一种用于控制多个电气设备的联动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于控制多个电气设备的联动控制方法，包括以下步骤：利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在控制场景中设定电气设备的联动控制顺序作为控制场景的联动控制路径，基于下一联动控制顺序处的电气设备的规划范围利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在当前电气设备处对控制场景的联动控制路径进行规划更新。本发明专利技术实现在控制场景中对多电气设备的联动控制路径依工况状态进行动态更新，来避免设备失效造成联动控制的中断，联动控制路径进行规划更新维持生产线联动控制的稳定性，并且能够在获取生产设备实时工况后利用关联性的失效设备进行整体规避，提高联动控制路径动态调整的效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制多个电气设备的联动控制方法


[0001]本专利技术涉及多设备联动
，具体涉及一种用于控制多个电气设备的联动控制方法。

技术介绍

[0002]随着科技和5G通信的发展，物联网技术的应用越来越成熟，在自动化工厂中，可以利用物联网技术实现高效且不间断的生产。然而，在实际应用中，自动化工厂内的生产设备的种类和数量繁多，在进行生产线组合生产时，通常对生产设备进行固定选择，以实现对生产线所有生产设备进行联动控制完成生产任务或目标。
[0003]现有技术中，生产线生产设备的联动规划过程中对于生产设备的规划选择通常也是采用静态全局规划，导致难以掌握生产设备实时工况，静态全局规划出的联动控制路径难以根据生产设备失效工况进行动态调整，或是在获取生产设备失效工况后动态调整无法规避失效相关联的生产设备，导致生产线生产设备的联动规划固态化造成联动控制生产效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于控制多个电气设备的联动控制方法，以解决现有技术中生产线生产设备的联动规划过程中对于生产设备的规划选择通常也是采用静态全局规划，导致难以掌握生产设备实时工况，静态全局规划出的联动控制路径难以根据生产设备失效工况进行动态调整，或是在获取生产设备失效工况后动态调整无法规避失效相关联的生产设备，导致生产线生产设备的联动规划固态化造成联动控制生产效果差的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0006]一种用于控制多个电气设备的联动控制方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、确定多个电气设备的控制场景，并利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在控制场景中设定电气设备的联动控制顺序作为控制场景的联动控制路径；
[0008]步骤S2、将控制场景的联动控制路径中各个电气设备进行历史工况数据提取，并利用电气设备的历史工况数据获取电气设备的工况关联设备；
[0009]步骤S3、利用电气设备的历史工况数据构建电气设备的工况状态预测模型；
[0010]步骤S4、在控制场景中执行联动控制路径过程中，在当前电气设备处获取位于下一联动控制顺序处的电气设备的当前工况数据，依据工况状态预测模型基于位于下一联动控制顺序处的电气设备的当前工况数据预测出位于下一联动控制顺序处的电气设备的未来工况状态；
[0011]步骤S5、下一联动控制顺序处的电气设备的未来工况状态映射至下一联动控制顺序处的电气设备的工况关联设备中得到下一联动控制顺序处的电气设备的工况关联设备的未来工况状态，基于下一联动控制顺序处的电气设备的工况关联设备的未来工况状态和
下一联动控制顺序处的电气设备的未来工况状态确定出下一联动控制顺序处的电气设备的规划范围；
[0012]步骤S6、基于下一联动控制顺序处的电气设备的规划范围利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在当前电气设备处对控制场景的联动控制路径进行规划更新，以实现在控制场景中对多电气设备的联动控制路径依工况状态进行动态更新，来避免设备故障造成联动控制的中断。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述控制场景包含加工场景、运输场景、检测场景。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，所述利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在控制场景中设定电气设备的联动控制顺序作为控制场景的联动控制路径，包括：
[0015]利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标设定目标函数，所述目标函数的表达式为：
[0016][0017][0018]式中，maxF为联动控制效率最高的目标函数值，max为最大化运算符，S为场景目标总量，R
i
为第i个电气设备的单位加工量，T
i,i+1
为第i个电气设备调整至第i+1个电气设备的花费时长，min为联动控制成本最低的目标函数值，min为最小化运算符，P
i
为第i个电气设备的单位加工成本，P
i,i+1
为第i个电气设备调整至第i+1个电气设备的花费成本，m为电气设备总数量，i为计数变量，其中，场景目标总量包括加工总量、运输总量和检测总量；
[0019]将控制场景中的所有电气设备作为求解空间，在求解空间中对目标函数进行求解得到控制场景中电气设备的联动控制顺序，以作为控制场景的联动控制路径。
[0020]作为本专利技术的一种优选方案，所述将控制场景的联动控制路径中各个电气设备进行历史工况数据提取，包括：
[0021]将控制场景中各个电气设备处记录历史工况数据的所有时序进行提取得到总记录时序段，将总记录时序段利用窗口法进行切割得到一组记录时序段，将每个记录时序段处的历史工况数据进行代表性衡量；
[0022]利用数据均衡性设定衡量抽取的历史工况数据代表性的代表性目标函数，所述代表性目标函数的函数表达式为：
[0023][0024]式中，W
K
为第K个记录时序段处的历史工况数据的代表性，MK
t
为第M个电气设备在第K个记录时序段处的历史工况数据中第t个时序处的历史工况数据，MD
t
为第M个电气设备在第D个记录时序段处的历史工况数据中第t个时序处的历史工况数据，n为每个记录时序段中时序总数量，N为记录时序段总数量，m为电气设备的总数量，M、K、D、t均为计数变量；
[0025]以一组记录时序段为求解空间对代表性目标函数进行最小化求解，将求解得到的
所述记录时序段作为提取时序段；
[0026]对各个电气设备在提取时序段内的历史工况数据依据时序顺序进行序列化提取得到各个电气设备的历史工况数据。
[0027]作为本专利技术的一种优选方案，所述利用电气设备的历史工况数据获取电气设备的工况关联设备，包括：
[0028]将控制场景的联动控制路径中的电气设备作为聚类中心，并以聚类中心依据所述历史工况数据对控制场景中所有电气设备进行聚类分析得到多个设备关联集合；
[0029]将设备关联集合处聚类中心外的电气设备均作为聚类中心对应的所述联动控制路径中的电气设备的工况关联设备。
[0030]作为本专利技术的一种优选方案，所述利用电气设备的历史工况数据构建电气设备的工况状态预测模型，包括：
[0031]将电气设备的历史工况数据进行状态标记得到电气设备的历史工况状态，所述工况状态包括失效状态和有效状态；
[0032]将电气设备的历史工况数据利用LSTM时序预测网络进行网络训练得到所述电气设备的工况状态预测模型；
[0033]其中，LSTM时序预测网络的输入项为电气设备的历史工况数据中前置时序处的工况数据，LSTM时序预测网络的输入项为电气设备的历史工况数据中后置时序处的工况状态。
[0034]作为本专利技术的一种优选方案，所述依据工况状态预测模型基于位于下一联动控制顺序处的电气设备的当前工况数据预测出位于下一联动控制顺序处的电气设备的未来工况状态，包括：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制多个电气设备的联动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、确定多个电气设备的控制场景，并利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在控制场景中设定电气设备的联动控制顺序作为控制场景的联动控制路径；步骤S2、将控制场景的联动控制路径中各个电气设备进行历史工况数据提取，并利用电气设备的历史工况数据获取电气设备的工况关联设备；步骤S3、利用电气设备的历史工况数据构建电气设备的工况状态预测模型；步骤S4、在控制场景中执行联动控制路径过程中，在当前电气设备处获取位于下一联动控制顺序处的电气设备的当前工况数据，依据工况状态预测模型基于位于下一联动控制顺序处的电气设备的当前工况数据预测出位于下一联动控制顺序处的电气设备的未来工况状态；步骤S5、下一联动控制顺序处的电气设备的未来工况状态映射至下一联动控制顺序处的电气设备的工况关联设备中得到下一联动控制顺序处的电气设备的工况关联设备的未来工况状态，基于下一联动控制顺序处的电气设备的工况关联设备的未来工况状态和下一联动控制顺序处的电气设备的未来工况状态确定出下一联动控制顺序处的电气设备的规划范围；步骤S6、基于下一联动控制顺序处的电气设备的规划范围利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在当前电气设备处对控制场景的联动控制路径进行规划更新，以实现在控制场景中对多电气设备的联动控制路径依工况状态进行动态更新，来避免设备故障造成联动控制的中断。2.根据权利要求1所述的一种用于控制多个电气设备的联动控制方法，其特征在于：所述控制场景包含加工场景、运输场景、检测场景。3.根据权利要求1所述的一种用于控制多个电气设备的联动控制方法，其特征在于：所述利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标在控制场景中设定电气设备的联动控制顺序作为控制场景的联动控制路径，包括：利用联动控制效率最高和联动控制成本最低为目标设定目标函数，所述目标函数的表达式为：达式为：式中，maxF为联动控制效率最高的目标函数值，max为最大化运算符，S为场景目标总量，R
i
为第i个电气设备的单位加工量，T
i,i+1
为第i个电气设备调整至第i+1个电气设备的花费时长，min为联动控制成本最低的目标函数值，min为最小化运算符，P
i
为第i个电气设备的单位加工成本，P
i,i+1
为第i个电气设备调整至第i+1个电气设备的花费成本，m为电气设备总数量，i为计数变量，其中，场景目标总量包括加工总量、运输总量和检测总量；将控制场景中的所有电气设备作为求解空间，在求解空间中对目标函数进行求解得到
控制场景中电气设备的联动控制顺序，以作为控制场景的联动控制路径。4.根据权利要求3所述的一种用于控制多个电气设备的联动控制方法，其特征在于：所述将控制场景的联动控制路径中各个电气设备进行历史工况数据提取，包括：将控制场景中各个电气设备处记录历史工况数据的所有时序进行提取得到总记录时序段，将总记录时序段利用窗口法进行切割得到一组记录时序段，将每个记录时序段处的历史工况数据进行代表性衡量；利用数据均衡性设定衡量抽取的历史工况数据代表性的代表性目标函数，所述代表性目标函数的函数表达式为：式中，W
K
为第K个记录时序段处的历史工况数据的代表性，MK
t
为第M个电气设备在第K个记录时序段处的历史工况数据中第t个时序处的历史工况数据，MD
t
为第M个电气设备在第D个记录时序段处的历史工况数据中第t个时序处的历史工况...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晶晶，周明龙，
申请(专利权)人：安徽机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：