企業(yè)智能測控與優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)研究

《企業(yè)智能測控與優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、浙江大學(xué)信息科學(xué)與電子工程學(xué)碩士學(xué)位論文企業(yè)智能測控與優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)研究姓名：王銳申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導(dǎo)教師：孫斌20100310摘要本文針對企業(yè)生產(chǎn)中的測控和管理問題，設(shè)計了一個實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測管理與智能生產(chǎn)調(diào)度管理功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)屬于制造業(yè)執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem，MES)，是企業(yè)計劃管理層和底層控制層的統(tǒng)一。本文對系統(tǒng)的需求和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，針對實(shí)時監(jiān)測和自動生產(chǎn)調(diào)度這兩個主要功能，給出了具體的設(shè)計方法。在實(shí)時監(jiān)測的設(shè)計上，系統(tǒng)采用CAN總線網(wǎng)絡(luò)，把廠區(qū)分散的眾多設(shè)備作為節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)利用單片機(jī)和傳感器完成底層

2、的數(shù)據(jù)采集；利用CAN總線實(shí)時傳輸監(jiān)測采集的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)在上層設(shè)計了上位機(jī)和客戶端用來保存和顯示從底層接收到的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的上位機(jī)部分設(shè)計了服務(wù)器模塊，服務(wù)器中建立數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)保存采集的電流、壓力溫度等數(shù)據(jù)。服務(wù)器可以定期地生成每日數(shù)據(jù)報表。客戶端為管理人員提供管理操作的界面，可以顯示出監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)果。本文所研究的智能生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計，以節(jié)約生產(chǎn)成本為目標(biāo)，可以有效地解決實(shí)際調(diào)度中存在的難題。例如臨時插入訂單、修改訂單、設(shè)備故障停工等生產(chǎn)信息的改變，要求系統(tǒng)適應(yīng)動態(tài)調(diào)度環(huán)境，在動態(tài)環(huán)境下使新的調(diào)度目標(biāo)和原調(diào)度目標(biāo)具有一致性和繼承性。本文設(shè)計了一個柔性調(diào)度系統(tǒng)，利用一種改進(jìn)的遺傳算法來完成

3、最優(yōu)化調(diào)度求解。在利用遺傳算法求解時做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，使用調(diào)度矩陣作為染色體編碼，采用穩(wěn)態(tài)復(fù)制和適應(yīng)度線性變換，改善了遺傳算法的運(yùn)算效率。設(shè)計了重調(diào)度方案來解決實(shí)際調(diào)度中任務(wù)變更問題。柔性調(diào)度的設(shè)計思想和方案，使得該系統(tǒng)在實(shí)際的生產(chǎn)調(diào)度中有很強(qiáng)的適應(yīng)性，具有重要的應(yīng)用價值。本系統(tǒng)已應(yīng)用在橡膠行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。使用CAN總線和分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效地解決了廠區(qū)龐大分散、設(shè)備繁多等問題給生產(chǎn)監(jiān)測來帶的麻煩。系統(tǒng)的自動生產(chǎn)調(diào)度功能和傳統(tǒng)的人工調(diào)度相比，不僅提高了工作效率，而且有了科學(xué)的理論依據(jù)，讓調(diào)度結(jié)果更加合理，有利于節(jié)約成本。采用自動化的監(jiān)測和智能生產(chǎn)調(diào)度在企業(yè)的生產(chǎn)中有重要的意義。本文詳細(xì)

4、介紹了該系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境、需求分析和功能，以及系統(tǒng)的構(gòu)架、設(shè)計思路與具體方法，具體包括底層硬件和上層軟件的設(shè)計。關(guān)鍵詞：CAN總線；數(shù)據(jù)采集；生產(chǎn)監(jiān)控；重調(diào)度；改進(jìn)遺傳算法；適應(yīng)度線性變換IlAbstractInthispapertosolvetheproblemsofsupervisionandmanagementinenterpriseproduction，weresearchanddesignasystemwhichcanachievethefunctionsofautomaticmonitoringandintelligentschedulingmanagement．The

5、systembelongstoManufacturingExecutionSystem．It’Stheunityofbusinessplanningmanagementinupperlayerandcontrollinginunderlyinglayer．Inthispaperweresearchtherequirementofthesystemandkeytechnologyofdesigning．Wedescribethedesignindetailtoachievethesystem’Sautomaticmonitoringandintelligentschedulingf

6、unctions．Inthedesignofautomaticmonitoring，thesystemisbasedonCANbusnetwork．Theequipmentsindispersedworkshopsareconnectedtothenetworkasaccessedpoints．Thesystemusessinglechipmachinesandsensorstocollectdata，CANbustotransmitthedata．Inupperlayerofthesystemhostcontrollerandclientaredesignedtosaveand

7、displaythedatareceivedfromunderlyinglayer．Inhostcontrollerwedesignaserver,anddatabaseisbuiltonit．Databasecansavethecollecteddatasuchascurrent，pressure，temperature．Theservercanalsogeneratedailydatareportofthedevice．Theclientprovidesoperationin