一种模块化数据驱动的自动控制系统及方法

    专利查询2025-03-07  13


    本发明涉及数据驱动控制,具体为一种模块化数据驱动的自动控制系统及方法。


    背景技术:

    1、随着科技的飞速发展,自动化与智能化技术已经成为提高生产线控制及生产效率的关键手段,这些技术通过集成先进的机械、驱动、传感、控制、机器人和网络等技术,实现了生产过程的自动化、高效化和智能化。

    2、例如公告号为cn114253233b的发明专利,公告一种数据驱动生产控制方法及系统,方法包括:获取待加工版图的原始位元图像,对原始位元图像进行分析处理,得到第一处理数据集,第一处理数据集包括但不限于目标区域信息;基于第一处理数据集,结合生产设备的工艺性能参数,建立生产任务数据包,其中,工艺性能参数包括但不限于生产设备的运行速度、加热温度、工作功率和焦点,生产任务数据包包括但不限于生产设备的运动执行指令和生产因素控制指令;控制生产设备对待加工版图进行加工,模切出若干个目标区域。

    3、例如公告号为cn110262410b的发明专利,涉及一种数据驱动的生产线设备调配控制方法,包括步骤:(1)利用离散事件仿真软件建立生产线的仿真模型,利用该模型获取数据集;(2)根据短期性能指标挑选相同生产线状态下的最优样本;(3)利用softmax分类算法对最优样本进行离线训练,得到生产线设备开关机和加工菜单调整模型;(4)利用步骤(3)得到的模型对生产线设备开关机和加工菜单进行在线调整。

    4、但本申请在实现本申请实施例的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:当前技术主要聚焦于提升生产设备在理想条件下的生产效率,导致生产线在应对生产设备自然老化等外部挑战时,表现出明显的灵活性与适应性不足。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种模块化数据驱动的自动控制系统及方法,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

    2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:本发明第一方面提供了一种模块化数据驱动的自动控制系统,包括:生产设备评估模块,用于基于预生产的模块化生产要求,获取预生产所需各生产设备的运行参数,评估出各生产设备的运行效能因子,与运行效能阈值进行比对;生产设备控制模块,用于将运行效能因子小于运行效能阈值的若干生产设备,标记为各需调整生产设备,对各需调整生产设备进行控制调整,由此从预生产阶段进入实际生产阶段;生产过程分析模块,用于监测并获取实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据,综合分析实际生产的过程合规指数,并与过程合规阈值进行比对,若实际生产的过程合规指数小于过程合规阈值,则对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行自动控制,反之,则持续对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行监测。

    3、作为进一步的方案,所述获取预生产所需各生产设备的运行参数,评估出各生产设备的运行效能因子,具体指获取预生产所需各生产设备在历史运行检测周期内的运行参数,并通过预生产所需各生产设备在历史运行检测周期内的运行参数评估出各生产设备的运行效能因子。

    4、作为进一步的方案,所述对各需调整生产设备进行控制调整,具体控制调整过程为:将运行效能阈值与各需调整生产设备的运行效能因子进行差值处理,得到各需调整生产设备的运行效能差,与生产数据库中存储的各运行效能差区间对应的调整集进行匹配,得到并执行各需调整生产设备的调整集,由此更新各需调整生产设备的运行效能因子,并将各需调整生产设备重新调整为各生产设备。

    5、作为进一步的方案,所述综合分析实际生产的过程合规指数,具体分析过程为:根据实际生产的生产过程驱动数据,结合实际生产的生产运行合规指数的判定方法,得到实际生产的生产运行合规指数,根据实际生产的环境数据,结合实际生产的生产环境合规指数的判定方法,得到实际生产的生产环境合规指数,由此综合分析实际生产的生产运行合规指数以及实际生产的生产环境合规指数,得到实际生产的过程合规指数。

    6、作为进一步的方案,所述对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行自动控制,具体控制过程为:将实际生产的生产运行合规指数与生产运行合规阈值进行比对,若实际生产的生产运行合规指数小于生产运行合规阈值,则将实际生产的生产运行合规指数与生产运行合规阈值进行比值处理,得到实际生产的生产运行合规比例系数,并与生产数据库中存储的各生产运行合规比例系数区间对应的生产运行调整集进行匹配,由此得到并执行实际生产的生产运行调整集;将实际生产的生产环境合规指数与生产环境合规阈值进行比对,若实际生产的生产环境合规指数小于生产环境合规阈值,则将实际生产的生产环境合规指数与生产环境合规阈值进行比值处理,得到实际生产的生产环境合规比例系数,并与生产数据库中存储的各生产环境合规比例系数区间对应的生产环境调整集进行匹配,得到并执行实际生产的生产环境调整集,由此完成对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据的自动控制。

    7、本发明第二方面提供了一种应用于所述的模块化数据驱动的自动控制系统的方法,包括:s1.基于预生产的模块化生产要求,获取预生产所需各生产设备的运行参数,评估出各生产设备的运行效能因子,与运行效能阈值进行比对;s2.将运行效能因子小于运行效能阈值的若干生产设备,标记为各需调整生产设备,对各需调整生产设备进行控制调整,由此从预生产阶段进入实际生产阶段;s3.监测并获取实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据,综合分析实际生产的过程合规指数,并与过程合规阈值进行比对,若实际生产的过程合规指数小于过程合规阈值,则对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行自动控制,反之,则持续对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行监测。

    8、相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:

    9、(1)本发明提供一种模块化数据驱动的自动控制系统及方法,通过获取预生产所需各生产设备的运行参数,基于历史数据从而量化评估出各生产设备的运行效能因子,对生产设备进行精准控制调整,同时监测并获取实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据,综合分析实际生产的过程合规指数,从而对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行自动控制,以实现对生产设备和生产环境的实时监控和动态调整,确保生产过程能够根据生产要求进行个性化和针对性调整,从而保障生产过程始终处于最佳状态。

    10、(2)本发明通过结合实际生产的生产运行合规指数以及实际生产的生产环境合规指数得到实际生产的过程合规指数,对实际生产进行全面分析,从而可以更加合理地配置生产资源,优先解决合规性较差的环节,提高整体生产效率和质量。

    11、(3)网络环境的安全性和稳定性对于生产环境的合规性至关重要,本发明通过监测网络环境参数,可以及时发现并解决潜在的安全隐患,确保生产数据的稳定高效传输和驱动。



    技术特征:

    1.一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述获取预生产所需各生产设备的运行参数,评估出各生产设备的运行效能因子,具体指获取预生产所需各生产设备在历史运行检测周期内的运行参数,并通过预生产所需各生产设备在历史运行检测周期内的运行参数评估出各生产设备的运行效能因子。

    3.根据权利要求2所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述各生产设备的运行效能因子,具体评估过程为:

    4.根据权利要求1所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述对各需调整生产设备进行控制调整,具体控制调整过程为:

    5.根据权利要求1所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述综合分析实际生产的过程合规指数,具体分析过程为:

    6.根据权利要求5所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述实际生产的过程合规指数,具体分析方法为:

    7.根据权利要求5所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述实际生产的生产运行合规指数的判定方法,具体判定过程为:

    8.根据权利要求5所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述实际生产的生产环境合规指数的判定方法,具体判定过程为:

    9.根据权利要求1所述一种模块化数据驱动的自动控制系统,其特征在于:所述对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行自动控制,具体控制过程为:

    10.一种应用于权利要求1-9中任意一项所述的模块化数据驱动的自动控制系统的方法,其特征在于:包括:


    技术总结
    本发明涉及数据驱动控制技术领域,具体公开一种模块化数据驱动的自动控制系统及方法,该系统通过获取预生产所需各生产设备的运行参数,基于历史数据从而量化评估出各生产设备的运行效能因子,对生产设备进行精准控制调整,同时监测并获取实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据,综合分析实际生产的过程合规指数,从而对实际生产的生产过程驱动数据以及实际生产的环境数据进行自动控制,以实现对生产设备和生产环境的实时监控和动态调整,确保生产过程能够根据生产要求进行个性化和针对性调整,从而保障生产过程始终处于最佳状态。

    技术研发人员:袁泉,张安彩,庞国臣,朱凤增,潘广源
    受保护的技术使用者:临沂大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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