自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動化控制領(lǐng)域，具體地說，涉及一種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，以數(shù)控機床、工業(yè)機器人為主的可編程自動化工業(yè)設(shè)備已經(jīng)成為我國工業(yè)生產(chǎn)和加工的主流工作設(shè)施，其運行的安全性和可靠性直接影響工業(yè)產(chǎn)出的效率和成本。目前，單臺自動化工業(yè)設(shè)備的程序錄入基本由操作人員在該臺設(shè)備的可編程單元或者數(shù)控單元手工實施。在批量工業(yè)生產(chǎn)和加工過程中，上述傳統(tǒng)操作方式可能會出現(xiàn)以下兩種問題，一是在工業(yè)加工廠中，同類型的多臺自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)分配不平均，工作負載不均衡，有些設(shè)備作業(yè)量偏大或偏小，這樣就會使得設(shè)備過度損耗或閑置，造成資源浪費；二是在某一自動化工業(yè)設(shè)備發(fā)生故障后，操作人員在對該設(shè)備進行維修的同時，還需要在其他同類型無故障設(shè)備上重新錄入程序，嚴重降低生產(chǎn)效率，增加人工和時間成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個目的在于，提供一種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)對多種自動化工業(yè)設(shè)備實時運行參數(shù)的大規(guī)模采集，實現(xiàn)對多種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)負載均衡分配，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的多臺自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)分配不平均、工作負載不均衡、維修過程需要重新分配作業(yè)等技術(shù)問題。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:本發(fā)明涉及一種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，包括至少一自動化工業(yè)設(shè)備，每一自動化工業(yè)設(shè)備包括至少一數(shù)控單元；所述作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)還包括:至少一監(jiān)控終端，每一監(jiān)控終端對應(yīng)至少一自動化工業(yè)設(shè)備；至少一服務(wù)器，每一服務(wù)器對應(yīng)至少一所述監(jiān)控終端；所述監(jiān)控終端包括:至少一數(shù)據(jù)采集模塊，連接至一自動化工業(yè)設(shè)備的數(shù)控單元，用于采集至少一自動化工業(yè)設(shè)備的至少一實時運行參數(shù)；一終端數(shù)據(jù)傳輸模塊，連接至所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于傳送所述實時運行參數(shù)至一服務(wù)器及從所述服務(wù)器獲取至少一作業(yè)分配指令；以及一程序編譯模塊，分別連接至所述終端數(shù)據(jù)傳輸模塊、所述自動化工業(yè)設(shè)備的數(shù)控單元，用于根據(jù)所述自動化工業(yè)設(shè)備的類型對所述作業(yè)分配指令進行編譯處理和/或反編譯處理，形成該自動化工業(yè)設(shè)備的數(shù)控單元可兼容的執(zhí)行程序，用以供所述自動化工業(yè)設(shè)備執(zhí)行；所述服務(wù)器包括:一輸入模塊，用于載入每一自動化工業(yè)設(shè)備的批量作業(yè)信息；一服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊，通過以太網(wǎng)連接至所述終端數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于從所述監(jiān)控終端獲取至少一實時運行參數(shù)以及傳送至少一作業(yè)分配指令至所述監(jiān)控終端；一數(shù)據(jù)處理及分析模塊，連接至所述服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于根據(jù)所述實時運行參數(shù)確定每一自動化工業(yè)設(shè)備的實時運行狀態(tài)及實時作業(yè)進度；一數(shù)據(jù)存儲模塊，分別連接至所述輸入模塊、所述數(shù)據(jù)處理及分析模塊，用于存儲每一自動化工業(yè)設(shè)備的批量作業(yè)信息、實時運行參數(shù)、實時運行狀態(tài)及實時作業(yè)進度；以及一工作調(diào)度模塊，連接至所述數(shù)據(jù)存儲模塊，根據(jù)每一自動化工業(yè)設(shè)備的批量作業(yè)信息、實時運行狀態(tài)及實時作業(yè)進度，判斷作業(yè)是否完成；若未完成，根據(jù)負載均衡算法重新分配每一自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)，發(fā)布至少一作業(yè)分配指令，用以實現(xiàn)各個自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)負載均衡。
[0005]進一步地，所述工作調(diào)度模塊包括:一作業(yè)量檢測模塊，用于根據(jù)每一自動化工業(yè)設(shè)備的批量作業(yè)信息、實時運行狀態(tài)及實時作業(yè)進度，判斷作業(yè)量是否完成；以及一作業(yè)分配模塊，用于根據(jù)負載均衡算法分配每一自動化工業(yè)設(shè)備的后續(xù)作業(yè)，發(fā)布至少一作業(yè)分配指令，用以實現(xiàn)各個自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)負載均衡。
[0006]進一步地，所述服務(wù)器還包括一顯示模塊，連接至所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于顯示每一自動化工業(yè)設(shè)備的批量作業(yè)信息、實時運行參數(shù)、實時運行狀態(tài)、實時作業(yè)進度。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)對多種自動化工業(yè)設(shè)備工作狀態(tài)及作業(yè)進度的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)工作狀態(tài)或進度異常的自動化工業(yè)設(shè)備并報警提醒。
[0008]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明在上述方案基礎(chǔ)上增加如下的技術(shù)方案:進一步地，所述服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理及分析模塊還可以用于判斷每一自動化工業(yè)設(shè)備的實時運行狀態(tài)、實時作業(yè)進度是否正常，若異常，則發(fā)布該自動化工業(yè)設(shè)備的報警信息；所述數(shù)據(jù)存儲模塊，還可以用于存儲每一自動化工業(yè)設(shè)備的報警信息；所述服務(wù)器還包括一顯示模塊，連接至所述數(shù)據(jù)存儲模塊，用于顯示每一自動化工業(yè)設(shè)備的批量作業(yè)信息、實時運行狀態(tài)、實時作業(yè)進度及報警信息。
[0009]本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，在服務(wù)器與監(jiān)控終端之間通信數(shù)據(jù)進行加密解密處理，保證了數(shù)據(jù)的完整性及安全性。
[0010]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明在上述方案基礎(chǔ)上增加如下的技術(shù)方案:進一步地，所述終端數(shù)據(jù)傳輸模塊，包括:一終端加密模塊，用于對至少一實時運行參數(shù)進行加密處理；一終端封包模塊，用于對加密的實時運行參數(shù)進行封包處理，形成至少一參數(shù)數(shù)據(jù)包；一終端通信模塊，用于傳送所述參數(shù)數(shù)據(jù)包至所述服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊以及從所述服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊獲取至少一指令數(shù)據(jù)包；一終端解包模塊，用于對所述指令數(shù)據(jù)包進行解包處理，獲得至少一加密的作業(yè)分配指令；以及一終端解密模塊，用于對加密后的作業(yè)分配指令進行解密處理，獲得至少一作業(yè)分配指令；所述服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊，包括:一服務(wù)器加密模塊，用于對至少一作業(yè)分配指令進行加密處理；一服務(wù)器封包模塊，用于對加密后的作業(yè)分配指令進行封包處理，形成至少一指令數(shù)據(jù)包；一服務(wù)器通信模塊，用于從所述終端數(shù)據(jù)傳輸模塊獲取所述參數(shù)數(shù)據(jù)包以及傳送所述指令數(shù)據(jù)包至所述終端數(shù)據(jù)傳輸模塊；一服務(wù)器解包模塊，用于對所述參數(shù)數(shù)據(jù)包進行解包處理；以及一服務(wù)器解密模塊，用于對解包后的實時運行參數(shù)進行解密處理，獲取至少一實時運行參數(shù)。
[0011 ] 在上述各個技術(shù)方案中，所述自動化工業(yè)設(shè)備包括但不限于工業(yè)機器人、數(shù)控機床及加工中心；所述實時運行參數(shù)為所述自動化工業(yè)設(shè)備在正常運行中實時監(jiān)測的參數(shù)，包括但不限于通信串口數(shù)據(jù)、DNC數(shù)據(jù)、機械測量數(shù)據(jù)、物理測量數(shù)據(jù)、射頻標簽數(shù)據(jù)、紅外輻射數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、條形碼數(shù)據(jù)、氣體含量數(shù)據(jù)、作業(yè)進度數(shù)據(jù)及告警代碼；所述批量作業(yè)信息包括，在一個批次的作業(yè)任務(wù)中，該批次作業(yè)任務(wù)的作業(yè)方式、該批次作業(yè)任務(wù)的所有作業(yè)量、執(zhí)行該批次作業(yè)任務(wù)的自動化工業(yè)設(shè)備的類型、執(zhí)行該批次作業(yè)任務(wù)的自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)程序、執(zhí)行該批次作業(yè)任務(wù)的自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)時間；所述實時運行狀態(tài)是指一自動化工業(yè)設(shè)備處于運行狀態(tài)或停止狀態(tài)；所述實時作業(yè)進度是指一自動化工業(yè)設(shè)備已完成的作業(yè)量；所述作業(yè)分配指令是指用于為每一自動化工業(yè)設(shè)備分配作業(yè)的程序指令，包括但不限于一自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)方式、后續(xù)作業(yè)量、作業(yè)程序及作業(yè)時間；所述作業(yè)程序是指一自動化工業(yè)設(shè)備的數(shù)控單元可兼容的至少一執(zhí)行程序。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:提供一種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)對多種自動化工業(yè)設(shè)備實時運行參數(shù)的大規(guī)模采集，可以為工業(yè)4.0提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；本發(fā)明對多種自動化工業(yè)設(shè)備的實時運行參數(shù)進行處理和分析，可以確定所述自動化工業(yè)設(shè)備的實時運行狀態(tài)及實時工作進度。本發(fā)明對多種自動化工業(yè)設(shè)備工作狀態(tài)及作業(yè)進度進行監(jiān)控，根據(jù)其工作狀態(tài)及作業(yè)進度對多種自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)負載均衡分配；本發(fā)明可以及時發(fā)現(xiàn)工作狀態(tài)或進度異常的自動化工業(yè)設(shè)備并報警提醒，便于及早發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備故障；本發(fā)明可以通過自動作業(yè)調(diào)度將原屬于該故障設(shè)備的作業(yè)調(diào)整到其他設(shè)備，減少因設(shè)備故障而導(dǎo)致的損失；本發(fā)明在服務(wù)器與監(jiān)控終端之間通信數(shù)據(jù)進行加密解密處理，保證了數(shù)據(jù)的完整性及安全性。本發(fā)明安裝、調(diào)試方便靈活，擴展性強，便于大規(guī)模推廣和應(yīng)用，可實現(xiàn)跨地域大批量自動化工業(yè)設(shè)備的作業(yè)調(diào)度自動化。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例中作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明實施例中作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例中終端數(shù)據(jù)傳輸模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例中服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例中作業(yè)調(diào)度方法的整體流程圖；
圖6為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)庫生成步驟的流程圖；
圖7為本發(fā)明實施例中作業(yè)分配步驟的流程圖；
圖8為本發(fā)明實施例中指令傳送步驟的方法流程圖；
圖9為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)庫更新步驟的流程圖；
圖10為本發(fā)明實施例中參數(shù)獲取步驟的流程圖；
圖11為本發(fā)明實施例中參數(shù)傳送步驟的流程圖；
圖12為本發(fā)明實施例中故障識別及報警步驟的方法流程圖；
圖13為本發(fā)明實施例中作業(yè)矯正方法的整體流程圖。
[0014]在圖1-4中，各個部件標號如下:
1、自動化工業(yè)設(shè)備，2、監(jiān)控終端，3、服務(wù)器，4、以太網(wǎng)；
I1、數(shù)控單元；
21、數(shù)據(jù)采集模塊，22、終端數(shù)據(jù)傳輸模塊，23、程序編譯模塊；
31、輸入模塊，32、服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸模塊，33、數(shù)據(jù)處理及分析模塊；34、數(shù)據(jù)存儲模塊；35、工作調(diào)度模塊，36、顯示模塊；
221、終端加密模塊，222、終端封包模塊