DB51∕T 2970-2022 柔性制造系统与集成 控制系统对象模型(四川省).pdf

ICS 35.240.50 CCS L 67 DB51 四川省地方标准 DB51/T 29702022 柔性制造系统与集成 控制系统对象模型 2022-12-27 发布 2023-02-01 实施 四川省市场监督管理局 发 布 DB51/T 29702022 I 目次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 总体要求.1 5 对象模型分类.2 6 对象模型属性.2 DB51/T 29702022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由四川省经济和信息化厅提出、归口并负责解释。本文件起草单位：四川省机械研究设计院（集团）有限公司、四川普什宁江机床有限公司、成都川哈工机器人及智能装备产业技术研究院有限公司。本文件主要起草人：庄瑛、邬君、刘雁、郑才华、詹旸、刘雪垠、菅昆琳、缪丹。本文件为首次发布。DB51/T 29702022 III 引言 随着多品种、小批量、混批次、订单式生产模式应用的日益增长，使得柔性制造成为现代制造业企业应对激烈市场竞争的必然选择。标准的智能工厂自动化系统是根据固定的生产需求而存在，软件系统采用标准化设计，符合当前产品线生产需求，但是很难快速适应变化的需求，软件系统的修改成本和难度较大。而柔性制造系统的下列特征，能够解决适应的问题。1、采用原子级粒度的设计，具备被灵活控制的条件，能够被叠加使用。2、控制逻辑分层次，控制不同层级的操作。3、符合市场需求，在智能制造领域具有普遍实用性。4、适用于集成加工中心、以铣削等加工工艺为主的柔性生产线。本文件在结合GB/T 38177-2019数控加工生产线 柔性制造系统和GB/T 20720（所有部分）企业控制系统集成的基础上，提出柔性制造系统中控制系统的具体对象实例和对象属性，用于柔性制造控制系统的开发，可使柔性制造系统各层级之间能够互操作及易集成。本文件的目的并非：建议只有一种对象可以实现系统开发；强迫用户放弃现有的对象模型设计。DB51/T 29702022 1 柔性制造系统与集成 控制系统对象模型 1 范围 本文件规定了柔性制造系统与集成之中、控制系统各层级之间所交换的对象模型分类和属性。本文件适用于智能制造行业的柔性制造系统集成中控制系统设计与开发过程中对象模型的构建。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 20720（所有部分）企业控制系统集成 GB/T 38177-2019 数控加工生产线 柔性制造系统 3 术语和定义 GB/T 38177-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 柔性制造系统 flexible manufacturing system 由一组数控设备、计算机信息控制系统和工件自动储运系统有机结合，可按任意顺序加工一组有不同工序与加工节拍的工件，能适时地自主调度管理，因而可在数控设备技术规范范围内自动适应加工工件和生产批量的变化的制造系统。来源：GB/T 38177-2019,3.2 3.2 原子级模型 atom model 从控制系统软件开发角度评判的一个无须再进行拆分的独立建模与管控对象。3.3 组合级模型 combo data model 从控制系统软件开发角度评判的、由两个及以上原子级模型组建的、在物理世界中可独立控制运行的、且在生产使用过程中不进行拆分的、适宜组合建模与管控的对象。3.4 系统级模型 system data model 从控制系统软件开发角度评判的、由原子级、组合级模型组建的、在物理世界中可组合控制运行的、在生产使用过程中会存在拆分与叠加状态的、但适宜组合建模与管控的对象。4 总体要求 本文件所关联的柔性制造系统和企业控制系统应遵循GB/T 20720（所有部分）和GB/T 38177中的相关规定。DB51/T 29702022 2 5 对象模型分类 按资源类型划分 5.1 模型按资源类型（Category）划分为五类：a)设备：Equipment；b)工具：Tool；c)材料：Material；d)文件：Document；e)人员：Human。按资源类别划分 5.2 按资源类别（Class）划分为六类：a)原子级-真实：Atom-Physical；b)原子级-虚拟：Atom-Virtual；c)组合级-真实：Combo-Physical；d)组合级-虚拟：Combo-Virtual；e)系统级-真实：System-Physical；f)系统级-虚拟：System-Virtual。6 对象模型属性 原子级模型 6.1 原子级模型编码见表1。表1 原子级模型编码 模型名称 Model_Name 模型编码 Model_Code 资源类型 Category 资源类别 Class 中文 英文 控制器 Controller CTRL Equipment Atom_Physical 自动托盘交换装置 Automatic Pallet Changer APC 单自由度工作台 Table of Single Degree of Freedom TBLS 多自由度工作台 Table of Multiple Degree of Freedom TBLM 门 Shutter SHTR 导轨移动车 Shuttle SHTL 机器人 Robot RBT 末端执行器 EOAT EOAT 无线射频 RFID RFID 通讯通道 Channel CHNL Atom_Virtual DB51/T 29702022 3 表1（续）模型名称 Model_Name 模型编码 Model_Code 资源类型 Category 资源类别 Class 中文 英文 托盘位置 pallet position PPOS Tool Atom_Virtual 托盘架 Pallet stand PSTD Atom_Physical 托盘底座 Pallet base PBAS 托盘 Pallet PLT 夹具塔 TomeStone TSTN 夹具 Fixture FXT 原材料 Raw Material RMTL Material Atom_Physical 半成品 Semi-finished Part SPRT 成品 Finished Part FPRT 工件 Part PRT 数控程序 NC Program PRGM Document 工作人员 Staff STFF Human 组合级模型 6.2 6.2.1 组合级模型编码见表 2。表2 组合级模型编码 模型名称 Model_Name 模型编码 Model_Code 资源类型 Category 类别类型 Class 中文 英文 加工中心 Machining Center 加工中心 MC Equipment Combo_Physical 上下料工作台 SetupStation STST 物流机器人 LogisticRobot LRBT 仓库 Inventory INV Tool 6.2.2 基于原子级模型的组合级模型组装结构参见表 3。表3 组合级模型组装结构 组合级模型编码 原子级模型编码 1 层结构 2 层结构 3 层结构 MC CTRL CHNL APC TBLS PPOS TBLM PPOS SHTR SHTR DB51/T 29702022 4 表3（续）组合级模型编码 原子级模型编码 1 层结构 2 层结构 3 层结构 STST TBLS PPOS SHTR SHTR LRBT SHTL RBT EOAT PBAS RFID PPOS INV PSTD PBAS（允许多个托盘底座模型）PPOS 系统级模型 6.3 6.3.1 系统级模型编码见表 4。表4 系统级模型编码 模型名称 Model_Name 模型编码 Model_Code 资源类型 Category 类别类型 Class 中文 英文 工具工件组合 PartOnTool PTTL Material_Tool System_Virtual 物流系统 LogisticSystem LSYS Equipment_Tool System_Physical 自动化系统 AutoSystem ASYS Equipment-Tool System-Physical 生产系统 ProdSystem PSYS Equipment_Tool_Material System_Physical 6.3.2 基于组合级和原子级模型的系统级模型组装结构参见表 5。表5 系统级模型组装结构 系统级模型编码 组合级、原子级模型编码 1层结构 2层结构 3层结构 4层结构 PTTL PLT TSTN FXT（允许多个夹具模型）PRT（允许多个工件模型）LSYS LRBT TBLS（允许多个单自由度工作台）PPOS PBAS（允许多个托盘底座）PPOS ASYS LRBT INV MC（允许多个加工中心）STST（允许多个上下料工作台）PSYS ASYS PTTL（允许多个工具工件组合）