一种逻辑可重构的控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种逻辑可重构的控制系统，其特征在于，包括：相互电连接的上位机和下位机，所述上位机包括基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库，所述的下位机包括任务耦合单元、认知单元和功能组元库，所述人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库依次电连接；所述任务耦合单元分别与所述认知单元、功能组元库、知识与行为规则库电连接。本发明专利技术提供的逻辑可重构的控制系统，提供一种基于简单的控制语言、可对PLC控制逻辑进行重构的柔性控制系统，克服传统的PLC控制系统开发方法所带来的设备柔性差、功能单一等等问题。

A logic reconfigurable control system

The invention relates to a control system of reconfigurable logic, which is characterized in that: between the upper and lower machine electrical connection, the host computer interface, including task planning of human language task analysis unit, knowledge and behavior based on rule base, the lower machine comprises a coupling unit, the unit of cognitive tasks the function and component library, the task planning interface, human language task analysis unit, knowledge and behavior rules are orderly connected; the task coupling unit is respectively connected with the cognitive function unit, component library, knowledge and behavior rules for electrical connection. The control system of the invention provides the logic reconstruction, provides a simple control language, the flexible control system PLC control logic based on the reconstruction, overcome the problems of equipment flexibility, the traditional PLC control system development method has single function and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种逻辑可重构的控制系统
本专利技术涉及机电控制
，更具体地说，涉及一种逻辑可重构的控制系统。
技术介绍
可编程逻辑控制器(简称PLC)因为其可靠性高、抗干扰能力强、性价比好、易于扩展成稳定的工业控制系统有机整体而被广泛地应用于诸多工业领域。虽然PLC具备可编程的功能，但是因为对编程人员的专业素质要求较高，而且，按照传统的PLC控制系统的开发方法，一旦控制程序写入到PLC内，机电设备的动作逻辑就固化在控制器内，一般的设备使用者无法更改其加工工艺。因此，一旦产品的制作工艺或设备本身的作业环境发生变化，需要变更设备原有的动作顺序或增减动作时，就需要专业的编程技术人员，应用专用的编程语言对控制器进行重新编写控制程序。然而，当今市场竞争激烈，产品的更新换代速度非常快。要求原先功能单一的机电设备能够适应这种趋势。由此可见，传统的PLC控制系统开发方法不仅给用户的设备使用带来不便、不利于这种功能单一的PLC控制设备在企业中的更加广泛的应用，而且也给机电设备的制造企业带来开发周期长、维护不便、设备柔性差的问题。因此，现有技术亟待有很大的进步。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述的缺陷，提供一种逻辑可重构的控制系统，包括：相互电连接的上位机和下位机，所述上位机包括基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库，所述的下位机包括任务耦合单元、认知单元和功能组元库，所述人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库依次电连接；所述任务耦合单元分别与所述认知单元、功能组元库、知识与行为规则库电连接。在本专利技术所述的逻辑可重构的控制系统中，所述功能组元库为多个功能单元。在本专利技术所述的逻辑可重构的控制系统中，所述基于人类语言的任务规划接口用于用户可规划下位机设备的作业任务。在本专利技术所述的逻辑可重构的控制系统中，所述任务解析单元用于根据知识与行为规则库来解析用户规划好的作业任务，解析的结果为独立的下位机逻辑控制指令。在本专利技术所述的逻辑可重构的控制系统中，所述任务耦合单元用于根据知识与行为规则库来识别上位机发下来的逻辑控制指令，并耦合成用户规划的控制逻辑集。在本专利技术所述的逻辑可重构的控制系统中，所述功能组元库由所述任务耦合单元按照耦合出的控制逻辑集有序地调用，从而形成了对设备的重构控制。实施本专利技术的逻辑可重构的控制系统，具有以下有益效果：提供一种基于简单的控制语言、可对PLC控制逻辑进行重构的柔性控制系统，克服传统的PLC控制系统开发方法所带来的设备柔性差、功能单一等等问题。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术逻辑可重构的控制系统的第一实施例的模块示意图；图2是本专利技术逻辑可重构的控制系统的基于人类语言的任务规划接口优选实施例；图3是本专利技术逻辑可重构的控制系统的任务耦合单元优选实施例。具体实施方式请参阅图1，为本专利技术逻辑可重构的控制系统的第一实施例的模块示意图。如图1所示，在本专利技术第一实施例提供的逻辑可重构的控制系统中，包括相互电连接的上位机和下位机，所述上位机包括基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库，所述的下位机包括任务耦合单元、认知单元和功能组元库，所述基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库依次电连接；所述任务耦合单元分别与所述认知单元、功能组元库、知识与行为规则库电连接。功能组元库为多个功能单元。基于人类语言的任务规划接口用于用户可规划下位机设备的作业任务。任务解析单元用于根据知识与行为规则库来解析用户规划好的作业任务，解析的结果为独立的下位机逻辑控制指令。任务耦合单元用于根据知识与行为规则库来识别上位机发下来的逻辑控制指令，并耦合成用户规划的控制逻辑集。功能组元库由所述任务耦合单元按照耦合出的控制逻辑集有序地调用，从而形成了对设备的重构控制。请参阅图2，为本专利技术逻辑可重构的控制系统的基于人类语言的任务规划接口优选实施例，即人机交互界面。在该接口中，用户可以设计第1步、第2步、…第n步的动作类型、参数，最多步数视下位机采用的可编程控制器存储空间而定。还可以设置循环开始的步、循环的次数等。界面友好直观、操作简单易懂。假设本专利技术的控制对象为自由度伺服横走机械手。该控制对象具有前进、后退、伸出、缩回、上升、下降、手爪松开、手爪闭合等8个动作类型，每个动作类型的功能组元分别用FNC1、FNC2、FNC3、FNC4、FNC5、FNC6、FNC7、FNC8表示。通过调用任意一个功能组元，即可执行该类型动作。动作类型规则：采用辅助继电器Mxy作为动作顺序和动作功能组元的状态标志。x代表动作顺序，y代表功能组元。例如，第1个动作的动作类型分别用辅助继电器M11～M18作为标志，分别表示功能组元FNC1、FNC2、FNC3、FNC4、FNC5、FNC6、FNC7、FNC8；显然，M11～M18中有且只有1个继电器会被置ON。以此类推。假设下位机的第1次任务循环中需要执行8个动作，如表1所示。任务解析单元，根据知识与行为规则库的规定，任务解析单元需要对任务规划接口中被定义的任务进行解析。设计如下：(1)动作个数解析第n个动作序号框被勾选，则动作个数寄存器D203＝n；否则，动作个数寄存器D203＝n-1。(2)功能组元类型解析第x个动作选择功能组元y，则Mxy＝1；x＝1～n，y＝1～8。(3)功能组元参数解析第x个动作的参数j设为Mov_Par(x,j)(4)循环起始步解析SelectCaseCmb_Start_Step.TextCase"第一步":Cycle_Start_Step＝701Case"第二步":Cycle_Start_Step＝702Case"第三步":Cycle_Start_Step＝703Case"第四步":Cycle_Start_Step＝704Case"第五步":Cycle_Start_Step＝705Case"第六步":Cycle_Start_Step＝706Case"第七步":Cycle_Start_Step＝707Case"第八步":Cycle_Start_Step＝708Case"第九步":Cycle_Start_Step＝709EndSelect(5)循环次数解析请参阅图3，为本专利技术逻辑可重构的控制系统的任务耦合单元优选实施例。如图3所示，逻辑可重构的控制系统初始化，PLC就绪标志置位，然后判断任务是否下传了，如果无则一直等待任务下传，如果有任务下传，则判断第一个动作的类型是什么，根据第一个动作的类型，分别执行相应的程序，如FNC1、FNC2、……、FNC8。执行相应的程序后，系统判断是否单次循环结束，如果没有结束，则判断是否为第二个动作类型，如果结束，则执行二次循环。以此类推，一直到执行第N次循环结束。N为根据用户需要，可以为用户设置的循环次数。系统判断确认第N次循环结束后，则返回到系统初始化节点，如果没有执行完毕，则进入判断第一个动作类型的节点，依次类推。本专利技术通过以上实施例的设计，通过提供一种基于简单的控制语言、可对PLC控制逻辑进行重构的柔性控制系统，克服传统的PLC控制系统开发方法所带来的设备柔性差、功能单一等等问题。本专利技术是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逻辑可重构的控制系统，其特征在于，包括：相互电连接的上位机和下位机，所述上位机包括基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库，所述的下位机包括任务耦合单元、认知单元和功能组元库，所述基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库依次电连接；所述任务耦合单元分别与所述认知单元、功能组元库、知识与行为规则库电连接。

【技术特征摘要】
1.一种逻辑可重构的控制系统，其特征在于，包括：相互电连接的上位机和下位机，所述上位机包括基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库，所述的下位机包括任务耦合单元、认知单元和功能组元库，所述基于人类语言的任务规划接口、任务解析单元、知识与行为规则库依次电连接；所述任务耦合单元分别与所述认知单元、功能组元库、知识与行为规则库电连接。2.根据权利要求1所述的逻辑可重构的控制系统，其特征在于，所述功能组元库为多个功能单元。3.根据权利要求1所述的逻辑可重构的控制系统，其特征在于，所述基于人类语言的任务规划接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金梭，沈正华，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33