一种工业数采终端的性能平衡方法技术

本发明专利技术提供一种工业数采终端的性能平衡方法。所述工业数采终端的性能平衡方法包括：S1.通过多个工业数据采集终端与工业设备数据单元连接，然后通过多个工业数据采集终端分别完成对工业不同设备的数据进行采集与控制；S2.将无线网络技术与PID控制相结合，使得工业数据采集终端性能的能力值达到最大化；S3.把处理任务繁重的终端的任务分配给空闲的终端进行处理。本发明专利技术提供的工业数采终端的性能平衡方法具有最大化硬件资源的有效利用率，降低总体成本，同一网络切片下，对所有终端进行统一调度和统一管理，确保数据采集的稳定性和数采终端有异常情况时，会及时作出报警，通知管理人员的优点。理人员的优点。理人员的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种工业数采终端的性能平衡方法


[0001]本专利技术属于工业数采终端的性能平衡
，尤其涉及一种工业数采终端的性能平衡方法。

技术介绍

[0002]数采终端基于工业协议通讯能力，提供动态协议接入能力，用于接入设备且与已有应用系统的互联互通，可以实现设备连接，数据采集，设备控制，设备管理，现场操作，现场软件集成，现场业务流程运行等应用；
[0003]经检索，相关技术中，公开了一种分布式的工业数采配置发布系统及方法，所述系统包括：位于物联网平台的工业数采配置与发布模块和分布式事务管理模块，位于边缘端工业网关的数采配置接收模块；所述工业数采配置与发布模块用于对工业数据采集的过程进行建模与配置支持，并发布配置至边缘工业网关节点；所述分布式事务管理模块用于通过分布式事务机制，使分布式配置发布服务调用过程中的数据保持一致性；所述数采配置接收模块用于将边缘端的工业网关或数采设备提供给物联网平台端调用，实现数采配置的自动接收。
[0004]经检索，相关技术中，公开了一种零代码快速实现数采仪协议的方法以及数采仪终端，解决了现有技术采用编写程序的方式来实现通信协议存在的效率较低、开发调试难度较高等问题。该零代码快速实现数采仪协议的方法包括：提供图形化的信息录入界面，该图形化的信息录入界面以预先设定的统一协议描述模型为指导；接收用户录入的仪器仪表协议相关的信息；生成符合统一协议描述模型的待测试的协议配置文件，协议配置文件仅存储所述仪器仪表协议的抽象描述信息；根据所述仪器仪表协议相关的信息，生成相应的测试用例，对所述待测试的协议配置文件执行协议正确性的测试；将通过测试的协议配置文件上传至云端协议库；该云端协议库可供用户下载协议配置文件、导入数采仪。
[0005]数采终端的实现办法之一是，通过通讯协议及控制设备等配置，上传的设备数据到云端，根据需求在数采终端设定计算方法进行汇总分析，并将结果呈现到客户端，供用户查看及管控，当前技术的主要问题，需要上传采集数据到云端进行计算处理，公有云延时比较长，虽然能进行数据采集及计算处理，但是不具备控制设备能力，不适用于稳定性要求高及高频设备控制场景。也不适用于需要不间断进行数据集采集并计算处理的场景，本专利技术在资源扩展或起源切换时需要数分钟时间，会暂停数据采集等任务；
[0006]数采终端的实现办法之一是，客户工厂本地部署数采终端，数据集中处理系统部署到本地服务器，设备管理应用和呈现等功能完整。通过本地终端完成数据采集和控制，同时将采集到的数据发送到本地数据服务器进行计算，通过本地服务器对设备数据及设备数据进行计算和读写。同时，每个本地终端都形成一个独立的系统，结合无线和有线设备解决稳定性和公有云高延迟问题，当前的技术问题是，硬件资源相对是固定的，未进行数据采集任务，会导致资源浪费，数据采集任务比较繁忙，本地服务器需要进行大批量上传及计算处理采集数据时，本地终端可能会因为超负荷，致使采集数据异常或导致终端停机，终端异常
会直接导致数据采集任务异常，中断采集任务，造成数据中断。
[0007]因此，有必要提供一种新的工业数采终端的性能平衡方法解决上述技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术解决的技术问题是提供一种具有最大化硬件资源的有效利用率，降低总体成本，同一网络切片下，对所有终端进行统一调度和统一管理，确保数据采集的稳定性和数采终端有异常情况时，会及时作出报警，通知管理人员的工业数采终端的性能平衡方法。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供的工业数采终端的性能平衡方法包括：S1.通过多个工业数据采集终端与工业设备数据单元连接，然后通过多个工业数据采集终端分别完成对工业不同设备的数据进行采集与控制；
[0010]S2.将无线网络技术与P I D控制相结合，使得工业数据采集终端性能的能力值达到最大化；
[0011]S3.把处理任务繁重的终端的任务分配给空闲的终端进行处理，以使资源可以被有效利用；
[0012]S4.在接入终端层后，实现同一个网络下的接入终端的动态平台。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述性能占用评分算法如下所示：
[0014]所述设备数据单元性能评定算法为：
[0015]设备数据单元得分＝(设备数据到达时间实际值/设备数据到达时间基准值)
×
100其中基准值可设置；
[0016]其中，通过设备数据单元性能评定算法，计算出一个终端内瞬时的性能评定得分，通过综合性能评定算法计算得出综合性能得分，通过性能占得分算法，算出性能占用得分，通过性能效率得分算法，算出性能效率得分，通过工作性能评定算法，算出工作性能得分，最终得到终端的性能评定得分。
[0017]作为本专利技术的进一步方案，所述P I D算法如下：
[0018][0019]其中，设，实际的性能占用得分为y(t)，设定的终端需要达到的性能占比得分为r(t)，r(t)和y(t)之间的差额为e(t)，Kp为比例增益，Kp与比例度成倒数关系，Tt为积分时间常数，TD为微分时间常数；
[0020]当y(t)<r(t)时，且大于死区(在死区数值差范围内的条件判断不生效)设定时，该终端判定为空闲任务终端；
[0021]当y(t)>r(t)时，且大于死区(在死区数值差范围内的条件判断不生效)设定时，该终端判定为忙碌终端任务终端。
[0022]作为本专利技术的进一步方案，所述工业数据采集终端中的忙碌任务终端的新任务，将被动态分配给空闲任务终端，整个工业数据采集终端的任务，将在同一个网络下动态的分配，始终处于性能动态平衡的状态。
[0023]作为本专利技术的进一步方案，所述工业数据采集终端主要由核心处理器(CPU)、RS485通信模块、片外存储模块和LED显示模块等几部分组成。
[0024]作为本专利技术的进一步方案，所述核心处理器(CPU)的型号为LPC1768，所述核心处理器(CPU)是基于ARM Cortex
‑
M3内核的微控制器，所述微控制器的时钟频率高达100MHz，可提供多达512kB嵌入式闪存、64kB的数据存储器和丰富的外设接口，所述微控制器能够提供强大的计算和控制能力,同时具有能量消耗低、高集成度和低功耗等特点。
[0025]作为本专利技术的进一步方案，所述RS485通信模块为32块RS485电能表，所述32块RS485电能表的最大传输速率为10Mbps，所述核心处理器(CPU)具有四个UART串行口，所述核心处理器(CPU)与RS485通信模块通过RS－485总线连接，所述RS－485总线为平衡式发送、差分式接收的数据收发器驱动总线。
[0026]作为本专利技术的进一步方案，所述片外存储模块片外存储模块由FLASH和SDRAM构成，所述FLASH采用的是一片1Mx16b it的SST39VF160，所述SDRAM采用的是2片4Banksx1 M x16b it的HY57V641620HG。
[0027]作为本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业数采终端的性能平衡方法，其特征在于，包括：S1.通过多个工业数据采集终端与工业设备数据单元连接，然后通过多个工业数据采集终端分别完成对工业不同设备的数据进行采集与控制；S2.将无线网络技术与PID控制相结合，使得工业数据采集终端性能的能力值达到最大化；S3.把处理任务繁重的终端的任务分配给空闲的终端进行处理，以使资源可以被有效利用；S4.在接入终端层后，实现同一个网络下的接入终端的动态平台。2.根据权利要求1所述的工业数采终端的性能平衡方法，其特征在于：所述性能占用评分算法如下所示：所述设备数据单元性能评定算法为：设备数据单元得分＝(设备数据到达时间实际值/设备数据到达时间基准值)
×
100其中基准值可设置；其中，通过设备数据单元性能评定算法，计算出一个终端内瞬时的性能评定得分，通过综合性能评定算法计算得出综合性能得分，通过性能占得分算法，算出性能占用得分，通过性能效率得分算法，算出性能效率得分，通过工作性能评定算法，算出工作性能得分，最终得到终端的性能评定得分。3.根据权利要求1所述的工业数采终端的性能平衡方法，其特征在于：所述PID算法如下：其中，设，实际的性能占用得分为y(t)，设定的终端需要达到的性能占比得分为r(t)，r(t)和y(t)之间的差额为e(t)，Kp为比例增益，Kp与比例度成倒数关系，Tt为积分时间常数，TD为微分时间常数；当y(t)<r(t)时，且大于死区(在死区数值差范围内的条件判断不生效)设定时，该终端判定为空闲任务终端；当y(t)>r(t)时，且大于死区(在死区数值差范围内的条件判断不生效)设定时，该终端判定为忙碌终端任务终端。4.根据权利要求3所述的工业数采终端的性能平衡方法，其特征在于：所述工业数据采集终端中的忙碌任务终端的新任务，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坚任，韩立芹，黄松华，阮颖群，
申请(专利权)人：广东亿迅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：