基于離散事件仿真機理的生產自動化控制

呂有忠

摘要：在機電自動化生產系統的設計研究中，先對機電自動化控制系統的運行機制做出探究性分析，使用工具箱Simevents的仿真機制，并采用實例對自動化系統進行仿真實驗，生成復雜混雜邏輯行為機制的控制系統設計，該系統仿真機制在生產系統尤其在分布式智能控制中有很好的應用。

關鍵詞：仿真；離散事件；生產控制

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）05-0010-01

1 引言

Simevents是一類工具箱之一，由Matlab提供，其功能是十分強大的，其主要功能為設計與分析，而在分析與設計過程中使用了基于事件驅動的仿真系統，由于符合自動化生產系統的運行機理，為此，該工具更適宜在生產線控制系統設計中使用[1]。本次研究使用的分析工具為Simevents，對機電自動化生產系統的控制問題，做出了分析。

2 基于離散事件的自動化控制機理

自動化生產系統控制中，仿真工作的應用機理主要表現為事件驅動的系統運行機制。以各類規則為依據，生成了事件驅動系統核心元素實體，結合實際情況，在屬性當中，實體涵蓋的對應信息是包含在內的。仿真功能多涵蓋下述幾種：實體與屬性與simulink等。在控制流程中，機電自動化生產系統呈現鮮明的事件驅動特點，以生產訂單為中心，對生產系統進行制定與驅動。

訂單中一部分內容為加工零件，或者將其視作仿真系統中的實體，為零件制定生產工藝流程，同時分解生產單元級別，對系統中零件的流動流程進行控制。加工設備生產單元用作服務器，以此處置零件，一些功能模塊規劃加工路徑，如實體功能模塊與排隊功能模塊，可及時提供的信息有設備的利用率與零件的排隊等，此外，通過系統統計功能，可分析生產系統評價，評估產量等。

3 基于離散事件仿真的自動化系統

Simevents的機電自動化生產控制系統的構成部分主要包括三部分。第一部分為生產制作信息處理，還涵蓋了生產訂單的處理，產品族工藝規程制定也是其中相關工作。第二部分是決策，負責的工作包括決策工藝流程及執行工序。第三部分為系統數據的統計，并對性能做出分析。此處僅對以上兩部分做出說明。

（1）生成零件工藝規程描述與生產計劃。其涵蓋了兩方面的內容：一項內容是，描述各零件族在生產系統中的工藝規劃，接著形成訂單，對生產順序做出安排。系統以訂單內涵蓋的零件族類型和生產數目為依據，形成運行實體，應用在驅動離散生產系統中，對實體，給予其屬性，先描述詳細加工零件的生產制造信息，信息中涵蓋了工藝流程與工序計劃，其中，工藝規程針對的是各零件，工序計劃針對的是各生產單元。要完成這部分的工作，需要借助仿真工具箱的實體生成與屬性功能。

（2）執行加工路徑決策與生產單元生產過程。路徑決策堅持的原則：a.特征和所對應的工序是保持獨立的，然而，當保持條件特定下，可與其余工序合并起來，只用作工序內的工步；b.特征內與特征間的所有加工具有不同的加工精度要熱處理要求，產生的工序也有所不同；c.基準具有基本特征，在零件設計于加工作為基準，和附加特征的基準間產生關系，很大程度上影響了工序。加工單元是一部分，物料加工單元是另外一部分。事實上，物料運輸單元以零件工藝規程為依據，對各單元零件的加工路徑進行調度，該系統的完成采用了嵌入式Matlab函數，其中，在具體應用過程中還使用到了實體路徑規劃功能塊，自定義的嵌入式函數在零件于加工單元完成后，升級零件工藝，借助上述功能模塊，傳輸更新的模塊，經由輸送線，交由接下來一個工作單元，由輸送線負責整體輸送流程的工作[2]。

4 引入實例，探析生產自動化控制

在自動化生產系統控制的研究中，我們引入生產線通控制實例，該實例物理構成包括兩部分，一部分物料存儲系統，另一部分是自動化立體倉庫。其中，物料存儲系統由堆垛機構成，在物料運送方面，使用了混合連接運送線，這種送線方式構成包括皮帶式輸送機與轉角平移機等，原系統的構成包括內雕工作單元保留，其中，內雕機是內雕工作單元保留的一部分，該工作單元1用作本例系統，此外，又將2個工作單元添加至其中，也就是外雕單元、數控加工單元，其中，外雕單元有2個工作單元，其構成為三自由度外雕機，數控加工單元有3個工作單元，其構成為XY工作平臺。系統控制將研祥工控機IPC作為硬件方案，以此為核心開展工作，PLC+交流變頻控制物料運送線，生產單元使用了PC，參照個人電腦控制系統，在整體生產線上，采用總線技術，進行相關連接，以現場總線為前提條件，開展網絡化控制工作。

5 結語

事件工具箱通過仿真對離散制造運行機制是否合理做出判定，為其余工具箱在在綜合環境中提供強有力的輔助支撐，這類工具應用在機電自動化生產系統控制設計中，是比較適宜的。從研究能夠看出，在制造控制系統設計中，仿真系統發揮了自身能力，有一定的優勢。基于這種軟件控制系統，讓多項不易實現的工作變成可能，如邏輯設計與實施與加工設備制造信息的融合等，該控制系統設計在最后階段形成，實施混雜邏輯行為，基于事件機制，最終實現生產系統智能分布式控制。

參考文獻

[1]孫曉峰，王中杰.基于Matlab/Simevents的網絡仿真研究[J].電腦知識與技術，2007，4（12）：1254-1257.

[2]黃雪梅.基于Simevents的機電自動化生產系統控制[J].航空制造技術，2015，（20）：83-85.endprint