[发明专利]一种基于无线网络的分布式自学习顺序控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于工业无线技术领域，尤其涉及一种基于无线网络的分布式自学习顺序控制系统及方法。

背景技术

目前为止，工业顺序控制系统都是采用“集中”“有线”的控制方式，即采用集中的控制器而且整个控制系统都使用线缆连接。此外，在安装完控制系统后，需要专门的人员进行逻辑组态和调试。虽然这种控制技术比较成熟并且得到了广泛的应用，但是也存在诸多不足，比如需要消耗大量的线缆，采用集中的控制器引入集中的故障，组态及调试需要花费人力和时间等。

发明内容

针对上述背景技术中提到的现有工业控制系统的不足，本发明提出了一种基于无线网络的分布式自学习顺序控制系统及方法。

本发明的技术方案是，一种基于无线网络的分布式自学习顺序控制系统，用于对现场设备进行控制，其特征是该系统包括上位机、基站和无线开关量模块；

所述上位机和基站连接；基站和无线开关量模块无线连接；

所述基站包括电源、电源转换模块、无线通信模块、基站主芯片、以太网协议芯片和RJ45接口；电源和电源转换模块连接；电源转换模块分别与无线通信模块、基站主芯片和以太网协议芯片连接；无线通信模块和基站主芯片连接；基站主芯片和以太网协议芯片连接；以太网协议芯片和RJ45接口连接；

所述无线开关量模块包括设定个无线开关量采集模块和无线开关量输出模块；

所述无线开关量采集模块包括电池、外部电源、开关量采集无线通信模块、电平变换电路、信号变换器和开关量采集接线端子；电池分别与开关量采集无线通信模块和电平变换电路连接；外部电源分别与电平变换电路和信号变换器连接；开关量采集无线通信模块和电平变换电路连接；电平变换电路和信号变换器连接；信号变换器和开关量采集接线端子连接；

所述无线开关量输出模块包括电源、电平转换和稳压电路、开关量输出无线通信模块、多路驱动电路、继电器和开关量输出接线端子；电源与电平转换和稳压电路连接；电平转换和稳压电路分别与开关量输出无线通信模块、多路驱动电路和继电器连接；开关量输出无线通信模块和多路驱动电路连接；多路驱动电路和继电器连接；继电器和开关量输出接线端子连接；

所述上位机用于对无线开关量模块进行状态监视和操作；

所述基站用于建立无线自组织网状网络、对无线开关量模块发送的数据进行转换、将上位机的控制指令发送给对应的无线开关量模块、自动对收到的每个控制指令递增编号作为指令的序列号；

所述无线开关量模块具备自学习能力，用于生成控制逻辑。

所述无线通信模块、开关量采集无线通信模块或开关量输出无线通信模块为JN5148模块。

所述无线开关量模块具有路由功能。

一种基于无线网络的分布式自学习顺序控制方法，其特征是该方法包括以下步骤：

步骤1：将无线开关量采集模块和无线开关量输出模块和现场设备进行连接；

步骤2：上位机通过基站向无线开关量模块发送指令，无线开关量模块按照指令对现场设备进行控制；

步骤3：无线开关量采集模块和无线开关量输出模块记录指令和指令的序列号，并根据采集的现场设备信息生成控制逻辑；

步骤4：无线开关量采集模块和无线开关量输出模块块根据生成的控制逻辑产生控制指令，并通过无线开关量输出模块输出控制指令对现场设备进行控制。

所述无线开关量输出模块接收来自无线开关量采集模块的指令并驱动现场设备。

本发明的有益效果体现在：

1.系统的结构更加简约

把控制任务分散到现场的无线开关量模块中执行，取消传统的控制系统中集中式控制器，从而不用在控制室里安装控制柜，整个系统的结构就只包含监控级和现场级，系统的结构更加简约，极大地降低了系统的成本。

2.自学习生成控制逻辑

在系统安装完成后，只要运行员按照生产步序发送控制指令完成一次手动操作，分散在现场的无线开关量模块就能够自动记录控制指令和指令序列号，并通过自学习生成控制逻辑，无需进行专门的逻辑组态，节省系统的调试时间。

3.无集中故障

由于系统取消了传统系统中集中的控制器，而无线开关量模块的故障也仅影响与本无线开关量模块连接的设备，当系统中的部分无线开关量模块发生故障时，不会导致整个控制系统的崩溃，有效的消除了集中式的故障。

4.减少系统所需的信号线缆