一种磨粉生产线设备启停时序冲突监测控制方法及系统与流程

本发明涉及集中控制，具体涉及一种磨粉生产线设备启停时序冲突监测控制方法及系统。

背景技术：

1、磨粉生产线通常由多个具有物料承接关系的设备连续组成。各设备启停不仅受自身状态影响，还受前置设备输出状态、后续设备承接能力、物料转移位置及当前负载状态限制。为维持连续加工，集中控制节点需要依据生产任务和设备状态，对多个实体设备实施统一调度。

2、现有集中控制方案通常采用固定启停顺序、静态联锁条件、允许启动或停机集合及单项负载上限，对启停指令进行校核；指令不满足当前状态、启停前置状态或负载承接条件时，阻断相应动作。部分方案还按照预设路线和程序控制相关设备。

3、然而，多项启停指令在同一控制周期内并发到达时，各项指令分别满足静态条件，并不代表按序叠加后仍满足物料承接要求。前项动作产生的设备状态和路径负载变化会改变后项指令的可执行条件，若未连续写回同一临时运行状态，难以识别物料负载累积形成的跨设备承接冲突。实体执行结果与推演结果不一致时，继续依据原推演状态释放未执行指令会使控制基准失效，而无差别停止全部指令又会扩大影响范围。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种磨粉生产线设备启停时序冲突监测控制方法及系统，用以解决现有集中控制方案在多项并发启停指令分别通过静态校核后，难以识别前项动作所引起的设备状态及路径负载沿物料承接方向累积并与后项动作叠加形成的跨设备承接冲突，以及实体执行结果与推演结果不一致时，后续未执行指令仍可能依据失效控制基准继续释放，而无差别停止全部指令又会扩大影响范围的问题。

2、本发明的技术方案为：一方面，本发明提供了一种磨粉生产线设备启停时序冲突监测控制方法，包括：获取集中控制节点调度的生产线数据，按物料承接方向、负载传递顺序及启停前置状态建立设备联动拓扑，形成允许启动、停机集合及负载承接约束；根据设备状态变化、负载值及负载转移位置确定当前时序节点；按照优先级标识和到达时间依次排序并发启停指令，形成待校核指令序列，并依据当前时序节点允许动作范围、启停前置状态及负载承接约束进行校核；复制当前时序节点的设备状态、路径负载形成临时运行状态，逐项推演通过校核的指令，每项推演将目标动作产生的负载变化沿物料承接方向写入路径负载，并写回临时设备状态、路径负载作为后项推演基础，路径负载超出设备额定承接量时，沿负载传递方向确定冲突传播路径，以路径节点确定关联设备，据累积推演识别时序冲突；拦截未通过校核的指令，按照各冲突指令的优先级标识确定保留指令和延后指令，并释放未引起时序冲突的其余指令；按累积推演顺序，仅将具有释放标识的指令生成目标执行指令，控制设备启停；采集已执行的目标执行指令对应的目标设备及关联设备的实际启停状态和实际负载值，与推演结果比较，一致时，用释放指令对应的有效临时设备状态和有效路径负载更新当前时序节点作为后续校核基准，不一致时，暂停未执行关联指令，按实际状态、负载值重建时序节点及允许启动、停机集合。

3、进一步地，所述建立设备联动拓扑，包括：从所述生产线数据中提取各设备标识、物料输入端、物料输出端、负载流向及额定承接量；以设备标识作为节点，以设备之间的物料承接关系作为有向连接，并按照负载传递顺序确定各有向连接的先后关系；将各节点的允许启停状态、启停前置状态及额定承接量关联至所述设备联动拓扑。

4、进一步地，所述确定当前时序节点，包括：按照采样时刻排列各设备的运行状态及对应负载值，形成状态负载序列；将所述状态负载序列与各运行阶段预设的设备状态组合及负载转移边界进行匹配，确定当前运行阶段；在所述当前运行阶段内，根据最近一次状态变化对应的设备节点及负载到达位置确定所述当前时序节点。

5、进一步地，所述形成待校核指令序列，包括：解析各并发启停指令中的目标设备、目标动作、到达时间及优先级标识；先按照所述优先级标识确定不同优先级指令的排列次序，再按照到达时间确定相同优先级指令的排列次序；当两项指令指向同一目标设备且目标动作相反时，将后到达的指令标记为待冲突校核指令。

6、进一步地，所述校核启停前置状态及负载承接约束，包括：从所述设备联动拓扑提取目标设备的前置设备状态及后续设备状态，判断其是否满足目标动作对应的启停前置状态；根据目标动作确定目标设备启停后的负载变化量，并沿物料承接方向将所述负载变化量计入各相邻设备的预计负载；将各相邻设备的预计负载与其额定承接量逐一比较，得到负载承接约束的校核结果。

7、进一步地，所述逐项推演通过校核的指令，包括：复制当前时序节点对应的设备状态及路径负载，形成所述临时运行状态；按照所述待校核指令序列，针对每项通过校核的指令，从前一有效临时运行状态复制候选状态，在所述候选状态中变更目标设备的临时启停状态，并沿设备联动拓扑更新候选路径负载；当所述候选状态未产生时序冲突时，将候选临时设备状态和候选路径负载写回为新的有效临时运行状态，作为后一项指令的推演基础，当所述候选状态产生时序冲突时，保留冲突快照且不将所述候选状态写回，直至完成全部通过校核的指令。

8、进一步地，所述确定关联设备，包括：当并发启停指令使同一设备在同一时序节点具有相反目标动作时，将所述目标设备列入关联设备；当目标设备启停后导致前置设备无法输出物料、后续设备无法承接物料中的至少一项时，将目标设备及对应的前置设备、后续设备列入关联设备；当路径负载超过任一设备的额定承接量时，沿负载传递方向确定冲突传播路径，并将所述冲突传播路径上的节点列入关联设备。

9、进一步地，所述拦截、延后及释放，包括：对未通过允许动作范围、启停前置状态及负载承接约束中的至少一项校核的并发启停指令生成直接拦截标识；对通过前述校核但在推演中引起时序冲突的并发启停指令，按照各并发启停指令的优先级标识确定保留指令，对所述保留指令生成释放标识，并对其余冲突指令生成延后执行标识；对其余未引起时序冲突的并发启停指令生成释放标识，并仅将具有释放标识的指令纳入本轮目标执行指令。

10、进一步地，所述采集实际启停状态和实际负载值，包括：采集已执行的目标执行指令对应的目标设备及受其影响的关联设备的运行状态数据，从所述运行状态数据中提取对应设备的实际启停状态；采集对应设备在所述实际启停状态下的电流波动数值，并根据所述电流波动数值确定对应设备的实际负载值。

11、另一方面，本发明还提供了一种磨粉生产线设备启停时序冲突监测控制系统，其特征在于，包括：联动基准模块，用于获取集中控制节点调度的生产线数据，建立设备联动拓扑，形成允许启动、停机集合及负载承接约束，并根据设备状态变化、负载值及负载转移位置确定当前时序节点；并发指令校核模块，用于按照优先级标识和到达时间依次排序并发启停指令，形成待校核指令序列，并依据当前时序节点允许动作范围、启停前置状态及负载承接约束进行校核；状态推演与冲突识别模块，用于复制当前时序节点的设备状态、路径负载形成临时运行状态，逐项推演通过校核的指令，每项推演将目标动作产生的负载变化沿物料承接方向写入路径负载，并写回临时设备状态、路径负载作为后项推演基础，路径负载超出设备额定承接量时，沿负载传递方向确定冲突传播路径，以路径节点确定关联设备，据累积推演识别时序冲突；差异化控制模块，用于拦截未通过校核的指令，按照各冲突指令的优先级标识确定保留指令和延后指令，并释放未引起时序冲突的其余指令，按累积推演顺序，仅将具有释放标识的指令生成目标执行指令以控制设备启停；反馈重建模块，用于采集已执行的目标执行指令对应的目标设备及关联设备的实际启停状态和实际负载值，与推演结果比较，一致时，用释放指令对应的有效临时设备状态和有效路径负载更新当前时序节点作为后续校核基准，不一致时，暂停未执行关联指令，按实际状态、负载值重建时序节点及允许启动、停机集合。

12、本发明的有益效果在于：

13、本发明通过建立设备联动拓扑和当前时序节点，形成多个实体设备共享的动态控制基准；在同一临时运行状态中按照并发指令顺序逐项更新临时设备状态和路径负载，使前项指令结果成为后项指令的推演基础，并在路径负载超过额定承接量时沿负载传递方向形成冲突传播路径，以路径节点确定关联设备，从而在指令下发前识别多项动作叠加形成的跨设备承接冲突；通过对指令实施拦截、延后和释放，仅执行具有释放标识的指令，并将实际启停状态及实际负载与推演结果比较，一致时更新控制基准，不一致时仅暂停关联范围内未执行指令并按实际数据重建控制基准，从而避免继续依据失效状态释放指令，并限制执行偏差的影响范围。