[发明专利]开放式可重构智能控制器、重构智能控制器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动控制技术领域，特别是涉及一种开放式可重构智能控制器和一种重构智能控制器的方法。

背景技术

传统工业加工中，为了提升目标产品的大批量生产加工效率，产品生产加工的机械设备或产线一般都是专业定制的，其功能目的性极强，从而保证了加工设备或产线的工作效率，但是这样的方式也会存在灵活性严重受限的问题，一旦加工目标产品有所调整，则加工设备或者产线调整的代价极高，甚至要废掉重建。

另外，传统加工方式使用的装备或者产线受限于技术发展水平，因此目标加工产品，以及相关的加工过程、工艺以及加工方法都是事先配置完成的，在设备或者产线正式部署完成后，各种工艺、过程、以及方法基本就基本固化下来，即便如果对设备或产线的加工细节进行的调整一般也都需要在停机情况下，经过专业人员多次调试才能完成，设备或者产线加工制造过程中自身缺乏足够的智能进行主动的调整与优化。

时至今日，伴随社会生产力与人们生活水平的快速提升，社会人们对于工业产品的需求，工业加工已经逐渐从传统的单纯大规模批量生产模式逐渐转型成为规模定制生产模式，从而也对支撑工业生产的机械设备与生产线提出了强烈的虚拟化、柔性化、智能化等新需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以对柔性工业生产线进行支撑的智能机械所需的开放式控制从而能够重构智能机械自身功能，进而实现柔性工业生产线功能的控制器。

此外，还提供一种重构智能控制器的方法。

一种开放式可重构智能控制器,用于实现对智能机械的开放式控制，包括：

任务处理子系统，基于通用数据处理体系结构，用于接收并处理逻辑概念级别的任务；

实时计算与控制子系统，基于实时数字处理体系结构，用于实时的数字计算；

可配置硬件加速子系统，基于可编程逻辑器件的体系结构；所述可配置硬件加速子系统分别与所述任务处理子系统、实时计算与控制子系统通信连接，用于实时控制所述智能机械；

所述任务处理子系统、实时计算与控制子系统以及可配置硬件加速子系统均可通过设定的电气接口重新配置功能。

在其中一个实施例中，所述任务处理子系统的通用数据处理体系结构是以x86、ARM或MIPS架构的处理器为基础构建。

在其中一个实施例中，所述实时计算与控制子系统的实时数字处理体系结构以数字流处理器为核心进行构建。

在其中一个实施例中，所述可配置硬件加速子系统的可编程逻辑器件为现场可编程门阵列或复杂可编程逻辑器件。

在其中一个实施例中，所述任务处理子系统还包括网络接口，用于接收来自网络端的任务。

一种重构智能控制器的方法，用于实现对智能机械的开放式控制，包括如下步骤：

接收并处理逻辑概念级别的任务；

根据对逻辑概念级别的任务处理的结果，执行实时计算与控制；

所述逻辑概念级别的处理、实时计算与控制均可通过可编程接口重新定义处理过程。

在其中一个实施例中，通过网络接收任务。

上述智能控制器及其重构方法，通过任务处理子系统从外部接受任务，并产生可配置硬件加速子系统的实时控制任务，辅以实时计算与控制子系统的实时计算，达到实时控制柔性生产线的目的。

同时，所述任务处理子系统、实时计算与控制子系统以及可配置硬件加速子系统均可通过可编程接口重新定义功能，实现对所述柔性生产线的开放式控制或对智能控制器的重构。

附图说明

图1为一实施例的开放式可重构智能控制器的系统模块图。

具体实施方式

图1为一实施例的开放式可重构智能控制器的系统模块图。该智能控制器用于实现对智能机械的开放式控制，包括三大核心子系统：任务处理子系统100、实时计算与控制子系统200以及可配置硬件加速子系统300。可配置硬件加速子系统300分别与任务处理子系统100、实时计算与控制子系统200通信连接。智能机械包括多个可柔性配置的基本单元，对智能机械的开放式控制具体为对该基本单元的开放式控制。

任务处理子系统100基于通用数据处理体系结构，用于接收并处理逻辑概念级别的任务。任务处理子系统100是整个智能控制器的智能中枢，完成与外部的通信，承接任务并主要进行完成逻辑概念级别的任务处理，处理速度为毫秒(ms)级别。