CN102457536A

CN102457536A - 一种多传感器自适应控制网络平台

Info

Publication number: CN102457536A
Application number: CN2010105158117A
Authority: CN
Inventors: 孔煜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2012-05-16

Abstract

一种多传感器自适应控制网络平台，本发明涉及一种大型系统管控一体化技术，本发明提供一种通用性和可重构性高且造价低的多传感器自适应控制网络平台。本发明包括SOCKTE、I²C总线和微处理器总线，其结构要点在于现场主服务器负责接受来自多传感器的上传反馈数据，调用中心处理模块实现异构数据融合，中心处理模块运行一系列自适应控制算法以实现数据反馈的要求；同时对以往的成熟控制处理机制进行对象封装，以实现系统的反复调用。

Description

一种多传感器自适应控制网络平台

技术领域：

本发明涉及一种大型系统管控一体化技术，尤其涉及一种多传感器自适应控制网络平台。

背景技术：

多传感器自适应控制是目前大型系统管控一体化的关键技术，也是当前系统控制理论和应用实现中的一个热点课题。技术实现复杂、应用范围广，在制造业自动生产线、现代化城市交通控制等领域有大量的需求。随着各种类型自适应算法的不断涌现以及硬件系统复杂性的日益提高，在大型系统控制网络平台上，对于反馈信号的数据融合、集约处理以及资源配置能力等方面都提出了更高的要求。

具体表现在如下几个方面：数据通路必须能够同时承载大量数据的传递，适应多种数模接口，并为其相应的终端传感器件提供可灵活配置的应答和驱动；能对反馈来的大容量数据进行暂存、排序、标注、编码、并串转换等预处理；信息能在上下位机间实现双向定时定点流动；支持外部网络的多节点人工干预活动；各器件有较强的市场通用性，以便系统的维护升级。当前国际上通用的工控现场总线主要有德国的，总线结构日臻完善。但在很大程度上仍无法满足多传感器自适应控制对大型系统控制网络平台的高要求，又同时兼顾系统造价、维护和更新等因素

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供一种通用性和可重构性高且造价低的多传感器自适应控制网络平台。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括SOCKTE、I2C总线和微处理器总线，其结构要点在于现场主服务器负责接受来自多传感器的上传反馈数据，调用中心处理模块实现异构数据融合，中心处理模块运行一系列自适应控制算法以实现数据反馈的要求；同时对以往的成熟控制处理机制进行对象封装，以实现系统的反复调用。

发明的有益效果：

采用精简的通信方式，带中继的I2C总线形式和底层微处理器三层总线结构，以现场主服务器作为算法处理核心和网络中枢，以单MCU驱动多传感器模式，进行终端反馈数据的采集和预处理，并配合以算法前提与二叉树存储等新型处理机制，在不影响控制精度和效率的前提下，有效地增强了硬件系统的通用性和可重构性，大大地降低了系统维护和升级的成本。

附图说明：

图1是网络平台框图。

具体实施方式：

本发明包括SOCKTE、I²C总线和微处理器总线，现场主服务器负责接受来自多传感器的上传反馈数据，调用中心处理模块实现异构数据融合，中心处理模块运行一系列自适应控制算法以实现数据反馈的要求；同时对以往的成熟控制处理机制进行对象封装，以实现系统的反复调用。

在现场主服务器与上层管控工作站间的通信模式上，采用SOCKETS协议，模式清晰地定义了通讯层间接口以及下层对上层所提供的服务，使多管控节点的上层系统与现场主服务器的即时通信具有通用性，在第三层现场总线规范子层I²C中，封装了不同设备的数据类型，向用户应用层UA提供统一的数据类型界面，以实现设备的互换性和互操作性，以支持多种传输协议及不同服务类型。

为提高各管控节点的访问效率，降低系统对总线的占用率，采用了设备代理DA的方式，即LAN上的节点只与网段中的一台现场设备-主链路设备LMD相连，而位于同网段的其他控制平台通过主链路设备中的设备代DA与LMD上的其他节点和现场服务器实现互联，在主服务器与下层各MCU的通信上，采用I²C总线模式；作为易于调试的高速串行总线，用I²C作为同步串行通信方式，可以满足大量数据包的双向传输需要；在MCU与终端传感器的连接上，采用计算机经典三层总线架构，在MCU片外配有总线协处理器，片外ROM和RAM及其相应的解码电路，满足底层数据编码、排序、并串转换等预处理的要求。

Claims

1.一种多传感器自适应控制网络平台，包括SOCKTE、I²C总线和微处理器总线，其特征在于现场主服务器负责接受来自多传感器的上传反馈数据，调用中心处理模块实现异构数据融合，中心处理模块运行一系列自适应控制算法以实现数据反馈的要求；同时对以往的成熟控制处理机制进行对象封装，以实现系统的反复调用。

2.根据权利要求1所述一种多传感器自适应控制网络平台，其特征在于在现场主服务器与上层管控工作站间的通信模式上，采用SOCKETS协议，模式清晰地定义了通讯层间接口以及下层对上层所提供的服务，使多管控节点的上层系统与现场主服务器的即时通信具有通用性，在第三层现场总线规范子层I²C中，封装了不同设备的数据类型，向用户应用层UA提供统一的数据类型界面，以实现设备的互换性和互操作性，以支持多种传输协议及不同服务类型。

3.根据权利要求1所述一种多传感器自适应控制网络平台，其特征在于为提高各管控节点的访问效率，降低系统对总线的占用率，采用了设备代理DA的方式，即LAN上的节点只与网段中的一台现场设备-主链路设备LMD相连，而位于同网段的其他控制平台通过主链路设备中的设备代理DA与LMD上的其他节点和现场服务器实现互联，在主服务器与下层各MCU的通信上，采用I²C总线模式；作为易于调试的高速串行总线，用I²C作为同步串行通信方式，可以满足大量数据包的双向传输需要；在+MCU与终端传感器的连接上，采用计算机经典三层总线架构，在MCU片外配有总线协处理器，片外ROM和RAM及其相应的解码电路，满足底层数据编码、排序、并串转换等预处理的要求。