[發明專利]基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試系統和方法

在審

• 申請號: 202210610100.0
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN115022918A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 柴天佑;邢方新;吳志偉
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04B17/364
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 賈依嬌

1.一種基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試系統，其特征在于，包括：5G無線傳輸單元、運算決策單元、監控單元、工業現場設備；

所述5G無線傳輸單元，用于進行所述工業現場設備和所述運算決策單元之間的無線數據傳輸過程；

所述運算決策單元與所述工業現場設備進行連接，用于發送控制信號至所述工業現場設備；

所述監控單元，用于獲取所述運算決策單元中的運行數據進行可視化展示，并采用控制系統評價指標算法對所述運行數據進行計算，確定基于5G傳輸的控制系統性能，并將所述控制系統性能進行可視化展示；

所述工業現場設備，與工業生產過程直接連接，用于根據所述運算決策單元發送的控制信號調整設備運行狀態。

2.根據權利要求1所述的基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試系統，其特征在于，所述5G無線傳輸單元，包括：第一5G終端、第二5G終端和運營商網絡；

所述第一5G終端包括第一嵌入式控制器和第一5G模組，所述第一嵌入式控制器的一端采用網線與所述運算決策單元相連，另一端采用USB3.0-TypeC與所述第一5G模組相連，所述第一5G模組采用撥號的方式接入所述運營商網絡，以使所述第一5G終端與所述運行商網絡進行數據傳輸；

所述第二5G終端包括第二嵌入式控制器和第二5G模組，所述第二嵌入式控制器的一端采用網線與所述工業現場設備相連，另一端采用USB3.0-TypeC與所述第二5G模組相連，所述第二5G模組采用撥號的方式接入運營商網絡，以使所述第二5G終端與所述運行商網絡進行數據傳輸；

所述運營商網絡，接收第一5G模組和第二5G模組傳輸的數據信息，基于所述數據信息指示的地址信息進行數據轉發。

3.根據權利要求1所述的基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試系統，其特征在于，所述運算決策單元，包括：可編程邏輯控制器；

所述可編程邏輯控制器包括，電源模塊、中央處理器模塊；

所述可編程邏輯控制器基于預設運行周期，運行內置的控制算法對所述工業現場設備進行控制，采集所述工業現場設備獲得的運行數據。

4.根據權利要求1所述的基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試系統，其特征在于，所述監控單元為塔式工作站，基于傳輸控制協議與運算決策單元中關系型數據庫進行連接，讀取所述數據庫的中的所述運行數據進行可視化展示。

5.根據權利要求1所述的基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試系統，其特征在于，所述運算決策單元通過5G無線傳輸單元與所述工業現場設備進行無線數據傳輸，接收所述工業現場設備產生的第一運行子數據；

所述運算決策單元通過網線與所述工業現場設備進行有線數據傳輸，接收所述工業現場設備產生的第二運行子數據，將所述第一運行數據和所述第二運行數據作為所述運行數據存儲至關系型數據庫；

所述監控單元與所述運算決策單元相連，獲取所述關系型數據庫中存儲的所述運行數據，將所述運行數據指示的所述第一運行數據與所述第二運行數據進行比對，研判得到所述基于5G網絡的控制系統性能。

6.根據權利要求1所述的基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試系統，其特征在于，所述系統還包括：工業以太網通信模塊；

所述工業以太網通信模塊，用于進行協議轉換，所述工業以太網通信模塊的一端基于網線與所述工業現場設備連接，另一端基于網線與所述可編程邏輯控制器中的所述網絡通信模塊相連進行有線數據傳輸。

7.一種基于工業閉環控制過程的5G數據傳輸測試方法，其特征在于，包括：

采用網線建立工業以太網過程的硬件連接進行有線數據傳輸，采用5G無線傳輸單元建立5G傳輸過程的硬件連接進行無線數據傳輸；

開啟運算決策單元，控制工業現場設備根據所述運算決策單元中內置的預設周期的控制算法進行運行，并獲取所述工業現場設備的運行數據，將所述運行數據存儲在所述運算決策單元中的關系型數據庫中；

開啟監控單元，在所述監控單元中運行監控系統軟件，以使所述監控單元獲取運算決策單元中的運行數據，基于所述運行數據，確定工業閉環控制過程的基于5G網絡的控制系統性能。