CN113895935B - 一种化纤poy丝锭全自动智能上料设备控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能机器人控制领域，具体涉及一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法及控制系统，包括中控调度系统、车间级调度系统、车间级采集系统；中控调度系统通过ERP/MES等生产管理系统的生产订单信息生成调度指令并传递至车间级调度系统解析，车间级调度系统根据车间级采集系统采集的数据及该车间管辖范围内的全自动智能上料设备运行情况进行任务指派，单车根据任务指引实现自动取放化纤POY丝锭，本发明能根据生产订单实现化纤POY丝锭全自动智能上料及上料设备的智能调度，实现丝锭的自动智能物流，减少劳动强度并提高自动化智能化生产水平。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人控制领域，具体而言，是一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法及控制系统。
背景技术
随着这些年人工成本的增加和智能化精益化生产的需求越来越迫切，化纤生产线在提升自动化水平的同时实现物料的实时跟踪与管理变得尤为重要，在目前工业4.0的浪潮中，如何替代繁复劳动，减员增效，实现生产线自动化和智能化是必不可少的一环。
国内现有化纤生产线基本处于以人工劳力完成丝锭转运及上料的状态，其中日常生产需要的丝锭数量及重量都很大，人工更换劳动强度大且效率低。
鉴于此，如何有效解决化纤POY丝锭自动化智能化转运上料，成为亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法及控制系统，能够有效替代人工转运和上料操作，从而实现生产线自动化智能化运行。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，包括以下步骤：
获取化纤POY丝锭生产订单信息；
生成化纤POY丝锭全自动上料设备调度指令并解析；
通过无线通讯实现调度系统对化纤POY丝锭全自动智能上料设备的远程控制及状态监视；
将指令指派给特定化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
化纤POY丝锭全自动智能上料设备依据路径及目标点导航到达指定位置并完成丝锭更换；
化纤POY丝锭全自动智能上料设备可根据需要变更车间级调度系统。
进一步，获取化纤POY丝锭生产订单信息的具体方法为：
通过化纤POY丝锭服务器数据库及约定的通讯协议内容与化纤POY丝锭生产管理系统建立数据连接；
从化纤POY丝锭数据库获取各工位的生产状态及呼叫；
依据先来后到、成批就近原则生成化纤POY丝锭上料任务清单。
进一步，生成调度指令并解析的具体方法为：
比对车间采集数据及化纤POY丝锭全自动智能上料设备状态数据；
依据就近原则和电量情况锁定空闲的化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
根据锁定设备的位置与目标工位的位置生成调度路线号及化纤POY丝锭取放位置编码。
进一步，对化纤POY丝锭全自动智能上料设备的远程控制及状态监视的具体方法为：
搭建无线工业以太网连接车间级调度系统与化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
通过分配固定IP地址、通讯端口及MAC地址绑定锁定通讯对象；
通过已约定的一种通讯数据协议通过订阅访问的方式定期读取各化纤POY丝锭全自动智能上料设备的运行状态及任务进程，数据统一汇总至中控调度系统数据库中。
进一步，将指令指派给特定化纤POY丝锭全自动智能上料设备，其具体步骤为：
向化纤POY丝锭特定全自动智能上料设备对应的通讯数据库位置写入调度路线号及化纤POY丝锭取放位置编码；
化纤POY丝锭全自动智能上料设备在获取该数据后将返回确认数据或变更任务状态。
进一步，化纤POY丝锭全自动智能上料设备依据路径号及取放位置编码导航到达指定位置并完成化纤POY丝锭更换，其具体步骤为：
化纤POY丝锭全自动智能上料设备获取路径号及化纤POY丝锭取放位置编码后进行数据有效性判断；
依据已存储的路径号对应的导航信息开始移动并实时上传位置信息；
到达指定位置后判断位置编码并比对工位状态信息；
启动取放流程完成化纤POY丝锭更换。
进一步，化纤POY丝锭全自动智能上料设备可根据需要变更车间级调度系统，其具体步骤为：
根据需要变更管控系统时，化纤POY丝锭全自动智能上料设备变更本地数据-系统编号；
车间级调度系统在比对系统编号后将断开己方的连接并通知另一符合条件的车间级调度系统与其建立新连接。
一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制系统，包括：
多个子系统和一个系统级通讯模块，所述子系统包含中控调度系统、车间级调度系统、车间数据采集系统；
中控调度系统，包含任务调度模块、状态监控模块；
任务调度模块，用于化纤POY丝锭生产订单的解析和调度任务指令的生成；
状态监控模块，用于采集和监控各级子系统及各化纤POY丝锭全自动智能上料设备的运行状态及任务进程；
车间级调度系统，包含指令调度模块、导航模块；
指令调度模块，用于调度指令的下派和更改；
导航模块，用于路径解析和路径号生成，引导化纤POY丝锭全自动智能上料设备到达目标位置并完成化纤POY丝锭取放工作；
车间数据采集系统，用于采集车间生产设备及各工位状态数据；
系统级通讯模块，用于建立各级子系统、子模块和内外部设备的通讯，完成必要的数据交互。
进一步，所述任务调度模块包括：
生产订单解析模块，用于解析外部化纤POY丝锭生产管理系统导入的生产订单数据，与本系统关联的工位及设备状态进行比对，对符合条件的订单内容生成相应的调度任务；
调度任务派发模块，用于将调度任务派发给车间级调度系统，并可对已有的任务进行修改或删除。
所述状态监控模块具体用于：
显示各子系统运行状态；
更改各子系统关键参数及启停状态；
显示各化纤POY丝锭全自动智能上料设备运行状态和任务状态；
更改各化纤POY丝锭全自动智能上料设备关键参数及启停状态。
进一步，所述指令调度模块包括：
指令解析模块：用于对调度指令有效性进行检验，对比车间采集数据将不满足条件的指令归入排队等待队列，将满足条件的指令列入派发队列；
指令派发模块：用于寻找就近电量充足的化纤POY丝锭全自动智能上料设备，并将派发队列中的指令对其派发。
进一步，所述导航模块具体包括：
路径导航模块：用于路径规划及路径号生成，引导化纤POY丝锭全自动智能上料设备移动至指定位置；
取放任务模块：用于化纤POY丝锭全自动智能上料设备取放任务过程中的顺序控制，引导其完成化纤POY丝锭的取放任务。
进一步，所述车间数据采集系统用于：
通过设备通讯数据或传感器采集各设备及工位的任务相关状态，工件有无信息等，这些数据采集后首先汇总传输至车间级调度系统用于指令调度时比对。
进一步，所述系统级通讯模块包括：
对外通讯接口模块，用于中控调度系统与外部化纤POY丝锭生产管理系统进行数据对接，获取生产订单数据；
中控通讯模块，用于中控调度系统与车间级调度系统之间的数据交互；
下级通讯模块，用于车间级调度系统与辖内化纤POY丝锭全自动智能上料设备的数据交互。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一种全自动智能上料设备控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例步骤S100的流程示意图；
图3是本发明实施例步骤S200的流程示意图；
图4是本发明实施例步骤S300的流程示意图；
图5是本发明实施例步骤S400的流程示意图；
图6是本发明实施例步骤S500的流程示意图；
图7是本发明实施例步骤S700的流程示意图；
图8是本发明实施例一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备控制系统的结构框图；
图9是本发明实施例中控调度系统的结构框图；
图10是本发明实施例车间级调度系统的结构框图；
图11是本发明实施例数据通讯模块的结构框图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参考图1，如图1所示为本公开实施例提供的一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，包括以下步骤：
步骤S100、获取化纤POY丝锭生产订单信息；
步骤S200、生成调度指令并解析；
步骤S300、通过无线通讯实现调度系统对化纤POY丝锭全自动智能上料设备的远程控制及状态监视；
步骤S400、将指令指派给特定化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
步骤S500、化纤POY丝锭全自动智能上料设备依据路径及目标点导航到达指定位置并完成丝锭更换；
步骤S600、判断化纤POY丝锭全自动智能上料设备是否需要更换车间，若是，则跳转至s700，若否，则结束；
步骤S700、根据需要变更所属车间级管控系统，结束。
本实施例首先获取化纤POY丝锭生产订单信息，所述化纤POY丝锭生产订单信息包括各工位生产状态及呼叫，并依一定规则生成化纤POY丝锭上料任务清单；进而比对车间采集数据及化纤POY丝锭全自动智能上料设备状态数据，依据就近原则和电量情况锁定空闲的化纤POY丝锭全自动智能上料设备，根据其位置与目标工位的位置生成调度路线号及化纤POY丝锭取放位置编码；接着将指令通过对应的通讯数据库写入该化纤POY丝锭全自动智能上料设备中，设备获取数据后返回确认数据或变更任务状态；进而依据路径号及取放位置编码数据导航到达指定位置并完成化纤POY丝锭更换；最终依据各车间设备数量平衡需要完成车间调度系统的更换。本发明能根据生产订单实现化纤POY丝锭全自动智能上料上料设备的智能调度，实现化纤POY丝锭的自动智能物流，减少劳动强度并提高自动化智能化生产水平。
参考图2，在一个优选的实例中，所述步骤S100包括：
步骤S110中、通过服务器数据库及约定的通讯协议内容与化纤POY丝锭生产管理系统建立数据连接；
步骤S120中、从数据库获取各工位的生产状态及呼叫；
步骤S130中、依据先来后到、成批就近原则生成上料任务清单。
参考图3，在一个优选的实例中，所述步骤S200包括：
步骤S210中、比对车间采集数据及化纤POY丝锭全自动智能上料设备状态数据；
步骤S220中、依据就近原则和电量情况锁定空闲的全自动智能上料设备；
步骤S230中、根据锁定设备的位置与目标工位的位置生成调度路线号及化纤POY丝锭取放位置编码。
参考图4，在一个优选的实例中，所述步骤S300包括：
步骤S310中、搭建无线工业以太网连接车间级调度系统与化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
步骤S320中、通过分配固定IP地址、通讯端口及MAC地址绑定锁定通讯对象；
步骤S330中、通过已约定的一种通讯数据协议通过订阅访问的方式定期读取各化纤POY丝锭全自动智能上料设备的运行状态及任务进程，数据统一汇总至中控调度系统数据库中。
参考图5，在一个优选的实例中，所述步骤S400包括：
步骤S410中、向特定化纤POY丝锭全自动智能上料设备对应的通讯数据库位置写入调度路线号及化纤POY丝锭取放位置编码；
步骤S420中、化纤POY丝锭全自动智能上料设备在获取该数据后将返回确认数据或变更任务状态。
参考图6，在一个优选的实例中，所述步骤S500包括：
步骤S510中、化纤POY丝锭全自动智能上料设备获取路径号及化纤POY丝锭取放位置编码后进行数据有效性判断；
步骤S520中、依据已存储的路径号对应的导航信息开始移动并实时上传位置信息；
步骤S530中、到达指定位置后判断位置编码并比对工位状态信息，完成化纤POY丝锭更换。
在一个优选的实例中，所述步骤S600具体为：
判断化纤POY丝锭全自动智能上料设备是否需要更换车间，若是，则跳转至s700，若否，则结束；
参考图7，在一个优选的实例中，所述步骤S700包括：
步骤S710中、化纤POY丝锭全自动智能上料设备变更调度系统编号；
步骤S720中、车间级调度系统在比对调度系统编号后将断开己方的连接；
步骤S730中、符合条件的车间级调度系统与其建立新连接。
参考图8，本公开实施例还提供化纤POY丝锭全自动智能上料设备控制系统，包括：
中控调度系统100，用于实现化纤POY丝锭任务调度和状态监控；
车间级调度系统200，用于指令调度的下达和导航路径的生成；
车间数据采集系统300，用于用于采集车间生产设备及各工位状态数据；
数据通讯模块400，用于建立各级子系统、子模块和内外部部设备的通讯；
参考图9，在一个优选的实施例中，所述中控调度系统100包括：
任务调度模块110，包含生产订单解析模块130和调度任务指令派发模块140；
状态监控模块120，用于采集和监控各级子系统及各化纤POY丝锭全自动智能上料设备的运行状态及任务进程；
生产订单解析模块130，用于解析外部化纤POY丝锭生产管理系统导入的化纤POY丝锭生产订单数据，与本系统关联的工位及设备状态进行比对，对符合条件的订单内容生成相应的调度任务；
调度任务指令派发模块140，用于将调度任务派发给车间级调度系统，并可对已有的任务进行修改或删除。
参考图10，在一个优选的实施例中，所述车间级调度系统200包括：
指令调度模块210，包括指令解析模块230和指令派发模块240；
导航模块220，包括路径导航模块250和取放任务模块260；
指令解析模块230，用于对调度指令有效性进行检验，对比车间采集数据将不满足条件的指令归入排队等待队列，将满足条件的指令列入派发队列；
指令派发模块240，用于寻找就近电量充足的化纤POY丝锭全自动智能上料设备，并将派发队列中的指令对其派发；
路径导航模块250，用于路径规划及路径号生成，引导化纤POY丝锭全自动智能上料设备移动至指定位置；
取放任务模块260，用于化纤POY丝锭全自动智能上料设备取放任务过程中的顺序控制，引导其完成化纤POY丝锭的取放任务。
在一个优选的实施例中，所述车间数据采集系统300具体用于：
通过设备通讯数据或传感器采集各设备及工位的任务相关状态，工件有无信息等，这些数据采集后首先汇总传输至车间级调度系统用于与指令调度比对。
参考图11，在一个优选的实施例中，所述系统级通讯模块400包括：
对外通讯接口模块410，用于中控调度系统与外部化纤POY丝锭生产管理系统进行数据对接，获取化纤POY丝锭生产订单数据；
中控通讯模块420，用于中控调度系统与车间级调度系统之间的数据交互；
下级通讯模块430，用于车间级调度系统与辖内化纤POY丝锭全自动智能上料设备的数据交互。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件的实现方式，以嵌入式软件加载到处理器中，以提高AGV的自主性及灵活性，从而实现最短路径运行。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来。
所称处理器可以是中央处理单元(Central-Processing-Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital-Signal-Processor，DSP)、专用集成电路(Application-Specific-Integrated-Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable-Gate-Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述AGV的智能导航系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个AGV多驱动负载平衡控制系统的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述AGV多驱动负载平衡控制系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡Smart-Media-Card,SMC)，安全数字(Secure-Digital,SD)卡，闪存卡(Flash-Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。
Claims (6)
1.一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取化纤POY丝锭生产订单信息；
生成化纤POY丝锭全自动上料设备调度指令并解析；
通过无线通讯实现调度系统对化纤POY丝锭全自动智能上料设备的远程控制及状态监视；
将指令指派给特定化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
化纤POY丝锭全自动智能上料设备依据路径及目标点导航到达指定位置并完成丝锭更换；
化纤POY丝锭全自动智能上料设备根据需要通过变更系统编号来变更车间级调度系统，即化纤POY丝锭全自动智能上料设备变更本地数据-系统编号，然后车间级调度系统在比对系统编号后将断开己方的连接并通知另一符合条件的车间级调度系统与其建立新连接，从而完成变更车间级调度系统。
2.根据权利要求1所述的一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，其特征在于，获取生产订单信息的具体方法为：
通过化纤POY丝锭服务器数据库及设计的通讯协议内容与化纤POY丝锭生产管理系统建立化纤POY丝锭订单数据连接；
从化纤POY丝锭数据库获取各工位的生产状态及呼叫；
依据先来后到、成批就近原则生成化纤POY丝锭上料任务清单。
3.根据权利要求1所述的一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，其特征在于，生成调度指令并解析的具体方法为：
比对车间采集数据及化纤POY丝锭全自动智能上料设备状态数据；
依据就近原则和电量情况锁定空闲的化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
根据锁定设备的位置与目标工位的位置生成调度路线号及化纤POY丝锭取放位置编码。
4.根据权利要求1所述的一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，其特征在于，对全自动智能上料设备的远程控制及状态监视的具体方法为：
搭建无线工业以太网连接车间级调度系统与化纤POY丝锭全自动智能上料设备；
通过分配固定IP地址、通讯端口及MAC地址绑定通讯对象；
通过设计的一种通讯数据协议通过订阅访问的方式定期读取各化纤POY丝锭全自动智能上料设备的运行状态及任务进程，数据统一汇总至中控调度系统数据库中。
5.根据权利要求1所述的一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，其特征在于，将指令指派给特定全自动智能上料设备，其具体步骤为：
向特定化纤POY丝锭全自动智能上料设备对应的通讯数据库位置写入调度路线号及取放位置编码；
化纤POY丝锭全自动智能上料设备在获取该数据后将返回确认数据或变更任务状态。
6.根据权利要求1所述的一种化纤POY丝锭全自动智能上料设备的控制方法，其特征在于，全自动智能上料设备依据路径及目标点导航到达指定位置并完成丝锭更换，其具体步骤为：
化纤POY丝锭全自动智能上料设备获取路径号及化纤POY丝锭取放位置编码后进行数据有效性判断；
依据已存储的路径号对应的导航信息开始移动并实时上传位置信息；
到达指定位置后判断位置编码并比对工位状态信息；
启动取放流程完成化纤POY丝锭更换。
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