[发明专利]面向工艺过程的数据感知与动态优先级传输联合调度方法

说明书

本发明公开了一种面向工艺过程的数据感知与动态优先级传输联合调度方法，包括如下步骤：步骤一、设定标准数据，用传感器采集现场数据并传输到模糊控制器中；步骤二、对采集到的数据进行模糊处理，进行优先级排序，并用嵌入式处理器进行协议转换；步骤三、将协议转换后的数据发送到无线接收机；步骤四、将接收到的数据传送到服务器中进行数据分析处理；步骤五、服务器控制相应设备执行相应的调节动作。本发明可使得工业现场网络具备扩展性和兼容性，有效解决工业现场异构协议带来的系统延时、关键数据丢失等问题，有效的解决了嵌入式系统中的数据并发性问题。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，尤其是一种面向工艺过程的数据感知与动态优先级传输联合调度方法。

背景技术

由于工业设备制造厂商使用的通信协议各异，使得工业通信协议碎片化严重，设备之间互联互通困难，孤岛、局部单点式监控导致底层关键数据无法有效感知，实现关键工艺参数在线、连续、精准检测，实时感知反馈控制存在挑战。对于大型流程工业，尤其是钢铁制造业，其工艺特性复杂，多工序级联，工业过程的参数/状态具有时空相关性、高维动态性。现场大量的异构工业设备导致工业现场各设备之间数据实时传递困难。生产系统中各种数据的到达具有并发性，系统需要动态选择具体的协议进行协议转换。同时，不同协议数据具有不同的重要性，为保证数据传输的服务质量需求，需要一种方法能够对并发的数据进行实时的优先级排序，实现多数据的融合。

现场传感器感知设备协议与底层信息网络协议不兼容，部分工业标准给出了异构设备互联互通的模型和方法，基本思想是构建虚拟总线，但不保证服务质量，无法解决实时传输、优先级处理、总线传输速率差异与队列负载等问题。此外，传统的控制方法只用传感器参数本身作为控制的输入参数，当输入参数达到上下限时设备才响应，这将影响系统全局决策能力。同时，当输入参数剧烈变化时，系统只在输入参数达到上下限时才响应设备，可能会由于设备响应不及时影响生产工艺参数，进而影响产品质量。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供可使得工业现场网络具备扩展性和兼容性，有效解决工业现场异构协议带来的系统延时、关键数据丢失等问题的一种面向工艺过程的数据感知与动态优先级传输联合调度方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种面向工艺过程的数据感知与动态优先级传输联合调度方法，包括传感器A、传感器B、模糊控制器A、模糊控制器B、嵌入式处理器、无线发射机、无线接收机、服务器、工业设备A、工业设备B、通用设备接口，具体包括如下步骤：

步骤一、

将所述传感器A和所述传感器B通过不同的通用设备接口分别与所述模糊控制器A和所述模糊控制器B连接，在所述模糊控制器A和所述模糊控制器B内预先设定标准的第一数据和第二数据，通过所述传感器A和所述传感器B实时采集现场环境数据，并分别将采集到的数据传输到模糊控制器A和模糊控制器B中，从而得到第一数据差e_t、第一数据变化率e_ct、第二数据差e_p和第二数据变化率e_cp，具体计算方法如下：

第一数据差e_t：

e_t＝t₀-t，t₀为输入的标准的第一数据，t为实际现场采集的第一数据；

第一数据变化率e_ct：

第二数据差e_p：

e_p＝p₀-p，p₀为输入的标准第二数据，p为实际现场采集的第二数据；

第二数据变化率e_cp：