【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程智能控制，具体涉及一种基于有向无环图的智能控制方法。
技术介绍
1、在水泥生产中需要用到多种工艺与设备，为了保障水泥强度等影响水泥质量的重要指标，需要控制好各种工艺与设备的每一个参数，这些参数包括但不限于喂料量、研磨压力、风机电流、风温、窑转速以及生料细度等，各参数之间相互影响，共同决定了生产的水泥质量。
2、之前较传统的方式是由人工手动调整这些参数，这种情况下会出现一些不可避免的问题，一是对工人的技术与经验要求比较高，二是人工会有很多不可控因素，比如人员流动、工人的技术经验层次不齐，这些都会直接影响到水泥质量的高低，不能很好的满足生产质量控制。
3、为了解决这些痛点，更好更稳定的控制水泥生产质量，现在就需要用到控制编排系统，通过opc通道读取各个设备的时序数据，收集到这些数据后通过算法进行模型训练，在训练出模型后可通过读取到的设备数据作为入参，通过模型控制输出需要调控的设备参数以达到精准稳定的控制，减去不稳定因素，满足水泥生产质量控制要求。
4、但不同用户的生产线布置往往都会有各种差异，计算结果和控制参数的调节均受到不同产线条件和需求变化影响，现有技术在该方面往往只能针对特定的水泥产线布局进行相应控制方法设计，如果未加区别直接套用则会导致控制效果不佳，参数控制和预测结果在稳定性和准确性上无法达到预期，因而无法广泛使用，只能针对不同产线分别进行设计，明显提高了时间成本和设计成本。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种基于有
2、所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，包括下列步骤。
3、s1、数据采集：从各个设备上采集时序数据并进行预处理，形成数据样本集。
4、s2、控制模块设计：控制模块包括mpc控制模块，控制模块用于优化水泥生产相关参数。
5、s3、加载包含控制模块的组件。
6、s4、编排有向无环图：在画布中通过对可视化的组件进行拖拉拽组态形成有向无环图结构的控制回路。
7、组件包括业务组件和图结点组件两个部分；业务组件用于处理组件在平台上的显示和配置；图结点组件用于包装算法以及在有向图上进行算法的初始化、运行和停止；组件由细粒度的端口和控件以低代码的方式构建，约定好端口参数的输入输出，在画布中拖拉拽组态用于对接各个组件之间参数的连接。
8、优选的，控制编排包括主web服务和子进程画布服务，主web服务和子进程画布服务两个服务进程间使用restful通信；上述服务内内置了一个plugin插件加载器，所述加载器使用动态链接库，所述动态链接库的命名使用组件名与组件版本拼接的方式。
9、优选的，所述步骤s1中，通过opc通道在设备上建立通信，预处理方式包括缺失值处理、异常值处理、归一化处理、滤波处理以及傅里叶变换处理。
10、优选的，所述步骤s2中，建立mpc控制模块的具体步骤如下。
11、(1)建立数学模型：首先建立水泥生产过程中开环系统的数学模型。
12、(2)设定控制目标和约束条件：根据实际生产需要，根据开环系统的种类设定控制目标和约束条件。
13、(3)进行优化计算：基于上述模型和控制目标和约束条件，使用mpc控制算法进行优化计算。
14、(4)实时控制：完成优化计算后，根据优化计算结果实时控制水泥生产相关参数，以达到设定的控制目标和约束条件。
15、优选的，所述步骤s3中，系统加载插件时，解析组件名和版本号后，通过pluginutil类调用get_plugin_lib_name()方法获取动态库的路径，构造出pluginhandler对象，再调用load方法加载出相应的动态库；调用插件方法后校验该方法是否注册，未注册停止调用，否则执行该插件方法并返回结果直至返回结果到前端。
16、优选的，所述步骤s4中，组态时，画布的数据结构在计算机内存中以有向无环图的方式构建，组态形成的控制回路在运行后，其中组件的后继结点会自动获取对应前继结点的组件中模型算法输出的结果，所述后继结点的组件将该结果用作当前算法的输入。
17、优选的，所述步骤s4中，拖拉拽组态的具体操作包括：在画布上拖出组件，解析相应的组件名、版本和操作，然后添加组件实例，操作者再点击画布进行试运行，运行后画布接口发出请求处理的信号，开始构建调度引擎，并遍历组件对未注册的组件进行组件注册，重复多次后外侧遍历组件，遍历过程中对组件进行初始化，最后将若干遍历所得的初始化结果返回平台。
18、本专利技术具有以下优点：本专利技术不是基于整条产线直接设计控制系统，而是首先将煤磨、原料磨等组成产线的核心设备的开环控制系统转化为相应的mpc控制模块的组件，并将其加入到有向无环图的控制系统设计中。这样本方法在进行相关控制系统设计时能通过构建有向无环图控制数据输入输出，基于训练后已经完成优化计算的各个mpc控制模块的组件进行系统设计，针对不同结构的产线通过有向无环图技术进行拖拉拽组态，从而能快速部署好适用于相应产线的控制系统，进而能实现产线的快速生产使用，本控制方法适用面更广，避免自动控制系统因人员技术与经验等因素受到限制。
19、mpc控制模块的组件已经经过优化，起始位置输入采集到的数据，经过模型与调参，输出算法得到的结果，实现精确稳定的控制设备参数，提高整体水泥生产管控水平，经过数据采集分析与模型训练后得到的参数控制更加稳定。
20、本方法通过数据自动采集、流程控制、实时计算等方式，显著优化水泥各产线的喂煤量、热风阀和冷风阀等参数，实现降低能耗、提高生产效率和降低排放。而本方法能根据产线结构和需求自由进行相应组件的组态并通过控制编排系统控制喂料量、煤粉仓重和生料细度等参数实现更精确稳定的控制，缩小误差，保证水泥生产质量。
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1.一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：控制编排包括主web服务和子进程画布服务，主web服务和子进程画布服务两个服务进程间使用restful通信；上述服务内内置了一个plugin插件加载器，所述加载器使用动态链接库，所述动态链接库的命名使用组件名与组件版本拼接的方式。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过OPC通道在设备上建立通信，预处理方式包括缺失值处理、异常值处理、归一化处理、滤波处理以及傅里叶变换处理。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，建立MPC控制模块的具体步骤如下：
5.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，系统加载插件时，解析组件名和版本号后，通过PluginUtil类调用get_plugin_lib_name()方法获取动态库的路径，构造出PluginHandl
6.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，组态时，画布的数据结构在计算机内存中以有向无环图的方式构建，组态形成的控制回路在运行后，其中组件的后继结点会自动获取对应前继结点的组件中模型算法输出的结果，所述后继结点的组件将该结果用作当前算法的输入。
7.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，拖拉拽组态的具体操作包括：在画布上拖出组件，解析相应的组件名、版本和操作，然后添加组件实例，操作者再点击画布进行试运行，运行后画布接口发出请求处理的信号，开始构建调度引擎，并遍历组件对未注册的组件进行组件注册，重复多次后外侧遍历组件，遍历过程中对组件进行初始化，最后将若干遍历所得的初始化结果返回平台。
...【技术特征摘要】
1.一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：控制编排包括主web服务和子进程画布服务，主web服务和子进程画布服务两个服务进程间使用restful通信；上述服务内内置了一个plugin插件加载器，所述加载器使用动态链接库，所述动态链接库的命名使用组件名与组件版本拼接的方式。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤s1中，通过opc通道在设备上建立通信，预处理方式包括缺失值处理、异常值处理、归一化处理、滤波处理以及傅里叶变换处理。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，建立mpc控制模块的具体步骤如下：
5.根据权利要求1或2所述的一种基于有向无环图的智能控制方法，其特征在于：所述步骤s3中，系统加载插件时，解析组件名和版本号后，通过pluginutil类调用get_plugin_l...
【专利技术属性】
技术研发人员：王超华，王松华，汪阳，陆小松，何涛，梁伟，胡光耀，白鑫辉，汤旭，
申请(专利权)人：安徽海螺集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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