CN109358588A - 一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，包括：S1：提取涂料生产工艺指标参量、过程控制参量、工艺形态行为参量，构建设备工艺控制模型单元库；S2：控制单元规则模型系统进行排程定义建立虚拟控制单元的实化绑定和工序任务逻辑条件规则量化定义，S3：流程执行引擎实时访问规则结构定义库的动态数据，根据前序工艺规则条件操作结果，进行后续可变工艺操作或者控制行为的过程逻辑运算并给出操作转向结果、下发动作执行指令(集)，直至工艺过程完结。本方法在涂料生产过程中建立全面、动态、灵活的智能流程自动化管理模式，完成了动态柔性控制，实现生产流程的界面可视化监控、生产过程的工艺调度和工艺变化的动态调整。

Description

一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法

技术领域

本发明涉及涂料生产技术领域，具体为一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法。

背景技术

近年来，我国化工涂料行业虽然取得了突飞猛进的发展，但伴随我国化工涂料行业的迅速增长以及市场的多样化需求，涂料行业的生产存在诸多问题。其中一个主要的问题就是制造执行管理与控制系统的执行行为集成融合实现存在割裂的现象，无法实行制造管理任务和控制系统执行端的联动控制，信息传递零散，数据无法整理回收利用，制造管理信息系统与设备控制执行系统无法实现融通融合，虽然在离散行业有可见的生产加工过程智能流程自动化的生产加工方法，但由于行业特征和生产过程的巨大差异，无法实现流程工业、尤其是涂料生产行业的移植应用，现实中对于涂料生产管理与执行控制系统的研究，还停留在对特定生产设备的改造和工艺优化上，很多工艺过程参数都固化在执行设备中或者执行系统中，缺乏可自由配置的统一的组织和解构解析手段，生产工序间的流转要么固定条件形式的、要么人工切换管理执行，降低了涂料生产流程的灵活性和机动性，无法做到动态调整和柔性生产，例如涂料生产中，催化剂滴加工序是危险性高且控制精密要求高的工艺，该工艺需要在生产过程动态调整加料时序、滴加速率、搅拌速度、反应时间、反应设备温度的同步安全控制等，高质量的生产控制需要有工序的自动配合、时工序化的配合运行调度控制等技术手段保障，目前的涂料生产过程中存在高复杂度的工艺规则定义的逻辑迭代运行控制、信息并发处理、柔性控制解析、在线工艺调整等问题，为此，我们提出了一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，以解决上述背景技术中提出的目前的涂料生产过程中存在高复杂度的工艺规则定义的逻辑迭代运行控制、信息并发处理、柔性控制解析和在线工艺调整的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，该方法具体操作如下：

S1：提取涂料生产工艺指标参量、过程控制参量、工艺形态行为参量，构建设备工艺控制模型单元库；

S2：控制单元规则模型系统进行排程定义建立虚拟控制单元的实化绑定和工序任务逻辑条件规则量化定义，形成工艺生产的多维结构化定义；

S3：流程执行引擎实时访问规则结构定义库的动态数据，进行执行逻辑的动态解构解析运算和工艺操作工序的自动流转执行。

优选的，所述步骤S2中，将涂料生产过程的每个生产工艺操作步骤进行抽象化定义建模。

优选的，所述步骤S3中，在生产过程中动态实时的自动解析出控制行为指令，实时下发到PLC或DCS中，由PLC或DCS完成具体的执行行为，并反馈行为执行的结果和相关参数，用做动态逻辑算法的后置生产过程输入参数值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，在涂料生产过程中，建立全面、动态、灵活的智能流程自动化管理模式，完成了动态柔性控制，实现生产流程的界面可视化监控、生产过程的工艺调度和工艺变化的动态调整，减轻了下级执行设备的逻辑控制复杂度，实现了生产工艺的灵活拓展，生产过程的动态柔性控制、生产流程管理与工艺动态调整的集成融合应用，满足柔性涂料生产线并行生产、精确控制的工艺要求，很好地解决了涂料生产系统中资源调整，上下设备之间的协调性，以及新产品研发适应性等问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明涂料生产过程模型流程图；

图2为本发明工艺流程图；

图3为本发明生产操作流程图；

图4为本发明涂料生产工艺子过程流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，该方法具体操作如下：

S1：提取涂料生产工艺指标参量、过程控制参量、工艺形态行为参量，构建设备工艺控制模型单元库；

S2：控制单元规则模型系统进行排程定义建立虚拟控制单元的实化绑定和工序任务逻辑条件规则量化定义，形成工艺生产的多维结构化定义，将涂料生产过程的每个生产工艺操作步骤进行抽象化定义建模；

S3：流程执行引擎实时访问规则结构定义库的动态数据，进行执行逻辑的动态解构解析运算和工艺操作工序的自动流转执行，在生产过程中动态实时的自动解析出控制行为指令，实时下发到PLC或DCS中，由PLC或DCS完成具体的执行行为，并反馈行为执行的结果和相关参数，用做动态逻辑算法的后置生产过程输入参数值。本发明实施例根据前序工艺规则条件操作结果，进行后续可变工艺操作或者控制行为的过程逻辑运算并给出操作转向结果、下发动作执行指令(集)，直至工艺过程完结。

通过有向图的方式构建涂料生产过程模型规则控制，并以面向对象的方法实现模型定义工具的可视化操作，其定义工具提供的主要前置与后置功能包括：

1、提供用户建模所需的工具栏，包括任务节点、开始节点、连接弧，结束节点等；

2、用户在图形建模方式下对模型、任务的属性进行编辑，其中任务属性中包含有材料、设备类、工艺基础参数配置等信息；

3、用户可自定义工作流的相关数据，以便自动流程解析方法根据相关数据和转换条件进行工序的执行与流转；

4、以树状结构显示各个工序间的前后顺序关系，及过程与子过程之间的嵌套关系；

5、实现涂料生产过程模型的读取和保存。

如图1所示

当生产追加到反应这一工艺，先将物料MA068从溶剂追加罐中追加回流250Kg到反应釜中，追加结束后，同时进行实时条件判断和反应釜保温，当反应釜温度大于200℃条件满足后，再将物料MA068从溶剂追加罐中追加回流150Kg到反应釜中，这两步进行与判断。与条件判断满足后，再并行执行兑稀釜启动搅拌、反应釜降温和实时条件判断，只有当反应釜温度小于200℃条件满足后，反应釜才能打开氮气阀门。

如图2所示

本控制方法可以按照设计的生产流程，自动准确地解析出生产控制指令，这些指令可直接下发到下级执行设备(例如PLC或DCS)，执行具体的控制行为，然后实时采集反馈现场信息(例如反应釜中的温度传感器采集到的温度、物料配料量过程执行结果数据等)，进行条件判断或者流程跳转。

如图4所示

本控制方法从前到后，先按步、按层获取流程组件前置生产结果，通过逻辑算法，在生产过程中动态实时的自动解析出控制行为指令，实时下发到PLC或DCS中，由PLC或DCS完成具体的执行行为，并反馈行为执行的结果和相关参数，用做动态逻辑算法的后置生产过程输入参数值。

流程控制的数据跳转具体在涂料生产工艺过程中的应用请参阅图3。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，其特征在于：该方法具体操作如下：

S1：提取涂料生产工艺指标参量、过程控制参量、工艺形态行为参量，构建设备工艺控制模型单元库；

S2：控制单元规则模型系统进行排程定义建立虚拟控制单元的实化绑定和工序任务逻辑条件规则量化定义，形成工艺生产的多维结构化定义；

S3：流程执行引擎实时访问规则结构定义库的动态数据，进行执行逻辑的动态解构解析运算和工艺操作工序的自动流转执行。

2.根据权利要求1所述的一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，其特征在于：所述步骤S2中，将涂料生产过程的每个生产工艺操作步骤进行抽象化定义建模。

3.根据权利要求1所述的一种涂料生产过程中的流程自动化控制技术方法，其特征在于：所述步骤S3中，在生产过程中动态实时的自动解析出控制行为指令，实时下发到PLC或DCS中，由PLC或DCS完成具体的执行行为，并反馈行为执行的结果和相关参数，用做动态逻辑算法的后置生产过程输入参数值。