Flexsim基础知识部分

1、1,仿真專班培训,Beijing CSN Technology Inc.,李亚兵,2,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用,3,Flexsim软件的安装步骤（单机版）,单机版 根据电脑操作系统打上相应的补丁 安装.Net Framework 安装Flexsim 4.52 插入加密狗 输入客户序列号 开始菜单 / Flexsim 4 / Flexsim License Activation (推荐)安装Visual C+ .net,Flexsim软件的安装步骤（网络版）,网络版 服

2、务器上安装： 加密狗 hdd32.exe（加密狗驱动）(HASP device driver) aksmon32.exe （服务器监控程序） lmsetup.exe （服务器序列号管理器） *上面三个文件在网络版安装光盘的目录下可以找到,4,Flexsim软件的安装步骤（网络版）,网络版 客户机上安装： .Net Framework Flexsim4.52软件 插入加密狗 输入客户序列号 (推荐)Visual C+ .net,5,6,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件主窗口布局 Flexsim仿真模型的基本组成 Flexsim软件的使用步骤

3、 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用,什么叫系统仿真,系统仿真是现代企业科学管理技术之一,是将对象系统模型化,把模型作为实验装置,用来分析已存在的系统或计划系统的一种技术 。系统仿真是工程师、经理和决策人对有关操作、流程、或是动态系统的方案进行试验、评估、以及视觉化的工具。,什么是模型,为解决特定问题，对真实系统进行抽象和简化的产物 只包含真实系统中，解决问题所必需的元素,不组装实际系统,利用计算机模型进行实验,可以在短时间、低成本下运行，而且不给现行系统带来任何中止或破坏的危险。,现实系统,现实系统（改进）,现实世界,计划,实验,成本高 时间长 业务停止的可能性大,改进方案

4、,仿真模型,仿真模型,计划,实验,成本低 时间短 业务不需停止,模型化,改进,系统仿真技术的必要性,解析模型与仿真模型,解析模型 静态的、确定性的 用于寻找答案 容易实现 难以捕捉时间、动态系统 难以捕捉复杂因果关系 难以建立与时间相关的约束 不能随时间运行模型,仿真模型 动态的、可执行的 能够捕捉任何复杂度的因果关系和时间约束 易于捕捉问题的随机本质 能够详细描述模型中的行为 可以测量各种量 建立模型需要更多的时间和技巧,11,Flexsim软件主窗口布局,Flexsim软件主窗口由下面五部分构成 菜单 工具栏 对象库 模型视图 仿真控制栏,12,工具栏,工具栏中常用到的按钮包括 FlowI

5、tem：临时实体库 Tree：打开模型树 Ortho：打开模型正投影视图 Persp：打开模型透视图,离散事件仿真,只考虑在离散的时间点瞬间发生的改变状态的重要事件 事件包括： 订单到达 零件加工完成 库存量下降到下限 状态包括 机器：空闲、加工、故障 车辆：行进、装货、卸货,14,统计分布函数,指数分布,正态分布,Lognormal分布,Gamma分布,15,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件主窗口布局 Flexsim仿真模型的基本组成 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用,16,Flexsi

6、m仿真模型的基本组成,对象（Objects） Flexsim采用对象对实际过程中的各元素建模 连接（Connections） Flexsim中通过对象之间的连接定义模型的流程 方法（Methods） 对象中的方法定义了模型中各对象所需要完成的作业,17,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件主窗口布局 Flexsim仿真模型的基本组成 对象（Objects） 连接（Connections） 方法（Methods） Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用,18,对象与继承,Flexsim采用面向对象的技

7、术 大部分Flexsim对象都是FixedResource或TaskExecutor对象的子对象 子对象拥有其父对象所有的接口和相应的功能 用户相对比较容易很快掌握子对象的使用,19,Flexsim家族树,20,Flexsim的对象库,Flexsim有丰富的对象库，其中实体也是灵活便，可以满足客户个性需求，且可以自定义实体并保存，方便以后调用。,21,对象分类,离散类（Discrete Objects） 资源类（Fixed Resources） Source, Queue, Processor, Sink, Combiner, Separator, MultiProcessor, Convey

8、or, MergeSort, FlowNode, Rack, and Reservoir 执行类（TaskExecuter） Dispatcher, Operator, Transporter, Elevator, Robot, Crane, ASRSvehicle 网络类（Node） NetworkNode, TrafficControl 图示类（Visual Object） VisualTool, Recorder 连续类（Fluid Objects） FluidTank,FluidGenerator,FluidTerminator,FluidMixer,FluidBlender,Flui

9、dSplitt-er,FluidPipe,FluidProcessor,ItemToFluid,FluidToItem,and TheTicker,22,离散类-资源类对象,Fixed Resource类对象一般是离散仿真模型中的主干对象 此类对象决定了模型的流程,23,执行类对象,Task Executer对象可从Fixed Resource对象中获取并执行任务，如物料搬运或生产操作等。 一个Task Executer对象可以向其他Task Executor对象指派任务，或者管理模型中所有的Task Executers对象。 Task Executers对象不参与模型中的流程指派。,24,网

10、络类对象,NetworkNode对象一般用来设定Task Executor对象的行动路线,NetworkNode,TrafficControl,25,图示类对象,图示类对象可用在仿真模型中显示各种信息、标识、图片或图表等 VisualTool和Recorder对象可用来提高仿真模型的直观感，同时可用来实时显示和搜集模型的输出数据,26,连续类对象,连续类的对象主要是用于设计具有流体类的系统仿真，但它又不仅仅局限于流体，事实上它能够仿真的具有连续属性的事件，如测量重量、容量的变化。作为连续类的11个对象中提供了2个ItemToFluid、FluidToItem具有连续与离散之间接合功能的对象。,

11、27,临时实体（Flowitem）,临时实体指模型中存在临时产生的对象 临时实体可用来表示生产或服务中的原料、产品或产品集，如零件、部件、托盘、容器等；也可以是任务执行者 临时实体可点击工具栏按钮Flowitem定义 可对每个临时实体定义对象类别（Itemtype）,28,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件主窗口布局 Flexsim仿真模型的基本组成 对象（Objects） 连接（Connections） 方法（Methods） Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用,29,连接与端口,Flexs

12、im模型中的对象之间是通过端口来连接的 三种类型的端口 输入端口（input ports） Fixed Resource之间的连接 输出端口（output ports） Fixed Resource之间的连接 中心端口（center ports） 连接Task Executer和Fixed Resource,30,“s”连接,按下 “s”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者 “s”连接仅用于中心端口之间的连接（即连接Task Executer和Fixed Resource ） “s”连接用“w”取消（按下 “w”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者）,31,“a

13、”连接,按下 “a”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者 “a”连接用于除中心端口之外的所有其他的连接 “a”连接用“q”取消,32,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件主窗口布局 Flexsim仿真模型的基本组成 对象（Objects） 连接（Connections） 方法（Methods） Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用,33,方法（Method）,方法是用来完成一项任务的一系列规则集 好的方法应是可以重复使用的 Flexsim采用一系列方法集来完成所建模型的作业,34,

14、Flexsim建模方法集,Arrival Method Determines how and when FlowItems Enter the model Trigger Method Determines what, where, and when to assign information to FlowItems Flow Method Determines how, where, and when to move FlowItems through the model Navigation Method Model navigation, and fly through FlowIte

15、m Bin Method Defines the FlowItem Characteristics TaskExecuter Move Method Dertermins who, and how FlowItems move from one FixedResource to another,35,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用,36,应用 Flexsim建模的基本步骤,构建模型布局 定义对象流程 编辑对象参数 运行仿真模型 分析仿真结果,37,步骤1. 构建模型布局,将

16、仿真所需要的对象模型从对象库中拖拽到仿真视图窗口中的适当位置,38,步骤2. 定义对象流程,根据连接类型，按下“a”或“s”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者,在4.52版本中也可通过鼠标选择，来进行连接,39,步骤2. 定义对象流程 （续1）,连接两个对象端口所需按键 “a”键 用来将对象1的输出端口连接到对象2的输入端口上 “q”键 用来取消对象1的输出端口与对象2的输入端口之间的连接 “s”键 用来连接对象1与对象2的中心端口 “w”键 用来取消对象1与对象2的中心端口的连接,40,步骤2. 定义对象流程 （续2）,各类端口连接的显示位置 输出端口显示在对象的右上角 输

17、入端口显示在对象的左上角 中心端口显示在对象底部中心,41,步骤2. 定义物流流程 （续3）,察看对象的端口连接状况 对象属性窗口General选项卡 调整端口的编号顺序 删除端口连接,42,步骤3. 编辑对象参数,双击对象可以打开对象的属性对话框,43,步骤4.运行仿真模型,编译模型 重置模型 控制速度 运行仿真,注：在Flexsim4.52版本中不需要时时编译可以直接运行，如果用到了C+代码就需要进行编译,F2键,步骤5. 分析仿真结果,仿真之前通过菜单Statistics /Object Graph Data/Selected Objects On进行选择 仿真时在对象属性对话框Stat

18、istics选项卡中可实时察看相应对象的统计数据和图表,步骤5. 分析仿真结果,点击Statistics-Reports and Statistics可以生成数据统计报告,45,46,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 实例1：简单仿真模型的建立 实例2：统计信息的查看与显示 实例3：TaskExecuter的应用 实例4：NetworkNode的应用 实例5：连续系统应用 实例6：美化与演示 Flexsim软件的开发应用,47,实例1：简单仿真模型的建立,生产线同时生产三种产品，然后被送到监测车间的缓存区

19、。检测车间有三台监测系统分别对这三种产品进行检测后，通过各自的传送带将产品运输出去,48,模型描述,产品到达检测车间的时间服从均值为20，方差为4的正态分布 到达检测车间的产品类别（1, 2, 3）服从均匀分布 缓存区容量为25件产品 传送带传输速度为1m/s,49,步骤1：构建模型布局,从对象库中拖放所需的对象到建模视图中,50,步骤2. 定义对象流程,按住A键或直接选择鼠标方式，同时用鼠标左键点击Source对象并且拖动鼠标至Queue对象。此时会出现一条黄线连接。然后，黄线将变成一条黑线，表示Source和Queue的端口已经连接上。 使用相同方法，分别连接其它对象。,51,步骤2. 定

20、义对象流程（续）,52,步骤3. 编辑对象参数,定义产品的流出 设置缓存区参数 设置检测设备参数,53,定义产品的流出,双击Source对象，打开其参数对话框,54,修改产品流出间隔时间（1）,从Inter-Arrival time 下拉框中选择Statistical Distribution,55,修改产品流出间隔时间（2）,修改选项的默认参数 点击Template按钮 将其中蓝色的exponential(0,20,1)改为normal(20,2,1)。即为服从均值为20，方差为2的正态分布,56,指派产品不同的型号和颜色,选择Source Triggers选项卡， 在 OnCreation

21、下拉框中选择Set Itemtype and Color来改变产品类型和颜色 使用默认值即可，即为duniform(1,3)服从1到3的均匀分布。,57,设置缓存区容量,双击Queue，其参数对话框将会出现 将Maximum Content 对应值改为 25. 点击Apply确认,58,设置缓存区产品流选项,转到Flow选项卡，在 “Output” 框中, 选择 “Send To Port” 下拉框中的“By Expression” 选项 依次点击Apply和OK按钮，关闭Queue对象的参数对话框,59,设置检测设备检测时间,双击第一个Processor对象 在参数对话框“Process T

22、ime” 下拉框中选择 “Statistical Distribution”选项 将函数参数中由默认值10改为30 同样设置其他两个Processor对象,60,步骤4. 编译运行仿真,编译模型 重置模型 控制速度 运行仿真,注：在Flexsim4.52版本中不需要时时编译，如果用到C+代码就需要进行编译，本模型不需编译,F2键,61,步骤5. 观察仿真结果,现在模型视图处于由上到下的垂直投影图中，该投影图在建模时经常使用，若在模型显示方面经常使用透视图。 选择工具栏中的Persp按钮可打开一个新的透视图,62,仿真透视图显示,仿真统计结果的简单查看（1）,右键点击工作区调出View Sett

23、ing菜单 选中“Show Names”（默认为选中）,64,仿真统计结果的简单查看（2）,鼠标右键单击对象，从弹出菜单选择Properties，然后从属性对话框中选择Statistics选项卡 Statistics选项卡中里面又包括General, State, Content, Staytime四个子选项卡 General和State选项卡中可以动态显示对象状态的变化情况 Content和Staytime选项卡缺省下不能显示对象的动态变化情况,65,仿真模型文件的保存,仿真文件编写过程中要注意经常保存仿真文件 保存修改 主窗口File菜单Save或者工具栏中选择保存图标 如果需要备份可以使

24、用另存为 主窗口File菜单Save Model As ,66,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 实例1：简单仿真模型的建立 实例2：统计信息的查看与显示 实例3：TaskExecuter的应用 实例4：NetworkNode的应用 实例5：连续系统应用 实例6：美化与演示 Flexsim软件的开发应用,67,实例2：统计信息的查看与显示,打开已保存的例1的模型文件 另存为Example2.fsm,68,选取进行统计对象（1）,按住Ctrl键，选中三个Processor对象，这时候所选中的对象外面出现一红

25、色方框,69,选取进行统计对象（2）,点击主窗口菜单Statistics / Object Graph Data / Selected Objects On选择所选中对象为统计对象 进行统计的对象外面出现绿色方框 按住Shift键点击模型视图的空白区域，可取消所有对象的选定（红色方框）,70,添加Recorder对象,拖放3个Recorder对象至建模视图中,71,修改Recorder对象视图参数,打开透视图 依次打开Recorder的属性对话框，修改Visual选项卡中的Z为8, SX, SY均修改为6，SX修改为90，并视情况调整,72,修改Recorder对象图示参数,双击第一个Reco

26、rder对象，打开属性对话框 点击按钮“Record”，选择 Type of Data为Standard Data Object Name为Processor 3 Data to capture为Staytime 点击“Apply”保存,73,修改Recorder对象表头,“Standard Display Options”属性下修改Graph Title为Staytime of Processor 3 修改坐标轴参数 Lower Bound改为0 Upper Bound改为20 Divisions改为10 点击按钮“Done”退出参数设置 依次修改其它两个Recorder对象的参数,74,保

27、存，重置，运行,75,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 实例1：简单仿真模型的建立 实例2：统计信息的查看与显示 实例3：TaskExecuter的应用 实例4：NetworkNode的应用 实例5：连续系统应用 实例6：美化与演示 Flexsim软件的开发应用,76,实例3：TaskExecuter的应用,在例1的基础上，2个检测员参与到了产品的检测中 检测员的任务是从缓冲区取出产品，并安装到相应的监测系统中，安装时间为10秒 传送带末端的产品由叉车送出,77,修改仿真模型,打开例1的仿真模型文件，另存

28、为Example3.fsm 修改仿真模型如图,78,创建“s”连接,按住“s”将Dispatcher对象分别与第一个Queue对象及Process对象连接起来 同样连接第二个Queue对象与叉车对象,79,连接Dispatcher与Operator,按住“a”连接Dispatcher对象的输出端口和两个Operator对象的输入端口,80,修改缓冲区参数,打开第一个Queue的参数窗口 在Flow选项卡中选中“Use Transport” 同样修改另一个Queue的选项,81,修改检测系统的参数,打开Processor对象的参数窗口 修改Setup Time为By Expression： 10

29、 选中Operators选项卡中的Use Operator(s) for Setup 同样修改其它两个Processor对象,82,保存，重置，运行,83,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 实例1：简单仿真模型的建立 实例2：统计信息的查看与显示 实例3：TaskExecuter的应用 实例4：NetworkNode的应用 实例5：连续系统应用 实例6：美化与演示 Flexsim软件的开发应用,84,实例4：NetworkNode的应用,将例3中的Sink改成3个货架，3种产品检测完毕后分别放入对应的三个

30、货架中 叉车只能够沿着规定路线行驶,85,修改例3仿真模型,删除Sink对象，添加三个Rack对象 将第二个Queue对象与三个Rack对象分别用“a”连接,86,修改缓存区与货架参数,修改第二个Queue对象的Send To Port参数为By Expression 默认值即可,修改货架高度为5层，点击“Apply Basic Settings”和“OK”确定,87,保存，重置，运行,观察仿真运行时叉车的行驶路线,88,添加NetworkNode对象,在模型视图中添加NetworkNode对象 “a”连接NetworkNode到相应的存取位置（蓝色细线）,89,创建路网,“a”连接相应的Ne

31、tworkNode对象形成路网 “a”连接叉车到路网中（红色细线）,90,路网修改方法,右键调出Travel Networks 窗口，选择Curve再连接，托拽路网上的小黑点（ SplinePoint ），可以修改路径的弯曲形状 按住“x”键单击小黑点（ SplinePoint ）可以在路段上添加另一个另外一个小黑点（ SplinePoint ）,路网修改方法,右键后选择Curve托拽路网上的 按住“q”键从一个NetworkNode拖到另一个NetworkNode可取消托拽方向的连接，形成单向路径（取消路径需要按住取消双方向的连接）,91,92,模型路网修改,设置2条单向路径,93,保存，重

32、置，运行,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 实例1：简单仿真模型的建立 实例2：统计信息的查看与显示 实例3：TaskExecuter的应用 实例4：NetworkNode的应用 实例5：连续系统应用 实例6：美化与演示 Flexsim软件的开发应用,94,95,实例5：连续系统应用,首先通过Operator将2个不同类型的FlowItem分别转换为2种流体然后分别传入2个储罐Tank根据比例进行混合加工成一种新流体，然后再转换为固体传送至Sink里。,96,模型描述,FlowItem到达时间:按照0到1

33、0的指数分布 ItemToFluid最大容量：20加仑 ItemToFluid转换率：1个单位的FlowItem转换为10加仑 ItemToFluid传送速率：每秒2加仑 Pipe最大容量：20加仑（进Tank）；其他为10加仑 Tank：1加仑为低标位，45加仑为高标位 FluidToItem容量：10加仑 FluidToItem转换率：10加仑转换1个单位FlowItem FluidToItem传送速率：每秒1加仑,97,模型描述（续）,混合器Mixer Steps步骤 Step 1:接收入口1的Fluids，无延迟时间 Step 2:接收入口2的Fluids，延迟10秒钟 混合器Mixe

34、r Recipe策略： 入口1：接收10加仑，执行Step1 入口2：接收20加仑，执行Step2,98,步骤1：构建模型布局,将仿真所需要的对象模型从对象库中拖拽到仿真视图窗口中的适当位置 所需对象如下： 2个Sources 1个Operator 2个FluidToItems 2个FluidPipes 2个FluidTanks 2个more FluidPipes 1个FluidMixer 1个FluidProcessor 1个FluidToItem 1个Conveyor 1个Sink,99,步骤1：构建模型布局（续）,100,步骤2：定义对象流程,利用“A”键分别做如下图连接,101,步骤3

35、. 编辑对象参数,定义Source1，Source2 设置ItemToFluid参数 设置Tank参数 设置FluidMixer参数 设置FluidToItem参数 设置所有Pipe参数 FluidProcessor参数默认不变,102,定义Source参数,定义source流出间隔时间，以及分别设置ItemType为：1，2,103,设置ItemToFluid参数,MaximumContent设为20 Fluid per Discrete Unit设为10 MaximumObjectRate以及MaximumPortRate设为2,104,设置Tank参数,设置LowMark：10；High

36、Mark：45 设置PassingLowMark 以及PassingHighMark触发器,105,设置FluidMixer参数,根据模型描述分别设置FluidMixer的MixerSteps及MixerRecipe,106,设置FluidToItem参数,同ItemToFluid类似，设置如下 MaximumContent设为20 Fluid per Discrete Unit设为10 MaximumObjectRate以及MaximumPort Rate设为2,107,设置Pipe参数,Flow Mode设为：Flow Evenly MaximumContent设为：20 MaximumF

37、lowRate设为：2 为了显示2种不同流的效果，将前面2个Pipe的颜色分别设为红色，蓝色。在每个pipe的属性窗口即可以改变。,108,步骤4：保存，重置，运行,培训内容,Flexsim软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 实例1：简单仿真模型的建立 实例2：统计信息的查看与显示 实例3：TaskExecuter的应用 实例4：NetworkNode的应用 实例5：连续系统应用 实例6：美化与演示 Flexsim软件的开发应用,109,美化与演示,View setting AVI 制作 图片抓取,111,培训内容,Flexsim

38、软件的安装步骤 Flexsim建模的基本概念 Flexsim软件的使用步骤 Flexsim实例训练 Flexsim软件的开发应用 Code 树结构视图 Tools Menu,112,Code,Flexsim主要两种编码形式：Flexscript、C+。 关系：Flexscript具有C+的结构，C+的语法，但又相对独立于C+。在Flexsim自带的Command集中C+和Flexscript可以一样使用。 区别：Flexscript更加便捷，调试运行无需编译，在安装Flexsim时不对Visual C+.Net做要求；C+调试运行必须首先进行编译，并且需要安装Visual C+.Net。但其能

39、力包含Flexscript但又超过它功能更强大。,Code,在Flexsim里面，虽然可以使用所有C+功能，但是作为一个Flexsim的建模者仅仅需要知道很少以部分Command就可以用来创建出复杂的模型。因此，本部分通过对FlexScript的讲解来进行Flexsim编码部分的说明。,113,114,变量类型,115,4种基本变量的声明,int counter = 1; double size = xsize(current); string tablename = “mytable”; treenode nextobj = outobject(current,1);,116,数组变量的声明,intarray indexes = makearray(5); / makes an array with 5 elements indexe