基于NCES模型的制造單元控制系統(tǒng)建模與死鎖分析.pdf

1、制造單元控制是指在將原材料加工成零件以及將零件組裝成產品過程中實現工藝和管理的控制。隨著市場需求的不斷變化和工業(yè)技術的發(fā)展，對制造企業(yè)快速響應市場變化能力、保持系統(tǒng)穩(wěn)定性等要求越來越高，導致制造單元控制系統(tǒng)的管理日益復雜并且難以預測。因此，為制造單元控制系統(tǒng)建立可靠、健壯并且易于分析的模型對于檢驗系統(tǒng)設計、提高系統(tǒng)運行效率尤為重要。本文提出了一種基于功能塊的制造單元控制系統(tǒng)建模與分析方法，以實現制造單元控制系統(tǒng)的實時動態(tài)重構為主要目標，

2、通過一個原型建模來快速了解單元控制系統(tǒng)的構造及運行情況，提前發(fā)現系統(tǒng)在設備布局、資源調配及工序控制等方面的問題。
　　在系統(tǒng)模型的構建方面，為了使控制系統(tǒng)能有更好的模塊性、重用性、容錯性以及可維護性等特性，將用于開放分布式IPMCS(IndustryProcessMeasurementandcontrolSystem，工業(yè)過程控制系統(tǒng))的IEC61499功能塊模型引入底層設備的建模中，提出了適應實時動態(tài)重構的通用虛擬制造設備(VM

3、D)復合功能塊概念。并以此為基礎，構建了基于復合功能塊的混合式控制體系結構，使得單元控制系統(tǒng)內的執(zhí)行控制與重構控制能夠并行執(zhí)行。
　　在系統(tǒng)的動態(tài)建模方面，結合了網絡條件/事件系統(tǒng)(Net-Condition/Event-System，NCES)模型與拓展對象Petri網技術，提出了拓展對象NCES(ExtendedObject-orientedNCES，EONCES)模型的形式化定義、建模與分析方法:一給出了各VMD復合功能塊的

4、網絡條件/事件模塊(Net-Condition/Event-Model，NCEM)構建方法及其與擴展對象Petri網結合的建模步驟;二提出了單元控制系統(tǒng)EONCES模型的通用分解算法，并依據此算法對上述模型進行分解，用于系統(tǒng)模型的動態(tài)分析;三提出了基于VMD復合功能塊EONCEM模型與系統(tǒng)EONCES模型的死鎖探測算法，并且利用此算法對上述模型進行了死鎖探測分析。
　　最后根據本文提出的建模方法和分析理論，以一個真實完整的制造單元