基于工业系统角色划分的自动化系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于工业系统角色划分的自动化系统及其方法，其控制生产线的速度；监测所述生产线的温度和湿度；以及，控制所述生产线中机械设备的动作。这样，通过将自动化系统划分为不同的模块，可以更有效地控制和管理整个系统，而且，还能够对于生产线的工作状态进行实时准确地监测，从而帮助企业能够及时发现问题并采取措施，保障生产线设备的正常运行和生产效率。行和生产效率。行和生产效率。

【技术实现步骤摘要】
基于工业系统角色划分的自动化系统及其方法


[0001]本专利技术涉及智能化自动化
，尤其涉及一种基于工业系统角色划分的自动化系统及其方法。

技术介绍

[0002]随着工业生产的不断发展，越来越多的自动化技术被应用到工业系统中，以提高工业生产效率和生产能力。在现代工业生产中，工业自动化系统已经成为不可或缺的一部分。在这些自动化系统中，角色划分对于实现自动化处理至关重要。
[0003]然而，传统的角色划分通常是静态的，无法动态地适应生产环境的变化，导致系统难以满足不同生产情境下的需求。并且，传统的工业角色划分系统通常是基于设备和生产任务进行划分，往往只能实现生产线的基本控制和执行，并没有关注到生产线的运行状态，导致生产线设备出现故障而影响生产效率。
[0004]因此，期望一种优化的基于工业系统角色划分的自动化系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种基于工业系统角色划分的自动化系统及其方法，其控制生产线的速度；监测所述生产线的温度和湿度；以及，控制所述生产线中机械设备的动作。这样，通过将自动化系统划分为不同的模块，可以更有效地控制和管理整个系统，而且，还能够对于生产线的工作状态进行实时准确地监测，从而帮助企业能够及时发现问题并采取措施，保障生产线设备的正常运行和生产效率。
[0006]本专利技术实施例还提供了一种基于工业系统角色划分的自动化系统，其包括：控制系统，用于控制生产线的速度；传感监测系统，用于监测所述生产线的温度和湿度；执行系统，用于控制所述生产线中机械设备的动作。
[0007]本专利技术实施例中，所述传感监测系统，包括：数据采集模块，用于获取预定时间段内多个预定时间点的温度值和湿度值；数据时序排列模块，用于将所述多个预定时间点的温度值和湿度值分别按照时间维度排列为温度时序输入向量和湿度时序输入向量；数据参数时序变化特征提取模块，用于将所述温度时序输入向量和湿度时序输入向量分别通过基于一维卷积神经网络模型的时序特征提取器以得到温度时序特征向量和湿度时序特征向量；特征增模块，用于使用高斯密度图对所述温度时序特征向量和所述湿度时序特征向量进行特征增强以得到温度时序特征矩阵和湿度时序特征矩阵；关联编码模块，用于对所述温度时序特征向量和所述湿度时序特征向量进行关联编码以得到温度
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湿度关联特征矩阵；特征融合模块，用于融合所述温度时序特征矩阵、所述湿度时序特征矩阵和所述温度
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湿度关联特征矩阵以得到分类特征矩阵；以及，工作状态检测模块，用于将所述分类特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示生产线的工作状态是否正常。
[0008]本专利技术实施例还提供了一种基于工业系统角色划分的自动化方法，其包括：控制生产线的速度；监测所述生产线的温度和湿度；控制所述生产线中机械设备的动作。
[0009]本专利技术实施例中，基于工业系统角色划分的自动化系统及其方法，通过将自动化系统划分为不同的模块，可以更有效地控制和管理整个系统，而且，还能够对于生产线的工作状态进行实时准确地监测，从而帮助企业能够及时发现问题并采取措施，保障生产线设备的正常运行和生产效率。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]在附图中：图1为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化系统的框图。
[0012]图2为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化系统中所述传感监测系统的框图。
[0013]图3为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化系统中所述特征增模块的框图。
[0014]图4为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化系统中所述训练模块的框图。
[0015]图5为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化系统中所述分类损失单元的框图。
[0016]图6为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化方法的流程图。
[0017]图7为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化方法的系统架构的示意图。
[0018]图8为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化系统的应用场景图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，图1为本专利技术实施例中提供的一种基于工业系统角色划分的自动化系统的框图。如图1所示，根据本专利技术实施例的基于工业系统角色划分的自动化系统100，包括：控制系统110，用于控制生产线的速度；传感监测系统120，用于监测所述生产线的温度和湿度；执行系统130，用于控制所述生产线中机械设备的动作。
[0021]如上所述，传统的角色划分通常是静态的，无法动态地适应生产环境的变化，导致系统难以满足不同生产情境下的需求。并且，传统的工业角色划分系统通常是基于设备和生产任务进行划分，往往只能实现生产线的基本控制和执行，并没有关注到生产线的运行状态，导致生产线设备出现故障而影响生产效率。因此，期望一种优化的基于工业系统角色
划分的自动化系统。
[0022]具体地，在本申请的技术方案中，提出了一种基于工业系统角色划分的自动化系统，其特征在于，包括：控制系统，用于控制生产线的速度；传感监测系统，用于监测所述生产线的温度和湿度；执行系统，用于控制所述生产线中机械设备的动作。这样，在工业生产线上，机器人负责完成许多重复性的任务，而传感器则负责监测生产线的温度和湿度等参数。通过将自动化系统划分为不同的模块，可以更有效地控制和管理整个系统。
[0023]控制生产线的速度是指通过调整生产线上各个环节的工作速度，以达到最优的生产效率和质量。这通常需要对生产线进行计划和调度，以确保各个环节的工作顺序和速度都能够协调一致。
[0024]控制生产线的速度可以通过多种方式实现，例如：通过调整机器设备的转速、输送带的速度等来控制生产线的整体速度；通过人工干预，例如调整工人的工作强度、工作时间等来控制生产线的速度；通过自动化系统，例如使用PLC等自动化设备来控制生产线的速度和工作顺序。无论使用何种方式，控制生产线的速度都是为了提高生产效率、降低成本、提高产品质量和保证生产线的安全性。
[0025]监测生产线的温度和湿度是为了确保生产环境的稳定性和产品质量的稳定性。在生产过程中，温度和湿度的变化可能会影响到生产线上的设备和产品，因此需要对其进行实时监测和控制。
[0026]常用的监测方法包括：1.温湿度传感器：通过安装在生产线上的温湿度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业系统角色划分的自动化系统，其特征在于，包括：控制系统，用于控制生产线的速度；传感监测系统，用于监测所述生产线的温度和湿度；执行系统，用于控制所述生产线中机械设备的动作。2.根据权利要求1所述的基于工业系统角色划分的自动化系统，其特征在于，所述传感监测系统，包括：数据采集模块，用于获取预定时间段内多个预定时间点的温度值和湿度值；数据时序排列模块，用于将所述多个预定时间点的温度值和湿度值分别按照时间维度排列为温度时序输入向量和湿度时序输入向量；数据参数时序变化特征提取模块，用于将所述温度时序输入向量和湿度时序输入向量分别通过基于一维卷积神经网络模型的时序特征提取器以得到温度时序特征向量和湿度时序特征向量；特征增模块，用于使用高斯密度图对所述温度时序特征向量和所述湿度时序特征向量进行特征增强以得到温度时序特征矩阵和湿度时序特征矩阵；关联编码模块，用于对所述温度时序特征向量和所述湿度时序特征向量进行关联编码以得到温度
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湿度关联特征矩阵；特征融合模块，用于融合所述温度时序特征矩阵、所述湿度时序特征矩阵和所述温度
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湿度关联特征矩阵以得到分类特征矩阵；以及工作状态检测模块，用于将所述分类特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示生产线的工作状态是否正常。3.根据权利要求2所述的基于工业系统角色划分的自动化系统，其特征在于，所述数据参数时序变化特征提取模块，用于：使用所述基于一维卷积神经网络模型的时序特征提取器的各层在层的正向传递中对输入数据分别进行卷积处理、基于特征矩阵的均值池化处理和非线性激活处理以由所述基于一维卷积神经网络模型的时序特征提取器的最后一层的输出为所述温度时序特征向量和所述湿度时序特征向量，其中，所述基于一维卷积神经网络模型的时序特征提取器的第一层的输入为所述温度时序输入向量和湿度时序输入向量。4.根据权利要求3所述的基于工业系统角色划分的自动化系统，其特征在于，所述特征增模块，包括：第一高斯增强单元，用于以如下第一高斯公式构造所述温度时序特征向量的第一高斯密度图；其中，所述第一高斯公式为：，其中，表示所述温度时序特征向量，且 的每个位置的值表示所述温度时序特征向量中相应两个位置的特征值之间的方差；第二高斯增强单元，用于以如下第二高斯公式构造所述湿度时序特征向量的第二高斯密度图；其中，所述第二高斯公式为：，其中，表示所述湿度时序特征向量，且的每个位置的值表示所述湿度时序特征向量中相应两个位置的特征值之间的方差；以及高斯离散化单元，用于对所述第一高斯密度图和所述第二高斯密度图的各个位置的高斯分布进行高斯离散化以得到所述温度时序特征矩阵和所述湿度时序特征矩阵。5.根据权利要求4所述的基于工业系统角色划分的自动化系统，其特征在于，所述关联编码模块，用于：以如下编码公式对所述温度时序特征向量和所述湿度时序特征向量进行关联编码以得到温度
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湿度关联特征矩阵；其中，所述编码公式为：，其中，表示所述温度时序特征向量，表示所述温度时序特征向量的转置向量，表示所述湿度时序特征向量，表示温度
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湿度关联特征矩阵，表示矩阵相乘。

【专利技术属性】
技术研发人员：李传可，吴武江，孙强，
申请(专利权)人：杭州国辰智企科技有限公司，
类型：发明
国别省市：