基于Petri网的牙膏研发柔性制造系统建模与开发

发布时间：2020-04-17 23:37

【摘要】： 以Petri网作为小型/中型系统网络建模和分析工具的柔性制造系统设计、调度和优化是近年来工业自动化领域的一个热点研究方向。以宝洁公司牙膏产品研发柔性自动化系统实现为背景,本文有针对性地对多品种、小批量的研发型化工自动化生产系统设计与开发中的设计理论和若干关键技术展开研究,包括柔性制造系统的功能设计、系统化模型建立与分析、工厂自动化控制系统开发实施等。 通过分析现有大型化工企业中普遍使用的计算机集成生产系统技术现状和生产工艺要求,本文提出了针对具有多品种、小批量、高信息集成度等特点的研发型牙膏制备柔性生产系统的总体设计方案。方案涉及生产配方编辑以及现场批次生产的各个环节。通过系统化的基于对象的Petri网建模,配置了系统各主要操作单元的分布式职能,并规定其间的相互依赖关系。利用覆盖树分析方法,对制造系统OPN模型体系进行死锁探测和冲突分析,并提出相应的解决方案。在优化的OPN模型基础上,对本牙膏研发柔性制造系统进行硬件职能分配,并对液体装载分系统软件进行开发。分系统软件运行结果表明,Petri网建立的液体分析统模型具有实际指导意义。 在上述理论与实践研究基础上,论文实现了一个应用于化工产品研发过程的柔性自动化生产系统,该系统对于化工产品研发过程的理论研究和生产线研发都具有较重要的意义。
【图文】：

图 2-1 带标示的 Petri 网个四要元描述的一有向图：ΡΝS =( P,T,I,O)}是库所的有限集合，n > 0 为库所的个数；是变迁的有限集合，m > 0 为变迁的个数；集）是输入函数，它定义了从 P 到 T 的有向弧的非负整数集；是输出函数，它定义了从 T 到 P 的有向弧变迁t的输入函数取值为非负整数ω ，记相弧并旁注表示ω ；若从变迁t到库所P 的

图 1-4 Profibus 系列的循环和非循环通信任务，较 DP 通信量大，，使用更灵活，服务复杂多样，但实时性能稍低； PA 专为过程自动化设计，支持本质安全要求和总线供电。Profibus 覆盖了制造业自动化、楼宇自动化和过程自动化等多个自动化领域[ 12 ]1.4.3 过程控制系统体系结构从体系结构的观点看，控制系统分为三部分：用户层、内核层和驱动层。控制系统结构方案如图 1-5 所示。1) 用户层，任务是执行没有实时要求的任何操作，其类型包括：◆ 任何控制应用程序的人机界面部分◆ 处理网络通信的模块◆ 故障诊断与处理系统◆ 生产统计、计划模块2) 内核层，任务是完成具有实时性要求的控制方案，其内容包括：◆ NC 内核任务
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH165

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本文编号：2631440