CN112424754A - 用于物流与物料处理系统的设计与测试的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于测试物流系统的控制系统的计算机实施的方法。该方法包括通过同时对高级别响应进行仿真(HLE)、对低级别仿真响应进行仿真(LLE)以及接口连接(INF)HLE和低级别仿真LLE,测试(TST1,TST2)一个或多个低级别控制(LLC)软件部分。HLE和LLE的接口连接(INF)包括在HLE和LLE之间双向交换指示物流系统中待处理的物品的多个参数(P)。通过用于测试物流系统的高级别控制(HLC)软件的HLE与LLE的这种接口连接,可以在构建复杂物流系统(例如,机场行李处理系统)的物理元件之前,提供LLC软件部分(例如,可编程逻辑控制器(PLC)代码)的真实测试和调整。此可以减少当已经构建了总系统时在现场最终测试和调整LLC软件部分中的参数所投入的时间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及物流和物料处理系统领域,诸如用于运输和分拣物体或物料(诸如,包裹、行李物品或其他类型的物品)的系统。特别地,本发明提供了一种用于对真实条件进行仿真的方法和系统,以用于在组装物流或物料处理系统的控制部件之前对系统部件进行设计与测试。
背景技术
行李处理系统(例如,用于大型机场的行李处理系统)是高度复杂的物流系统,这样的物流系统具有许多单个元件,包括数十公里的传送机、分拣机、引导装置以及卸货站,用于将行李和其他物品按正确的时序从一个位置高速地运输至另一位置,从而提供高容量。每一元件还包括数个子元件(诸如,开关、传感器、ID扫描器、马达、致动器等),这些子元件将被精确地控制,从而使整个系统能够以最佳方式路由每一单个行李物品,以尽可能快地或在特定的目标时间到达其目的地。
实际上,在构建这种复杂的行李处理系统时,在控制大量个体可控传感器和致动器的控制器中,大量的资源被花费在多种时序参数等的人工测试和调整上。因此,尽管对整个系统的每一个体元件进行了仔细的设计、测试和验证,但是系统的最佳性能仍需要在组装整个系统之后投入大量时间和成本。对于例如在新的行李处理系统最终启动之前每天都运行的大型机场,这种在现场系统修改上所花费的时间会造成许多实际问题,且在现场系统修改上所花费的资源构成了行李处理系统中所投入的总成本的很大一部分。
发明内容
因此,根据上面的描述,可以将本发明的一个目的看作是提供一种解决方案,以消除或至少减少用于在最终现场组装复杂物流系统时优化其功能所需要的大量资源。
在第一方面,本发明提供了一种用于测试物流系统的控制系统的计算机实施的方法,该方法包括:
-对所述物流系统的总体布局的高级别(HLE)响应进行仿真,以用于测试对所述物流系统进行总体控制的高级别控制(HLC)软件,
-对所述物流系统的物理元件的低级别(LLE)响应进行仿真,以用于测试对所述物流系统的物理元件进行控制的一个或多个低级别控制(LLC)软件部分,
-通过在所述HLE和所述LLE之间双向交换指示所述物流系统中待处理的物品的多个参数来接口连接所述HLE和所述LLE,以及
-通过同时仿真所述高级别响应、仿真所述低级别响应以及接口连接所述HLE和LLE来测试一个或多个LLC软件部分。
本发明是基于发明人认识到,用于复杂物流系统(诸如,机场行李处理系统)的控制软件的设计和测试通常被划分为所谓的高级别控制(HLC)软件部分与(大)数量的低级别控制(LLC)软件部分。HLC软件是物流系统的总体软件,该总体软件利用物流系统的总体布局来处理哪些物品在何时去往何处。HLC软件通常将由服务器执行,且可以用程序语言(诸如,C、C++、C#、Java、Python等)编程。LLC软件部分实施用于控制物流系统的每一分立元件的传感器输入与致动器输出之间的逻辑与时序的控制算法。它尤其可以是用于可编程逻辑控制器(PLC)的程序代码,所述程序代码响应于大量开关、ID扫描器、速度传感器、加速度传感器和其他输入来控制致动器、马达、伺服机构等的功能。在机场行李处理系统中,例如可以包括10-100个这样的LLC,以控制系统的物理元件(诸如,传送带、引导装置、卸货装置等)的功能。
HLC软件与LLC软件部分在完全分立的过程中由不同的人员或团队(例如,在不同的位置)开发。可以用高级别仿真器(HLE)软件来测试总体控制软件,该高级别仿真器(HLE)软件以高度的真实性模拟现实世界系统,包括物理系统的相关方面。这种HLE软件帮助软件工程师开发控制软件,例如从现实生活的机场获取真实的输入/输出行李数据,且允许测试多种情形。一旦确定了系统的总体布局,就可以设计HLC软件,且使用HLE来测试和调整其功能。
整个系统的每一LLC软件部分均用LLE来开发和测试,完全与HLC开发独立。因此,在正常过程中,当已经安装了物理元件时,将首次在现场一起测试HLC和LLC软件部分。最终,在此时间点,会开始需要测试LLC软件部分的人员和时间。尽管HLC和LLC软件以及HLE和LLE具有完全不同的性质,但是本发明提供了二者之间的接口连接,这允许在设计阶段对系统的每一LLC软件部分进行测试。然而,实际设置中所有元件的协作仍然很复杂,且需要人工测试和调整例如所有个体LLC软件组件中的时序参数,以用于整个系统在实际操作条件下的最佳运行。在具有10-100个分立LLC软件部分的大型系统(其中程序代码(例如,PLC程序代码)用于实施来自/到系统的诸如1000或更多单个物理运输元件的多种输入和输出的控制算法)中,这种人工测试和调整对资源的要求非常高。
基于此认识,发明人通过提供一种软件包解决了上述问题,该软件包包括高级别仿真器(HLE)软件以及一个或多个低级别仿真器(LLE)软件部分,所述高级别仿真器(HLE)软件可以被用来设计和测试物流系统的HLC软件,所述低级别仿真器(LLE)软件部分可以被用来设计和测试每一LLC软件部分的功能。该软件包包括数据接口,该数据接口用于在HLE软件部分与LLE软件部分之间提供双向数据交换。此允许总体HLC软件的仿真与所有相关的LLC软件部分的仿真一起运行。
这种方法是有利的,因为提供了HLE与LLE之间的接口连接,它允许用真实的输入数据一起测试HLC软件部分和一个或多个LLC软件部分。此允许在真实条件下一起测试例如若干个LLC软件部分,其中每一LLC软件部分都与HLC软件交互,且在优选实施方案中,接口连接包括对至少两个LLC软件部分之间的互连的响应进行仿真,以用于对邻近LLC控制器之间所传达的信号进行真实仿真。总之,此允许非常真实的条件以用于测试LLC软件部分,从而允许在调整LLC软件代码中的多种参数(诸如,时序等)之后,再在现场物理地安装总体系统。特别地,对于具有高容量的物流系统,多种时序参数的调整是必要的。对于诸如2m/s或者甚至更高的物品运输速度,几毫秒的错误时序可能是必要的,以避免可能会减慢传送的错误时序,例如在例如邻近传送机元件等上的马达的启动时间,从而提供物品的平稳移交而没有任何停止。使用根据本发明的方法,现在可以在系统的设计阶段中对其进行测试和调整,从而节省了大量资源。
例如,对于机场行李处理系统,现实生活的来自机场的输入行李数据可以被用来在对整个系统一起运行进行测试之后,再物理地构建整个系统。由此,可能的是,在LLC的控制算法中调整多种时序参数等,从而节省原本在安装物理系统之后在现场所需要的大量人力。
应理解,可以以多种方式来实施HLE和LLE以及接口连接所需要的完整软件包。现有的HLE和LLE组件都可以被修改,以输入/输出用于接口连接的相关数据,且接口部分可以被编程为混合接口,例如包括LLC之间的互通的仿真。因此,混合接口可以被视为现有LLE和HLE工具的附加组件。替代地,可以提供包括HLE、接口连接和LLE的集成软件包。
“低级别仿真器”被理解为代替物理设备(例如,传送机线路)的仿真模型,且可以例如通过单个PLC进行控制。用低级别仿真测试的软件是传输层,且为此所开发的模型被设计成产生与它们所对应的物理等效物(马达、光电单元、条形码扫描器等)相同的电输出且响应于相同的电输入。因此,LLE程序代码优选地被配置为对所述物流系统的物理元件的电输入和电输出进行仿真。
“高级别仿真器”被理解为这样的仿真模型,该仿真模型可以被用来测试整个系统,从而测试HLC,以及隔离地测试子系统。所使用的模型不仅对LLC(PLC)和设备进行仿真,还可以对完整的子系统进行仿真。此使得可以测试整个系统中的单个组件的行为,而不干扰其他组件。
在下文中,将描述优选的特征和实施方案。
指示待处理的物品的多个参数包括指示以下项中的一个的至少一个参数:每一物品的唯一身份,以及与每一物品在所述总体布局中的位置相关联的时间戳。优选地,指示待处理的物品的多个参数包括指示以下项中的一个的至少一个参数:物品的目的地、物品的内容物与状态信息。
在优选的实施方案中,接口被配置为允许对每一待处理的物品唯一的至少三个参数(例如,包括对每一物品唯一的目的地、内容物与时序数据)的实时双向交换。
LLE程序代码优选地被配置为对与多个LLC软件部分相关联的多个物理元件的响应进行仿真。特别地,接口连接还包括对至少两个LLC软件部分之间的互连的响应进行仿真。此允许例如用于控制邻近物理元件的两个或多个LLC的真实仿真,因为这样的LLC将在物理设置中互换数据。在实际系统中,这种数据可以是用于传达该单元操作正常的“心跳”信号、关于马达速度的信息以及关于下一物品预期到达的时序,以允许随后的元件启动马达,从而获得用于无缝接收即将到来的物品的正确速度。因此,优选地,至少两个LLC软件部分之间的互连的所述响应可以包括生成指示以下项中的至少一个的数据:马达速度、时序参数与状态参数。优选地,至少两个LLC软件部分之间的互连的所述响应包括生成指示与物理元件有关的多个参数的数据。在若干LLC彼此交互的情况下,接口连接的这一部分会非常复杂。
多个LLC软件部分可以同时被测试或者至少被仿真,从而从许多交互的LLC软件部分的系统中测试一个LLC软件部分。
应理解,该方法可以用多种软件配置来实施。特别地,可能优选的是,在分立的处理器上执行HLE和LLE,诸如在第一处理器上执行HLE,且在第二处理器上执行LLE。此允许更快地执行仿真和测试,这是因为计算任务被分配至多个处理器。如果优选地,可以使用一个单个计算机(例如,服务器或一个服务器系统)来执行所涉及的所有软件部分,即HLE、LLE与接口连接,例如通过在线终端操作,从而允许软件工程师从任何地方执行LLC软件部分的测试与调整。特别地,接口连接可以部分地在第一处理器上且部分地在第二处理器上执行。具体地,HLE和LLE在通过网络(例如,因特网)互连的分立计算机上执行。这可以允许更快且更灵活地执行以及LLC测试过程。
该方法可以包括:接收源自现实生活的物流系统的多个物品的输入数据集,以及将所述输入数据集应用至所述HLC软件。例如,对于机场行李处理系统,来自飞机以及预期目的地等的现实生活的行李数据集可以被设置为LLC软件测试会话的输入,从而在真实的条件下运行整个仿真。
一种优选的方法包括:改变所述一个或多个LLC软件部分中的至少一个中的至少一个参数,以及重复所述同时测试的步骤,从而测试所改变的一个或多个参数(例如,时序参数)的结果。
优选地,该方法包括向用户可视化所述物流系统的至少一部分以及向用户可视化运输到其中的至少一个物品连同所述测试步骤。所述可视化优选地允许开放数据窗口,从而允许观察被测LLC软件部分的多种参数在线状态。
待测试的一个或多个LLC软件部分可以是PLC软件部分或者用于现场可编程门阵列(FPGA)的软件部分,或者更替代地用于软PLC的软件部分,或者更替代地用于在通用计算机上执行的软件部分。
如果必要的计算能力允许的话,可以实时执行或者替代地比实时更快速地执行仿真和测试,从而加快LLC软件部分的测试。特别地,如果可以获得比实时更快速的速度,则允许更快速地测试和调整LLC软件部分中的参数。
在第二方面,本发明提供一种计算机系统,所述计算机系统包括至少一个处理器和存储器,且被编程用于执行根据第一方面所述的方法。
在第三方面,本发明提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品具有指令,当执行所述指令时所述指令使计算系统根据第一方面所述的方法执行对HLE响应的仿真、对LLE响应的仿真以及接口连接INF。特别地,所述计算机程序产品可以是以下中的一个:用于通用计算机的软件产品、服务器软件产品,以及被配置用于在分立的处理器上执行的多个分立的软件产品。
在第四方面,本发明提供一种计算机可读介质,所述计算机可读介质上存储有根据第三方面所述的计算机程序产品。
在第五方面,本发明提供了根据第一方面所述的方法的用途,所述方法用于测试物流系统的控制系统,所述物流系统是以下中的一个:机场行李处理系统、邮件或包裹分拣系统、物品或物料存储设施以及物料传送系统。
在第六方面,本发明提供了一种用于处理物品的物流系统,该系统包括:
-多个物理元件,包括:
-至少一个传送机区段,被布置为运输物品流,
-至少一个引导装置,被布置用于将物品运输至所述至少一个传送机,
-至少一个卸货装置,被布置用于从所述至少一个传送机卸除物品,以及
-用于控制所述物理元件的控制系统,其中所述控制系统包括计算机系统,该计算机系统被编程为根据HLC软件以及一个或多个低级别控制(LLC)软件部分来控制所述物理元件,其中所述HLC软件以及一个或多个LLC软件部分已经根据第一方面所述的方法被测试。
所述物流系统可以例如是:机场行李处理系统、邮件或包裹分拣系统、物品或物料存储设施,或者物料传送系统,诸如采矿业物料传送系统。
该系统尤其可以包括多个传送机以及一个或多个分拣机,例如包括多个支撑表面的分拣机,所述多个支撑表面被布置成沿着轨道在运输方向上移动,其中所述支撑表面限定用于接收和运输物品的空的空间。所述分拣机可以是例如以下类型:倾斜托盘分拣机、交叉带式分拣机、基于装运装置的分拣机、推进器分拣机、包件分拣机(shoe sorter)或斜导轮式分拣机(pop-up sorter)。特别地,所述分拣机可以是闭环类型的分拣机。
该系统可以被布置成以至少0.4m/s,诸如0.5-1.0m/s,诸如1.0-1.5m/s,诸如1.5-2.0m/s,诸如大于2.0m/s的速度运输物品,例如装运装置。特别地,该系统可以被布置为以恒定速度运输物品,这要求非常高且需要精确的时序和协调,特别是当将物品从由一个LLC软件部分控制的一个物理元件移交至由另一LLC软件部分控制的另一物理元件时。这可以用本发明进行测试和调整。
该系统可以进一步包括布置成用于从所述分拣机接收物品的多个卸货装置,其中所述卸货装置被布置在与分拣机相邻的不同位置处。特别地,该系统可以被布置成在与个体物品相关联的识别码所选择的卸货位置处从所述分拣机卸除物品。例如,这样的识别码可以是诸如:条形码、邮政编码、ID标签、RFID标签等。通过扫描物品的识别码,分拣机系统能够相应地分拣物品。
应理解,所述HLC软件的功能将在具有至少一个处理器的计算机系统上这执行,且此可以以多种方式来实施。所述一个或多个LLC软件部分可以在多种处理器平台上执行,例如在可编程逻辑控制器(PLC)、软PLC或其他计算机平台上。
在第七方面,本发明提供了根据第二方面所述的系统的用途,所述系统用于:处理机场中的行李,分拣邮件分拣中心中的邮件或包裹物品,处理存储设施中的物品或物料,以及处理传送系统(诸如,采矿业传送系统)中的物料。
应理解,针对第一方面所描述的相同优点和实施方案也适用于其他所提及的方面。此外,应理解,所描述的实施方案可以以任何方式在所提及的方面之间混合。
附图说明
现在将参考多个实施方案且参照这些实施方案的附图来更详细地描述本发明,在附图中:
图1例示了大型复杂物流系统的一小部分的布局的略图,以例示高级别仿真和低级别仿真的不同作用,以及
图2例示了用于实施低级别控制测试方法的软件组件的一个实施例的框图,
图3例示了作为高级别控制仿真中行李流的可视化的实施例的截屏的一个实施例,
图4例示了作为用于测试仿真会话中的低级别部分的行李流的可视化的实施例的截屏的一个实施例,
图5例示了一个简单的物流系统的元件,以及
图6例示了优选的方法实施方案的步骤。
附图例示了实施本发明的特定方式,且不应被解释为限制落入所附权利要求集的范围内的其他可能的实施方案。
具体实施方式
图1例示了用于机场的复杂行李处理系统的一部分的布局的框图。通过高级别控制(HLC)软件来处理装运装置上的行李物品的总体布局和路线,其中每一行李物品上具有唯一的标识码。可以通过高级别仿真器HLE来测试此HLC软件的功能,该高级别仿真器HLE可以对行李物品在传送机、分拣机、引导装置、卸货装置等的大量物理元件之间的运输进行仿真,其中每一物理元件由通过LLC软件部分所控制的低级别控制器(LLC)控制。这些LLC中的每个都可以通过相应的低级别仿真器LLE进行仿真,所述低级别仿真器模拟马达、致动器、ID扫描器和其他传感器中所涉及的待由LLC处理的电输入和电输出。如所指示的,高级别仿真器HLE并不涉及LLC中所涉及的许多信号,而是将此仿真为“黑匣子”。因此,在现有技术的行李处理系统设计中,通过HLE开发和测试HLC,且由LLC所控制的每一子系统由LLE单独地开发和测试。当已经设置好物理系统后,多个LLC软件部分则被测试和调整以用于现场的最佳功能,因为此是首次组合HLC部分和LLC部分的地方。
根据本发明的方法,HLE和LLE被组合,从而能够在设计阶段对每一LLC软件部分进行测试,之后再构建物理系统。下面将对此进行解释。
图2例示了本发明的组件,即高级别仿真器HLE、低级别仿真LLE以及接口INF,该接口INF允许指示在物流系统中待处理物品的多个参数P在HLE和LLE之间的双向交换。此允许使用待输入至HLE的真实的输入数据集I_D(例如,行李物品ID、到达位置和时间、目的地位置和时间等)且通过同时执行HLE、HLC软件、接口INF以及LLE来进行测试,接口INF和LLE被连接至LLCs:LLC1、LLC2、LLC3、LLCN,每一LLC都通过用于控制系统的物理元件(例如,用于驱动传送机的马达、扫描器、传感器)的程序代码来控制,所述物理元件的响应通过LLE来仿真,且此通信用每一LLC1、LLC2、LLC3、LLCN和LLE之间的双箭头来指示。此外,接口INF被编程为对邻近LLC之间的互通进行仿真。此由每一LLC1、LLC2、LLC3、LLCN和INF之间的双箭头来指示,且此包括传达行李物品的到达时间的信号,例如从而允许下游元件及时启动电动马达以用于正确的传送机速度,以及允许“心跳”信号向邻近控制器传达其运行正常。
在行李物品由装运装置承载的行李处理系统中,参数P包括诸如:
1.承载行李物品的每一装运装置的唯一ID,
2.指示装运装置的内容的数据,
3.指示装运装置的目的地的数据,
4.状态信息,以及
5.时间戳,从而对装运装置到达系统中的各个位置处进行跟踪。
应理解,上面的参数P仅是(例如,用于机场的)基于装运装置的行李处理系统的相关参数P的实施例。对于特定的物流系统,必须专门选择相关参数P,以覆盖这种系统中的相关数据。
对于高容量的复杂行李处理系统,通过HLE、LLE之间的接口INF所接口连接的参数P的数量以及允许实时跟踪行李物品以测试LLC程序代码时序参数的LLC的总数据容量很高。
在物理系统中,HLC与每一LLC之间以及多个LLC之间的多个信号采用经由网络传达的数字信号的形式。因此,优选地在计算机系统上实施HLE、LLE和接口,该计算机系统被布置为经由类似于待用于物理系统的网络协议类似的网络协议来输入和输出数字信号。
在一个优选的实施方案中,本发明提供了通过在输入数据集I_D中同时地执行HLE、HLC、接口INF和LLE来测试LLC软件部分LLC1、LLC2、LLC3、LLCN中的每个。优选地,所有LLC:LLC1、LLC2、LLC3、LLCN也被同时地执行,从而在系统仍处于“测试台”中且不包含任何物理马达、传感器、传送机等时,允许整个系统尽可能地接近真实的操作条件运行。
此允许软件工程师在与已经现场构建完整的物理行李处理系统的情况非常类似的条件下测试和优化LLC:LLC1、LLC2、LLC3、LLCN的功能。此将节省现场测试和调整时序参数等所投入的大量成本。
元件HLE、INF和LLE的编程可以如已知的由熟练的软件工程师或程序员执行。接口部分INF可以是独立的软件,也可以提供包括所有HLE、INF、LLE的集成包。例如,HLE和LLE组件可以被设计用于通过例如因特网互连的相应的计算机,以允许HLC开发团队在地理位置上与LLC开发团队分隔开。
图3示出了截屏的一个实施例,用于例示在同时执行HLE、LLE、INF组件以测试LLCs:LLC1、LLC2、LLC3、LLCN的软件部分的功能期间,实时更新每一承载物品的装运装置在行李处理系统中的位置的可视化。窗口W1、W2、W3仅指示可以在实时更新中所观察的多种数据。
图4以更详细的视图(例如,放大至由一个LLC控制的元件,或放大以例示由两个不同的LLC控制的接口连接的物理元件)示出了实时更新装运装置和行李物品的位置的可视化的截屏的一个实施例。此允许装运装置等的移交时序。再次,W1、W2、W3、W4例示了可以实时所观察的多种数据(例如,一个装运装置到达多个位置的到达时间)的窗口。
如所提到的,如果优选且如果计算能力允许的话,可以比实时更快速地测试系统,从而加快测试过程,进而允许容易且快速地测试改变LLC软件部分中的一个参数值的效果。
图5示出了行李处理系统的基本组件的一个实施例的略图。系统的物理元件包括一个引导装置I1,用于将行李物品引导至第一传送机区段CS1。用于卸除行李物品的第一卸货装置DSC1被布置在第一传送机区段CS1与第二传送机区段CS2之间。第二卸货装置DSC2被布置在第二传送机区段CS2的下游。
物理元件I1、CS1、CS2、DSC1、DSC2由高级别控制器HLC控制,该高级别控制器HLC经由数字数据网络与低级别控制器LLC1、LLC2(例如,PLC)连接,所述低级别控制器用于处理来自物理元件I1、CS1、CS2、DSC1、DSC2的电输入和电输出。
优选地,在已经根据如之前所描述的本发明的方法测试了HLC、LLC1、LLC2组件之后,再连接至物理元件I1、CS1、CS2、DSC1、DSC2的现场设置。这将显著减少现场测试所需的时间。
图6例示了在构建物理系统之前,但是在已经设计了系统的配置的总体布局和对应的高级别控制HLC软件之后,用于测试航空行李处理系统中的LLC软件部分的一个方法实施方案的步骤。
第一步是提供P_ID输入数据,例如从现有机场所获取的现实生活的数据。接下来,对物流系统的总体布局的高级别HLE响应进行仿真,以用于测试对物流系统进行总体控制的HLC软件。接下来,对物流系统的物理元件的低级别LLE响应进行仿真,以用于测试对物流系统的物理元件进行控制的一个或多个LLC软件部分。接下来,通过在HLE和LLE之间双向交换指示物流系统中待处理的物品的多个参数来将HLE与LLE接口连接INF。其中,这些参数优选地包括唯一的行李物品标识和/或装运装置标识,以及用于行李物品和/或装运装置到达特定位置的时序数据。接下来,通过同时仿真所述HLE响应、仿真所述LLE响应以及接口连接INF所述HLE和LLE,执行至少一个LLC软件部分的第一次测试TST1。在第一次测试后,优选地在显示器上可视化,响应于第一次测试TST1的结果,改变LLC软件部分中的至少一个参数。接下来,执行LLC软件的第二次测试TST2,以用于监视参数改变的影响。当然,此可以重复多次,从而调整LLC软件部分的每一参数,直至例如时序参数被调整成装运装置在由不同的LLC所控制的两个物理元件(例如,传送机区段)之间平稳移交。
综上所述,本发明提供了一种用于测试物流系统的控制系统的计算机实施的方法。该方法包括通过同时仿真高级别(HLE)响应、仿真低级别仿真(LLE)响应以及接口连接(INF)所述HLE和低级别仿真LLE,测试(TST1,TST2)一个或多个低级别控制(LLC)软件部分。HLE与LLE的接口连接(INF)包括在HLE和LLE之间双向交换指示在物流系统中待处理的物品的多个参数(P)。通过用于测试物流系统的高级别控制(HLC)软件的HLE与LLE的这种接口连接,可以在构建复杂物流系统(例如,机场行李处理系统)的物理元件之前,提供LLC软件部分(例如,可编程逻辑控制器(PLC)代码)的真实测试和调整。此可以减少当已经构建整个系统时在现场最终测试和调整LLC软件部分的参数所投入的时间和成本。
尽管已经结合特定实施方案描述了本发明,但是不应将其解释为以任何方式限于所呈现的实施例。本发明的范围将根据所附的权利要求集来解释。在权利要求的上下文中,术语“包括”或“包含”不排除其他可能的元件或步骤。此外,提及诸如“一”或“一个”等不应被解释为排除多个。权利要求中关于附图所指示的元件的附图标记的使用也不应被解释为限制本发明的范围。此外,可以将不同权利要求中所提及的个体特征有利地组合,且在不同权利要求中提及这些特征并不排除特征的组合是不可行的和不利的。
Claims (27)
1.一种用于测试物流系统的控制系统的计算机实施的方法,该方法包括:
-对所述物流系统的总体布局的高级别(HLE)响应进行仿真,以测试用于总体控制所述物流系统的高级别控制(HLC)软件,
-对所述物流系统的物理元件的低级别(LLE)响应进行仿真,以测试用于控制所述物流系统的物理元件的一个或多个低级别控制(LLC)软件部分,
-通过在高级别仿真(HLE)和低级别仿真(LLE)之间双向交换指示所述物流系统中待处理的物品的多个参数(P),接口连接(INF)所述高级别仿真(HLE)和所述低级别仿真(LLE),以及
-通过同时仿真所述高级别(HLE)响应、仿真所述低级别仿真(LLE)响应以及接口连接(INF)所述高级别仿真(HLE)和低级别仿真(LLE),测试(TST1,TST2)一个或多个低级别控制(LLC)软件部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其中指示待处理的物品的所述多个参数包括指示以下中的一个的至少一个参数:每一物品的唯一身份,以及与每一物品在所述总体布局中的位置相关联的时间戳。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中指示待处理的物品的所述多个参数包括指示以下中的一个的至少一个参数:所述物品的目的地、所述物品的内容物以及状态信息。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中接口(INF)被配置为允许对每一待处理的物品唯一的至少三个参数的实时双向交换。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中低级别仿真(LLE)程序代码被配置为对所述物流系统的物理元件的电输入和电输出进行仿真。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述低级别仿真(LLE)程序代码被配置为对与多个低级别控制(LLC)软件部分相关联的多个物理元件的响应进行仿真。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述接口连接(INF)还包括对至少两个低级别控制(LLC1,LLC2,LLC 3,LLCN)软件部分之间的互连的响应进行仿真。
8.根据权利要求7所述的方法,其中在至少两个低级别控制(LLC1,LLC2,LLC 3,LLCN)软件部分之间的互连的所述响应包括生成指示以下中的至少一个的数据:马达速度、时序参数以及状态参数。
9.根据权利要求8所述的方法,其中至少两个低级别控制(LLC)软件部分之间的互连的所述响应包括生成指示与所述物理元件有关的多个参数的数据。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,包括同时测试多个低级别控制(LLC)软件部分。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中在分立的处理器上执行所述高级别仿真(HLE)以及所述低级别仿真(LLE)。
12.根据权利要求11所述的方法,其中在第一处理器上执行所述高级别仿真(HLE),且在第二处理器上执行所述低级别仿真(LLE),其中所述接口连接(INF)部分地在所述第一处理器上执行且部分地在所述第二处理器上执行。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其中在通过网络互连的分立的计算机上执行所述高级别仿真(HLE)以及所述低级别仿真(LLE)。
14.根据权利要求1-10中的任一项所述的方法,其中在一个单个计算机上执行所述高级别仿真(HLE)、所述低级别仿真(LLE)以及所述接口连接(INF)。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,包括:接收源自现实生活物流系统的多个物品的一个输入数据集(I_D),以及将所述输入数据集应用至所述高级别控制(HLC)软件。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,包括:改变所述一个或多个低级别控制(LLC)软件部分中的至少一个中的至少一个参数,且重复所述同时测试的步骤。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,包括:向用户可视化所述物流系统的至少一部分以及向用户可视化运输到其中的至少一个物品连同所述测试步骤。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述一个或多个低级别控制(LLC)软件部分是可编程逻辑控制软件部分或用于现场可编程门阵列的软件部分。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中实时地执行所述测试,或者比实时更快速地执行所述测试。
20.一种计算机系统,包括至少一个处理器和存储器,且被编程以用于执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法。
21.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品具有指令,当执行所述指令时所述指令使计算系统根据权利要求1-19中的任一项所述的方法执行对高级别(HLE)响应的仿真、对低级别(LLE)响应的仿真以及所述接口连接(INF)。
22.根据权利要求21所述的计算机程序产品,所述计算机程序产品是以下中的一个:用于通用计算机的软件产品、服务器软件产品,以及被配置用于在分立的处理器上执行的多个分立的软件产品。
23.一种计算机可读介质,在所述计算机可读介质上存储有根据权利要求21或22所述的计算机程序产品。
24.根据权利要求1-19中的任一项所述的方法的用途,用于测试物流系统的控制系统,所述物流系统是以下中的一个:机场行李处理系统、邮件或包裹分拣系统、物品或物料存储设施以及物料传送系统。
25.一种用于处理物品的物流系统,该系统包括:
-多个物理元件,包括:
-至少一个传送机区段(CS1,CS2),被布置用于运输物品流,
-至少一个引导装置(I1),被布置用于将物品运输至所述至少一个传送机(CS1,CS2),
-至少一个卸货装置(DSC),被布置用于从所述至少一个传送机(CS1,CS2)卸除物品,以及
-用于控制所述物理元件的控制系统,其中所述控制系统包括计算机系统,该计算机系统被编程为根据高级别控制(HLC)软件以及一个或多个低级别控制(LLC)软件部分来控制所述物理元件,其中所述高级别控制(HLC)软件以及一个或多个低电平控制(LLC)软件部分已经根据权利要求1-19中的任一项所述的方法被测试。
26.根据权利要求25所述的物流系统,所述物流系统是以下中的一个:机场行李处理系统、邮件或包裹分拣系统、物品或物料存储设施以及物料传送系统。
27.根据权利要求25或26所述的物流系统的用途,用于以下中的一个:处理机场中的行李,分拣邮件分拣中心中的邮件或包裹物品,处理存储设施中的物品或物料,以及处理传送系统中的物料。
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