一种工业生产工艺模块化优化方法技术

本发明专利技术提供一种工业生产工艺模块化优化方法，属于电数字数据处理技术领域，本发明专利技术首先构建实时性要求矩阵对模块进行实时性分级；部署时间敏感网络架构确保关键信号传输延迟可控；引入边缘计算节点减少数据传输延迟；基于工业5G技术构建低延迟通信网络；实施实时性偏差波动矩阵监测捕获延迟异常；应用实时性调整增益矩阵实现自适应控制补偿；建立时间确定性任务调度器优化任务执行；实施跨模块同步时钟机制消除时间同步误差；构建模块化实时优化引擎实现系统自我调优，解决了模块化工业生产中通信延迟和调度不确定性导致的实时控制失效问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电数字数据处理，具体而言，涉及一种工业生产工艺模块化优化方法。

技术介绍

1、工业生产工艺模块化是现代智能制造的重要发展方向，传统工艺模块化系统主要依靠标准工业通信协议如modbus、profinet和ethercat来实现模块间通信与集成，通过中央控制系统协调各模块运行。这些技术在常规生产环境中应用广泛，能满足基本的自动化需求，支持工艺参数监测与控制。

2、然而，随着工业生产精细化程度提高，传统模块化工艺系统面临严重挑战。首先，传统工业通信协议在高负载情况下存在不确定性延迟，导致关键控制指令无法及时到达执行单元；其次，集中式计算架构使数据传输路径过长，增加处理延迟；再者，固定增益控制策略无法动态补偿延迟波动带来的影响，使工艺参数控制精度降低；最后，模块间时钟同步精度不足，引起分布式控制系统的协同误差。

3、这些问题在高精度、高动态响应要求的工业场景中尤为突出，如精密化工、半导体制造和航空部件加工等领域。各模块之间的通信延迟和调度不确定性可能导致关键工艺参数的实时控制失效，进而引发产品质量波动、生产效率下降甚至安全事故本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种工业生产工艺模块化优化方法，其特征在于，包括构建实时性要求矩阵，对工业生产工艺各模块划分实时性等级，为高实时性需求模块分配更高优先级；部署时间敏感网络架构，在模块间通信通道上实施确定性以太网技术；引入边缘计算节点，将实时性偏差矩阵计算任务分配至靠近生产现场的边缘服务器；基于工业5G技术构建低延迟通信网络；实施实时性偏差波动矩阵监测；应用实时性调整增益矩阵，基于控制补偿机理方程对工艺参数控制指令进行自适应补偿；建立时间确定性任务调度器；实施跨模块同步时钟机制；构建模块化实时优化引擎，通过自适应反馈优化函数持续优化实时性调整增益矩阵参数。

2.根据权利要求1所述的工业生产...

【技术特征摘要】

1.一种工业生产工艺模块化优化方法，其特征在于，包括构建实时性要求矩阵，对工业生产工艺各模块划分实时性等级，为高实时性需求模块分配更高优先级；部署时间敏感网络架构，在模块间通信通道上实施确定性以太网技术；引入边缘计算节点，将实时性偏差矩阵计算任务分配至靠近生产现场的边缘服务器；基于工业5g技术构建低延迟通信网络；实施实时性偏差波动矩阵监测；应用实时性调整增益矩阵，基于控制补偿机理方程对工艺参数控制指令进行自适应补偿；建立时间确定性任务调度器；实施跨模块同步时钟机制；构建模块化实时优化引擎，通过自适应反馈优化函数持续优化实时性调整增益矩阵参数。

2.根据权利要求1所述的工业生产工艺模块化优化方法，其特征在于，实时性要求矩阵指将工业生产中各工艺模块按照响应时间需求量化为矩阵形式，包含模块标识符及对应最大允许响应时间，用于系统资源分配与任务优先级排序。

3.根据权利要求2所述的工业生产工艺模块化优化方法，其特征在于，实时性偏差矩阵指通过实时监测各模块通信与控制执行时间，计算实际响应时间与实时性要求矩阵中理论值之间的差值形成的矩阵，用于评估系统实时性性能。

4.根据权利要求3所述的工业生产工艺模块化优化方法，其特征在于，实时性偏差波动矩阵指记录一定时间窗口内实时性偏差变化趋势的多维数据结构，通过统计分析偏差变化速率与波动幅度，预测系统性能劣化趋势。

5.根据权利要求4所述的工业生产工艺模块化优化方法，其特征在于，实时性调整增益矩阵指基于实时性偏差及其波动情况，为各控制回路设置的自适应补偿参数矩阵，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岚，刘景达，周兴科，唐松松，
申请(专利权)人：能科云旗软件东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：