基于仿真的FMS控制系统研究与开发

发布时间：2020-06-03 09:51

【摘要】： 柔性制造系统(FMS)是当前制造业的一个重要发展方向,是正在迅速发展和应用的高新技术之一。本文建立了基于仿真的FMS递阶分布式控制系统体系结构。在利用面向对象思想对FMS实时控制系统进行功能分析、信息分析和动态分析的基础上,将仿真技术应用到FMS控制系统中,建立了基于仿真的FMS控制系统模型。该系统包括FMS控制层、单元控制层、设备控制层三层结构。FMS控制层是核心内容,主要用于完成系统的加工路线选择、资源分配、工件调度、监控加工过程、检测并修复故障、准备系统状态报告等任务。为此开发了基于仿真的FMS控制器,其工作过程为:仿真阶段,接收来自上层的生产计划进行仿真,并在仿真的基础上进行生产排序;控制阶段,根据排序的结果为各工件分配加工资源,并根据调度的时间发送控制命令,控制命令通过各层的传送最后完成对底层设备的控制。由于仿真系统在控制阶段能实时接收底层反馈回的状态信息,起到了实时监控的作用。最后针对实验室的SL-FMS,利用Flexsim和VC++软件进行了控制系统建模,实现了对系统的控制。另外,本文还研究了仿真调度问题,介绍并改进了基于虚拟队列的动态调度算法,并将其引入到系统中,验证了该算法的可行性。图29幅,表6个,参考文献49篇。
【图文】：

布局图,物理对象,教学型,信息流图

这三类对象在 FMS 的生命周期中不是孤立存在的，而是相互联系、共同形成一个不可分割的整体。（1）环行传送带；（2）立体仓库 ASRS；（3）数控铣床；（4）ER9 机器人；（5）数控车床；（6）检验站；（7）ER5 机器人；（8）包装站；（9）预留上料站；（10）预留站图 2-3 教学型 SL-FMS 的硬件布局图Fig.2-3 Hardware layout of the didactical SL-FMS

教学型,对象

中央控制单元对其它控制对象具有控制关系、对数据对象具有管理关系，而数控机床与 NC 程序、毛坯之间则是使用和被使用的关系。图2-5 教学型SL-FMS中对象及其关系Fig.2-5 Relations between objects of the didactical SL-FMS根据对象类功能的不同，可以对上述对象类进一步划分为更多的子对象类。不同对象类具有不同属性。在基于Visual C++及Access数据库开发的FMS控制及管理软件中，部分对象及其属性如表2-1所示。表2-1 教学型SL-FMS中部分对象及属性Tab.2-1 Attributes of some objects of the didactical SL-FMS对象属性计划基本数据计划号，任务号，交货期，开工时间，完工时间计划零件单序号，任务号，零件号，数量数控程序 NC 程序号，所含零件作业队列作业号，，NC 程序号，设备号，加工开始时间，加工完成时间当前库存货格号
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH165

【引证文献】