实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法及系统

1.实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法，其特征在于，所述流水线的站点环形布置，所述方法包括以下步骤：
1)为加工任务中流程顺序不同的各道工序设定各自唯一的工序信息；
2)将各站点能够完成的加工内容和各道工序的加工内容进行匹配，将站点分配给匹配的工序，一个站点分配给一道或多道顺序不同的工序，和/或一道工序分配有一个或多个站点；
3)按照任务流程顺序排列所述工序信息，按排列的工序信息依次选择和相应工序匹配的站点完成工件加工，其中，对应每道工序创建一个工序流程表，所述工序流程表包含能够确定后继工序的信息和能够确定后继工序站点的信息；工件完成当前工序后，进入根据所述工序流程表确定的后继工序站点继续加工；为加工任务中流程顺序不同的各道工序设定的各自唯一的工序信息为工序ID，在对应任务中最后一道工序的工序流程表中，所述能够确定后继工序的信息为工件已完成加工的信息，所述后继工序站点为空，在其他工序流程表中，所述能够确定后继工序的信息为后继工序ID，所述能够确定后继工序站点的信息为后继工序站点列表；
所述其他工序流程表还包含实时更新的后继工序中各站点待加工工件数量，根据所述其他工序流程表将完成当前工序的工件分配给后继工序中待加工工件数量最少的站点排队加工。
2.根据权利要求1所述的实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法，其特征在于，所述流水线为服装加工流水线。
3.根据权利要求1所述的实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法，其特征在于，对应任务的起始状态的工序流程表为起始工序流程表，所述起始工序流程表包含能够确定后继工序的信息和能够确定后继工序站点的信息；处于任务起始状态下的工件进入根据所述起始工序流程表确定的后继工序站点开始加工。
4.一种用于实现1-3之一所述的单任务下站点重复利用的流水线控制方法的系统，包括工件ID标签、读写器、数据传输线、上位机、PLC设备、工件传送线，每个工件上或每个工件的运送装置上设有该工件的唯一的ID标签，每个站点具有读写器用来读取所述工件ID标签，所述读写器读取的ID标签的信息通过数据传输线传输给上位机，PLC设备控制站点的开关，所述上位机能够向PLC设备发送打开站点入口开关放工件入站指令和打开站点出口开关放行工件的指令，工件完成当前工序加工后，所述工件传送线将所述工件运送到后继工序站点继续加工或将完成加工任务的工件送出所述系统，其特征在于，上位机能够设定和存储所述各道工序唯一的工序信息、站点与工序的分配关系信息、工序的排列顺序信息，上位机对所述信息进行处理后向PLC设备发送控制指令，由PLC设备根据接收到的读写器信号控制工件传送线；所述工件传送线设置为环形，沿所述工件传送线设置站点，所述站点的入口和出口都与所述工件传送线相连；工件能够经由工件传送线上的站点入口进入站点加工，完成加工后，工件能够经由所述站点的出口回到工件传送线继续传送；上位机根据工件当前工序和相应的工序流程表确定所述工件的后继工序，并从后继工序分配的站点中选择一个站点作为所述工件的后继站点；完成当前工序加工后，工件进入工件传送线进行传送，所述工件每经过一个站点，所述站点入口的读写器采集所述工件ID标签的信息，数据传输线将所述信息传给上位机，上位机根据所述工件ID标签信息查询所述工件后继站点信息，当所述工件的后继站点信息和所述工件途经的站点一致时，上位机发送进站控制信号给站点PLC设备，所述PLC设备打开站点入口开关，所述工件进入所述站点进行加工。

实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法及系统\n技术领域：\n[0001] 本发明涉及一种流水线控制方法及系统，特别是涉及实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法及系统。\n背景技术：\n[0002] 传统的离散流水线上各工序所对应的站点调配涉及设备、人员调整，十分麻烦。为了解决在线平衡问题，需要根据各道工序的实际生产状态增加或减少某些工序的站点，传统的方式需要预留备用站点：流水线上位机软件在给一项任务（如加工某一款式和规格的服装）的各道工序分配站点时事先预留2-3个备用站点，流水线开启后可以根据需要将开启的备用站点加入某道工序或关闭某道工序的备用站点使流水线达到平衡，这样就无需重新给任务的各道工序分配站点，即无需重设任务。站点通常按照所属工序的流程顺序编号排列位置，备用站点的位置和数量通常需要管理人员凭借经验来设定，一旦设定不当，为保证流水线的平衡就必须重新给任务各工序分配站点，即重设任务，这就需要对人员和机器进行大的调整，非常麻烦。特别是生产加工一款新式工件，由于不能准确预测实际运行情况，管理人员往往无法合理设定备用站点，这时通常要在上位机软件中反复调整给任务各工序分配的站点，而每次调整都将生成一个新的任务来执行。一旦新任务和旧任务同时运行，在工序有调整的站点会出现新、旧任务工序之间设备、人员的冲突。此时，必须等待冲突站点完成旧任务的工序加工指标后才能进行人员和设备的调整，此后才能执行新任务工序的加工。所述冲突站点如果没有完成旧任务工序的加工指标，属于新任务的待加工工件就无法进入冲突站点进行加工，必须对新任务的吊架进行标记后移到所述冲突站点附近缓存，最后等到该冲突站点的设备和人员到位之后，再进行加工。如果旧任务的工序加工进度比较慢，新任务的吊架就会大量堆放在冲突站点旁边，造成混乱与不便，无法真正实现在线动态平衡，严重影响了生产线效率。\n[0003] 而且，现有流水线的站点无法在上位机设定的单任务下完成不同顺位的多道工序的重复加工。同一站点如需执行多道工序，必须设定相应的多个任务，在所述站点完成工件的一个顺位工序加工后，所述工件必须经过起始点后按重新设定的任务再次进入所述站点完成另一个顺位的工序。例如，假设加工流程包括内容编号为A、B、C的三种工序内容，加工流程的流程顺序出现形如A—B—C—A的加工序列，而流水线的工序站点对应所述加工序列的设置顺序为：完成第1顺位A工序的站点—〉完成第2顺位B工序的站点—〉完成第\n3顺位C工序的站点，工件就需要在依照流水线工序站点次序完成第一顺位、第二顺位、第三顺位工序后回到起始上线站点，在上位机重新设定新的任务后，所述工件才能再次经过A工序的站点完成第四顺位A工序的加工。在加工复杂工件时，单任务下的同一站点完成多道流程顺序编号不同、加工内容相同或相近的工序的需求非常多，如果采取设定多个任务，每个任务下一个站点完成一个顺位工序，就需要反复进行任务的设定，这样容易造成工件色差、管理混乱、加工效率低下。\n发明内容：\n[0004] 为了解决现有流水线在上位机设定的单任务下同一个站点无法重复利用以致在重设任务进行站点调整时经常需要调换机器、人员的技术问题，本发明提出了一种实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法及系统。\n[0005] 本发明的技术方案如下：\n[0006] 实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法，其特征在于，包括以下步骤：\n[0007] 1）为加工任务中流程顺序不同的各道工序设定各自唯一的工序信息；\n[0008] 2）将各站点能够完成的加工内容和各道工序的加工内容进行匹配，将站点分配给匹配的工序，一个站点分配给一道或多道顺序不同的工序，和/或一道工序分配有一个或多个站点。\n[0009] 3）按照任务流程顺序排列所述工序信息，按排列的工序信息依次选择和相应工序匹配的站点完成工件加工。\n[0010] 所述流水线为服装加工流水线。\n[0011] 对应每道工序创建一个工序流程表，所述工序流程表包含能够确定后继工序的信息和能够确定后继工序站点的信息；工件完成当前工序后，进入根据所述工序流程表确定的后继工序站点继续加工。\n[0012] 对应任务的起始状态的工序流程表为起始工序流程表，所述起始工序流程表包含能够确定后继工序的信息和能够确定后继工序站点的信息；处于任务起始状态下的工件进入根据所述起始工序流程表确定的后继工序站点开始加工。\n[0013] 为加工任务中流程顺序不同的各道工序设定的各自唯一的工序信息为工序ID，在对应任务中最后一道工序的工序流程表中，所述能够确定后继工序的信息为工件已完成加工的信息，所述后继工序站点为空，在其他工序流程表中，所述能够确定后继工序的信息为后继工序ID，所述能够确定后继工序站点的信息为后继工序站点列表。\n[0014] 所述其他工序流程表还包含实时更新的后继工序中各站点待加工工件数量，根据所述其他工序流程表将完成当前工序的工件分配给后继工序中待加工工件数量最少的站点排队加工。\n[0015] 一种用于实现所述的单任务下站点重复利用的流水线控制方法的系统，包括工件ID标签、读写器、数据传输线、上位机、PLC设备、工件传送线，每个工件上或每个工件的运送装置上设有该工件的唯一的ID标签，每个站点具有读写器用来读取所述工件ID标签，所述读写器读取的ID标签的信息通过数据传输线传输给上位机，PLC设备控制站点的开关，所述上位机能够向PLC设备发送打开站点入口开关放工件入站指令和打开站点出口开关放行工件的指令，工件完成当前工序加工后，所述工件传送线将所述工件运送到后继工序站点继续加工或将完成加工任务的工件送出所述系统，其特征在于，上位机能够设定和存储所述各道工序唯一的工序信息、站点与工序的分配关系信息、工序的排列顺序信息，上位机对所述信息进行处理后向PLC设备发送控制指令，由PLC设备根据接收到的读写器信号控制工件传送线。\n[0016] 所述工件传送线设置为环形，沿所述工件传送线设置站点，所述站点的入口和出口都与所述工件传送线相连；工件能够经由工件传送线上的站点入口进入站点加工，完成加工后，工件能够经由所述站点的出口回到工件传送线继续传送。\n[0017] 上位机根据工件当前工序和所述相应的工序流程表确定所述工件的后继工序，并从后继工序分配的站点中选择一个站点作为所述工件的后继站点；完成当前工序加工后，工件进入工件传送线进行传送，所述工件每经过一个站点，所述站点入口的读写器采集所述工件ID标签的信息，数据传输线将所述信息传给上位机，上位机根据所述工件ID标签信息查询所述工件后继站点信息，当所述工件的后继站点信息和所述工件途经的站点一致时，上位机发送进站控制信号给站点PLC设备，所述PLC设备打开站点入口开关，所述工件进入所述站点进行加工。\n[0018] 本发明的技术效果如下：\n[0019] 为加工任务中流程顺序不同的各道工序设定各自唯一的工序信息。这样区分了加工内容相同或相近而流程顺序不同的工序，同时设定工序信息使各道工序能够在上位机中被识别。\n[0020] 将各站点能够完成的加工内容和各道工序的加工内容进行匹配，将站点分配给匹配的工序，一个站点可以分配给一道或多道流程顺序不同的工序，一道工序可以分配有一个或多个站点。实现了一个站点的重复分配，系统可以依照所述分配复用站点。\n[0021] 按照流水线工序流程顺序排列的工序信息，按排列的工序信息依次选择和相应工序匹配的站点完成工件加工。工件可以在上位机设定的一个任务下完成全部加工。\n[0022] 对应每道工序创建一个工序流程表，所述工序流程表包含能够确定后继工序的信息和能够确定后继工序站点的信息；工件完成当前工序后，进入根据所述工序流程表确定的后继工序站点继续加工。所述各道工序的流程表可以由所述能够确定后继工序的信息被依次检索到，还可以按照依次排列的工序流程表的所述能够确定后继工序站点的信息为工件依次指定加工站点。\n[0023] 对应任务的起始状态创建一个起始工序流程表，所述工序流程表包含能够确定后继工序的信息和能够确定后继工序站点的信息；处于任务起始状态下的工件进入根据所述工序流程表确定的后继工序站点开始加工。所述对应任务起始状态创建的起始工序流程表可以帮助工件确定第一道工序的加工站点。\n[0024] 所述其他工序流程表还包含实时更新的后继工序站点待加工工件数量，根据所述其他工序流程表将完成当前工序的工件分配给后继工序中待加工工件数量最少的站点排队加工。参考每一道工序内的站点加工能力，为站点均衡分配加工量，避免了工件在某些站点相对其他站点出现待加工工件的过量堆积或站点的过度空闲。\n[0025] 系统包括工件ID标签、读写器、数据传输线，上位机、PLC设备、工件传送线。所述系统硬件实现简单，成本低。\n附图说明：\n[0026] 图1——实现单任务下站点重复利用的流水线控制方法流程示意图[0027] 图2——实现单任务下站点重复利用的流水线控制系统示意图\n具体实施方式：\n[0028] 如图1所示，一种实现单任务下站点重复利用的流水线控制系统，包括工件ID标签、读写器、CAN总线，上位机、PLC设备、工件传送线。所述工件传送线为轨道，所述轨道包括连接各站点的主轨道和站点内的分支轨道。所述主轨道设置为环形，沿所述主轨道设置站点，所述站点的入口和出口都与所述主轨道相连；工件能够经由主轨道上的站点入口进入站点加工，完成加工后，工件能够经由所述站点的出口回到主轨道继续传送。假设某一项任务，需要进行10道工序，按工序流程顺序给每个工序分配一个唯一的工序ID，依次为A1,A2,…，A10，在流水线中有10个加工站点，记作S1,S2,…,S10，其中工序ID为A3和A5的工序的加工内容相近或相同均可由S3站点完成加工，站点S9和S10均可以完成A10工序的加工内容，将各站点能够完成的加工内容和各道工序的加工内容进行匹配，将站点分配给匹配的工序，站点的分配结果以对应关系表示如下：S1-A1，S2-A2，S3-A3和A5,S4-A4,S5-A6,S6-A7,S7-A8,S8-A9,S9和S10-A10。\n[0029] 在上位机中，对应任务的起始状态创建一个起始工序流程表，记A0作为起始状态的工序ID，所述工序流程表包含后继工序ID和后继工序站点列表。同样，对应每道工序创建一个工序流程表。在对应任务中最后一道工序的工序流程表中包含工件已完成加工的信息，其他工序流程表包含后继工序ID和后继工序站点列表。\n[0030] 所述其他工序流程表还包含实时更新的后继工序站点待加工工件数量，根据所述其他工序流程表将完成当前工序的工件分配给后继工序中待加工工件数量最少的站点排队加工。当站点的入口读写器读取到入站工件时，上位机中记录的所述站点待加工工件数量加1，当站点的出口读写器读取到出站工件时，上位机中记录的所述站点待加工工件数量减1，系统以此方式实时更新站点待加工工件数量。\n[0031] 如图1所示，加工一件工件时的系统运转过程如下：\n[0032] 任务起始状态A0：\n[0033] 假设一个工件从任务起始状态开始加工，工件首先被放上上线站点，当工件从上线站点出站时，经过上线站点出站口读写器时，读写器读取所述工件ID标签信息后通过CAN总线将所述信息传送给上位机，上位机根据所述工件ID标签信息没有找到对应记录，则创建对应所述工件ID标签信息的工序记录为A0,上位机根据所述工序记录A0找到对应A0的起始工序流程表，根据所述起始工序流程表中记录的后继工序ID，上位机将对应所述工件ID标签信息的工序记录改为A1。同时，上位机根据所述对应A0的起始工序流程表中的后继工序站点列表和实时更新的后继工序站点待加工工件数量信息检索到后继工序A1中待加工工件数量最少的站点S1,记录S1为所述工件的后继站点。\n[0034] 工序A1：\n[0035] 工件在主轨上运行，每经过一个站点，站点入口的读写器获取工件的ID标签信息，并通过CAN总线传输到上位机。上位机判断所述工件途经的站点和上位机记录的工件的后继站点S1是否一致：如果不一致，则工件继续在主轨传送；如果一致，则上位机控制PLC设备打开该站点入口开关，工件进站加工。\n[0036] 上位机读取对应所述工件ID标签信息的工序记录为A1，上位机找到对应A1的工序流程表，根据所述工序流程表中记录的后继工序ID信息，上位机将对应所述工件ID标签信息的工序记录改为A2。同时，上位机根据所述对应A1的工序流程表中的后继工序站点列表和实时更新的后继工序站点待加工工件数量检索到后继工序A2中待加工工件数量最少的站点S2,记录S2为所述工件的后继站点。\n[0037] 完成加工后，工件经过S1站点的出口读写器，所述读写器读取所述工件ID标签信息并将此信息传送给上位机，上位机控制PLC设备打开站点出口开关放行所述工件。\n[0038] 工序A2：\n[0039] 工件进入主轨运行，每经过一个站点，站点入口的读写器获取工件的ID标签信息，并通过CAN总线传输到上位机。上位机判断所述工件途经站点和工件的后继站点S2是否一致：如果不一致，所述工件继续在主轨运行；如果一致，则上位机通过串口控制PLC设备打开站点入口开关，工件进入该站点加工。\n[0040] 上位机读取对应所述工件ID标签信息的工序记录为A2，上位机根据工序记录A2找到对应A2的工序流程表，根据所述工序流程表中记录的后继工序ID，上位机将对应所述工件ID标签信息的工序记录改为A3。同时，上位机根据所述对应A2的工序流程表中的后继工序站点列表和实时更新的后继工序站点待加工工件数量检索到后继工序A3中待加工工件数量最少的站点S3,记录S3为所述工件的后继站点。\n[0041] 完成加工后，工件经过S2站点的出口读写器，所述读写器读取所述工件ID标签信息并将此信息传送给上位机，上位机控制PLC设备打开站点出口开关放行所述工件。\n[0042] 工序A3：\n[0043] 此部分的运行方式同工序A2部分，故不详述。\n[0044] 所述工件在S3站点完成工序A3的加工，上位机更改对应所述工件ID标签信息的工序记录为A4，并确定后继站点为S4。\n[0045] 工序A4：\n[0046] 工件进入主轨运行，每经过一个站点，站点入口的读写器获取工件的ID标签信息，并通过CAN总线传输到上位机，上位机判断所述工件途经的站点和工件的后继站点S4是否一致：如果不一致，则工件继续在主轨上运行；如果一致，则上位机通过串口控制PLC设备打开站点入口开关，工件进入该站点加工。\n[0047] 上位机读取对应所述工件ID标签信息的工序记录为A4，上位机找到对应A4工序的工序流程表，根据所述工序流程表中记录的后继工序ID，上位机将对应所述工件ID标签信息的工序记录改为A5。同时，上位机根据所述对应A4工序的工序流程表中的后继工序站点列表和实时更新的后继工序站点待加工工件数量检索到后继工序A5中待加工工件数量最少的站点S3，记录S3为所述工件的后继站点。\n[0048] 完成加工后，工件经过S4站点的出口读写器，所述读写器读取所述工件ID标签信息并将此信息传送给上位机，上位机控制PLC设备打开站点出口开关放行所述工件。\n[0049] 工序A5：\n[0050] 工件进入主轨运行，每经过一个站点，站点入口的读写器获取工件的ID标签信息，并通过CAN总线传输到上位机。上位机判断所述工件途经的站点和工件的后继站点S3是否一致：如果不一致，所述工件继续在主轨运行；如果一致，则上位机通过串口控制PLC设备打开站点入口开关，工件进入该站点加工。\n[0051] 上位机读取对应所述工件ID标签信息的工序记录为A5，上位机找到对应A5的工序流程表，根据所述工序流程表中记录的后继工序ID，上位机将对应所述工件ID标签信息的工序记录改为A6。同时，上位机根据所述对应A6工序的工序流程表中的后继工序站点列表和实时更新的后继工序站点待加工工件数量检索到后继工序A6中待加工工件数量最少的站点S5，记录S5为所述工件的后继站点。\n[0052] 完成加工后，工件经过S3站点的出口读写器，所述读写器读取所述工件ID标签信息并将此信息传送给上位机，上位机控制PLC设备打开站点出口开关放行所述工件。\n[0053] 工序A6、A7、A8：\n[0054] 所述工件按照和工序A5相同的方式依次在站点S5、S6、S7相应完成工序A6、A7、A8的加工。\n[0055] 工序A9：\n[0056] 工件进入主轨运行，每经过一个站点，站点入口的读写器获取工件的ID标签信息，并通过CAN总线传输到上位机。上位机判断所述工件途经的站点和工件的后继站点S8是否一致：如果不一致，所述工件继续在主轨运行；如果一致，则上位机通过串口控制PLC设备打开站点入口开关，工件进入该站点加工。\n[0057] 上位机读取对应所述工件ID标签信息的工序记录为A9，上位机找到对应A9的工序流程表，根据所述工序流程表中记录的后继工序ID，上位机将对应所述工件ID标签信息的工序记录改为A10。同时，上位机根据所述对应A9工序的工序流程表中的后继工序站点列表（包括S9和S10）和实时更新的后继工序站点待加工工件数量检索到后继工序A10中待加工工件数量最少的站点假设为S10,记录S10为所述工件的后继站点。\n[0058] 完成加工后，工件经过S8站点的出口读写器，所述读写器读取所述工件ID标签信息并将此信息传送给上位机，上位机控制PLC设备打开站点出口开关放行所述工件。\n[0059] 工序A10：\n[0060] 工件进入主轨运行，每经过一个站点，站点入口的读写器获取工件的ID标签信息，并通过CAN总线传输到上位机。上位机判断所述工件途经的站点和工件的后继站点是否一致：如果不一致，工件继续在主轨上运行；如果一致，则上位机通过串口控制PLC设备打开站点入口，工件进入该站点加工。\n[0061] 上位机读取对应所述工件ID标签信息的工序记录为A10，上位机找到对应A10的工序流程表，确定所述工件已完成加工任务。\n[0062] 完成加工后，工件经过S10站点的出口读写器，所述读写器读取所述工件ID标签信息并将此信息传送给上位机，上位机控制PLC设备打开站点出口开关放行所述工件。\n[0063] 所述工件被送至流水线接收端，在接收端被取下流水线。