基于离散事件仿真机理的生产自动化控制

吕有忠

摘要：在机电自动化生产系统的设计研究中，先对机电自动化控制系统的运行机制做出探究性分析，使用工具箱Simevents的仿真机制，并采用实例对自动化系统进行仿真实验，生成复杂混杂逻辑行为机制的控制系统设计，该系统仿真机制在生产系统尤其在分布式智能控制中有很好的应用。

关键词：仿真；离散事件；生产控制

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0010-01

1 引言

Simevents是一类工具箱之一，由Matlab提供，其功能是十分强大的，其主要功能为设计与分析，而在分析与设计过程中使用了基于事件驱动的仿真系统，由于符合自动化生产系统的运行机理，为此，该工具更适宜在生产线控制系统设计中使用[1]。本次研究使用的分析工具为Simevents，对机电自动化生产系统的控制问题，做出了分析。

2 基于离散事件的自动化控制机理

自动化生产系统控制中，仿真工作的应用机理主要表现为事件驱动的系统运行机制。以各类规则为依據，生成了事件驱动系统核心元素实体，结合实际情况，在属性当中，实体涵盖的对应信息是包含在内的。仿真功能多涵盖下述几种：实体与属性与simulink等。在控制流程中，机电自动化生产系统呈现鲜明的事件驱动特点，以生产订单为中心，对生产系统进行制定与驱动。

订单中一部分内容为加工零件，或者将其视作仿真系统中的实体，为零件制定生产工艺流程，同时分解生产单元级别，对系统中零件的流动流程进行控制。加工设备生产单元用作服务器，以此处置零件，一些功能模块规划加工路径，如实体功能模块与排队功能模块，可及时提供的信息有设备的利用率与零件的排队等，此外，通过系统统计功能，可分析生产系统评价，评估产量等。

3 基于离散事件仿真的自动化系统

Simevents的机电自动化生产控制系统的构成部分主要包括三部分。第一部分为生产制作信息处理，还涵盖了生产订单的处理，产品族工艺规程制定也是其中相关工作。第二部分是决策，负责的工作包括决策工艺流程及执行工序。第三部分为系统数据的统计，并对性能做出分析。此处仅对以上两部分做出说明。

（1）生成零件工艺规程描述与生产计划。其涵盖了两方面的内容：一项内容是，描述各零件族在生产系统中的工艺规划，接着形成订单，对生产顺序做出安排。系统以订单内涵盖的零件族类型和生产数目为依据，形成运行实体，应用在驱动离散生产系统中，对实体，给予其属性，先描述详细加工零件的生产制造信息，信息中涵盖了工艺流程与工序计划，其中，工艺规程针对的是各零件，工序计划针对的是各生产单元。要完成这部分的工作，需要借助仿真工具箱的实体生成与属性功能。

（2）执行加工路径决策与生产单元生产过程。路径决策坚持的原则：a.特征和所对应的工序是保持独立的，然而，当保持条件特定下，可与其余工序合并起来，只用作工序内的工步；b.特征内与特征间的所有加工具有不同的加工精度要热处理要求，产生的工序也有所不同；c.基准具有基本特征，在零件设计于加工作为基准，和附加特征的基准间产生关系，很大程度上影响了工序。加工单元是一部分，物料加工单元是另外一部分。事实上，物料运输单元以零件工艺规程为依据，对各单元零件的加工路径进行调度，该系统的完成采用了嵌入式Matlab函数，其中，在具体应用过程中还使用到了实体路径规划功能块，自定义的嵌入式函数在零件于加工单元完成后，升级零件工艺，借助上述功能模块，传输更新的模块，经由输送线，交由接下来一个工作单元，由输送线负责整体输送流程的工作[2]。

4 引入实例，探析生产自动化控制

在自动化生产系统控制的研究中，我们引入生产线通控制实例，该实例物理构成包括两部分，一部分物料存储系统，另一部分是自动化立体仓库。其中，物料存储系统由堆垛机构成，在物料运送方面，使用了混合连接运送线，这种送线方式构成包括皮带式输送机与转角平移机等，原系统的构成包括内雕工作单元保留，其中，内雕机是内雕工作单元保留的一部分，该工作单元1用作本例系统，此外，又将2个工作单元添加至其中，也就是外雕单元、数控加工单元，其中，外雕单元有2个工作单元，其构成为三自由度外雕机，数控加工单元有3个工作单元，其构成为XY工作平台。系统控制将研祥工控机IPC作为硬件方案，以此为核心开展工作，PLC+交流变频控制物料运送线，生产单元使用了PC，参照个人电脑控制系统，在整体生产线上，采用总线技术，进行相关连接，以现场总线为前提条件，开展网络化控制工作。

5 结语

事件工具箱通过仿真对离散制造运行机制是否合理做出判定，为其余工具箱在在综合环境中提供强有力的辅助支撑，这类工具应用在机电自动化生产系统控制设计中，是比较适宜的。从研究能够看出，在制造控制系统设计中，仿真系统发挥了自身能力，有一定的优势。基于这种软件控制系统，让多项不易实现的工作变成可能，如逻辑设计与实施与加工设备制造信息的融合等，该控制系统设计在最后阶段形成，实施混杂逻辑行为，基于事件机制，最终实现生产系统智能分布式控制。

参考文献

[1]孙晓峰，王中杰.基于Matlab/Simevents的网络仿真研究[J].电脑知识与技术，2007，4（12）：1254-1257.

[2]黄雪梅.基于Simevents的机电自动化生产系统控制[J].航空制造技术，2015，（20）：83-85.endprint