CN115291505A - 一种提升自动控制回路投用率的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种提升自动控制回路投用率的方法、装置及系统,属于自动控制的领域,用于解决典型控制回路投用率较低的问题,其中,获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值;基于预设判断规则,根据测量值判断目标控制参数和目标关联参数是否正常;基于预设投用规则,选取正常的目标控制参数或一正常的目标关联参数投用;预设投用规则中目标控制参数的投用优先级高于正常的目标关联参数,预获取有目标关联参数的投用优先级序列;在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定目标关联参数的投用控制逻辑。该方法、装置及系统能够提升自动控制回路的投用率。
Description
技术领域
本申请涉及自动控制的领域,尤其是涉及一种提升自动控制回路投用率的方法、装置及系统。
背景技术
自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。
图1示出了一种典型控制回路的原理图。参照图1,典型控制回路的基本原理为,配置采集装置采集被控变量的测量值,控制装置预获取有被控变量的控制目标值,其可根据被控变量的测量值与控制目标值的偏差,按设定的控制算法生成控制信号,控制信号控制执行装置进行预设的工作,在控制信号的作用下,执行装置执行相应动作使被控变量发生相应的变化,此时再根据测量值与目标值的偏差进行调整,如此反复,以最终保障测量值与控制目标值接近或相等。
然而,上述典型控制回路在实际应用过程中,采集装置容易出现异常故障,导致测量值严重失真甚至根本没有测量值,这种情况会导致上述典型控制回路无法继续应用。即,因为典型控制回路的投用率受采集装置本身的投用率影响,在采集装置本身的投用率受限的基础上,典型控制回路的投用率也受限。
发明内容
为了提高自动控制回路的投用率,本申请提供了一种提升自动控制回路投用率的方法、装置及系统。
第一方面,本申请提供了一种提升自动控制回路投用率的方法。该方法包括:
获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值;
基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常;
基于预设投用规则,选取正常的目标控制参数或一正常的目标关联参数投用;
所述预设投用规则包括,正常的所述目标控制参数的投用优先级高于正常的所述目标关联参数,预获取有正常的所述目标关联参数的投用优先级序列;
在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑。
通过采用上述技术方案,以目标关联参数作为目标控制参数的冗余投用参数,目标关联参数与目标控制参数整体的投用率会大于目标控制参数单独的投用率,从而使自动控制回路的投用率增加。
进一步地,在所述获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值之前,还包括:确定与所述目标控制参数相关联的目标关联参数;
所述确定与所述目标控制参数相关联的目标关联参数包括:
确定若干选定测量参数;
获取目标控制参数及选定测量参数的测量大数据;
基于所述测量大数据确定所述选定测量参数与目标控制参数的数据关联关系,所述数据关联关系包括关联函数关系和数据关联误差;所述数据关联误差包括数据点误差大数据,数据点误差为根据选定测量参数的点测量数据以及关联函数关系计算得的目标计算参数的点计算数据与相应的目标控制参数的点测量数据的差值;
基于预设选取规则,根据所述数据关联关系在所述选定测量参数中确定所述目标关联参数;
基于预设排序规则,确定所述目标关联参数的投用优先级序列。
进一步地,所述基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常包括:
基于目标控制参数与目标关联参数的测量大数据,确定所述目标控制参数与目标关联参数的正常阈值范围;
判断所述目标控制参数和目标关联参数是否处于相应的正常阈值范围内;
若是,则判断所述目标控制参数或目标关联参数正常。
进一步地,所述在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑包括:
根据投用的所述目标关联参数的测量值,以及所述目标关联参数与所述目标控制参数的关联函数关系,确定目标计算参数;
以预设的目标控制参数的投用逻辑将目标计算参数投用。
进一步地,所述基于预设选取规则,根据所述数据关联关系在所述选定测量参数中确定所述目标关联参数包括:
确定所述数据关联误差中超出预设误差阈值的数据点误差;
判断超出预设误差阈值的数据点误差占数据点误差大数据的数量比重;
若所述数量比重小于比重阈值,则确定所述选定测量参数为所述目标关联参数。
进一步地,所述基于所述测量大数据确定所述选定测量参数与目标控制参数的数据关联关系包括:
基于数据拟合原理,确定所述选定测量参数与目标控制参数的多个可选关联关系,所述可选关联关系包括可选函数关系和相应关联误差;所述相应关联误差包括可选点误差大数据,可选点误差为根据选定测量参数的点测量数据以及相应可选关联关系计算得的可选计算参数的点可选数据与相应的目标控制参数的点测量数据的差值;
基于适配规则,根据预获取的所述目标控制参数的投用控制逻辑在所述可选关联关系中确定适配关联关系;
确定一所述适配关联关系为所述数据关联关系。
进一步地,所述确定一所述适配关联关系为所述数据关联关系包括:
确定所述可选关联关系的相应关联误差中可选点误差大数据的积分值;
确定所述可选关联关系的相应关联误差中超出可选误差阈值的可选点误差粘可选点误差大数据的数量比重;
确定一所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系为数据关联关系。
进一步地,所述确定一所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系为数据关联关系包括:
在所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系中,确定所述积分值与数量比重乘积最小的适配关联关系为所述数据关联关系。
第二方面,本申请提供了一种提升自动控制回路投用率的装置。该装置包括:
数据获取模块,用于获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值;
数据判断模块,用于基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常;以及
数据选取模块,用于基于预设投用规则,选取正常的目标控制参数或一正常的目标关联参数投用;
所述预设投用规则包括,正常的所述目标控制参数的投用优先级高于正常的所述目标关联参数,预获取有正常的所述目标关联参数的投用优先级序列;
在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑。
第三方面,本申请提供了一种提升自动控制回路投用率的系统。该系统包括:采集装置、控制装置及执行装置;所述采集装置分别用于采集如以上第一方面任意一项所述的目标控制参数和目标关联参数,所述控制装置用于执行如以上第一方面任意一项所述的方法。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.提供了一种提升自动控制回路投用率的方法、装置及系统,其以目标关联参数作为目标控制参数的备份,能够提升自动控制回路的投用率;
2.具体确定目标关联参数的方法,以及投用目标关联参数的顺序选择,使该自动控制回路的投用效果较好。
应当理解,发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明,本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素,其中:
图1示出了一种典型控制回路的原理图。
图2示出了能够在其中实现本申请实施例的示例性运行环境示意图。
图3示出了本申请实施例中一种提升自动控制回路投用率的方法的流程图。
图4示出了本申请实施例中自动控制回路的原理图。
图5示出了本申请实施例中一种提升自动控制回路投用率的装置的方框图。
图6示出了本申请实施例中一种提升自动控制回路投用率的系统的原理图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例,都属于本申请保护的范围。
另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中,在自动控制回路中,采用多个采集装置分别采集目标控制参数和与目标控制参数相关的目标关联参数,使目标控制参数与目标关联参数整体按一定逻辑投用,以提高自动控制回路整体的投用率。
图1示出了能够在其中实现本申请实施例的示例性运行环境200示意图。参照图1,运行环境200包括测量装置210、自动控制器220以及生产装置230,其中,测量装置210有多个。
一个测量装置210设置于工艺段上的目标控制位置,用于采集目标控制位置的目标控制参数的测量值,其他测量装置210设置于该工艺段上的指定的关联控制位置,用于采集关联控制位置的目标关联参数的测量值。
生产装置230用于实现工艺段上生产条件的改变。
自动控制器220信号连接所有测量装置210,接收目标控制参数和目标关联参数。自动控制器220还信号连接生产装置,用于控制生产装置230以实现对工艺段上生产条件的控制。
图3示出了本申请实施例中一种提升自动控制回路投用率的方法300的流程图。方法300可以由图1中的自动控制器220执行。
参照图3,方法300包括以下步骤:
S310:获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值。
在所述获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值之前,方法300还包括:确定与所述目标控制参数相关联的目标关联参数。
所述确定与所述目标控制参数相关联的目标关联参数包括:确定若干选定测量参数;获取目标控制参数及选定测量参数的测量大数据;基于所述测量大数据确定所述选定测量参数与目标控制参数的数据关联关系,所述数据关联关系包括关联函数关系和数据关联误差;所述数据关联误差包括数据点误差大数据,数据点误差为根据选定测量参数的点测量数据以及关联函数关系计算得的目标计算参数的点计算数据与相应的目标控制参数的点测量数据的差值;基于预设选取规则,根据所述数据关联关系在所述选定测量参数中确定所述目标关联参数;基于预设排序规则,确定所述目标关联参数的投用优先级序列。
所述基于预设选取规则,根据所述数据关联关系在所述选定测量参数中确定所述目标关联参数包括:确定所述数据关联误差中超出预设误差阈值的数据点误差;判断超出预设误差阈值的数据点误差占数据点误差大数据的数量比重;若所述数量比重小于比重阈值,则确定所述选定测量参数为所述目标关联参数。
所述基于所述测量大数据确定所述选定测量参数与目标控制参数的数据关联关系包括:基于数据拟合原理,确定所述选定测量参数与目标控制参数的多个可选关联关系,所述可选关联关系包括可选函数关系和相应关联误差;所述相应关联误差包括可选点误差大数据,可选点误差为根据选定测量参数的点测量数据以及相应可选关联关系计算得的可选计算参数的点可选数据与相应的目标控制参数的点测量数据的差值;基于适配规则,根据预获取的所述目标控制参数的投用控制逻辑在所述可选关联关系中确定适配关联关系;确定一所述适配关联关系为所述数据关联关系。
所述确定一所述适配关联关系为所述数据关联关系包括:确定所述可选关联关系的相应关联误差中可选点误差大数据的积分值;确定所述可选关联关系的相应关联误差中超出可选误差阈值的可选点误差粘可选点误差大数据的数量比重;确定一所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系为数据关联关系。
所述确定一所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系为数据关联关系包括:在所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系中,确定所述积分值与数量比重乘积最小的适配关联关系为所述数据关联关系。
S320:基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常。
所述基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常包括:基于目标控制参数与目标关联参数的测量大数据,确定所述目标控制参数与目标关联参数的正常阈值范围;判断所述目标控制参数和目标关联参数是否处于相应的正常阈值范围内;若是,则判断所述目标控制参数或目标关联参数正常。
S330:基于预设投用规则,选取正常的目标控制参数或一正常的目标关联参数投用。
所述预设投用规则包括,正常的所述目标控制参数的投用优先级高于正常的所述目标关联参数,预获取有正常的所述目标关联参数的投用优先级序列;
在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑。
所述在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑包括:基于目标控制参数与目标关联参数的测量大数据,确定所述目标控制参数与目标关联参数的正常阈值范围;判断所述目标控制参数和目标关联参数是否处于相应的正常阈值范围内;若是,则判断所述目标控制参数或目标关联参数正常。
所述在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑包括:根据投用的所述目标关联参数的测量值,以及所述目标关联参数与所述目标控制参数的关联函数关系,确定目标计算参数;以预设的目标控制参数的投用逻辑将目标计算参数投用。
图4示出了本申请实施例中自动控制回路的原理图。
参照图4,设目标控制参数的测量值为y1,两个目标关联参数的测量值分别为y2、y3,且y2的投用优先级大于y3的投用优先级。
基于y1、y2、y3的测量大数据,确定在误差允许范围内y1=f12(y2),y1=f13(y2),即y1与y2、y3的关联函数能够确定。则在实际投用过程中,若y1正常,则直接投用y1,若y1不正常,则判断y2是否正常,若此时y2正常则投用y2',其中y2'=f12(y2),若此时y2不正常则投用y3',其中y3'=f13(y3)。在误差允许范围内,依据大数据验证,可认为y2'、y3'等同于y1,假设采集y1、y2、y3的测量装置210的损坏率固定,例如为10%,则典型控制回路的投用率=目标控制参数的投用率=1-y1的损坏率=90%,本申请实施例中自动控制回路的投用率=目标控制参数与两个目标关联参数的投用率的集合=1-y1的损坏率* y2的损坏率* y3的损坏率=99.9%,即方法300能够大幅度提高自动控制回路的投用率。
当然,若y1、y2、y3均不正常,则生成报警信号提示工作人员手动操作。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
以上是关于方法实施例的介绍,以下通过装置实施例,对本申请所述方案进行进一步说明。
图5示出了本申请实施例中一种提升自动控制回路投用率的装置500的方框图。装置500可以被包括在图1的自动控制器220中或者被实现为自动控制器220。如图5所示,装置500包括:
数据获取模块510,用于获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值;
数据判断模块520,用于基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常;以及
数据选取模块530,用于基于预设投用规则,选取正常的目标控制参数或一正常的目标关联参数投用;
所述预设投用规则包括,正常的所述目标控制参数的投用优先级高于正常的所述目标关联参数,预获取有正常的所述目标关联参数的投用优先级序列;
在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,所述描述的模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
图6示出了本申请实施例中一种提升自动控制回路投用率的系统600的原理图。参照图6,系统600包括采集装置610、控制装置620和执行装置630。所述采集装置610分别用于采集如以上所述的目标控制参数和目标关联参数,所述控制装置620用于执行如以上所述的方法300。
同样的,在方法300充分公开的基础上,本领域技术人员能够实现系统600,故对系统600不作赘述。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种提升自动控制回路投用率的方法,其特征在于,包括:
获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值;
基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常;
基于预设投用规则,选取正常的目标控制参数或一正常的目标关联参数投用;
所述预设投用规则包括,正常的所述目标控制参数的投用优先级高于正常的所述目标关联参数,预获取有正常的所述目标关联参数的投用优先级序列;
在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值之前,还包括:确定与所述目标控制参数相关联的目标关联参数;
所述确定与所述目标控制参数相关联的目标关联参数包括:
确定若干选定测量参数;
获取目标控制参数及选定测量参数的测量大数据;
基于所述测量大数据确定所述选定测量参数与目标控制参数的数据关联关系,所述数据关联关系包括关联函数关系和数据关联误差;所述数据关联误差包括数据点误差大数据,数据点误差为根据选定测量参数的点测量数据以及关联函数关系计算得的目标计算参数的点计算数据与相应的目标控制参数的点测量数据的差值;
基于预设选取规则,根据所述数据关联关系在所述选定测量参数中确定所述目标关联参数;
基于预设排序规则,确定所述目标关联参数的投用优先级序列。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常包括:
基于目标控制参数与目标关联参数的测量大数据,确定所述目标控制参数与目标关联参数的正常阈值范围;
判断所述目标控制参数和目标关联参数是否处于相应的正常阈值范围内;
若是,则判断所述目标控制参数或目标关联参数正常。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑包括:
根据投用的所述目标关联参数的测量值,以及所述目标关联参数与所述目标控制参数的关联函数关系,确定目标计算参数;
以预设的目标控制参数的投用逻辑将目标计算参数投用。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于预设选取规则,根据所述数据关联关系在所述选定测量参数中确定所述目标关联参数包括:
确定所述数据关联误差中超出预设误差阈值的数据点误差;
判断超出预设误差阈值的数据点误差占数据点误差大数据的数量比重;
若所述数量比重小于比重阈值,则确定所述选定测量参数为所述目标关联参数。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述测量大数据确定所述选定测量参数与目标控制参数的数据关联关系包括:
基于数据拟合原理,确定所述选定测量参数与目标控制参数的多个可选关联关系,所述可选关联关系包括可选函数关系和相应关联误差;所述相应关联误差包括可选点误差大数据,可选点误差为根据选定测量参数的点测量数据以及相应可选关联关系计算得的可选计算参数的点可选数据与相应的目标控制参数的点测量数据的差值;
基于适配规则,根据预获取的所述目标控制参数的投用控制逻辑在所述可选关联关系中确定适配关联关系;
确定一所述适配关联关系为所述数据关联关系。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述确定一所述适配关联关系为所述数据关联关系包括:
确定所述可选关联关系的相应关联误差中可选点误差大数据的积分值;
确定所述可选关联关系的相应关联误差中超出可选误差阈值的可选点误差粘可选点误差大数据的数量比重;
确定一所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系为数据关联关系。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述确定一所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系为数据关联关系包括:
在所述积分值小于选定积分阈值且所述数量比重小于选定比重阈值的适配关联关系中,确定所述积分值与数量比重乘积最小的适配关联关系为所述数据关联关系。
9.一种提升自动控制回路投用率的装置,其特征在于,包括:
数据获取模块(610),用于获取目标控制参数以及一个或多个与目标控制参数相关联的目标关联参数的测量值;
数据判断模块(620),用于基于预设判断规则,根据所述测量值判断所述目标控制参数和目标关联参数是否正常;以及
数据选取模块(630),用于基于预设投用规则,选取正常的目标控制参数或一正常的目标关联参数投用;
所述预设投用规则包括,正常的所述目标控制参数的投用优先级高于正常的所述目标关联参数,预获取有正常的所述目标关联参数的投用优先级序列;
在选取正常的目标关联参数投用时,根据预获取的目标关联参数与目标控制参数的数据关联关系,确定所述目标关联参数的投用控制逻辑。
10.一种提升自动控制回路投用率的系统,包括:采集装置、控制装置及执行装置;其特征在于,所述采集装置分别用于采集如权利要求1-8中任意一项所述的目标控制参数和目标关联参数,所述控制装置用于执行如权利要求1-8中任意一项所述的方法。
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2022
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