CN113126582A - 一种间歇过程生产时间控制方法、存储介质及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种间歇过程生产时间控制方法、存储介质及系统，其中的方法包括：获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息；根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1，根据所述中间品反应釜生产状态信息确定中间品反应釜生产剩余时间t2，根据所述中间罐存储状态信息得到中间罐清空剩余时间t3；根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t；在所述生产时间t之后触发所述待生产产品的自动生产顺控流程。通过以上方案，能够实现中间产品存量最优控制，最大化生产能力的同时降低维护成本。

Description

一种间歇过程生产时间控制方法、存储介质及系统

技术领域

本发明涉及间歇过程自动控制技术领域，具体地，涉及一种间歇过程生产时间控制方法、存储介质及系统。

背景技术

间歇生产过程是流程工业中一种应用广泛的生产过程，涉及化工、医药等众多领域。在大多间歇过程中，都会涉及到有中间产品的存储。

在实际生产过程中，通常会在尽可能的多存储中间产品，以使后续工艺过程能够随时取用。但是对于不易存储的中间品，过长时间的存储可能会造成产品质量的下降、变质或风险等，从而导致加工得到的最终产品质量受到一定的影响。

因此，需要对现有的间歇过程的生产时间进行优化控制。

发明内容

本发明旨在提供一种间歇过程生产时间控制方法、存储介质及系统，以解决现有技术中，具有中间产品存储环节的间歇过程所存在的生产时间不合理，中间产品的存储时间过长，导致的产品质量降低、维护成本较高的技术问题。

为此，本发明实施例提供一种间歇过程生产时间控制方法，包括如下步骤：

获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息；

根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1，根据所述中间品反应釜生产状态信息确定中间品反应釜生产剩余时间t2，根据所述中间罐存储状态信息得到中间罐清空剩余时间t3；

根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t；

在所述生产时间t之后触发所述待生产产品的自动生产顺控流程。

可选地，上述的间歇过程生产时间控制方法，所述根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t的步骤中，根据如下方式得到所述生产时间t：

t＝(1+a)*Max(t2+t1,t3)-t1；

其中，Max(t2+t1,t3)表示(t2+t1)和t3中的较大值，a为缓冲系数，且a≤15％。

可选地，上述的间歇过程生产时间控制方法，所述缓冲系数a根据如下方式确定：

若t3>(t2+t1)，则

当t3<(t2+t1)且t2＝0，则

当t3<(t2+t1)且t2>0，则

其中，a1<a2<a3。

可选地，上述的间歇过程生产时间控制方法，a1＝2％±0.05％；a2＝2％±0.05％；a3＝10％±0.05％。

可选地，上述的间歇过程生产时间控制方法，获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息的步骤前还包括：获取各产品的标准产品生产信息并将其存储于数据库中；每一产品的标准产品生产信息均包括中间品生产时间且每一产品的标准产品生产信息与其生产牌号相关联；

根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1的步骤包括：获取所述待生产产品的生产牌号，根据所述待生产产品的生产牌号在所述数据库中搜索关联的待生产产品的中间品生产时间t1。

基于同一发明构思，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有程序信息，计算机读取所述程序信息后执行以上任一项所述的间歇过程生产时间控制方法。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电子设备，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序信息，至少一个所述处理器读取所述程序信息后执行以上任一项所述的间歇过程生产时间控制方法。

基于同一发明构思，本发明还提供一种间歇过程生产时间控制系统，包括：

数据记录模块，用于获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息；根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1，根据所述中间品反应釜生产状态信息确定中间品反应釜生产剩余时间t2，根据所述中间罐存储状态信息得到中间罐清空剩余时间t3；

时间计算模块，根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t；

执行模块，用于在所述生产时间t之后触发所述待生产产品的自动生产顺控流程。

可选地，上述的间歇过程生产时间控制系统，还包括数据库：

所述数据库中存储有各产品的标准产品生产信息，每一产品的标准产品生产信息均包括中间品生产时间且每一产品的标准产品生产信息与其生产牌号相关联；

所述数据记录模块与所述数据库通信连接，所述数据记录模块获取所述待生产产品的生产牌号后，根据所述待生产产品的生产牌号在所述数据库中搜索关联的待生产产品的中间品生产时间t1；

所述数据记录模块与中间品反应釜的控制单元通信连接，接收所述中间品反应釜的控制单元发送的中间品反应釜生产剩余时间t2；

所述数据记录模块与中间罐的控制器通信连接，接收所述中间罐的控制器发送的中间罐清空剩余时间t3。

可选地，上述的间歇过程生产时间控制系统，所述时间计算模块根据如下方式得到所述生产时间t：

t＝(1+a)*Max(t2+t1,t3)-t1；

其中，Max(t2+t1,t3)表示(t2+t1)和t3中的较大值，a为缓冲系数，所述缓冲系数a根据如下方式确定：

若t3>(t2+t1)，则

当t3<(t2+t1)且t2＝0，则

当t3<(t2+t1)且t2>0，则

其中，a1<a2<a3。

与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：针对间歇过程，特别是具有中间产品存储的间歇过程，根据待加工产品的生产时间、中间产品的生产时间和中间罐的剩余清空时间得到最优的生产时间，如此能够实现中间产品存量最优控制，最大化生产能力的同时降低维护成本。由于本方案中考虑到中间罐的清空剩余时间，因此对于不易存储的中间品，使用本申请中的方法计算得到的最优化生产时间可以避免中间产品长期存储产生的产品质量的下降、变质或风险等。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述间歇过程生产时间控制方法的流程图；

图2为本发明另一个实施例所述的间歇过程生产时间控制方法的流程图；

图3为本发明一个实施例所述执行间歇过程生产时间控制方法的电子设备的硬件结构连接关系示意图；

图4为本发明一个实施例所述间歇过程生产时间控制系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请中提供的以下实施例中的各个技术方案，除非彼此之间相互矛盾，否则不同技术方案之间可以相互组合，其中的技术特征可以相互替换。

本实施例提供一种间歇过程生产时间控制方法，可应用于间歇过程控制系统中，如图1所示，所述方法可以包括如下步骤：

S101：获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息；根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1，根据所述中间品反应釜生产状态信息确定中间品反应釜生产剩余时间t2，根据所述中间罐存储状态信息得到中间罐清空剩余时间t3。其中的待生产产品可以根据生产订单来获取。中间品反应釜生产状态信息可以根据中间品反应釜的控制模块来获取。不同产品的中间品生产时间也有所不同，例如二元酸C和二元醇D的间歇缩聚物生产过程，其中间品生产时间t1可以为20h。而中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3根据实际情况获得即可。

S102：根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t。中间品反应釜生产剩余时间t2是指中间品反应釜还需要t2的时间之后才可以加工待生产产品的中间品。而中间罐清空剩余时间t3是指中间罐还需要t3的时间才能清空，中间罐清空之后才能够接收来自中间品反应釜加工得到的中间品。因此，中间品生产时间t1需要在中间品反应釜在加工当前中间品之后，而中间罐的清空时间需要在中间品反应釜加工完待生产产品的中间品之前。

S103：在所述生产时间t之后触发所述待生产产品的自动生产顺控流程。通过本方案，能够针对间歇过程，特别是具有中间产品存储的间歇过程，根据待加工产品的生产时间、中间产品的生产时间和中间罐的剩余清空时间得到最优的生产时间，如此能够实现中间产品存量最优控制，最大化生产能力的同时降低维护成本。由于本方案中考虑到中间罐的清空剩余时间，因此对于不易存储的中间品，使用本申请中的方法计算得到的最优化生产时间可以避免中间产品长期存储产生的产品质量的下降、变质或风险等。

作为一种优选的方案，以上步骤S102中，所述根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t的步骤中，根据如下方式得到所述生产时间t：t＝(1+a)*Max(t2+t1,t3)-t1；其中，Max(t2+t1,t3)表示(t2+t1)和t3中的较大值，a为缓冲系数，且a≤15％，优选a≤10％。通过设置缓冲系数a，能够为不同中间品的生产和存储预留出弹性时间，从而能够中间品的纯度。具体地，所述缓冲系数a根据如下方式确定：

若t3>(t2+t1)，则

当t3<(t2+t1)且t2＝0，则

当t3<(t2+t1)且t2>0，则

其中，a1<a2<a3，所述a1、a2和a3可以根据中间品加工时长进行确定，以确保相邻中间品的加工时间间隔和中间罐存储不同中间品的时间间隔对中间品的化学稳定性不产生影响为准。优选地，a1＝2％±0.05％；a2＝2％±0.05％；a3＝10％±0.05％。

在一个具体示例中，以二元酸A和二元醇B的间歇缩聚物生产过程为例，订单信息牌号1，生产过程设置有中间品反应釜、2个中间罐、下游反应釜，该间歇生产过程设置自动生产顺控程序。设当前时刻缩聚中间品反应釜生产剩余时间为15h，两个中间罐清空的剩余时间为30h；根据订单信息牌号1搜索该牌号生产时间为20h，进行中间品反应釜最优生产时间计算，根据缓冲系数计算方法，t3＝30，t2＝15，t1＝20，由于30<15+20并且15>0，所以缓冲系数

根据生产订单信息的最优生产时间计算方法，生产订单信息的最优生产时间t＝(1+10％)*Max(15+20,30)-20＝18.5，则该订单最优的生产时间为从当前时刻起经过18.5h，即需控制18.5h后间歇生产顺控程序自动触发生产顺控程序开始生产。

在另一个具体示例中，以二元酸C和二元醇D的间歇缩聚物生产过程为例，生产过程设置有中间品反应釜、2个中间罐、下游反应釜，该间歇生产过程设置自动生产顺控程序。设当前时刻缩聚中间品反应釜生产剩余时间为15h，两个中间罐清空的剩余时间为50h，其中一个中间罐为空，一个中间罐正在使用。新一批的缩聚物生产订单信息的牌号为2，其生产周期为20h。根据缓冲系数计算方法，由于t3＝50，t2＝15，t1＝20；50>15+20并且15>0，所以缓冲系数

根据生产订单信息的最优生产时间计算方法，生产订单信息的最优生产时间t＝(1+2％)*Max(15+20,50)-20＝31h；当前时刻起15h后，生产反应釜中物料生产完毕，将物料转送至空中间罐，则该订单最优的生产时间为从当前时刻起经过31h，生产反应釜继续根据新订单进行生产。当前时刻起50h后，在用中间罐倒空，切换至另一中间罐。当前时刻起51h后，生产反应釜生产完毕，将物料转送至空中间罐。此时，物料在生产反应釜中没有停留。而如果使用传统方法，在15h后，生产反应釜中物料生产完毕，将物料转送至空中间罐，生产反应釜继续根据新订单进行生产，20h后生产完毕，但此时两个中间罐均存在物料，反应釜物料无法转运，需要高温等待50-15-20＝15h后，出现空中间罐，反应釜物料进行转运。因此，本方案相对于传统方法节省了15h物料的高温存储，减少了产品变质和存储公用工程消耗。

如图2所示，本申请一些实施例中的间歇过程生产时间控制方法，还包括如下步骤：

S100：获取各产品的标准产品生产信息并将其存储于数据库中；每一产品的标准产品生产信息均包括中间品生产时间且每一产品的标准产品生产信息与其生产牌号相关联。

S101中的根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1的步骤包括：获取所述待生产产品的生产牌号，根据所述待生产产品的生产牌号在所述数据库中搜索关联的待生产产品的中间品生产时间t1。

通过将生产牌号与各个产品的生产加工信息关联存储，能够在具体加工产品时快速方便地查找到不同生产牌号对应的加工时间信息，从而减少运算量。

本申请一些实施例中提供一种存储介质，所述存储介质中存储有程序信息，计算机读取所述程序信息后执行以上任一项所述的间歇过程生产时间控制方法。

如图3所示，本申请一些实施例中还提供一种电子设备，包括至少一个处理器101和至少一个存储器102，至少一个所述存储器102中存储有程序信息，至少一个所述处理器101读取所述程序信息后执行以上任一项所述的间歇过程生产时间控制方法。上述电子设备还可以包括：输入装置103和输出装置104。处理器101、存储器102、输入装置103和输出装置104可以通过总线或者其他方式连接。图中所示的电子设备可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

本申请一些实施例中还提供一种间歇过程生产时间控制系统，如图4所示，包括：

数据记录模块201，用于获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息；根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1，根据所述中间品反应釜生产状态信息确定中间品反应釜生产剩余时间t2，根据所述中间罐存储状态信息得到中间罐清空剩余时间t。优选地，以上系统还包括数据库204，所述数据库204中存储有各产品的标准产品生产信息，每一产品的标准产品生产信息均包括中间品生产时间且每一产品的标准产品生产信息与其生产牌号相关联。所述数据记录模块201与所述数据库204通信连接，所述数据记录模块201获取所述待生产产品的生产牌号后，根据所述待生产产品的生产牌号在所述数据库204中搜索关联的待生产产品的中间品生产时间t1；所述数据记录模块201与中间品反应釜F1的控制单元通信连接，接收所述中间品反应釜F1的控制单元发送的中间品反应釜生产剩余时间t2；所述数据记录模块201与中间罐A/B的控制器通信连接，接收所述中间罐A/B的控制器发送的中间罐清空剩余时间t3。可以理解，在系统中可存在一个或者更多个中间罐，因此中间罐存储状态能够根据实际情况进行获取即可。本方案中，产品订单的相关信息可以预先存储至系统，数据记录模块201需要时直接读取即可。

时间计算模块202，根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t；执行模块203，用于在所述生产时间t之后触发所述待生产产品的自动生产顺控流程。如图所示，执行模块204能够在达到触发时刻后，触发原料液进液口阀门，原料液进入中间品反应釜F1，当经过t1时间后，中间品加工完成，此时中间罐A/B中的至少一个已经清空，中间品可直接存储至中间罐A/B，按照预定的时间中间罐A/B中的中间品进入到产品反应釜F2进行加工，得到最终产品后输出。

优选地，以上方案中的所述时间计算模块201根据如下方式得到所述生产时间t：t＝(1+a)*Max(t2+t1,t3)-t1；

其中，Max(t2+t1,t3)表示(t2+t1)和t3中的较大值，a为缓冲系数，所述缓冲系数a根据如下方式确定：若t3>(t2+t1)，则

当t3<(t2+t1)且t2＝0，则

当t3<(t2+t1)且t2>0，则

其中，a1<a2<a3。所述a1、a2和a3可以根据中间品加工时长进行确定，以确保相邻中间品的加工时间间隔和中间罐存储不同中间品的时间间隔对中间品的化学稳定性不产生影响为准。优选地，a1＝2％±0.05％；a2＝2％±0.05％；a3＝10％±0.05％。

本发明提供的上述系统，给出了一种适用于具有中间产品存储环节的间歇过程最优生产时间控制方法。通过数据记录模块201、时间计算模块202、执行模块203、数据库204之间的相互配合来实现间歇过程最优生产时间控制；结合生产顺控程序和最优生产时间计算方法，实现中间产品存量最优控制，不仅能获得最大化生产能力和最低维护成本，同时保证生产操作弹性。而且，对于不易存储的中间品，按本方案中的方法计算得到的最优化生产时间进行生产可以避免中间产品长期存储产生的产品质量的下降、变质或风险等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种间歇过程生产时间控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息；

根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1，根据所述中间品反应釜生产状态信息确定中间品反应釜生产剩余时间t2，根据所述中间罐存储状态信息得到中间罐清空剩余时间t3；

根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t；

在所述生产时间t之后触发所述待生产产品的自动生产顺控流程。

2.根据权利要求1所述的间歇过程生产时间控制方法，其特征在于，所述根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t的步骤中，根据如下方式得到所述生产时间t：

t＝(1+a)*Max(t2+t1,t3)-t1；

其中，Max(t2+t1,t3)表示(t2+t1)和t3中的较大值，a为缓冲系数，且a≤15％。

3.根据权利要求2所述的间歇过程生产时间控制方法，其特征在于，所述缓冲系数a根据如下方式确定：

若t3>(t2+t1)，则

当t3<(t2+t1)且t2＝0，则

当t3<(t2+t1)且t2>0，则

其中，a1<a2<a3。

4.根据权利要求3所述的间歇过程生产时间控制方法，其特征在于：

a1＝2％±0.05％；a2＝2％±0.05％；a3＝10％±0.05％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的间歇过程生产时间控制方法，其特征在于：

获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息的步骤前还包括：获取各产品的标准产品生产信息并将其存储于数据库中；每一产品的标准产品生产信息均包括中间品生产时间且每一产品的标准产品生产信息与其生产牌号相关联；

根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1的步骤包括：获取所述待生产产品的生产牌号，根据所述待生产产品的生产牌号在所述数据库中搜索关联的待生产产品的中间品生产时间t1。

6.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有程序信息，计算机读取所述程序信息后执行权利要求1-5任一项所述的间歇过程生产时间控制方法。

7.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序信息，至少一个所述处理器读取所述程序信息后执行权利要求1-5任一项所述的间歇过程生产时间控制方法。

8.一种间歇过程生产时间控制系统，其特征在于，包括：

数据记录模块，用于获取待生产产品的产品生产信息、中间品反应釜生产状态信息和中间罐存储状态信息；根据所述产品生产信息确定产品对应的中间品生产时间t1，根据所述中间品反应釜生产状态信息确定中间品反应釜生产剩余时间t2，根据所述中间罐存储状态信息得到中间罐清空剩余时间t3；

时间计算模块，根据所述中间品生产时间t1、中间品反应釜生产剩余时间t2和中间罐清空剩余时间t3得到所述待生产产品的生产时间t；

执行模块，用于在所述生产时间t之后触发所述待生产产品的自动生产顺控流程。

9.根据权利要求8所述的间歇过程生产时间控制系统，其特征在于，还包括数据库：

所述数据库中存储有各产品的标准产品生产信息，每一产品的标准产品生产信息均包括中间品生产时间且每一产品的标准产品生产信息与其生产牌号相关联；

所述数据记录模块与所述数据库通信连接，所述数据记录模块获取所述待生产产品的生产牌号后，根据所述待生产产品的生产牌号在所述数据库中搜索关联的待生产产品的中间品生产时间t1；

所述数据记录模块与中间品反应釜的控制单元通信连接，接收所述中间品反应釜的控制单元发送的中间品反应釜生产剩余时间t2；

所述数据记录模块与中间罐的控制器通信连接，接收所述中间罐的控制器发送的中间罐清空剩余时间t3。

10.根据权利要求9所述的间歇过程生产时间控制系统，其特征在于，所述时间计算模块根据如下方式得到所述生产时间t：

t＝(1+a)*Max(t2+t1,t3)-t1；

其中，Max(t2+t1,t3)表示(t2+t1)和t3中的较大值，a为缓冲系数，所述缓冲系数a根据如下方式确定：

若t3>(t2+t1)，则

当t3<(t2+t1)且t2＝0，则

当t3<(t2+t1)且t2>0，则

其中，a1<a2<a3。

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