公知的，生产线是一种工业系统，通过串联的工序和机器来完成产品的制造过程，提高了生产效率，降低了生产成本，目前生产线上相邻的加工节点之间均通过积放式输送线进行输送对接，积放式输送线是一种常用的物料输送装置，广泛应用于各个行业的生产线，特别是在需要处理大量物料且物料流动速度不匹配的场景中，积放式输送线的主要功能是在物料的输送过程中实现物料的暂存和投放，即当输送线上游加工节点与下游加工节点加工速度不匹配时，当上游加工节点加工后工件投放至积放式输送线上时，通过积放式输送线上的缓存单元对工件进行缓存，然后基于下游加工节点的加工速度再通过积放式输送线上的投放单元将工件进行投放，以解决生产线上物料流动速度不匹配的问题，提高生产线的生产效率。

2、虽然通过积放式输送线可以解决生产线上游加工节点和下游加工节点的速度不匹配的问题，但是其需要对上游投放全部工件进行缓存，然后再基于下游加工速度适配进行一一投放，影响生产能力以及物料配送的效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于mes的生产线协同控制系统及控制方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于mes的生产线协同控制系统，所述生产线包括至少两个加工节点，且两个加工节点之间通过积放式输送线实现工件输送对接加工，还包括：

3、加工监测单元，其包括多个监测模块分别设置在加工节点以及集积放式输送线上，采集积放式输送线上游加工节点以及下游加工节点的运行参数以及积放式输送线的输送参数；

4、缺陷处理单元，其设置在积放式输送线上用于对上游加工节点加工后的工件进行自动监测，将缺陷工件自动剔除并采集剔除参数；

5、协同分析模块，其基于获取的加工节点运行参数以及积放式输送线的输送参数计算分析获取积放式输送线的缓存投放调节参数；

6、补偿调整单元，其用于采集剔除参数对缓存投放调节参数自适应修正调整，获取缓存投放调节修正参数；

7、输送控制模块，其基于积放式输送线的缓存投放调节参数生成缓存投放控制指令，并基于剔除参数对缓存投放控制指令进行调整，然后通过缓存投放控制指令对积放式输送线自动控制。

8、作为上述技术方案的进一步描述：基于获取的加工节点运行参数以及积放式输送线的输送参数计算分析获取积放式输送线的调节参数具体为：

9、基于上游加工节点运行参数计算其投放在积放式输送线的工件间距l1，工件间距l1的计算方式为：l1＝t1*vs，其中t1表示上游加工节点加工一个工件的时间，vs为积放式输送线的输送速度；

10、基于下游加工节点运行参数计算其对接积放式输送线的工件间距l2，工件间距l2的计算方式为：l2＝t2*vs，其中t2表示下游加工节点加工一个工件的时间；

11、基于工件间距l1以及工件间距l2计算积放式输送线上投放间距与目标间距工件二次位置重合间距ls，其中ls为l1、l2的最小公倍数；

12、计算二次重合间距ls长度对应上游加工节点投放的一组工件数量j1，以及对应下游加工节点对接的一组工件数量j2；

13、基于上游加工节点投放的一组工件数量j1以及下游加工节点对接的一组工件数量j2计算积放式输送线缓存投放参数。

14、作为上述技术方案的进一步描述：上游加工节点投放的一组工件数量j1以及下游加工节点对接的一组工件数量j2计算公式为：

15、

16、作为上述技术方案的进一步描述：所述基于上游加工节点投放的工件数量j1以及下游加工节点目标对接的工件数量j2计算积放式输送线缓存投放参数具体为：

17、计算上游加工节点投放的一组工件数量j1对应积放式输送线的工件缓存数量h；

18、其中工件缓存数量h的计算公式为：h＝j1-1；

19、计算下游加工节点对接的一组工件数量j2对应积放式输送线的工件投放数量f；

20、其中工件投放数量f的计算公式为：f＝j2-1。

21、作为上述技术方案的进一步描述：所述缺陷处理单元包括监测分析模块以及剔除模块；

22、所述监测分析模块用于对积放式输送线上输送的工件进行图像采集并进行缺陷分析，当检测到工件存在缺陷时将信号传输至剔除模块；

23、所述剔除模块用于对缺陷工件自动剔除并采集当前的缺陷工件的剔除参数，其中缺陷工件的剔除参数为缺陷工件在积放式输送线上输送排列数据，并记录为i。

24、作为上述技术方案的进一步描述：所述采集剔除参数并关联对缓存投放调节参数进行自适应修正调整具体为：

25、基于缺陷工件在积放式输送线上输送排列数据i计算获取当前缺陷工件位于上游加工节点投放的组数n,以及其在投放组数n中的排列位数m，其中m为的整除余数。

26、作为上述技术方案的进一步描述：基于排列位数m分析计算缓存数量修正值以及工件投放数量修正值具体为：

27、当m＝1时，此时上游加工节点投放的第n组工件数量j1对应的缓存数量h的修正值为hx＝h；下游加工节点对接的一组工件数量j2对应积放式输送线的工件投放数量f修正值为fx＝f+1；

28、当m≠1时，此时上游加工节点投放的第n组工件数量j1对应的缓存数量修正值hx＝h-1，下游加工节点对接的一组工件数量j2对应积放式输送线的工件投放数量f的修正值为fx＝f。

29、作为上述技术方案的进一步描述：基于积放式输送线的缓存投放调节参数生成缓存投放控制指令，并基于剔除参数对缓存投放控制指令进行调整具体为：

30、基于积放式输送线的缓存投放调节参数堆成生成一组工件的缓存时序指令数据集uh和投放时序指令数据集uf；

31、缓存时序指令数据集uh：uh∈(2t1、3t1、....ht1)；

32、投放时序指令数据集uf：uf∈(2t2、3t2、....ft2)；

33、基于排列位数m对缓存时序指令数据集以及投放时序指令数据集进行调整，

34、当m＝1时，对投放时序指令数据集uf：uf∈(2t2、3t2、....ft2)进行修改，增加一个t2缓存时序指令，即修正后的投放时序指令数据集ufx∈(t2、2t2、3t2、....ft2)；

35、当m≠1时，对缓存时序指令数据集uh：uh∈(2t1、3t1、....ht1)进行修正，去除一个mt1的投放时序指令；

36、当m＝0时，对缓存时序指令数据集uh：uh∈(2t1、3t1、....ht1)进行修正，去除一个ht1的投放时序指令。

37、作为上述技术方案的进一步描述：还包括产线状态显示平台，所述产线状态显示平台基于积放式输送线的缓存投放调节修正参数以及积放式输送线的负荷数据计算积放式输送线当下状态参数并进行显示。

38、一种基于mes的生产线协同控制方法，包括以下步骤：

39、采集积放式输送线上游加工节点以及下游加工节点的运行参数以及积放式输送线的输送参数；

40、对上游加工节点加工后的工件进行自动监测，将缺陷工件自动剔除并采集剔除参数；

41、基于获取的加工节点运行参数以及积放式输送线的输送参数计算分析获取积放式输送线的缓存投放调节参数；

42、采集剔除参数对缓存投放调节参数自适应修正调整，获取缓存投放调节修正参数；

43、基于积放式输送线的缓存投放调节参数生成缓存投放控制指令，并基于剔除参数对缓存投放控制指令进行调整，然后通过缓存投放控制指令对积放式输送线自动控制。

44、在上述技术方案中，本发明提供的一种基于mes的生产线协同控制系统及控制方法，具备以下有益效果：

45、该基于mes的生产线协同控制系统及控制方法基于上游加工节点以及下游加工节点的运行参数关联积放式输送线的输送参数实现自动匹配工件分组，并基于一组情况实现对上游加工节点投放工件情况以及下游加工节点对接工件情况确定积放式输送线的工件缓存数量以及工件投放数量，无需对上游加工节点投放的工件全部缓存并基于下游加工节点运行参数进行工件全部投放，减少积放式输送线工件缓存和投放操作次数，提高了产线生产能力和物料配送效率，实现精确化的协同管理工件同步对接。