CN117555309A - 多路开关控制优化方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了多路开关控制优化方法及***，涉及生产设备控制技术领域，包括：获得目标生产车间的生产设备构成信息；获得多条生产线；进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序；对M个生产设备预配置M个独立继电器；根据多组设备关联次序和M个独立继电器，生成多组继电器运行编码序列；接收实时生产需求，在多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列；根据目标继电器编码序列对M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线。本发明解决了现有技术进行多生产设备控制人工干预较多，无法实现生产线多台设备的启动自动化管理，导致生产***的灵活性和生产效率低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及生产设备控制技术领域，具体涉及多路开关控制优化方法及***。
背景技术
当前基于CPLD和继电器进行多生产设备控制，实质是将CPLD作为一个集成的功能模块进行生产设备运行控制的集中化管理，但是生产设备运行控制的实质还是依赖于人工，需要人工干预和调度，这使得缺乏自动化的生产线多台设备的启动和控制管理，并且对实时生产需求的响应相对较为困难，无法快速适应市场的变化，导致生产效率较低、生产灵活性较差。
发明内容
本申请通过提供了多路开关控制优化方法及***，旨在解决现有技术进行多生产设备控制人工干预较多，无法实现对生产线多台设备的启动自动化管理，导致生产***的灵活性和生产效率低的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了多路开关控制优化方法及***。
本申请公开的第一个方面，提供了多路开关控制优化方法，所述方法包括：交互获得目标生产车间的生产设备构成信息，其中，所述生产设备构成信息包括M个生产设备，M为正整数；交互获得所述目标生产车间的多条生产线，其中，所述多条生产线采用多个生产产品标识，且每条生产线包括K个生产设备，K为小于等于M的正整数；基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序；对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码；根据所述多组设备关联次序和所述M个独立继电器，生成多组继电器运行编码序列；接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列；根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线。
本申请公开的另一个方面，提供了多路开关控制优化***，所述***用于上述方法，所述***包括：构成信息获取模块，所述构成信息获取模块用于交互获得目标生产车间的生产设备构成信息，其中，所述生产设备构成信息包括M个生产设备，M为正整数；生产线获取模块，所述生产线获取模块用于交互获得所述目标生产车间的多条生产线，其中，所述多条生产线采用多个生产产品标识，且每条生产线包括K个生产设备，K为小于等于M的正整数；关联次序调用模块，所述关联次序调用模块用于基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序；继电器配置模块，所述继电器配置模块用于对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码；多组序列生成模块，所述多组序列生成模块用于根据所述多组设备关联次序和所述M个独立继电器，生成多组继电器运行编码序列；目标序列调用模块，所述目标序列调用模块用于接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列；开关控制优化模块，所述开关控制优化模块用于根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过基于多条生产线的关联次序调用和继电器运行编码序列的生成，能够优化设备的启动和运行次序，最大程度地减少生产停滞时间，提高设备利用率；通过接收用户端发送的实时生产需求，并映射调用目标继电器编码序列，实现了对实时生产需求的灵活响应，使生产***更加适应性强，可应对不断变化的市场需求；通过目标继电器编码序列进行开关控制优化，实现了对生产设备的精细化管理，减少了资源浪费，提高了生产效益。综合而言，该多路开关控制优化方法通过综合考虑设备关联次序、实时需求、设备稳定性等因素，优化了生产车间的开关控制流程，从而提高了生产效率、资源利用率，使生产***更加灵活和可靠。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供了多路开关控制优化方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供了多路开关控制优化***结构示意图。
附图标记说明：构成信息获取模块10，生产线获取模块20，关联次序调用模块30，继电器配置模块40，多组序列生成模块50，目标序列调用模块60，开关控制优化模块70。
具体实施方式
本申请实施例通过提供多路开关控制优化方法，解决了现有技术进行多生产设备控制人工干预较多，无法实现对生产线多台设备的启动自动化管理，导致生产***的灵活性和生产效率低的技术问题。
在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了多路开关控制优化方法，所述方法包括：
交互获得目标生产车间的生产设备构成信息，其中，所述生产设备构成信息包括M个生产设备，M为正整数；
通过图形用户界面与用户或者相关管理人员进行交互，获取关于目标生产车间的信息需求，确认目标生产车间，确定需要进行优化和控制的范围，包括车间的名称、位置、生产规模等信息。通过连接到目标生产车间的设备管理***、生产计划***或者其他相关数据库，获取生产设备的构成信息，包括设备名称、型号、技术参数、生产能力等。从得到的设备构成信息中选择M个生产设备，其中M是一个正整数，代表了***将要优化和控制的生产设备数量，M可以基于设备的重要性、生产能力、技术水平等因素确定。
交互获得所述目标生产车间的多条生产线，其中，所述多条生产线采用多个生产产品标识，且每条生产线包括K个生产设备，K为小于等于M的正整数；
通过连接到生产线管理***或相关数据库，获取目标生产车间的多条生产线信息，每条生产线都具有一个独特的标识符，这可以是产品型号、批次号或其他标识方式，以确保***可以识别不同的产品。对于每条生产线，获取其中包含的生产设备数量，这个数量用K表示，且K是小于等于前述步骤中确定的M的正整数，以此确保每条生产线都有足够的设备来完成生产任务。
基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序；
进一步而言，基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序，之前，还包括：
基于所述多条生产线调用获得第一生产线，其中，所述第一生产线包括K个生产设备；
交互历史生产日志，并基于所述第一生产线的第一生产产品标识生成检索指令，遍历所述历史生产日志，获得第一生产日志，其中，所述第一生产日志包括多组设备激活时长信息；
基于所述K个生产设备对所述多组设备激活时长信息进行数据拆解，获得K组设备激活时长-设备使用时长；
预构建激活时长预测器，并将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长；
所述K个设备激活预测时长构成第一激活时长预测组；
以此类推，获得所述多条生产线的多个激活时长预测组。
从得到的多条生产线中，随机选择一条生产线作为目标，作为第一生产线，该生产线包括K个生产设备。
过连接到生产数据存储***、数据库等，调用历史生产日志。从第一生产线中获取第一生产产品的标识，这可以是产品型号、批次号或其他唯一的标识符。基于获取到的第一生产产品标识，生成检索指令，该指令用于在历史生产日志中查找包含第一生产产品信息的记录。
使用生成的检索指令遍历历史生产日志，以寻找包含第一生产产品信息的记录。一旦找到包含第一生产产品信息的记录，将该记录作为第一生产日志存储，该日志包括了多组设备激活时长信息，即各个设备在生产第一产品时的激活时长记录。
使用获取的第一生产日志中的多组设备激活时长信息，对每个设备的激活时长信息进行解析，以分别获得每个设备的激活时长和使用时长，对多组设备激活时长信息进行数据拆解，将拆解得到的数据组织成K组设备激活时长-设备使用时长，每一组包括一个设备的激活时长和使用时长，这些信息可以按时间顺序排列。
基于拉格朗日公式，构建并训练一个激活时长预测器，使其能够根据历史数据预测设备的激活时长，将获得的K组设备激活时长-设备使用时长信息同步至预构建的激活时长预测器，利用已经训练好的激活时长预测器，对每个设备进行激活时长的预测，获得K个设备激活预测时长，这些预测时长表示在未来的生产过程中，每个设备预计的激活时长。
将获得的K个设备激活预测时长组成第一激活时长预测组，这个预测组包括了第一生产线上每个设备的激活预测时长。以此类推，在多条生产线上执行相同的步骤，针对每一条生产线，将相应的K个设备激活预测时长组成一个激活时长预测组，这样就获得了多个激活时长预测组，每个组对应于一条生产线。
进一步而言，预构建激活时长预测器，并将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长，还包括：
预构建激活时限计算函数，所述激活时限计算函数如下：
其中，为设备激活预测时长，/>至/>是多个前一使用周期的设备使用时长，/>至是多个设备激活时长；
基于所述激活时限计算函数构建激活时长分析层，并对所述激活时长分析层适配原始数据输入层和分析结果输出层，完成所述激活时长预测器的构建；
将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长；
根据所述第一生产线进行生产工艺流程调用，获得第一设备工艺流程；
根据所述K个设备激活预测时长对所述第一设备工艺流程进行设备激活顺序优化，获得第一组设备关联次序；
以此类推，基于所述多条生产线进行生产工艺流程调用，获得多个设备工艺流程，并根据所述多个激活时长预测组对所述多个设备工艺流程进行设备激活顺序优化，获得所述多组设备关联次序。
该激活时限计算函数采用了拉格朗日插值的形式，用于计算设备的激活时限，拉格朗日插值是一种用于估算函数在一系列点上的值的方法，在这个实施例中，插值被用于估算设备的激活时限，基于多个前一使用周期的设备使用时长。具体的，L为设备激活预测时长，表示设备在当前生产周期内预计的激活时长；t为当前使用周期的设备使用时长，至/>为多个前一使用周期的设备使用时长，这些时长用于计算拉格朗日插值的权重，每个/>对应一个前一使用周期的设备使用时长；/>至/>为多个设备激活时长，表示在前一使用周期内，设备实际激活所花费的时间。
这个函数的主要目的是根据前一周期的设备使用时长，通过拉格朗日插值，估算当前周期设备的激活时限，拉格朗日插值的权重由前一周期的设备使用时长决定，每一项对应一个前一周期的数据点，这种计算方法可以考虑到前一次使用的历史情况，更好地适应设备激活时限的变化。
使用前述激活时限计算函数来构建激活时长分析层，该层的目的是通过历史数据和计算函数来分析和预测设备的激活时长，将原始数据输入层与激活时长分析层适配，即，将历史生产数据，包括设备使用时长、激活时长等，输入到激活时长分析层中，以便进行分析和训练，将激活时长分析层与分析结果输出层适配，将预测得到的设备激活时长结果从激活时长分析层输出，以供后续使用。激活时长分析层、原始数据输入层和分析结果输出层，完成激活时长预测器的构建，这个预测器能够根据历史数据和计算函数，对设备激活时长进行预测和分析。
将获取到的K组设备激活时长-设备使用时长同步至激活时长预测器，利用已经训练好的激活时长预测器，对每个设备进行激活时长的预测，获得K个设备激活预测时长。
根据第一生产线的信息，调用相应的生产工艺流程，从生产工艺流程中提取与第一设备相关的信息，即第一设备工艺流程。
根据获取到的K个设备激活预测时长，对第一设备工艺流程进行调整，包括优化设备的激活顺序，使得设备的激活时刻更加符合预测的激活时长，从而提高生产效率，根据调整后的第一设备工艺流程，获得了经过设备激活顺序优化后的第一组设备关联次序，这个次序指明了在第一生产线上每个设备应该何时激活，以最大程度地符合激活预测时长。
与第一组设备关联次序类似，获取所有多条生产线的信息，对每条生产线分别进行生产工艺流程的调用，在已知设备在工艺流程中运行先后次序的基础上，根据设备稳态运行的激活时长进行设备运行启动次序的确定，以确保设备的激活时刻更加符合预测的激活时长，提高整体生产效率。
对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码；
预配置一个生产控制CPLD（Complex Programmable Logic Device，一种可编程逻辑设备，用于控制和协调各个独立继电器的操作），该CPLD包括通信接口、输入引脚和M个输出引脚。
为每个生产设备预配置一个独立的继电器，这些继电器的数量与M个生产设备相同，每个继电器具有一个唯一的继电器编码，用于标识和区分不同的继电器。将M个输出引脚连接到相应的M个独立继电器的控制端，确保每个继电器都可以通过CPLD进行控制。
根据多个生产线和多组继电器运行编码序列的关联映射，采用多个生产产品标识进行多组继电器运行编码序列的标识处理，将标识处理后的多组继电器运行编码序列同步至外部存储器，以便后续步骤可以访问和使用这些信息。
通过该步骤，***为每个生产设备配置了一个独立的继电器，并预先设定了相应的继电器编码，为后续步骤中的继电器控制提供了基础。
进一步而言，对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码，还包括：
预配置生产控制CPLD，其中，所述生产控制CPLD包括通信接口、输入引脚和M个输出引脚；
将所述M个输出引脚连接到所述M个独立继电器的控制端，其中，所述M个输出引脚配置有M个计时器模块；
预配置外部存储器，其中，所述外部存储器与所述通信接口连接，且所述通信接口基于所述输入引脚连接至所述生产控制CPLD；
根据所述多个生产线和所述多组继电器运行编码序列的关联映射，采用所述多个生产产品标识进行所述多组继电器运行编码序列的标识处理，并将标识处理后的所述多组继电器运行编码序列同步至所述外部存储器。
选择适当类型的可编程逻辑器件（CPLD）以满足***需求，包括根据生产车间的特定要求选择具有足够输入输出引脚、通信接口等特性的CPLD。在CPLD中预配置通信接口，如RS422通信接口，RS422通信接口通常用于在工业环境中进行可靠的远距离通信。配置CPLD的输入引脚，以便接收来自生产车间的各种输入信号，包括生产设备状态、传感器反馈等信息。配置CPLD的M个输出引脚，以便控制生产车间中的多路开关，每个输出引脚可与一个独立的继电器相连接，用于控制特定的生产设备。
将生产控制CPLD中的M个输出引脚分别连接到M个独立继电器的控制端，这些独立继电器对应生产车间中的M个生产设备，通过CPLD的输出引脚，实现对每个设备的控制。配置每个输出引脚上的计时器模块，计时器模块用于测量设备的激活时长，可以通过计时器来控制继电器的操作时间，确保设备在指定的时间内启动或关闭。
将每个独立继电器的控制端与相应设备的控制端连接，这确保了CPLD通过继电器控制信号实现对生产设备的开关控制；配置外部计时器模块，以确保对设备激活时长的准确测量和控制，这涉及设置计时器的时钟频率、计时范围等参数。完成对M个输出引脚的配置，包括连接到继电器和配置计时器模块，使其准备好接收CPLD的控制信号并实现对生产设备的开关控制。
选择适当类型的外部存储器以满足***需求，包括非易失性存储器，如闪存，或其他类型的存储器，具体取决于***的数据存储和读取要求。预配置外部存储器，使其与生产控制CPLD的通信接口相连接，这确保了CPLD可以与外部存储器进行数据交换，包括读取历史生产日志、存储配置信息等。
将通信接口通过输入引脚连接到生产控制CPLD，配置通信接口的数据通信协议，以确保CPLD与外部存储器之间的信息交换是准确可靠的，完成对外部存储器的预配置，使其能够与CPLD进行通信，以实现对历史生产日志等信息的读取和存储。
将多个生产线和多组继电器运行编码序列进行关联映射，包括确定每个继电器运行编码与具体生产线和产品标识的对应关系。利用多个生产产品标识对多组继电器运行编码序列进行标识处理，包括为每个继电器运行编码关联相应的生产产品标识，以便后续的操作中可以根据产品标识识别和区分不同的生产情境。将经过标识处理后的多组继电器运行编码序列同步至外部存储器，确保外部存储器中保存了与生产车间相关的继电器运行编码信息，以便在生产控制操作中进行参考和分析，这为后续的生产需求映射和设备激活优化提供了准备。
根据所述多组设备关联次序和所述M个独立继电器，生成多组继电器运行编码序列；
利用获得的多组设备关联次序，整理成***可以理解和操作的数据结构。这可以是一个矩阵、列表等形式，其中包含了设备之间的关联次序信息。为每个生产设备对应的独立继电器分配继电器编码，这个编码可以是数字或其他标识符，用于在编码序列中标识特定的继电器。根据设备关联次序和继电器编码，生成多组继电器运行编码序列，这些编码序列反映了设备激活和操作的顺序，以及与之相关的继电器编码，在后续步骤中用于映射实时生产需求，实现对目标继电器的精确控制。
接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列；
通过通信接口或其他方式接收用户端发送的实时生产需求，包括用户对于生产数量、生产速率、产品类型等方面的需求。利用接收到的实时生产需求，根据多组继电器运行编码序列进行映射调用，即，将实时生产需求映射到相应的设备激活和继电器运行的编码序列中，以确定哪些继电器需要被激活，以满足实时需求。映射调用成功后，获得目标继电器编码序列，这个序列表示在当前实时生产需求下，需要激活的继电器的顺序。
进一步而言，接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列，还包括：
所述外部存储器接收所述实时生产需求；
对所述实时生产需求进行产品分析，获得目标生产产品；
采用所述目标生产产品遍历所述多个生产产品标识，获得目标继电器编码序列。
外部存储器通过其通信接口接收实时生产需求，包括生产车间当前需要生产的产品、数量、优先级等信息。
从接收到的实时生产需求中提取产品相关的信息，包括所需生产的产品类型、规格、数量等。对实时生产需求中提取的信息进行分析，以确定目标生产产品，例如，与已知的产品数据库或生产计划进行比对，以确保所需产品信息是有效和可执行的。根据产品分析的结果，确定实际需要生产的目标产品，这个目标产品可以是一个具体的产品型号、规格或其他特定要求。
采用获得的目标生产产品，遍历多个生产产品标识，这些标识与预先配置的继电器运行编码序列相关联，每个生产产品标识对应一个继电器编码序列。在遍历的过程中，匹配目标生产产品信息与生产产品标识，以找到与目标生产产品相关联的生产产品标识，当找到与目标生产产品匹配的生产产品标识，从预先配置的继电器运行编码序列中获取相应的目标继电器编码序列。
根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线。
根据目标继电器编码序列，控制生产控制CPLD中的内部逻辑电路，将继电器编码映射至多个目标输出引脚和多个目标计时器模块。基于目标继电器编码序列，对M个生产设备进行设备激活顺序优化，包括将设备激活时序调整为最优的顺序，以满足实时生产需求。通过对M个生产设备的开关控制优化，生成目标生产线，这个目标生产线的配置和操作已经根据实时需求和设备激活优化进行了调整，以最大程度地提高生产效率。
通过以上步骤，***成功地根据用户端的实时生产需求，以及之前生成的多组继电器运行编码序列，对M个生产设备进行开关控制优化，最终生成了目标生产线，以满足实时的生产需求并提高生产效率。
进一步而言，根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线，还包括：
基于所述目标继电器编码序列进行生产设备拆解，获得多组继电器编码-设备激活节点；
所述外部存储器基于所述通信接口将所述多组继电器编码-设备激活节点同步至所述生产控制CPLD；
基于所述生产控制CPLD中的内部逻辑电路将所述多组继电器编码-设备激活节点映射至多个目标输出引脚和多个目标计时器模块；
基于所述多个目标计时器模块控制所述多个目标输出引脚进行多个目标继电器的通断控制。
从获得的目标继电器编码序列中提取需要进行控制优化的继电器编码，对每个目标继电器编码进行解析，以确定它们分别对应于生产车间中的哪些生产设备，解析可以基于预先建立的映射关系，将每个继电器编码映射到相应的生产设备。对于每个继电器编码，确定与之关联的设备激活节点，包括设备的标识符、位置等，以便***确定哪个设备对应于给定的继电器编码。将上述信息组合，形成多组继电器编码-设备激活节点，每组包含一个继电器编码和相应的设备激活节点信息。
外部存储器读取之前得到的多组继电器编码-设备激活节点的信息，通过通信接口，将对应数据传输至生产控制CPLD。
在生产控制CPLD中，其内部逻辑电路使用之前同步的多组继电器编码-设备激活节点信息，根据这些信息，逻辑电路将每个继电器编码映射到相应的目标输出引脚和目标计时器模块。逻辑电路配置目标输出引脚，以实现对继电器的通断控制，包括配置引脚的状态，以使其与相应设备的激活状态相匹配；配置目标计时器模块，以实现对设备激活时长的计时控制，包括设定计时器的起始时间、计时间隔等参数。
启动配置好的多个目标计时器模块，每个计时器模块与一个继电器关联，并负责控制相应设备的激活时长，目标计时器模块开始计时，按照预先设定的计时参数，当计时器达到设定的激活时长时，触发相应的目标输出引脚，这导致与该继电器关联的输出引脚切换状态，从而实现继电器的通断控制，根据目标输出引脚的状态变化，更新相应继电器的状态，例如，如果输出引脚变为激活状态，表示相应的继电器闭合，设备激活。
进一步而言，还包括：
预设开关响应监测窗口，并基于所述开关响应监测窗口进行所述M个生产设备的开关响应时长监测，获得M组开关响应时长信息；
预构建响应稳定性函数，所述响应稳定性函数如下：
其中，R为设备稳定性指数，为单次设备响应时长权值，/>为单次设备响应时长；
将所述M组开关响应时长信息逐一代入所述响应稳定性函数，获得M个设备稳定性指数；
预设设备保养阈值，采用所述设备保养阈值遍历所述M个设备稳定性指数获得待保养设备；
对所述待保养设备进行故障前保养运维。
预设一个开关响应监测窗口，该监测窗口是一个时间段，用于记录生产设备的开关响应情况，窗口的大小可以由***的设计要求、生产车间的特性等因素决定。在预设的监测窗口内，通过传感器、设备接口等对所述M个生产设备的开关状态进行实时监测。当生产设备的开关状态发生变化时，例如，从关闭到打开，或从打开到关闭，在监测窗口内记录相应的时间戳和状态信息。
基于记录的开关状态变化，计算每个生产设备在监测窗口内的开关响应时长，开关响应时长是指设备从一个状态变为另一个状态所经历的时间。对每个生产设备计算得到的开关响应时长形成M组信息，每组信息包括相应设备在监测窗口内的开关响应时长。
对于所述响应稳定性函数，每个设备响应时长在计算中被赋予一个权值/>，权值表示了对应响应时长的相对重要性，这些权值可以基于先验知识、历史数据分析等因素来确定。
其中，单次设备响应时长指的是生产设备在一个开关周期内的响应时长，这是开关状态由关闭到打开或由打开到关闭所经历的时间；/>表示对所有设备响应时长/>的加权和，其中i是从1到n的设备索引，这个和用于考虑所有设备的响应时长对整体稳定性的贡献；通过余弦函数的运算，将加权和映射到/>的范围内，这样设计是因为余弦函数在 />范围内是单调递减的，从而设备响应时长的增加会导致稳定性指数的减小。
通过这个函数，***可以综合考虑各个设备的响应时长，通过权值调整各个响应时长的贡献，得到一个综合的设备稳定性指数R，这个指数越接近1，表示设备的稳定性越好。
将获得的M组开关响应时长信息逐一代入所述响应稳定性函数，对于每组开关响应时长信息，代入函数中进行计算，得到每个设备的稳定性指数 ，根据代入不同的开关响应时长信息，计算得到M个设备的稳定性指数，这些指数反映了各个设备在考虑其开关响应时长的情况下的稳定性水平。
预先设定一个设备保养阈值，这个阈值可以基于设备的历史数据、制造商建议、运维经验等因素来确定。对于每个设备稳定性指数进行遍历，对于每个设备，判断其稳定性指数 是否低于设备保养阈值，如果小于，则认为该设备需要保养，将需要保养的设备加入待保养设备列表，这些列表中的设备在当前的稳定性评估下被认为需要进行保养。
从获得的待保养设备列表中获取需要进行保养的设备信息，针对每个待保养设备，执行故障前保养运维，故障前保养是指在设备发生实际故障之前，根据稳定性指数低、可能存在潜在问题的设备进行预防性的保养措施，以防止设备在生产过程中发生故障。例如，对设备进行定期的检查和清理，确保设备表面和内部没有灰尘、杂物等；根据设备制造商的建议或历史数据，更换可能磨损的零部件，以延长设备寿命；对设备的移动部件进行润滑，确保其正常运转等。通过进行故障前保养运维，可以降低设备发生故障的风险，提高设备的稳定性和可靠性，从而确保生产过程的顺利进行。
综上所述，本申请实施例所提供的多路开关控制优化方法及***具有如下技术效果：
1.通过基于多条生产线的关联次序调用和继电器运行编码序列的生成，能够优化设备的启动和运行次序，最大程度地减少生产停滞时间，提高设备利用率；
2.通过接收用户端发送的实时生产需求，并映射调用目标继电器编码序列，实现了对实时生产需求的灵活响应，使生产***更加适应性强，可应对不断变化的市场需求；
3.通过目标继电器编码序列进行开关控制优化，实现了对生产设备的精细化管理，减少了资源浪费，提高了生产效益。
综合而言，该多路开关控制优化方法通过综合考虑设备关联次序、实时需求、设备稳定性等因素，优化了生产车间的开关控制流程，从而提高了生产效率、资源利用率，使生产***更加灵活和可靠。
实施例二
基于与前述实施例中多路开关控制优化方法相同的发明构思，如图2所示，本申请提供了多路开关控制优化***，所述***包括：
构成信息获取模块10，所述构成信息获取模块10用于交互获得目标生产车间的生产设备构成信息，其中，所述生产设备构成信息包括M个生产设备，M为正整数；
生产线获取模块20，所述生产线获取模块20用于交互获得所述目标生产车间的多条生产线，其中，所述多条生产线采用多个生产产品标识，且每条生产线包括K个生产设备，K为小于等于M的正整数；
关联次序调用模块30，所述关联次序调用模块30用于基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序；
继电器配置模块40，所述继电器配置模块40用于对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码；
多组序列生成模块50，所述多组序列生成模块50用于根据所述多组设备关联次序和所述M个独立继电器，生成多组继电器运行编码序列；
目标序列调用模块60，所述目标序列调用模块60用于接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列；
开关控制优化模块70，所述开关控制优化模块70用于根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线。
进一步而言，所述***还包括激活时长预测组获取模块，以执行如下操作步骤：
基于所述多条生产线调用获得第一生产线，其中，所述第一生产线包括K个生产设备；
交互历史生产日志，并基于所述第一生产线的第一生产产品标识生成检索指令，遍历所述历史生产日志，获得第一生产日志，其中，所述第一生产日志包括多组设备激活时长信息；
基于所述K个生产设备对所述多组设备激活时长信息进行数据拆解，获得K组设备激活时长-设备使用时长；
预构建激活时长预测器，并将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长；
所述K个设备激活预测时长构成第一激活时长预测组；
以此类推，获得所述多条生产线的多个激活时长预测组。
进一步而言，所述***还包括设备关联次序获取模块，以执行如下操作步骤：
预构建激活时限计算函数，所述激活时限计算函数如下：
其中，为设备激活预测时长，/>至/>是多个前一使用周期的设备使用时长，/>至是多个设备激活时长；
基于所述激活时限计算函数构建激活时长分析层，并对所述激活时长分析层适配原始数据输入层和分析结果输出层，完成所述激活时长预测器的构建；
将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长；
根据所述第一生产线进行生产工艺流程调用，获得第一设备工艺流程；
根据所述K个设备激活预测时长对所述第一设备工艺流程进行设备激活顺序优化，获得第一组设备关联次序；
以此类推，基于所述多条生产线进行生产工艺流程调用，获得多个设备工艺流程，并根据所述多个激活时长预测组对所述多个设备工艺流程进行设备激活顺序优化，获得所述多组设备关联次序。
进一步而言，所述***还包括运行编码序列同步模块，以执行如下操作步骤：
预配置生产控制CPLD，其中，所述生产控制CPLD包括通信接口、输入引脚和M个输出引脚；
将所述M个输出引脚连接到所述M个独立继电器的控制端，其中，所述M个输出引脚配置有M个计时器模块；
预配置外部存储器，其中，所述外部存储器与所述通信接口连接，且所述通信接口基于所述输入引脚连接至所述生产控制CPLD；
根据所述多个生产线和所述多组继电器运行编码序列的关联映射，采用所述多个生产产品标识进行所述多组继电器运行编码序列的标识处理，并将标识处理后的所述多组继电器运行编码序列同步至所述外部存储器。
进一步而言，所述***还包括目标编码序列获取模块，以执行如下操作步骤：
所述外部存储器接收所述实时生产需求；
对所述实时生产需求进行产品分析，获得目标生产产品；
采用所述目标生产产品遍历所述多个生产产品标识，获得目标继电器编码序列。
进一步而言，所述***还包括通断控制模块，以执行如下操作步骤：
基于所述目标继电器编码序列进行生产设备拆解，获得多组继电器编码-设备激活节点；
所述外部存储器基于所述通信接口将所述多组继电器编码-设备激活节点同步至所述生产控制CPLD；
基于所述生产控制CPLD中的内部逻辑电路将所述多组继电器编码-设备激活节点映射至多个目标输出引脚和多个目标计时器模块；
基于所述多个目标计时器模块控制所述多个目标输出引脚进行多个目标继电器的通断控制。
进一步而言，所述***还包括保养运维模块，以执行如下操作步骤：
预设开关响应监测窗口，并基于所述开关响应监测窗口进行所述M个生产设备的开关响应时长监测，获得M组开关响应时长信息；
预构建响应稳定性函数，所述响应稳定性函数如下：
其中，R为设备稳定性指数，为单次设备响应时长权值，/>为单次设备响应时长；
将所述M组开关响应时长信息逐一代入所述响应稳定性函数，获得M个设备稳定性指数；
预设设备保养阈值，采用所述设备保养阈值遍历所述M个设备稳定性指数获得待保养设备；
对所述待保养设备进行故障前保养运维。
本说明书通过前述对多路开关控制优化方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚得知道本实施例中的多路开关控制优化***，对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.多路开关控制优化方法，其特征在于，所述方法包括：
交互获得目标生产车间的生产设备构成信息，其中，所述生产设备构成信息包括M个生产设备，M为正整数；
交互获得所述目标生产车间的多条生产线，其中，所述多条生产线采用多个生产产品标识，且每条生产线包括K个生产设备，K为小于等于M的正整数；
基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序；
对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码；
根据所述多组设备关联次序和所述M个独立继电器，生成多组继电器运行编码序列；
接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列；
根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序，之前，所述方法还包括：
基于所述多条生产线调用获得第一生产线，其中，所述第一生产线包括K个生产设备；
交互历史生产日志，并基于所述第一生产线的第一生产产品标识生成检索指令，遍历所述历史生产日志，获得第一生产日志，其中，所述第一生产日志包括多组设备激活时长信息；
基于所述K个生产设备对所述多组设备激活时长信息进行数据拆解，获得K组设备激活时长-设备使用时长；
预构建激活时长预测器，并将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长；
所述K个设备激活预测时长构成第一激活时长预测组；
以此类推，获得所述多条生产线的多个激活时长预测组。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，预构建激活时长预测器，并将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长，所述方法还包括：
预构建激活时限计算函数，所述激活时限计算函数如下：
其中，为设备激活预测时长，/>至/>是多个前一使用周期的设备使用时长，/>至/>是多个设备激活时长；
基于所述激活时限计算函数构建激活时长分析层，并对所述激活时长分析层适配原始数据输入层和分析结果输出层，完成所述激活时长预测器的构建；
将所述K组设备激活时长-设备使用时长同步至所述激活时长预测器，获得K个设备激活预测时长；
根据所述第一生产线进行生产工艺流程调用，获得第一设备工艺流程；
根据所述K个设备激活预测时长对所述第一设备工艺流程进行设备激活顺序优化，获得第一组设备关联次序；
以此类推，基于所述多条生产线进行生产工艺流程调用，获得多个设备工艺流程，并根据所述多个激活时长预测组对所述多个设备工艺流程进行设备激活顺序优化，获得所述多组设备关联次序。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码，所述方法还包括：
预配置生产控制CPLD，其中，所述生产控制CPLD包括通信接口、输入引脚和M个输出引脚；
将所述M个输出引脚连接到所述M个独立继电器的控制端，其中，所述M个输出引脚配置有M个计时器模块；
预配置外部存储器，其中，所述外部存储器与所述通信接口连接，且所述通信接口基于所述输入引脚连接至所述生产控制CPLD；
根据所述多个生产线和所述多组继电器运行编码序列的关联映射，采用所述多个生产产品标识进行所述多组继电器运行编码序列的标识处理，并将标识处理后的所述多组继电器运行编码序列同步至所述外部存储器。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列，所述方法还包括：
所述外部存储器接收所述实时生产需求；
对所述实时生产需求进行产品分析，获得目标生产产品；
采用所述目标生产产品遍历所述多个生产产品标识，获得目标继电器编码序列。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线，所述方法还包括：
基于所述目标继电器编码序列进行生产设备拆解，获得多组继电器编码-设备激活节点；
所述外部存储器基于所述通信接口将所述多组继电器编码-设备激活节点同步至所述生产控制CPLD；
基于所述生产控制CPLD中的内部逻辑电路将所述多组继电器编码-设备激活节点映射至多个目标输出引脚和多个目标计时器模块；
基于所述多个目标计时器模块控制所述多个目标输出引脚进行多个目标继电器的通断控制。
7.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
预设开关响应监测窗口，并基于所述开关响应监测窗口进行所述M个生产设备的开关响应时长监测，获得M组开关响应时长信息；
预构建响应稳定性函数，所述响应稳定性函数如下：
其中，R为设备稳定性指数，/>为单次设备响应时长权值，/>为单次设备响应时长；
将所述M组开关响应时长信息逐一代入所述响应稳定性函数，获得M个设备稳定性指数；
预设设备保养阈值，采用所述设备保养阈值遍历所述M个设备稳定性指数获得待保养设备；
对所述待保养设备进行故障前保养运维。
8.多路开关控制优化***，其特征在于，用于实施权利要求1-7任一项所述的多路开关控制优化方法，包括：
构成信息获取模块，所述构成信息获取模块用于交互获得目标生产车间的生产设备构成信息，其中，所述生产设备构成信息包括M个生产设备，M为正整数；
生产线获取模块，所述生产线获取模块用于交互获得所述目标生产车间的多条生产线，其中，所述多条生产线采用多个生产产品标识，且每条生产线包括K个生产设备，K为小于等于M的正整数；
关联次序调用模块，所述关联次序调用模块用于基于所述多条生产线进行生产设备关联次序调用，获得多组设备关联次序；
继电器配置模块，所述继电器配置模块用于对所述M个生产设备预配置M个独立继电器，其中，所述M个独立继电器具有M个继电器编码；
多组序列生成模块，所述多组序列生成模块用于根据所述多组设备关联次序和所述M个独立继电器，生成多组继电器运行编码序列；
目标序列调用模块，所述目标序列调用模块用于接收用户端发送的实时生产需求，根据所述实时生产需求在所述多组继电器运行编码序列中映射调用获得目标继电器编码序列；
开关控制优化模块，所述开关控制优化模块用于根据所述目标继电器编码序列对所述M个生产设备进行开关控制优化，生成目标生产线。
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