CN116679651A - 一种工业生产设备智能控制*** - Google Patents

一种工业生产设备智能控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业生产设备智能控制***，包括信息采集单元、自适应处理单元、正常分析单元、生产控制单元、异常分析单元和信息输出单元，本发明涉及工业设备智能控制技术领域，解决了不能结合实际的生产情况来进行合理的调节的技术问题，本发明通过对不同设备进行分析，从而来筛选出合格设备和不合格设备，针对分类不来的不同设备进行分析，并结合分类后设备的产量来对设备进行合理的调节，一方面能够避免过大的生产量给员工造成负担，另一方面能够保证整体的生产利益，其次针对不合格设备进行原因分析，并生成对应的原因信息显示给操作人员，从而方便操作人员来进行合理的调节。

Description

一种工业生产设备智能控制***
技术领域
本发明涉及工业设备智能控制技术领域，具体为一种工业生产设备智能控制***。
背景技术
目前的工业设备现场控制***，通常由一个实时采集与监控模块以及HM I人机交互模块构成，实现设备根据预设的流程按照运行状态进行运转控制，并实现简单的人机交互功能。
根据申请号为CN201810262644.6的专利显示，该专利的***包括：RT模块、AI模块和APP模块；其中：RT模块通过接口与工业设备相连，获取工业设备的现场数据，并对现场数据进行处理，将处理结果数据传输至AI模块和APP模块；AI模块将接收到的处理结果数据进行智能分析，并将智能分析结果传输至与其连接的APP模块；APP模块包括具有多种功能的多个APP，并对分析结果进行判断控制，发送反馈信号至RT模块实现闭环控制策略，发送反馈信号至AI模块实现人工智能模型的参数调整，APP模块还包括用于数据发送的APP接口。本发明能够实现工业设备的数据的采集、监控和交互，以及基于数据的模型学习及优化和控制策略的实时更新响应。
部分现有的生产设备智能控制***在使用的时候，通过简单的监测来实现对生产设备的开关控制，不能根据生产情况来进行不同的控制，其次针对生产设备控制***在使用的过程中，一方面产量过大容易给员工造成负担，另一方面产量没有达到要求，给整体利益带来影响，进一步的不能结合实际的生产情况来进行合理的调节。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业生产设备智能控制***，解决了不能结合实际的生产情况来进行合理的调节的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工业生产设备智能控制***，包括：
信息采集单元，用于获取目标对象基础信息，目标对象包括：工业生产设备，基础信息包括：生产量，并将获取到的目标对象基础信息传输到自适应分析单元；
自适应分析单元，用于获取到传输的目标对象基础信息，并根据基础信息来对目标对象进行分析生成合格对象和不合格对象，同时将合格对象对应的基础信息传输到正常分析单元，不合格对象对应的基础信息传输到异常分析单元；
正常分析单元，用于获取到传输的合格对象基础信息，其中合格对象基础信息包括：目标对象标号和生产量，接着对合格对象基础信息进行分析，通过对目标对象对应的区域内生产效率计算得到该区域内的生产完成情况，其中生产完成情况包括：能够完成信号和不能够完成信号，并将能够完成信号传输到生产监测单元，将不能够完成信号传输到生产控制单元；
生产控制单元，用于获取到传输的不能够完成信号并对不能够完成信号进行分析，通过计算不同目标对象的生产效率来对目标对象进行筛选同时将筛选的目标对象标记为待调节对象，接着对待调节对象的工作功率和工作时长进行分析，并生成对应的功率调节信号和时长调节信号，同时将其传输到信息输出单元；
异常分析单元，用于获取到传输的不合格对象基础信息，其中不合格对象基础信息包括：工作时长t和工作功率GLi，并将不合格对象基础信息传输到原因分析单元；
原因分析单元，用于获取到传输的不合格对象基础信息，并对不合格对象基础信息进行分析，得到分析结果，其中分析结果包括：工作时长调整信息、工作功率调整信息和设备故障信息，并将分析结果传输到信息输出单元；
生产监测单元，用于获取到传输的能够完成信号，并对该区域进行实时监测同时生成监测信息，接着将监测信息传输到信息输出单元。
作为本发明的进一步方案：自适应分析单元具体的分析方式如下：
S1：获取到同区域内的所有工业生产设备并对其进行标号处理，后续使用目标对象来代替工业生产设备，且记作为i，i＝1、2、…、n，接着对应获取到目标对象的生产量并记作为CLi；
S2：接着将获取到的所有目标对象的生产量CLi与标准生产量BZ进行比较，此处需要说明的是：标准生产量的获取方式为设备上记录的标准参数，并根据标准参数计算得到标准生产量，并将CLi≥BZ的目标对象标记为合格对象，将CLi<BZ的目标对象标记为不合格对象。
作为本发明的进一步方案：正常分析单元生成生产完成情况的具体方式如下：
P1：获取到同区域内合格对象的生产总量记作为CL，接着对生产总量CL进行分析得到完成量和剩余量且分别记作为WC和SY，此处需要说明的是：完成量和剩余量分别以当前时间节点进行计算得到，接着对该区域内的完成量WC生产效率进行计算，具体的计算方式如下：
获取到该区域内的人数记作为R和工作时长T，此处需要说明的是：工作时长T的单位为小时，并将完成量WC、人数R和工作时长T代入公式：计算得到该区域的平均生产效率；
P2：接着获取到剩余工作时长Ts和平均生产效率XL，此处需要说明的是：剩余工作时长表示为标准工作时长下对应的剩余工作时长记作为Ts，若一天工作为9个小时，上午半天工作过了4个小时，则对应剩余工作时长为5个小时，并将计算得到的平均生产效率XL和剩余工作时长Ts代入公式：Q＝Ts×XL计算得到剩余时长完成量Q，且剩余时长完成量Q表示为：剩余时长Ts内以平均生产效率XL进行生产能够完成的任务量记作为Q；
P3：将计算得到的剩余时长完成量Q与剩余量SY进行比较，具体的比较方式如下：
P31：当Q≥SY时，***判定该区域内的生产量CL能够完成并生成能够完成信号，并将生成的能够完成信号传输到监测单元；
P32：当Q<SY时，***判断该区域内的生产量CS不能够完成并生成不能够完成信号，同时将不能够完成信号传输到生产控制单元。
作为本发明的进一步方案：生产控制单元具体的分析方式如下：
M1：获取到该区域目标对象的生产量CLi，同时获取到目标对象对应的工作时长记作为t i，接着根据获取到的目标对象生产量CLi和工作时长t i计算得到目标对象对应的生产效率Xi，且同理计算该区域所有目标对象的生产效率；
M2：接着获取到所有目标对象的标准生产效率Xb，并将计算得到的所有目标生产效率Xi与标准生产效率Xb进行比较筛选，同时筛选出Xi≥Xb的目标对象并将其标记为待调节对象；
M3：获取到所有的待调节对象和待调节对象的基础信息，其中基础信息包括：工作功率GL、工作时长t i、标准功率Gb和标准时长tb，接着分别对工作功率GL和工作时长t i进行分析，此处需要说明的是：工作功率GL表示的是该待调节对象生产时的工作功率，一开始可以由操作人员进行设定，具体的分析方式如下：
M31：当GL≥Gb时，***判定该待调节对象的功率需要进行调节，并生成功率调节信号，同时将其传输到信息输出单元；
M32：当t i≥tb时，***判定该待调节对象的工作时长需要进行调节，并生成时长调节信号，同时将其传输到信息输出单元。
作为本发明的进一步方案：原因分析单元生成分析结果的具体方式如下：
A1：将工作时长t i与标准工作时长tb进行比较、将工作功率GLi与标准工作功率Gb进行比较并生成对应的比较结果，具体的比较方式如下：
A11：当工作时长t i≤标准工作时长tb时，则生成对应的工作时长调整信息，反之则生成无需调整信号；
A12：当工作功率GLi≤标准工作功率Gb时，则生成对应的工作功率调整信息，反之则生成无需要调整信号；
A2：当生成无需调整信号时，***自动生成设备故障信息，并将其传输到信息输出单元。
作为本发明的进一步方案：生产监测单元生成监测信息的具体方式如下：
B1：获取到该区域内的剩余量SY，并对剩余量SY进行实时监测，将平均生产效率和剩余工作时长Ts代入公式计算得到剩余完成量Q，接着将实时剩余量SY与剩余完成量Q进行比较；
B2：当剩余完成量Q超过实时剩余量SY时，***判定能够完成并生成正常信号，反之当剩余完成量Q小于实时剩余量SY时，***判定不能够完成并生成异常信号；
B3：接着获取到生成的异常信号，并计算实时剩余量SY，同时计算实时效率并记作为XLs，接着将实时效率XLs与平均生产效率XL进行比较生成监测信息，此处需要说明的是：比较生成的结果在本申请中默认为实时生产效率XLs低于平均生产效率，并将监测信息传输到信息输出单元。
有益效果
本发明提供了一种工业生产设备智能控制***。与现有技术相比具备以下有益效果：
本发明通过对不同设备进行分析，从而来筛选出合格设备和不合格设备，针对分类不来的不同设备进行分析，并结合分类后设备的产量来对设备进行合理的调节，一方面能够避免过大的生产量给员工造成负担，另一方面能够保证整体的生产利益，其次针对不合格设备进行原因分析，并生成对应的原因信息显示给操作人员，从而方便操作人员来进行合理的调节。
附图说明
图1为本发明***框图；
图2为本发明方法判断图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，请参阅图1，本申请提供了一种工业生产设备智能控制***，包括：
信息采集单元，用于获取目标对象基础信息，目标对象包括：工业生产设备，基础信息包括：生产量，并将获取到的目标对象基础信息传输到自适应分析单元。
自适应分析单元，用于获取到传输的目标对象基础信息，并根据基础信息来对目标对象进行分析生成合格对象和不合格对象，同时将合格对象对应的基础信息传输到正常分析单元，不合格对象对应的基础信息传输到异常分析单元，具体的分析方式如下：
S1：获取到同区域内的所有工业生产设备并对其进行标号处理，后续使用目标对象来代替工业生产设备，且记作为i，i＝1、2、…、n，接着对应获取到目标对象的生产量并记作为CLi；
S2：接着将获取到的所有目标对象的生产量CLi与标准生产量BZ进行比较，此处需要说明的是：标准生产量的获取方式为设备上记录的标准参数，并根据标准参数计算得到标准生产量，并将CLi≥BZ的目标对象标记为合格对象，将CLi<BZ的目标对象标记为不合格对象。
正常分析单元，用于获取到传输的合格对象基础信息，其中合格对象基础信息包括：目标对象标号和生产量，接着对合格对象基础信息进行分析，通过对目标对象对应的区域内生产效率计算得到该区域内的生产完成情况，其中生产完成情况包括：能够完成信号和不能够完成信号，并将能够完成信号传输到生产监测单元，将不能够完成信号传输到生产控制单元，具体的生产完成情况分析方式如下：
P1：获取到同区域内合格对象的生产总量记作为CL，接着对生产总量CL进行分析得到完成量和剩余量且分别记作为WC和SY，此处需要说明的是：完成量和剩余量分别以当前时间节点进行计算得到，接着对该区域内的完成量WC生产效率进行计算，具体的计算方式如下：
获取到该区域内的人数记作为R和工作时长T，此处需要说明的是：工作时长T的单位为小时，并将完成量WC、人数R和工作时长T代入公式：计算得到该区域的平均生产效率；
P2：接着获取到剩余工作时长Ts和平均生产效率XL，此处需要说明的是：剩余工作时长表示为标准工作时长下对应的剩余工作时长记作为Ts，若一天工作为9个小时，上午半天工作过了4个小时，则对应剩余工作时长为5个小时，并将计算得到的平均生产效率XL和剩余工作时长Ts代入公式：Q＝Ts×XL计算得到剩余时长完成量Q，且剩余时长完成量Q表示为：剩余时长Ts内以平均生产效率XL进行生产能够完成的任务量记作为Q；
P3：将计算得到的剩余时长完成量Q与剩余量SY进行比较，具体的比较方式如下：
P31：当Q≥SY时，***判定该区域内的生产量CL能够完成并生成能够完成信号，并将生成的能够完成信号传输到监测单元；
P32：当Q<SY时，***判断该区域内的生产量CS不能够完成并生成不能够完成信号，同时将不能够完成信号传输到生产控制单元。
生产控制单元，用于获取到传输的不能够完成信号并对不能够完成信号进行分析，通过计算不同目标对象的生产效率来对目标对象进行筛选同时将筛选的目标对象标记为待调节对象，接着对待调节对象的工作功率和工作时长进行分析，并生成对应的功率调节信号和时长调节信号，同时将其传输到信息输出单元，具体的分析方式如下：
M1：获取到该区域目标对象的生产量CLi，同时获取到目标对象对应的工作时长记作为t i，接着根据获取到的目标对象生产量CLi和工作时长t i计算得到目标对象对应的生产效率Xi，且同理计算该区域所有目标对象的生产效率；
M2：接着获取到所有目标对象的标准生产效率Xb，并将计算得到的所有目标生产效率Xi与标准生产效率Xb进行比较筛选，同时筛选出Xi≥Xb的目标对象并将其标记为待调节对象，此处需要说明的是：不对Xi<Xb的目标对象进行筛选和分析；
M3：获取到所有的待调节对象和待调节对象的基础信息，其中基础信息包括：工作功率GL、工作时长t i、标准功率Gb和标准时长tb，接着分别对工作功率GL和工作时长t i进行分析，此处需要说明的是：工作功率GL表示的是该待调节对象生产时的工作功率，一开始可以由操作人员进行设定，具体的分析方式如下：
M31：当GL≥Gb时，***判定该待调节对象的功率需要进行调节，并生成功率调节信号，同时将其传输到信息输出单元；
M32：当t i≥tb时，***判定该待调节对象的工作时长需要进行调节，并生成时长调节信号，同时将其传输到信息输出单元。
结合实际应用场景进行分析，在本申请中只针对工作时认为设定的功率和工作时长进行分析，其它情况不进行分析。
信息输出单元，用于获取到传输的功率调节信号和时长调节信号，并通过显示设备传输给操作人员。
实施例二，作为本发明的实施例二与实施例一的区别之处在于，自适应分析单元将不合格对象基础信息传输到异常分析单元。
异常分析单元，用于获取到传输的不合格对象基础信息，其中不合格对象基础信息包括：工作时长t和工作功率GLi，并将不合格对象基础信息传输到原因分析单元。
原因分析单元，用于获取到传输的不合格对象基础信息，并对不合格对象基础信息进行分析，得到分析结果，其中分析结果包括：工作时长调整信息、工作功率调整信息和设备故障信息，并将分析结果传输到信息输出单元，具体的分析方式如下：
A1：将工作时长t i与标准工作时长tb进行比较、将工作功率GLi与标准工作功率Gb进行比较并生成对应的比较结果，具体的比较方式如下：
A11：当工作时长t i≤标准工作时长tb时，则生成对应的工作时长调整信息，反之则生成无需调整信号；
A12：当工作功率GLi≤标准工作功率Gb时，则生成对应的工作功率调整信息，反之则生成无需要调整信号；
A2：当生成无需调整信号时，***自动生成设备故障信息，并将其传输到信息输出单元。
结合实际应用场景进行分析，在本申请中如果工作时长和工作效率均没有出现问题的情况时，***会自动的默认为目标对象本身存在问题，此时则会生成对应的信号，后续操作人员根据生成的信号来对目标对象进行检查。
信息输出单元，用于获取到传输的分析结果，并通过显示设备将分析结果显示给操作人员。
实施例三，作为本发明的实施例三，与实施例一的区别之处在于，正常分析单元将生成的能够完成信号传输到生产监测单元。
生产监测单元，用于获取到传输的能够完成信号，并对该区域进行实时监测同时生成监测信息，接着将监测信息传输到信息输出单元，监测信息的具体生成方式如下：
B1：获取到该区域内的剩余量SY，并对剩余量SY进行实时监测，将平均生产效率和剩余工作时长Ts代入公式计算得到剩余完成量Q，接着将实时剩余量SY与剩余完成量Q进行比较；
B2：当剩余完成量Q超过实时剩余量SY时，***判定能够完成并生成正常信号，反之当剩余完成量Q小于实时剩余量SY时，***判定不能够完成并生成异常信号；
B3：接着获取到生成的异常信号，并计算实时剩余量SY，同时计算实时效率并记作为XLs，接着将实时效率XLs与平均生产效率XL进行比较生成监测信息，此处需要说明的是：比较生成的结果在本申请中默认为实时生产效率XLs低于平均生产效率，并将监测信息传输到信息输出单元。
信息输出单元，用于获取到传输的监测信息，并通过显示设备将监测信息显示给操作人员。
实施例四，作为本发明的实施例四重点在于将实施例一、实施例二和实施例三的实施过程结合实施。
上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，包括：
信息采集单元，用于获取目标对象基础信息，目标对象包括：工业生产设备，基础信息包括：生产量，并将获取到的目标对象基础信息传输到自适应分析单元；
自适应分析单元，用于获取到传输的目标对象基础信息，并根据基础信息来对目标对象进行分析生成合格对象和不合格对象，同时将合格对象对应的基础信息传输到正常分析单元，不合格对象对应的基础信息传输到异常分析单元；
正常分析单元，用于获取到传输的合格对象基础信息，其中合格对象基础信息包括：目标对象标号和生产量，接着对合格对象基础信息进行分析，通过对目标对象对应的区域内生产效率计算得到该区域内的生产完成情况，其中生产完成情况包括：能够完成信号和不能够完成信号，并将能够完成信号传输到生产监测单元，将不能够完成信号传输到生产控制单元；
生产控制单元，用于获取到传输的不能够完成信号并对不能够完成信号进行分析，通过计算不同目标对象的生产效率来对目标对象进行筛选同时将筛选的目标对象标记为待调节对象，接着对待调节对象的工作功率和工作时长进行分析，并生成对应的功率调节信号和时长调节信号，同时将其传输到信息输出单元；
异常分析单元，用于获取到传输的不合格对象基础信息，其中不合格对象基础信息包括：工作时长t和工作功率GLi，并将不合格对象基础信息传输到原因分析单元；
原因分析单元，用于获取到传输的不合格对象基础信息，并对不合格对象基础信息进行分析，得到分析结果，其中分析结果包括：工作时长调整信息、工作功率调整信息和设备故障信息，并将分析结果传输到信息输出单元；
生产监测单元，用于获取到传输的能够完成信号，并对该区域进行实时监测同时生成监测信息，接着将监测信息传输到信息输出单元。
2.根据权利要求1所述的一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，所述自适应分析单元具体的分析方式如下：
S1：获取到同区域内的所有工业生产设备并对其进行标号处理，且记作为i，i＝1、2、…、n，接着对应获取到目标对象的生产量并记作为CLi；
S2：接着将获取到的所有目标对象的生产量CLi与标准生产量BZ进行比较，并将CLi≥BZ的目标对象标记为合格对象，将CLi<BZ的目标对象标记为不合格对象。
3.根据权利要求1所述的一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，所述正常分析单元生成生产完成情况的具体方式如下：
P1：获取到同区域内合格对象的生产总量记作为CL，接着对生产总量CL进行分析得到完成量和剩余量且分别记作为WC和SY，接着对该区域内的完成量WC生产效率进行计算，具体的计算方式如下：
获取到该区域内的人数记作为R和工作时长T，并将完成量WC、人数R和工作时长T代入公式：计算得到该区域的平均生产效率；
P2：接着获取到剩余工作时长Ts和平均生产效率XL，并将计算得到的平均生产效率XL和剩余工作时长Ts代入公式：Q＝Ts×XL计算得到剩余时长完成量Q，且剩余时长完成量Q表示为：剩余时长Ts内以平均生产效率XL进行生产能够完成的任务量记作为Q。
4.根据权利要求3所述的一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，所述P3中剩余时长完成量Q与剩余量SY进行比较，具体的比较方式如下：
P31：当Q≥SY时，***判定该区域内的生产量CL能够完成并生成能够完成信号，并将生成的能够完成信号传输到监测单元；
P32：当Q<SY时，***判断该区域内的生产量CS不能够完成并生成不能够完成信号，同时将不能够完成信号传输到生产控制单元。
5.根据权利要求1所述的一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，所述生产控制单元具体的分析方式如下：
M1：获取到该区域目标对象的生产量CLi，同时获取到目标对象对应的工作时长记作为ti，接着根据获取到的目标对象生产量CLi和工作时长ti计算得到目标对象对应的生产效率Xi，且同理计算该区域所有目标对象的生产效率；
M2：接着获取到所有目标对象的标准生产效率Xb，并将计算得到的所有目标生产效率Xi与标准生产效率Xb进行比较筛选，同时筛选出Xi≥Xb的目标对象并将其标记为待调节对象；
M3：获取到所有的待调节对象和待调节对象的基础信息，其中基础信息包括：工作功率GL、工作时长ti、标准功率Gb和标准时长tb，接着分别对工作功率GL和工作时长ti进行分析，具体的分析方式如下：
M31：当GL≥Gb时，***判定该待调节对象的功率需要进行调节，并生成功率调节信号，同时将其传输到信息输出单元；
M32：当ti≥tb时，***判定该待调节对象的工作时长需要进行调节，并生成时长调节信号，同时将其传输到信息输出单元。
6.根据权利要求1所述的一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，所述原因分析单元生成分析结果的具体方式如下：
A1：将工作时长ti与标准工作时长tb进行比较、将工作功率GLi与标准工作功率Gb进行比较并生成对应的比较结果，具体的比较方式如下：
A11：当工作时长ti≤标准工作时长tb时，则生成对应的工作时长调整信息，反之则生成无需调整信号；
A12：当工作功率GLi≤标准工作功率Gb时，则生成对应的工作功率调整信息，反之则生成无需要调整信号；
A2：当生成无需调整信号时，***自动生成设备故障信息，并将其传输到信息输出单元。
7.根据权利要求1所述的一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，所述生产监测单元生成监测信息的具体方式如下：
B1：获取到该区域内的剩余量SY，并对剩余量SY进行实时监测，将平均生产效率和剩余工作时长Ts代入公式计算得到剩余完成量Q，接着将实时剩余量SY与剩余完成量Q进行比较；
B2：当剩余完成量Q超过实时剩余量SY时，***判定能够完成并生成正常信号，反之当剩余完成量Q小于实时剩余量SY时，***判定不能够完成并生成异常信号；
B3：接着获取到生成的异常信号，并计算实时剩余量SY，同时计算实时效率并记作为XLs，接着将实时效率XLs与平均生产效率XL进行比较生成监测信息，并将监测信息传输到信息输出单元。
8.根据权利要求1所述的一种工业生产设备智能控制***，其特征在于，所述信息输出单元，用于获取到传输的功率调节信号、时长调节信号、分析结果和监测信息，并将其通过显示设备传输给操作人员。
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