82、多用途多批次工厂的多智能体控制器与调度器集成

多用途多批次工厂的多智能体控制器与调度器集成

1. 引言

在当今的化工生产领域，批次工厂被广泛用于制造各类化学品，尤其是那些小批量生产、生产流程或需求模式易变的产品。随着产品生命周期不断缩短，缩短批次工厂的改造时间变得至关重要，因此，易于修改的方法在化工行业的重要性日益凸显。

批次过程在ANSI/ISA S88.01标准中的正式定义是：“在有限时间内，使用一个或多个设备单元，对一定量的输入物料进行一系列有序的工艺活动，从而生产出有限数量物料的过程”。批次工厂根据物理结构进行分类，常见的有单路径结构、多路径结构和网络结构。批次工厂包含多种设备，如原料罐、反应器、产品罐和管道仪表等。批次处理的核心是对设备资源的管理，通过特定的配方将原料转化为成品。配方规定了生产所需的物料、控制顺序和设备等要求。为了生产最终产品，特定体积的输入物料会在各个罐中分别进行处理，处理后再转移到下一个罐进行进一步加工。批次工厂具备多用途和多批次的操作模式，但物料在设备间的移动管理十分复杂，尤其是在网络结构自由度较高的情况下。

为了优化复杂工厂结构中共享资源的使用，在批次管理系统中构建集成的控制、调度和监控系统已成为普遍做法。然而，当前的制造执行系统（MES）在工厂改造时需要耗费大量的成本和时间。为了支持物料移动、设备控制和资源分配，可在控制软件系统中实施智能控制机制。为实现这一目标，有人提出了适用于网络结构的多用途多批次控制系统的理想模型。本文则提出了一种用于控制器、调度器和操作监督的集成批次管理系统的方法。

2. 控制器与调度器的集成

工厂车间与管理层之间的信息共享和可视化有助于复杂工厂的运营。在众多尝试中，MES专注于企业资源规划（ERP）与工厂车间之间的连接系