FMS递阶分布式控制系统模型 - 无锡职业技术学院首页.docVIP

FMS的分层分布式控制系统建模研究　　　　　　　　　Flexible Manufacture System ）核心部件的控制系统，对FMS的性能起着决定性的作用。一个FMS整体性能优劣，除了制造系统内设备（如机床、运输装置等）性能的优劣外，在很大程度上还取决于控制系统性能的优劣[1]。为了建立一个健全的FMS控制系统，本文主要对柔性制造系统的分层分布式控制体系结构、面向对象控制系统建模方法、、硬软件功能兼容和可扩展之间的‘主—仆’关系，具有分布控制的优点。　　 　　　　　　提出一种面向对象的控制系统建模方法。将分析阶段的各种建模方法结合起来，完成FMS功能视图、信息视图和控制逻辑视图的建模；从观点出发，定义控制软件所需的所有可能的对象，再从上述各个视图模型的建立分析过程中提取相应对象的属性联系及操作。上述建模方法以下几个步骤：① 建立系统的IDEF0模型，系统② 建立系统的ERD）模型，定义系统中的实体、联系及属性；③IDEF0图来建立制造资源OPN)模型建立模型，依据一定的映射规则，从IDEF0、OPN模型中抽取类、联系及其属性和操作　　　控制软件结构中将CORBA和客户/服务器方式的数据库系统作为FMS分层分布式控制系统的软件结构基础。CORBA基础主要有对象请求代理。其职能是实现FMS分层分布式控制系统中各实体在同构或异构环境下的报文传递，提供统一的　　 　　　由于FMS组成各不相同，其需要实时控制的制造资源的种类也各不相同，因此，建立一个具有通用性的报文传输模型是十分困难的。本文在建立通用报文传输模型时，则考虑了FMS的常用制造资源。图4描述了FMS分层分布式控制系统的通用报文传输模型。各组件之间的通讯采用基于CORBA客户/服务器接口方式的统一报文传输接口。图中表示了各组件之间报文的交互(交互内容见表1)，描述了从装卸站装载零件到加工完毕后返回装卸站卸载零件的整个过程的组件之间的报文传输。　 表1 控制系统中各组件之间报文的交互　 报文　　 发送组件　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　FMS分层分布式控制系统应采用具有分布控制功能的软件操作系统和通讯平台，面向对象控制系统模型和方法应采用面向对象的编程环境。为了满足控制系统的软件结构具备的特征，开发和运行FMS控制系统软件环境如下：计算机操作系统采用Windows NT 4.0；CORBA通讯平台采用IONA 公司的Orbix 2.3c；数据　 库采用SQL Server 7.0；编程环境采用微软公司的Visual C 6.0；FMS局域网采用总线型TCP/IP网络协议。以无锡职业学院FMS作为开发FMS控制系统的实践背景，对FMS分层分布式控制系统模型进行了验证，图5是该FMS的硬件连接结构图。硬件平台由五台标准PC机（带网卡）、一台 32口的终端服务器（for Windows NT）组成。一台PC服务器负责FMS数据库管理；一台PC工作站负责零件的CAD设计和零件图档管理，另外三台PC工作站负责FMS的离线和在线控制。PC机之间通过局域网的TCP/IP网络协议来实现通讯；各PC机中的控制系统功能实体之间的通讯在局域网的基础上通过统一的CORBA通讯平台实现。局域网上的终端服务器具有独立的IP地址，通过RS232C串口通讯线与制造设备的控制器相连；PC机通过局域网和终端服务器的网络介质实现对制造设备的实时控制。　　　distributed hierarchical control system　　　　　　 distributed hierarchical control architecture have been constructed, which is adapted to domestic small and middle size enterprises (SMEs) developing FMS, and then, the modeling methods of FMS distributed hierarchical control system have been proposed. To obtain the ability of partly autonomy and the uniform communicational interface in each of functional entities, the software architecture model and general messages passing model of the control system have been proposed on the CORBA