[发明专利]分布式生产设备监控信息通讯系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明提供了一种分布式生产设备监控信息通讯系统。

本发明的技术方案如下：

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≥t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8

其中，t1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CLK，则T≤N×CLK，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。

本发明的技术效果：