基于仿真的FMS控制系统研究与开发

【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。