制造单元控制系统：复合功能块与动态重构

"基于复合功能块的制造单元控制系统 (2009年)——何平，周炳海" 本文主要探讨了如何构建一个具备开放性、互操作性和可重构性的制造单元控制系统。研究者以IEC61499功能块标准作为理论基础，提出了一种适用于实时动态重构的通用VMD（Variable Mode Device，可变模式设备）复合功能块模型。这种模型的核心优势在于其能够适应生产过程中的变化，确保系统的灵活性和适应性。 在这一模型的基础上，作者进一步构建了一个基于复合功能块的混合控制体系结构。这种结构融合了不同层次的控制功能，既包含了传统的硬实时控制，也支持软实时和离散事件的处理。通过这样的设计，制造单元可以更好地应对生产流程中的各种复杂情况。 同时，论文还引入了Web Services和MMS（Manufacturing Message Service，制造消息服务）技术来设计控制软件体系结构。Web Services提供了跨平台的通信能力，使得不同系统间的交互变得更加便捷；而MMS则用于实现高级的信息交换和管理，确保数据的安全和高效传输。采用面向对象的统一建模语言（UML）进行系统设计，能够清晰地定义系统组件及其相互关系，提高软件的可读性和可维护性。 通过开发和测试原型系统，作者验证了所提出设计方法的有效性。实验结果表明，基于复合功能块的控制系统不仅具有较低的复杂度，还具备动态重构和高可重用性的优点。这意味着在面对生产环境的变化时，系统可以快速调整自身配置，同时，已开发的功能块可以被复用于不同的制造单元，降低了系统的开发和维护成本。 总结来说，该研究为制造单元的控制提供了创新的解决方案，强调了标准化、模块化和网络化的控制策略，为实现智能制造提供了理论和技术支持。其研究成果对于提升制造业的自动化水平和灵活性具有重要的实践意义。