CN108227608A - 一种基于plc控制的动态扫描方法及系统 - Google Patents

一种基于plc控制的动态扫描方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于PLC控制的动态扫描方法及系统。该方法，包括：步骤1，通过一初始扫描方式对所有物件进行扫描以获得每个物件的初始扫描数据；步骤2，利用该初始扫描数据借助最小二乘原理为每个物件建立预估曲线；步骤3，利用每个物件的预估曲线以及每个物件的一当前扫描数据判断每个物件的稳定情况；步骤4，根据所有物件的稳定情况调整扫描方式，继续进行扫描。本发明通过反馈稳定/不稳定物件数量从而即时决定后续的扫描方式，来变更扫描时间和扫描次数，对于稳定物件减少不必要的扫描时间，进而节省扫描资源给不稳定物件，可以更早的锁定不稳定物件出现的异常，大大提升运行速度,保证可靠性，也可以达到省电的目的。

Description

一种基于PLC控制的动态扫描方法及系统
技术领域
本发明涉及PLC控制领域，特别是涉及一种基于PLC控制的动态扫描方法及系统。
背景技术
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller-PLC)为了满足各种自动化控制系统的需求,近年来不断地开发出许多功能模块,如高速计数模块、温度控制模块等,其中可以控制的物件已经多达数万个之多。根据控制要求,完成控制任务可以有多种编制程序的方法。
图1为现有PLC控制系统扫描物件的示意图。PLC控制系统至少包括扫描装置以及控制装置(其他PLC控制系统的常见部件图中未示)。控制装置可控制该扫描装置实施的扫描方式，并接收扫描数据。该扫描装置对物件执行扫描。
假设PLC控制系统扫描一物件需时1毫秒,所以扫描10000个物件的总时间是10秒,也就是说同一物件在第二次被扫描时，距离上一次扫描的时间间隔是10秒。
假设“物件1”是温度检测器相关的数值,那么在温度变化较大的环境中，10秒时间足以发生较大的温度陡增或剧烈下降，即发生温度超标的情况。然而，PLC控制系统要在10秒以后才能获得最新扫描数据，才能获知温度超标的信息。而延迟获得最新扫描数据，对整个PLC控制系统来说非常危险，有可能无法立即作出对应反应，而造成损失。
另外，对所有物件的扫描方式均相同，对所有物件的各自状态没有区分，无法有针对性的提高扫描效率。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，根据物件的稳定情况调整扫描方式，提高扫描效率，提高可靠性。
本发明通过反馈稳定/不稳定物件数量从而即时决定后续的扫描方式，来变更扫描时间和扫描次数，对于稳定物件减少不必要的扫描时间，进而节省扫描资源给不稳定物件，可以更早的锁定不稳定物件出现的异常，大大提升运行速度,保证可靠性，也可以达到省电的目的。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于PLC控制的动态扫描方法，包括：
步骤1，通过一初始扫描方式对所有物件进行扫描以获得每个物件的初始扫描数据；
步骤2，利用该初始扫描数据借助最小二乘原理为每个物件建立预估曲线；
步骤3，利用每个物件的预估曲线以及每个物件的一当前扫描数据判断每个物件的稳定情况；
步骤4，根据所有物件的稳定情况调整扫描方式，继续进行扫描。
该初始扫描方式为针对所有物件以固定频率依次进行扫描并扫描N轮，以取得该初始扫描数据，N大于等于5。
该步骤3进一步包括：
利用该预估曲线获取每次扫描所对应的预估数值；
计算每次扫描所对应的预估数值与每次扫描所对应的实际测量值之间的差值，并计算所有差值的平均值；
判断该当前扫描数据与该当前预估数据之间的差值是否小于等于该所有差值的平均值，如果是，该物件为稳定物件，如果否，该物件为不稳定物件。
该步骤4进一步包括：
当A大于B且A达到第一阈值时，调整扫描方式为变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*C与对稳定物件的扫描时间T*D之比达到一第一比例；
当A小于B且A达到第二阈值时，调整扫描方式为占空比方式，调整对不稳定物件的扫描次数与稳定物件的扫描次数，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间；
当A处于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，调整扫描方式为所述变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*E与对稳定物件的扫描时间T*F之比达到一第二比例；且该第二比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*E小于该第一比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*C；
其中，A为不稳定物件的数量，B为稳定物件的数量，C:D为该第一比例，其中C+D＝100％，E:F为该第二比例，其中E+F＝100％。
该步骤4进一步包括：
当扫描方式调整为占空比方式后，如果一段间隔时间后，不稳定物件的数量的增加没有超过一第一数量阈值，保持扫描方式为占空比方式，并减少对稳定物件的扫描次数，以进一步减少总的扫描时间。
所述方法还包括：当物件由稳定物件转而被判断为不稳定物件时，放弃该预估曲线，重新对该物件扫描N轮，并根据该N轮的扫描数据,重新生成预估曲线。
所述方法还包括：当物件被判断为稳定物件时，放弃该预估曲线，利用当前完成的所有扫描中最后N次扫描所得到的扫描数据重新生成预估曲线。
该实际测量值的显示方式包括，抛物线显示方式、线性显示方式及步阶显示方式，并依据该实际测量值、该预估数值和一当前显示值选择该显示方式。
本发明还公开了一种基于PLC控制的动态扫描系统，包括：
初始扫描单元，通过一初始扫描方式对所有物件进行扫描以获得每个物件的初始扫描数据；
预估曲线建立单元，利用该初始扫描数据借助最小二乘原理为每个物件建立预估曲线；
判断单元，利用每个物件的预估曲线以及每个物件的一当前扫描数据判断每个物件的稳定情况；
调整单元，根据所有物件的稳定情况调整扫描方式，继续进行扫描。
该初始扫描方式为针对所有物件以固定频率依次进行扫描并扫描N轮，以取得该初始扫描数据，N大于等于5。
该判断单元进一步包括：
计算单元，利用该预估曲线获取每次扫描所对应的预估数值，计算每次扫描所对应的预估数值与每次扫描所对应的实际测量值之间的差值，并计算所有差值的平均值；
比较单元，用于判断该当前扫描数据与该当前预估数据之间的差值是否小于等于该所有差值的平均值，如果是，该物件为稳定物件，如果否，该物件为不稳定物件。
当A大于B且A达到第一阈值时，该调整单元调整扫描方式为变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*C与对稳定物件的扫描时间T*D之比达到一第一比例；
当A小于B且A达到第二阈值时，该调整单元调整扫描方式为占空比方式，调整对不稳定物件的扫描次数与稳定物件的扫描次数，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间；
当A处于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，该调整单元调整扫描方式为所述变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*E与对稳定物件的扫描时间T*F之比达到一第二比例；且该第二比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*E小于该第一比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*C；
其中，A为不稳定物件的数量，B为稳定物件的数量，C:D为该第一比例，其中C+D＝100％，E:F为该第二比例，其中E+F＝100％。
当扫描方式调整为占空比方式后，如果一段间隔时间后，不稳定物件的数量的增加没有超过一第一数量阈值，该调整单元使扫描方式保持为占空比方式，并减少对稳定物件的扫描次数，以进一步减少总的扫描时间。
所述系统还包括：
当物件由稳定物件转而被判断为不稳定物件时，该预估曲线建立单元放弃该预估曲线，重新对该物件扫描N轮，并根据该N轮的扫描数据,重新生成预估曲线。
所述系统还包括：
当物件被判断为稳定物件时，该预估曲线建立单元放弃该预估曲线，利用当前完成的所有扫描中最后N次扫描所得到的扫描数据重新生成预估曲线。
所述系统还包括：显示单元，依据该实际测量值、该预估数值和一当前显示值选择采用抛物线显示方式、线性显示方式及步阶显示方式中的任一者显示该实际测量值。
本发明将模糊逻辑导入PLC控制系统，并借助最小二乘原理判断物件是否稳定，通过反馈稳定/不稳定物件数量从而即时决定后续的扫描方式，来变更扫描时间和扫描次数，对于稳定物件减少不必要的扫描时间，进而节省扫描资源给不稳定物件，可以更早的锁定不稳定物件出现的异常，大大提升运行速度,保证可靠性，也可以达到省电的目的。
另外，本发明可以预测哪些物件存在不稳定的风险并且使用容易被察觉的方式显示，提前防范。
附图说明
图1为现有PLC控制系统扫描物件的示意图。
图2为本发明的基于PLC控制的动态扫描方法的流程图。
图3为本发明的基于PLC控制的动态扫描方法的步骤S3的流程图。
图4-6为本发明的基于PLC控制的动态扫描系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例详细描述本发明的实现过程。
模糊逻辑(Fuzzy Logic)是模仿人脑的不确定性概念判断和推理思维，对于非线性和大滞后的控制物件，类比人脑的处理方式，实行综合判断来解决常规方法难于对付的问题。模糊逻辑(Fuzzy Logic)借助于函数概念，区分模糊集合，处理模糊关系，类比人脑实施规则型推理，可以处理种种不确定问题。
最小二乘原理是利用量测样本估算总体回归函数。它的基本思路是预估值与量测值之差的平方和达到最小。这种原理在理论研究和工程应用中都具有重要的作用。
本发明是将PLC控制系统导入模糊逻辑(Fuzzy Logic)，并借助于最小二乘原理,制作合理、巧妙的演算方法，既可以大大提升控制系统的运行速度,又可以保证控制系统的可靠性。
本发明提出了一种基于PLC控制的动态扫描方法，该方法可区分各个物件的状态，特别是稳定状态，从而根据物件的状态，采用有针对性的方式进行扫描，从而提高扫描效率。
一般情况下,对物件的某项参数的数值进行监控可知，多数物件的数值是在稳定的状态下只做微小的变化，也就是说，稳定状态下，其数值可以较长时间的保持在一个相对稳定的范围内。则对稳定物件的反复扫描可能造成扫描资源的浪费，即使有限的放弃若干次对稳定物件的扫描，也不会存在较大的损失风险。因此，如果使用一些数学运算式来区分物件的稳定与否,减少对稳定物件的扫描次数,增加对不稳定物件的扫描次数，可在既保证整体扫描的稳定性的前提下，又提高了扫描效率，还可以更加及时的发现异常的存在。
图2、3为本发明的基于PLC控制的动态扫描方法的流程图，该方法包括：
步骤1，通过一初始扫描方式对所有物件进行扫描以获得每个物件的初始扫描数据。
该初始扫描方式为针对所有物件以固定频率依次进行扫描并扫描N轮，以取得该初始扫描数据，N大于等于5。
也就是说，以N＝5为例，PLC控制系统的扫描装置对所有物件以相同的时间间隔依次进行扫描，并扫描5轮。
对每个物体来说，都得到了5个实际测量值。以某个物体为例，以扫描所有物件(10000件)需要10秒为例，可获得以下初始扫描数据：
次数 1 2 3 4 5
时间值(s) 10 20 30 40 50
实际测量值 28 37 30 34 44
表一
而每个物件，均对应存在上述5次扫描的初始扫描数据。
步骤2，利用该初始扫描数据借助最小二乘原理为每个物件建立预估曲线。
该预估曲线为：
y＝bx+a 公式(1)
其中，xn为第n次扫描该物体时的时间值(即表一中的时间值)，yn为第n次扫描该物体的实际测量值，为n次扫描该物体的时间平均值，为n次扫描该物体时的测量平均值，x为扫描时间值，y为预估测量值，n为扫描次数。
将每个物件的初始扫描数据带入上述公式(2)-(5)，则可以获得每个物件的预估曲线，即公式(1)。
步骤3，利用每个物件的预估曲线以及每个物件的一当前扫描数据判断每个物件的稳定情况。
该步骤3进一步包括：
步骤31，利用该预估曲线获取每次扫描所对应的预估数值；
将表一中的每个时间值带入公式(1)的x，可以得到公式(1)中对应的y，也就是表二中的预估数值。例如，将表一中的时间值10带入公式(1)的x，就可以得到表二中的预估数值28.8，以此类推。
次数 1 2 3 4 5
时间值(s) 10 20 30 40 50
实际测量值 28 37 30 34 44
预估数值 28.8 31.7 34.6 37.5 40.4
表二
步骤32，计算每次扫描所对应的预估数值与每次扫描所对应的实际测量值之间的差值，并计算所有差值的平均值；
表三
其中,
(∣28-28.8∣+∣37-31.7∣+∣30-34.6∣+∣34-37.5∣+∣44-40.4∣)/5＝3.56。
步骤33，判断该当前扫描数据与该当前预估数据之间的差值是否小于等于该所有差值的平均值，如果是，该物件为稳定物体，如果否，该物件为不稳定物体。
此时，PLC控制系统的扫描装置对某个物体扫描第6轮，以获得实际测量值41。另外，将时间值6带入公式(1)，获得预估数值43.3，从而得到预估数值与实际测量值的差值2.3。
表四
该差值2.3小于该所有差值的平均值3.56，可见，该物体为稳定物体。对于其他物体，也依照上述方式确定其稳定与否。
另外，如果第6轮的测量值为65，则得到的数据如下：
表五
该差值21.7大于该所有差值的平均值3.56，可见，该物体为不稳定物体。
在本发明中，由于差值的平均值为根据测量得到的数据计算而来，故而，本发明并不需要人为设定该差值的平均值，使得对于物件的稳定状态的判断更加贴合物件的实际情况。
另外，如果某个物体的预估数值已经接近一预设的警戒值时，本发明将提前作准备事宜,将此物件列为最不稳定物件，以最高优先权处理，并且后续使用最容易被察觉的方式显示其实际测量值。
步骤4，根据所有物件的稳定情况调整扫描方式，继续进行扫描，并执行步骤3。
具体来说，情况一，当A大于B且A达到第一阈值时，调整扫描方式为变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*C与对稳定物件的扫描时间T*D之比达到一第一比例；
情况二，当A小于B且A达到第二阈值时，调整扫描方式为占空比方式，调整对不稳定物件的扫描次数与稳定物件的扫描次数，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间；
情况三，当A处于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，调整扫描方式为所述变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*E与对稳定物件的扫描时间T*F之比达到一第二比例；且该第二比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*E小于该第一比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*C；
其中，A为不稳定物件的数量，B为稳定物件的数量，C:D为该第一比例，其中C+D＝100％，E:F为该第二比例，其中E+F＝100％。
更为具体的，当通过步骤3判断出所有物件的稳定情况后，判断所有物件处于以下哪种情况：
该情况一，当不稳定物件的数量占多数，6670<＝不稳定物件的数量<＝10000(第一阈值)，稳定物件的数量占少数，0<＝稳定物件的数量<＝3330时，预定时间T的80％，用于扫描不稳定物件，预定时间T的20％，用于扫描稳定物件。
以不稳定物件的数量为6670，扫描一物件所需时间为1ms，预定时间为50s为例，40秒用于扫描不稳定物件，其中，对所有不稳定物件扫描一次的总时间为6670×1ms＝6.67s，40秒内可以对所有不稳定物件扫描40/6.67＝5.99次，则在50s的预定时间内，两次对同一不稳定物件进行扫描的平均间隔为50/5.99＝8.33s。
同时，稳定物件的数量为3330，预定时间为50s中的10秒用于扫描稳定物件，其中，对所有稳定物件扫描一次的总时间为3330×1ms＝3.33s，10秒内可以对所有稳定物件扫描10/3.33＝3次，则在50s的预定时间内，两次对同一稳定物件进行扫描的平均间隔为50/3＝16.66s。
该情况二，当不稳定物件的数量占少数，0<＝不稳定物件的数量<＝1000(第二阈值)，稳定物件的数量占多数，9000<＝稳定物件的数量<＝10000时，调整对不稳定物件的扫描次数与稳定物件的扫描次数，每对不稳定的物件扫描10次，就对稳定的物件扫描3次，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间。
以不稳定物件的数量为1000，扫描一物件所需时间为1ms，稳定物件的数量为9000为例，对所有不稳定物件扫描一次的总时间为1000×1ms＝1s，扫描10次总共需要10s，对所有稳定物件扫描一次的总时间为9000×1ms＝9s，扫描3次总共需要27s。可见，依照情况二的扫描方式，这一轮的总扫描时间为10+27＝37s。则在37s内，两次对同一不稳定物件进行扫描的平均间隔为37/10＝3.7s，两次对同一稳定物件进行扫描的平均间隔为37/3＝12.33s。
在情况二中，对不稳定与稳定物件的扫描侧重有不同的比例，即不同的倾向性，从现有技术中所有物件的扫描次数间隔完全相同，转为放弃了部分对稳定物件的扫描，延长了对稳定物件的扫描之间的间隔，而增加了对不稳定物件的扫描，缩短了对不稳定物件的扫描之间的间隔。
这一扫描方式，一轮的总的扫描时间为37s，小于情况一中所述变频方式需要的扫描时间50s，节省了13s的扫描时间。
该情况三，1000<不稳定物件的数量<6670，3330<稳定物件的数量<9000时，因相比情况一，不稳定的物件数量减少，所以分配给不稳定的物件的时间就会减小。预定时间T的70％，用于扫描不稳定物件，预定时间T的30％，用于扫描稳定物件。
以不稳定物件的数量为5000，扫描一物件所需时间为1ms，预定时间为50s为例，35秒用于扫描不稳定物件，其中，对所有不稳定物件扫描一次的总时间为5000×1ms＝5s，35秒内可以对所有不稳定物件扫描35/5＝7次，则在50s的预定时间内，两次对同一不稳定物件进行扫描的平均间隔为50/7＝7.14s。
同时，稳定物件的数量为5000，预定时间为50s中的15秒用于扫描稳定物件，其中，对所有稳定物件扫描一次的总时间为5000×1ms＝5s，15秒内可以对所有稳定物件扫描15/5＝3次，则在50s的预定时间内，两次对同一稳定物件进行扫描的平均间隔为50/3＝16.66s。
在情况二的基础上，继续对物件的稳定情况进行扫描判断，如果一段间隔时间后，不稳定物件的数量的增加没有超过一第一数量阈值，转为执行情况四，即，继续保持扫描方式为该占空比方式，并减少对稳定物件的扫描次数，以进一步减少总的扫描时间。
具体来说，当执行情况二的扫描方式的一段间隔时间后(例如10s后)，如果不稳定物件的数量的增加没有超过一第一数量阈值，该第一数量阈值为预先设定，即如果不稳定物件的数量没有大幅增加，则进一步延长对稳定物件的扫描间距。例如，每对不稳定的物件扫描10次，就对稳定的物件扫描2次，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间。
以不稳定物件的数量为1000，稳定物件的数量为9000,扫描一物件所需时间为1ms为例，对所有不稳定物件扫描一次的总时间为1000×1ms＝1s，扫描10次总共需要10s，对所有稳定物件扫描一次的总时间为9000×1ms＝9s，扫描2次总共需要18s。可见，依照情况四的扫描方式，这一轮的总扫描时间为10+18＝28s。则在28s内，两次对同一不稳定物件进行扫描的平均间隔为28/10＝2.8s，两次对同一稳定物件进行扫描的平均间隔为28/2＝14s。
情况四的这一扫描方式，一轮的总的扫描时间为28s，小于情况一中所述变频方式中需要的扫描时间50s，节省了22s的扫描时间。
在情况四的基础上，继续对物件的稳定情况进行扫描判断，如果一段间隔时间后，不稳定物件的数量的增加没有超过一第二数量阈值，转为执行情况五，即，继续保持扫描方式为该占空比方式，并减少对稳定物件的扫描次数，以进一步减少总的扫描时间。
具体来说，当执行情况四的扫描方式的一段间隔时间后(例如10s后)，如果不稳定物件的数量的增加没有超过一第二数量阈值，该第二数量阈值为预先设定，即如果不稳定物件的数量没有大幅增加，则进一步延长对稳定物件的扫描间距。例如，每对不稳定的物件扫描10次，就对稳定的物件扫描1次，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间。
以不稳定物件的数量为1000，稳定物件的数量为9000,扫描一物件所需时间为1ms为例，对所有不稳定物件扫描一次的总时间为1000×1ms＝1s，扫描10次总共需要10s，对所有稳定物件扫描一次的总时间为9000×1ms＝9s，扫描1次总共需要9s。可见，依照情况五的扫描方式，这一轮的总扫描时间为10+9＝19s。则在19s内，两次对同一不稳定物件进行扫描的平均间隔为19/10＝1.9s，两次对同一稳定物件进行扫描的平均间隔为19/1＝19s。
情况五的这一扫描方式，一轮扫描的总扫描时间为19s，小于情况一中所述变频方式需要的扫描时间50s，节省了31s的扫描时间。
综上可知，采用本发明的技术方案，根据稳定物件与不稳定物件的情况，灵活配置扫描方式，以增加对不稳定物件的扫描次数，缩短不稳定物件的扫描时间间隔。且在稳定物件变化幅度较小的情况下，证明其稳定趋势不易被破坏，可进一步减少稳定物件的扫描次数，即在保证缩短不稳定物件的扫描时间间隔的基础上还可以缩短总的扫描时间，提高扫描效率。
在步骤3以后，当物件被判断为稳定物件时，放弃当前预估曲线，利用当前完成的所有扫描中最后N次扫描所得到的扫描数据重新生成预估曲线。具体地，预估曲线的第一次数据会被抛弃，第2到N次会往前递补,当次的量测数据会变成第N次数据,重新生成预估曲线。
例如，表四中通过第6次扫描的数据判断出该物件为稳定物件，此时，放弃该物件已经生成的预估曲线，以第2-6次的扫描数据重新生成预估曲线，以供后续扫描之用。
另外一种情况中，当物件由稳定物件转而被判断为不稳定物件时，即，前一轮被判断为稳定物件，而在下一轮扫描中被判断为不稳定物件，此时，放弃当前的该预估曲线，重新对该物件扫描N轮，以该N轮的扫描数据,重新生成预估曲线。
本发明对该实际测量值进行显示时,根据当前测量值、预估值和当前显示数值，决定显示方式。该显示方式包括，抛物线显示方式、线性显示方式及步阶显示方式。
该步阶式显示方式为，以预定步阶进行显示，例如，当实际测量值为10时进行显示，当实际测量值变化为20时进行刷新并显示，当实际测量值变化为30时进行刷新并显示，而对于10-20、20-30之间的数据变化不予显示。如此可以更为清楚的表现数据的阶段变化。
该抛物线显示方式为，每次的显示数据之间的间隔是变化的，例如显示数值为：5、10、15、25、40、60……。如此可以更为清楚的表现数据在快速变化。
该线性显示方式为，每隔预定时间显示当前数据，如此可以随时获知当前的即时数据。
根据当前测量值、预估值和当前显示数组，决定显示方式，即选择最能体现物件参数变化趋势的显示方式。
与前述基于PLC控制的动态扫描方法相对应，本发明还公开了一种基于PLC控制的动态扫描系统，如图4-6所示，该基于PLC控制的动态扫描系统100包括：
初始扫描单元10，通过一初始扫描方式对所有物件进行扫描以获得每个物件的初始扫描数据；
预估曲线建立单元20，利用该初始扫描数据借助最小二乘原理为每个物件建立预估曲线；
判断单元30，利用每个物件的预估曲线以及每个物件的一当前扫描数据判断每个物件的稳定情况；
调整单元40，根据所有物件的稳定情况调整扫描方式，继续进行扫描。
该初始扫描单元10所应用的该初始扫描方式为针对所有物件以固定频率依次进行扫描并扫描N轮，以取得该初始扫描数据，N大于等于5。
该判断单元30进一步包括：
计算单元301，利用该预估曲线获取每次扫描所对应的预估数值，计算每次扫描所对应的预估数值与每次扫描所对应的实际测量值之间的差值，并计算所有差值的平均值；
比较单元302，用于判断该当前扫描数据与该当前预估数据之间的差值是否小于等于该所有差值的平均值，如果是，该物件为稳定物件，如果否，该物件为不稳定物件。
该动态扫描系统中，当A大于B且A达到第一阈值时，该调整单元调整扫描方式为变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*C与对稳定物件的扫描时间T*D之比达到一第一比例；
当A小于B且A达到第二阈值时，该调整单元调整扫描方式为占空比方式，调整对不稳定物件的扫描次数与稳定物件的扫描次数，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间；
当A处于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，该调整单元调整扫描方式为所述变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*E与对稳定物件的扫描时间T*F之比达到一第二比例；且该第二比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*E小于该第一比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*C；
其中，A为不稳定物件的数量，B为稳定物件的数量，C:D为该第一比例，其中C+D＝100％，E:F为该第二比例，其中E+F＝100％。
该动态扫描系统中，当扫描方式调整为占空比方式后，如果一段间隔时间后，不稳定物件的数量的增加没有超过一第一数量阈值，该调整单元使扫描方式保持为占空比方式，并减少对稳定物件的扫描次数，以进一步减少总的扫描时间。
该动态扫描系统中，当物件由稳定物件转而被判断为不稳定物件时，该预估曲线建立单元放弃该预估曲线，重新对该物件扫描N轮，并根据该N轮的扫描数据,重新生成预估曲线。
该动态扫描系统中，当物件被判断为稳定物件时，该预估曲线建立单元放弃该预估曲线，利用当前完成的所有扫描中最后N次扫描所得到的扫描数据重新生成预估曲线。具体地，预估曲线的第一次数据会被抛弃，第二到N次会往前递补,当次的测量数据会变成第N次数据,重新生成预估曲线。
所述的动态扫描系统还包括显示单元50，依据该实际测量值、该预估数值和当前显示值选择采用抛物线显示方式、线性显示方式及步阶显示方式中的任一者显示该实际测量值。
所述的动态扫描系统具有与所述基于PLC控制的动态扫描方法对应的技术思想、具体实例以及技术效果。
本发明通过反馈稳定/不稳定物件数量从而即时决定后续的扫描方式，来变更扫描时间和扫描次数，对于稳定物件减少不必要的扫描时间，进而节省扫描资源给不稳定物件，可以更早的锁定不稳定物件出现的异常，大大提升运行速度,保证可靠性，也可以达到省电的目的。
本发明可以预测哪些物件存在不稳定的风险并且以明显的方式进行显示，提前防范。

Claims (16)

1.一种基于PLC控制的动态扫描方法，其特征在于，包括：
步骤1，通过一初始扫描方式对所有物件进行扫描以获得每个物件的初始扫描数据；
步骤2，利用该初始扫描数据借助最小二乘原理为每个物件建立预估曲线；
步骤3，利用每个物件的预估曲线以及每个物件的一当前扫描数据判断每个物件的稳定情况；
步骤4，根据所有物件的稳定情况调整扫描方式，继续进行扫描。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该初始扫描方式为针对所有物件以固定频率依次进行扫描并扫描N轮，以取得该初始扫描数据，N大于等于5。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤3进一步包括：
利用该预估曲线获取每次扫描所对应的预估数值；
计算每次扫描所对应的预估数值与每次扫描所对应的实际测量值之间的差值，并计算所有差值的平均值；
判断该当前扫描数据与该当前预估数据之间的差值是否小于等于该所有差值的平均值，如果是，该物件为稳定物件，如果否，该物件为不稳定物件。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤4进一步包括：
当A大于B且A达到第一阈值时，调整扫描方式为变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*C与对稳定物件的扫描时间T*D之比达到一第一比例；
当A小于B且A达到第二阈值时，调整扫描方式为占空比方式，调整对不稳定物件的扫描次数与对稳定物件的扫描次数，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间；
当A处于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，调整扫描方式为所述变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*E与对稳定物件的扫描时间T*F之比达到一第二比例；且该第二比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*E小于该第一比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*C；
其中，A为不稳定物件的数量，B为稳定物件的数量，C:D为该第一比例，其中C+D＝100％，E:F为该第二比例，其中E+F＝100％。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该步骤4进一步包括：
当扫描方式调整为占空比方式后，如果一段间隔时间后，不稳定物件的数量的增加没有超过一第一数量阈值，保持扫描方式为占空比方式，并减少对稳定物件的扫描次数，以进一步减少总的扫描时间。
6.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，还包括：
当物件由稳定物件转而被判断为不稳定物件时，放弃该预估曲线，重新对该物件扫描N轮，并根据该N轮的扫描数据,重新生成预估曲线。
7.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，还包括：
当物件被判断为稳定物件时，放弃该预估曲线，利用当前完成的所有扫描中最后N次扫描所得到的扫描数据重新生成预估曲线。
8.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，该实际测量值的显示方式包括，抛物线显示方式、线性显示方式及步阶显示方式，并依据该实际测量值、该预估数值和一当前显示值选择该显示方式。
9.一种基于PLC控制的动态扫描系统，其特征在于，包括：
初始扫描单元，通过一初始扫描方式对所有物件进行扫描以获得每个物件的初始扫描数据；
预估曲线建立单元，利用该初始扫描数据借助最小二乘原理为每个物件建立预估曲线；
判断单元，利用每个物件的预估曲线以及每个物件的一当前扫描数据判断每个物件的稳定情况；
调整单元，根据所有物件的稳定情况调整扫描方式，继续进行扫描。
10.如权利要求9所述的动态扫描系统，其特征在于，该初始扫描方式为针对所有物件以固定频率依次进行扫描并扫描N轮，以取得该初始扫描数据，N大于等于5。
11.如权利要求9所述的动态扫描系统，其特征在于，该判断单元进一步包括：
计算单元，利用该预估曲线获取每次扫描所对应的预估数值，计算每次扫描所对应的预估数值与每次扫描所对应的实际测量值之间的差值，并计算所有差值的平均值；
比较单元，用于判断该当前扫描数据与该当前预估数据之间的差值是否小于等于该所有差值的平均值，如果是，该物件为稳定物件，如果否，该物件为不稳定物件。
12.如权利要求9所述的动态扫描系统，其特征在于，
当A大于B且A达到第一阈值时，该调整单元调整扫描方式为变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*C与对稳定物件的扫描时间T*D之比达到一第一比例；
当A小于B且A达到第二阈值时，该调整单元调整扫描方式为占空比方式，调整对不稳定物件的扫描次数与稳定物件的扫描次数，使总的扫描时间小于所述变频方式需要的扫描时间；
当A处于所述第一阈值与所述第二阈值之间时，该调整单元调整扫描方式为所述变频方式，提高预定时间T内对不稳定物件的扫描次数，使得预定时间T内对不稳定物件的扫描时间T*E与对稳定物件的扫描时间T*F之比达到一第二比例；且该第二比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*E小于该第一比例对应的对不稳定物件的扫描时间T*C；
其中，A为不稳定物件的数量，B为稳定物件的数量，C:D为该第一比例，其中C+D＝100％，E:F为该第二比例，其中E+F＝100％。
13.如权利要求12所述的动态扫描系统，其特征在于，
当扫描方式调整为占空比方式后，如果一段间隔时间后，不稳定物件的数量的增加没有超过一第一数量阈值，该调整单元使扫描方式保持为占空比方式，并减少对稳定物件的扫描次数，以进一步减少总的扫描时间。
14.如权利要求9-13中任一所述的动态扫描系统，其特征在于，
当物件由稳定物件转而被判断为不稳定物件时，该预估曲线建立单元放弃该预估曲线，重新对该物件扫描N轮，并根据该N轮的扫描数据,重新生成预估曲线。
15.如权利要求9-13中任一所述的动态扫描系统，其特征在于，
当物件被判断为稳定物件时，该预估曲线建立单元放弃该预估曲线，利用当前完成的所有扫描中最后N次扫描所得到的扫描数据重新生成预估曲线。
16.如权利要求9-13中任一所述的动态扫描系统，其特征在于，还包括：
显示单元，依据该实际测量值、该预估数值和一当前显示值选择采用抛物线显示方式、线性显示方式及步阶显示方式中的任一者显示该实际测量值。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87105339A (zh) * 1986-06-03 1988-03-02 费希尔·佩凯尔有限公司 具有调试能力的可编程序控制器
JPH10312205A (ja) * 1997-05-14 1998-11-24 Yaskawa Electric Corp リモートｉ／ｏ伝送方法
KR0161830B1 (ko) * 1993-09-23 1999-03-20 이종수 피엘시의 스캔타임 단축방법
CN1580997A (zh) * 2003-08-05 2005-02-16 发那科株式会社 可编程的控制器
CN201716605U (zh) * 2010-07-20 2011-01-19 赵文昌 一种智能可编程温室环境综合控制器
CN202100107U (zh) * 2011-05-13 2012-01-04 广州天赋人财光电科技有限公司 地铁屏蔽门与列车门间障碍物监控系统
CN202679649U (zh) * 2012-07-13 2013-01-16 哥乐巴环保科技(上海)有限公司 一种人造板生产线自动堆存系统的通讯装置
CN103019930A (zh) * 2012-11-15 2013-04-03 陈钢 一种针对含有时间控制的plc程序自动测试的方法
EP2615511A1 (de) * 2012-01-12 2013-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur synchronen Ausführung von Programmen in einem redundanten Automatisierungssystem
CN203630977U (zh) * 2013-10-31 2014-06-04 宁波工程学院 一种交通信号灯的信号检测采集器
CN105022331A (zh) * 2014-04-30 2015-11-04 松下神视株式会社 可编程控制器和控制方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87105339A (zh) * 1986-06-03 1988-03-02 费希尔·佩凯尔有限公司 具有调试能力的可编程序控制器
KR0161830B1 (ko) * 1993-09-23 1999-03-20 이종수 피엘시의 스캔타임 단축방법
JPH10312205A (ja) * 1997-05-14 1998-11-24 Yaskawa Electric Corp リモートｉ／ｏ伝送方法
CN1580997A (zh) * 2003-08-05 2005-02-16 发那科株式会社 可编程的控制器
CN201716605U (zh) * 2010-07-20 2011-01-19 赵文昌 一种智能可编程温室环境综合控制器
CN202100107U (zh) * 2011-05-13 2012-01-04 广州天赋人财光电科技有限公司 地铁屏蔽门与列车门间障碍物监控系统
EP2615511A1 (de) * 2012-01-12 2013-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur synchronen Ausführung von Programmen in einem redundanten Automatisierungssystem
CN202679649U (zh) * 2012-07-13 2013-01-16 哥乐巴环保科技(上海)有限公司 一种人造板生产线自动堆存系统的通讯装置
CN103019930A (zh) * 2012-11-15 2013-04-03 陈钢 一种针对含有时间控制的plc程序自动测试的方法
CN203630977U (zh) * 2013-10-31 2014-06-04 宁波工程学院 一种交通信号灯的信号检测采集器
CN105022331A (zh) * 2014-04-30 2015-11-04 松下神视株式会社 可编程控制器和控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘红军等: ""PLC控制系统循环扫描时间的分析与设计"", 《电力情报》 *

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