一种用于工业生产的智能控制系统及控制方法与流程

本发明涉及化工厂能源数据管理，具体为一种用于工业生产的智能控制系统及控制方法。

背景技术：

1、智慧工厂是一种基于物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的现代化工厂，它通过数字化、网络化、智能化的手段，实现了生产过程的自动化、信息化和智能化，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本和能源消耗，实现了可持续发展。智慧工厂因其高度自动化、高度信息化、高度柔性化、高度可持续化的特点，伴随工业4.0的推进，能实现生产过程的全面监控和控制，实时调整生产计划和生产流程，提高生产效率和产品质量，降低生产成本和能源消耗，提高企业竞争力。智慧工厂的应用涉及各种领域，包括制造业、物流业、能源业等，可以应用于板材加工、电子制造、机械制造等领域。

2、但是在智慧工厂中，生产线的整体性太强，一条产线中的任一台设备出现报警，均会导致整条产线的运行停止，严重影响生产效率，同时报警设备的前一道工序设备还会出现大量的半成品堆积，进而有效产品的生产率和生产效率。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于工业生产的智能控制系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于工业生产的智能控制系统，包括

5、主控单元，用于生成约束指令的控制信号；

6、被控设备单元，接收控制信号，基于控制信号，执行约束指令，并根据指令的执行状态生成数字信号；

7、执行设备单元，执行生产流程，并发出生产反馈信号；

8、主控单元还用于接收数字信号或反馈信号确定信号发送和执行状况。

9、作为进一步优选，所述主控单元包括控制器、决策模块和调度模块，所述控制器用于生成基础优先级关系和基础控制信号，还用于将控制信号发送到被控设备单元，所述决策模块用于在控制器无法正常生成控制信号时，感知被控设备单元和执行设备单元的当前状态，生成相应的控制信号，所述调度模块用于在控制器无法正常发送信号时，更改信号传输的路径、流量以及接收的具体对象。

10、作为进一步优选，所述被控设备单元上设置有若干智能制造模块，所述智能制造模块用于执行约束指令，并根据约束指令确定具体若干组智能制造模块执行的顺序，若干所述智能制造模块均与所述主控单元通信连接。

11、作为进一步优选，所述执行设备单元具体为若干工业生产的连续作业设备，若干所述作业设备基于加工顺序围被控设备单元排列。

12、作为进一步优选，所述智能制造模块执行约束指令实现作业设备的上下物料，所述控制器基于执行设备单元的作业流程确定优先级以及被控设备单元中若干智能制造模块执行的优先级。

13、作为进一步优选，每组所述作业设备对应一组所述智能制造模块，所述智能制造模块数量大于作业设备数量，不与所述作业设备对应的智能制造模块具体为备用制造模块。

14、作为进一步优选，所述执行设备单元上设置有传感器，所述传感器用于监测和采集执行设备单元实时工作状态，所述主控单元基于执行设备单元状态配置被控设备单元的调度机制，并配置调度目标和对调度目标的约束。

15、作为进一步优选，一种用于工业生产的智能控制方法，应用于工业化连续加工产线，采用权利要求上述的用于工业生产的智能控制系统，包括：

16、采集所述加工产线中连续作业设备的状态信息，并确定作业设备的工作优先级；

17、在设备完全正常的情况下执行所述智能控制系统正常运行；

18、基于智能控制系统的安全运行状态，通过控制器、决策模块和调度模块对被动设备单元的作业状态和流程进行调整；

19、根据被动设备单元的作业状态和流程进行调整，采集执行设备单元实时工作状态，通过决策模块和调度模块重新生成控制信号并更改信号传输路径，确定被动设备单元的最新作业流程。

20、作为进一步优选，所述被动设备单元与主控单元之间通过中间层进行交互通信，所述中间层具体为实时网络交换机，所述实时网络交换机通过系统网络实时监控控制系统的运行状态。

21、（三）有益效果

22、本发明提供了一种用于工业生产的智能控制系统及控制方法，具备以下有益效果：

23、本发明通过使用一个被控设备单元将原本无法连贯的生产设备集中为一条一体化生产线，有效提高了工业加工的生产效率，通过设定被控设备单元的作业优先级，可有效降低生产设备出现堵料的可能。

24、本发明通过在被控设备单元上加载若干与生产设备对应的智能制造模块，被控设备单元上的智能制造模块针对执行设备单元的某项工序，通过制造制造模块作业到执行设备的工序上，从而原本易出问题的工序被解决，原本单个生产设备报警，整体一体化产线需要停止的问题被解决，降低产品堆积的问题。

技术特征：

1.一种用于工业生产的智能控制系统，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的一种用于工业生产的智能控制系统，其特征在于：所述主控单元包括控制器、决策模块和调度模块，所述控制器用于生成基础优先级关系和基础控制信号，还用于将控制信号发送到被控设备单元，所述决策模块用于在控制器无法正常生成控制信号时，感知被控设备单元和执行设备单元的当前状态，生成相应的控制信号，所述调度模块用于在控制器无法正常发送信号时，更改信号传输的路径、流量以及接收的具体对象。

3.根据权利要求2所述的一种用于工业生产的智能控制系统，其特征在于：所述被控设备单元上设置有若干智能制造模块，所述智能制造模块用于执行约束指令，并根据约束指令确定具体若干组智能制造模块执行的顺序，若干所述智能制造模块均与所述主控单元通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于工业生产的智能控制系统，其特征在于：所述执行设备单元具体为若干工业生产的连续作业设备，若干所述作业设备基于加工顺序围被控设备单元排列。

5.根据权利要求4所述的一种用于工业生产的智能控制系统，其特征在于：所述智能制造模块执行约束指令实现作业设备的上下物料，所述控制器基于执行设备单元的作业流程确定优先级以及被控设备单元中若干智能制造模块执行的优先级。

6.根据权利要求4所述的一种用于工业生产的智能控制系统，其特征在于：每组所述作业设备对应一组所述智能制造模块，所述智能制造模块数量大于作业设备数量，不与所述作业设备对应的智能制造模块具体为备用制造模块。

7.根据权利要求3所述的一种用于工业生产的智能控制系统，其特征在于：所述执行设备单元上设置有传感器，所述传感器用于监测和采集执行设备单元实时工作状态，所述主控单元基于执行设备单元状态配置被控设备单元的调度机制，并配置调度目标和对调度目标的约束。

8.一种用于工业生产的智能控制方法，其特征在于：应用于工业化连续加工产线，采用权利要求1-7任一项所述的用于工业生产的智能控制系统，包括：

9.根据权利要求8所述的用于工业生产的智能控制方法，其特征在于：所述被动设备单元与主控单元之间通过中间层进行交互通信，所述中间层具体为实时网络交换机，所述实时网络交换机通过系统网络实时监控控制系统的运行状态。

技术总结
本发明提供：一种用于工业生产的智能控制系统，包括主控单元，用于生成约束指令的控制信号；被控设备单元，接收控制信号，基于控制信号，执行约束指令，并根据指令的执行状态生成数字信号；执行设备单元，执行生产流程，并发出生产反馈信号；主控单元还用于接收数字信号或反馈信号确定信号发送和执行状况，所述主控单元包括控制器、决策模块和调度模块，所述控制器用于生成基础优先级关系和基础控制信号，还用于将控制信号发送到被控设备单元，本发明通过使用一个被控设备单元将原本无法连贯的生产设备集中为一条一体化生产线，有效提高了工业加工的生产效率，通过设定被控设备单元的作业优先级，可有效降低生产设备出现堵料的可能。

技术研发人员：惠维杰
受保护的技术使用者：无锡洲成科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16