[發明專利]一種基于多總線的微波冶金控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310311810.4
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103353750A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 劉明;梁貴安;彭金輝;張利波;周俊文;楊彪
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于多總線的微波冶金控制系統及方法，屬控制技術領域。

背景技術

由于微波冶金或干燥加熱裝置數據采集點和控制點非常多，為提高控制系統的性能和數據處理能力，在專利ZL?201220630008.2提出了一種多總線的微波冶金控制系統，這種多總線結構有效的提高了主控計算機與可編程控制器之間的通信能力，提高了系統的性能。主控計算機在與多總線上的可編程控制器進行通信時，通常采用輪詢通信端口的方式，而由于總線上可編程控制器控制的設備不同，有的響應速度快，有的響應速度慢，而在一些需要建立應答機制的設備控制中，就會出現因某一個通信端口的等待而使得整個控制系統陷入等待的情況，從而將使得這種多總線結構的通信系統的性能急劇下降，也就是說，輪詢方式很難充分發揮這種多總線結構的優勢。為提高通信性能，往往采用多線程方式來提高通信性能，然而多線程系統往往是比較復雜的系統，如果組織不當可能得不到預期的效果，也就無法充分發揮多線程系統的性能。因此，需要建立有效的組織結構來配合這種多線程技術，才能充分發揮多線程技術的優勢以提升這種多總線系統的通信能力和處理能力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對上述現有多總線微波冶金控制系統中通信性能以及處理能力不高的缺陷，提供一種新的基于多總線的微波冶金控制系統及方法。

本發明的技術方案是：一種基于多總線的微波冶金控制系統，包括主控計算機、數據庫、多個可編程控制器、各種傳感器、繼電器及微波冶金裝置，主控計算機上有多個的通信端口，可編程控制器與主控計算機之間采用多總線方式連接，主控計算機接入到網絡中，主控計算機包括：

緩沖區創建模塊，用于建立全局指令發送緩沖列表和全局數據接收緩沖列表；

數據采集模塊，用于實時采集各個總線上的可編程控制器向主控計算機發送的數據，具體包括：針對每一通信端口建立一個數據采集線程，用于采集所述通信端口的數據，并將采集到的數據放入全局數據接收緩沖列表中；

控制決策模塊，用于將采集到的可編程控制器的數據進行加工處理，具體包括：從全局數據接收緩沖列表讀取實時數據、解析數據，將數據保存到數據庫中，并將數據從全局接收緩沖列表中移除；結合實時數據與數據庫中歷史數據進行分析，根據設定好的控制算法、策略生成控制指令后，將控制指令發送到全局指令發送緩沖列表；

指令發送模塊，用于向相關可編程控制器下達各種控制指令，具體包括：針對每一通信端口建立一個控制指令發送線程，從全局指令發送緩沖列表中取出指令后發送到所述通信端口上；當指令成功發送后，將指令從指令發送緩沖列表中移除；

界面顯示模塊，用于提供用戶界面，將數據庫中保存的各種傳感器的最新狀態和參數在界面上顯示出來。

所述界面顯示模塊和控制決策模塊運行在主線程中。

所述全局指令發送緩沖列表包括：通信端口號、可編程控制器地址碼、指令通信包、發送時間、應答時間；所述全局數據接收緩沖列表包括：通信端口號、可編程控制器地址碼、數據通信包、接收時間、應答時間。

Web查詢服務模塊，用于接收、解析基于HTTP協議的遠程查詢指令，查詢數據庫，并將查詢結果動態封裝成HTML文本格式，通過HTTP協議發送到查詢請求端。

Web查詢服務模塊包括一個網絡監聽線程，監聽網絡客戶端HTTP請求，當每次接收到客戶端網絡請求后，針對每一請求建立一個請求處理線程，查詢數據庫，并將查詢結果封裝成HTML文本格式，通過HTTP協議發送到查詢請求端。

一種基于多總線的微波冶金控制方法，主控計算機上有多個通信端口，可編程控制器與主控計算機之間采用多總線方式連接，包括：

主控計算機中建立全局指令發送緩沖列表和全局數據接收緩沖列表；

主控計算機針對每一通信端口建立一個數據采集線程，用于采集可編程控制器發送到所述通信端口的數據，并將采集到的數據放入全局數據接收緩沖列表中；

主控計算機在主線程中從全局數據接收緩沖列表讀取實時數據、解析數據，將數據保存到數據庫中，并將數據從全局接收緩沖列表中移除；結合實時數據與數據庫中歷史數據進行分析，根據設定好的控制算法、策略生成控制指令后，將控制指令發送到全局指令發送緩沖列表；將數據庫中保存的各種傳感器的最新狀態和參數顯示在用戶界面上；

主控計算機針對每一通信端口建立一個控制指令發送線程，從全局指令發送緩沖列表中取出指令后發送到所述通信端口連接的可編程控制器上，由可編程控制器控制繼電器執行動作；當指令成功發送后，將指令從指令發送緩沖列表中移除；