分布式生产设备监控信息通讯系统技术方案

本发明专利技术提供了一种分布式生产设备监控信息通讯系统，包括主控制器和从设备控制器，所述从设备控制器与所述分布式生产设备连接，其特征在于：在所述主控制器上设置有第一无线通讯模块，在所述从设备控制器上设置有第二无线通讯模块；所述第一无线通讯模块与所述第二无线通讯模块以无线方式进行通讯；所述从设备控制器分成不同的轮询组，所述主控制器通过轮询方式与所述轮询组内的所述从设备控制器进行通讯；所述分成轮询组的方法包括：与具有工序关联关系的所述生产设备连接的所述从设备控制器分成一组。本发明专利技术广泛应用于大规模生产设备的管理领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产管理自动化系统，特别涉及生产设备与生产管理中心的通讯系统。
技术介绍
为了实现对生产过程的自动化管理，即生产管理中心与生产设备能够进行实时的监控信息通讯，则必须在生产管理中心与生产设备之间建立有效的通讯系统。现在，已经有生产过程自动化管理系统，能够在生产设备和生产管理中心之间建立通讯网络，实现生产管理中心与生产设备之间监控信息的传递。在很多生产领域，不同生产设备之间存在工序上的关联关系，具体的表现在不同生产设备进行操作的步骤之间应当有时间间隔要求及实时性连锁要求。例如在机械加工过程中，加热的毛坯应当在一定时间内进行下一步的锻造，以符合生产工艺的要求；加热的毛坯要获得锻造工序的准备信号后才能进行毛坯的生产线传递。为此，生产管理中心在获取加热工序的监测信息后，应当在相应的时间范围内控制锻造工序开始操作。当生产设备众多，工艺要求复杂的情况下，生产管理中心不可避免地会形成复杂的管理逻辑，一方面增加了生产管理中心的制造与维护成本，另一方面复杂的管理程序也相应导致无法及时满足生产时间间隔与实时性要求，，延误正常生产。以食品酿造的生产为例，仅在发酵工艺环节，发酵罐能够达到2000个，占地面积将近20万平米。发酵罐会执行不同的工作任务，且不同的工作任务之间有工艺时限的要求，发酵生产设备数量可达上百个。对这样巨大数量的生产设备进行管理，采用现有的生产自动化管理系统，其生产管理系统的复杂程度非常高、无法满足时间间隔与实时性要求。
技术实现思路
为了降低生产设备管理中心的复杂程度，相应达到降低建设和维护成本的目的，并满足生产工序时间间隔与实时性要求，保证生产的连续性和稳定性，本专利技术提供了一种分布式生产设备监控信息通讯系统。本专利技术的技术方案如下:分布式生产设备监控信息通讯系统，包括主控制器和从设备控制器，所述从设备控制器与所述分布式生产设备连接，在所述主控制器上设置有第一无线通讯模块，在所述从设备控制器上设置有第二无线通讯模块；所述第一无线通讯模块与所述第二无线通讯模块以无线方式进行通讯；所述从设备控制器分成不同的轮询组，所述主控制器通过轮询方式与所述轮询组内的所述从设备控制器进行通讯；所述分成轮询组的方法包括:与具有工序关联关系的所述生产设备连接的所述从设备控制器分成一组。所述轮询方式的轮询周期设定在所述组内所述从设备控制器连接的所述生产设备工序限定的时间范围内。在所述轮询过程中，轮询两个所述生产设备连接的所述从设备控制器的时间间隔符合该两个所述生产设备工序限定的时间间隔。所述分成轮询组的方法包括:同类型的所述从设备控制器分在同一所述轮询组。在所述轮询过程中，所述主控制器与所述从设备控制器通讯时间T符合如下公式:T ^ t l+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8其中，tl为主控制器运行相应程序的最大时间；t2为主控制器生成待发送信息的时间；t3为从所述第一无线通讯模块向所述第二无线通讯模块发送信息所需时间；t4为所述从设备控制器将接收到的信息进行转换所需时间；t5为所述从设备控制器运行相应程序所需最大时间；t6为所述从设备控制器生成待上传信息的时间；t7为从所述第二无线通讯模块向所述第一无线通讯模块发送信息所需时间；t8为所述主控制器将接收到的信息进行转换所需时间。设所述主控制器CPU时钟的时基为CLKJU T ( NXCLK，其中N为整数。所述第一无线通讯模块与所述轮询组一一对应。不同的所述轮询组与对应的所述第一无线通讯模块的通讯频率不同。所述分布式生产设备为食品酿造发酵工艺生产设备。所述从设备控制器包括:工业控制器、人机交互终端、动力设备控制器和/或仪表。本专利技术的技术效果:本专利技术的分布式生产设备监控信息通讯系统，包括主控制器和从设备控制器，所述从设备控制器与所述分布式生产设备连接，在所述主控制器上设置有第一无线通讯模块，在所述从设备控制器上设置有第二无线通讯模块；所述第一无线通讯模块与所述第二无线通讯模块以无线方式进行通讯；所述从设备控制器分成不同的轮询组，所述主控制器通过轮询方式与所述轮询组内的所述从设备控制器进行通讯；所述分成轮询组的方法包括:与具有工序关联关系的所述生产设备连接的所述从设备控制器分成一组。其中，主控制器作为生产管理中心，对生产设备进行管理与监控，具体方式是分别在主控制器和从设备控制器上设置无线通讯模块以进行监控信息的通讯，从设备控制器向主控制器上传生产设备状态信息，主控制器向从设备控制器传输控制信息，以便操作相应的生产设备。为了降低主控制器这一端的管理复杂度，本专利技术根据生产设备之间的工艺关联关系，将生产设备连接的从设备控制器分成轮询组，主控制器周期性轮询该轮询组。通过轮询的方式，使得有工序关联关系的生产设备与主控制器之间的监控信息通讯能够确定在一定周期之内，从而生产设备的生产可以符合工艺上的时限要求。这样使得主控制器无须具备复杂的逻辑程序，仅进行相应的轮询动作就可以保证生产设备以符合工艺要求的状态进行生产，同时还能满足生产工序时间间隔与 实时性要求，保证生产的连续性和稳定性，实现了本专利技术的目的。附图说明图1为本专利技术分布式生产设备监控信息通讯系统的结构原理图。图2为本专利技术分布式生产设备监控信息通讯系统的工作流程说明图。图3为轮询周期原理图。具体实施例方式对本专利技术涉及的名称先行说明。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC),它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。以下结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。 图1显示了本专利技术分布式生产设备监控信息通讯系统的一个实例，生产设备是用于食品酿造中的发酵工艺，包括发酵罐及其附属设备。图1所示分布式生产设备监控信息通讯系统包括作为生产管理中心的主控制器和设置在所述生产设备上的从设备控制器。主控制器还与上位机连接。上位机是对更高一层管理系统的统称，主要是指对主控制器进行管理的设备，主控制器向上位机传输生产设备的状态信息，接收上位机发来的控制命令。主控制器连接有第一无线通讯模块，用于发送和接收监测和控制信息(简称为监控信息)。从设备控制器根据具体工作任务包括:工业控制器PLC、人机交互终端(如设置有触摸屏显示装置的终端)、动力设备控制器和/或仪表。从设备控制器与生产设备连接，用于获取生产设备的运行状态参数及接收和处理来自主控制器的控制信息。主控制器发来的控制信息可以转换成控制命令对生产设备直接进行操作，也可以通过显示终端将控制命令显示，由操作人员根据情况进行适当的操作。从设备控制器与第二无线通讯模块连接。第一无线通讯模块与第二无线通讯模块以无线通讯的方式进行通讯。通过上述系统结构，能够实现主控制器与从设备控制器之间的监控信息传输。为了降低主控制器对生产设备控制过程的复杂程度，本专利技术的分布式生产设备监控信息通讯系统采用了划分轮询组进行轮询通讯的方法。图1中虚线框内的生产设备所连接的从设备控制器为同一轮询组。具体说明如下。首先，将与生产设备连接的从设备控制器进行分组，分组完毕后，主控制器就会通过第一无线通讯模块与轮询组内的从设备控制器上的第二无线通讯模块进行轮询本文档来自技高网...

【技术保护点】
分布式生产设备监控信息通讯系统，包括主控制器和从设备控制器，所述从设备控制器与所述分布式生产设备连接，其特征在于：在所述主控制器上设置有第一无线通讯模块，在所述从设备控制器上设置有第二无线通讯模块；所述第一无线通讯模块与所述第二无线通讯模块以无线方式进行通讯；所述从设备控制器分成不同的轮询组，所述主控制器通过轮询方式与所述轮询组内的所述从设备控制器进行通讯；所述分成轮询组的方法包括：与具有工序关联关系的所述生产设备连接的所述从设备控制器分成一组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马增良，刘东坡，辛若家，魏书楷，
申请(专利权)人：北京三博中自科技有限公司，
类型：发明
国别省市：