[发明专利]一种支持工业大数据分析的装备控制器及运行方法

说明书

本发明公开了一种支持工业大数据分析的装备控制器及运行方法，其包括用于数据检测、数据分析与数据处理的控制模块；用于数据存储的存储模块；用于数据传输的通讯模块。数据检测是指在运动控制卡控制机器执行每一个动作节拍开始所产生的系统时间及对应的计数采集；数据处理是指将检测出的数据进行分析、计算及格式化的整理；数据格式是指具备该工业场景中的大数据分析的数据格式；采用上述原理，利用该种装备控制器及数据处理机制，可以实现所控制的机器设备运行状态的实时监测以及将数据用于工业大数据的故障预测分析，从而为企业维修管理人员提供更好的工厂运行状态描述和预案描述，进而在不影响工业生产的情况下排除生产故障。

技术领域

本发明涉及工业自动化控制技术领域，尤其涉及一种支持工业大数据分析的装备控制器及运行方法。

背景技术

工业大数据的兴起对工业的升级改造起到巨大的推动作用，工业大数据可用于生产预测，机器设备的故障预测等。工业4.0提出了智慧工厂的相关概念与系统架构，智慧工厂的自动化与智能化的实现需要对大量设备运行状态的进行检测与数据分析，从而为工厂管理人员提供生产状态描述与设备故障预测，同时配合工厂自身的智能化决策实现故障快速排除与智能重组。

在工业生产中，机器设备从开始投入生产就不可避免的出现老化现象，设备老化是一个漫长的过程，然而老化现象发生到一定程度时便会使机器设备发生故障，从而阻碍工业生产活动。现阶段工业所使用的运动控制器或运动控制卡及其控制模式，只支持对执行机构(如：伺服电机及其驱动器)进行信号输出或反馈接收的单闭环或开环的操作功能，即在一个命令的执行过程中，数据一旦产生到命令被实现后立刻消失，控制器没有提供保存和分析相关部件的运动数据的机制，不能对机器设备进行故障时间和发生概率的预测，同时也不支持与工业大数据中心的数据交互。因此，现阶段的运动控制器及其控制机制不能通过设备运行数据来分析设备老化情况，不适合应用于工业改造升级和工业大数据分析应用的场景。

由于机器设备执行加工操作时存在非机器故障或老化现象引起的扰动，所以不能将某次或少量次数的设备动作执行状况的异常作为判断机器设备出现故障的标准。因此，依靠检测动作节拍执行时间超标作为分析和预测机器设备故障依据时，需要依靠对这些数据的长期识别与积累来进行相应判断。由于控制器中的CPU计算资源和存储空间的限制，不能进行大规模数据存储与计算，因此，需要将机器设备执行完的每套加工操作得到的数据进行整理后及时上传至大数据计算中心。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种支持工业大数据分析的装备控制器及运行方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种支持工业大数据分析的装备控制器，包括：

用于数据检测、数据分析与数据处理的控制模块；

用于数据存储的存储模块；

用于数据传输的通讯模块。

所述数据检测，是指在控制器中的程序中增加检测每一个动作节拍开始及结束后的反馈时间及其动作节拍标识。

所述数据处理，是指将检测出的数据进行数据分析、数据计算及数据格式化的整理。

所述数据格式化，是指具备该工业场景中的大数据分析的数据格式。

所述存储模块包括一个外部存储模块。

所述外部存储模块由SD卡接口模块和SD卡组成，以此作为正在处于等待上传的数据的缓存。

所述通讯模块采用5G WiFi模块和千兆带宽的以太网卡，用于数据传输。

所述支持工业大数据分析的装备控制器的运行方法，包括如下步骤：