CN116069589A - 一种工控机管理方法及其系统、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工控机管理方法及其系统、电子设备，通过对工业现场设备的各项工作数据例如电流数据、电压数据、温度数据和震动频率数据的智能监测和智能分析，实现自动判断工控机的工控状态并输出相关信号，通过巧妙的设计将复杂的工控机管理问题简单化，无需复杂算法建模，降低了本发明的生产应用所需成本，大大提高了工控机的智能化程度和安全性、可靠性，很大程度上拓展了本发明的应用场景。

Description

一种工控机管理方法及其系统、电子设备

技术领域

本发明涉及一种工控机管理技术领域，具体地涉及一种工控机管理方法及其系统、电子设备。

背景技术

工控机(Industrial Personal Computer—IPC)是一种加固的增强型个人计算机。工控机是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。随着工业发展，对工控机的智能化程度、安全性和监测高效性的要求越来越高，现有技术中，缺乏一种工控机管理方法，不能使工控机通过对工业现场设备的各项工作数据例如电流数据、电压数据、温度数据和震动频率数据的智能监测和智能分析从而自动判断工控机的工控状态并输出相关信号的技术方案。

因此，现有技术有待于进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种工控机管理方法及其系统、电子设备，以解决现有技术存在的问题。

为达到上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种工控机管理方法，所述方法包括：

按第一检测周期获取设置于工控机所控制的工业现场设备中的采集模块所采集的工业现场设备的工作信号，解析信号获得工作数据，根据各项工作数据和第一检测周期计算得到各项工作数据的变化率，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于工业现场设备的工作状态的信号。

具体地，所述工作数据包括以下任意至少两项：

电流数据、电压数据、温度数据和震动频率数据。

具体地，所述方法还包括：

所述电流、电压数据、温度数据和震动频率数据分别通过设置于工业现场设备中的电流传感器、电压传感器、温度传感器和震动频率传感器获得。

具体地，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值大于或等于第一预设阈值，输出有关于工作数据波动中度异常的报警信号。

具体地，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值大于或等于第一预设阈值，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第二预设阈值，若是，输出有关于工作数据严重异常的报警信号并控制现场工业设备停机。

具体地，所述方法还包括：

在判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值的同时，判断各项工作数据的变化率中是否存在大于或等于第三预设阈值的项，若是，输出有关于该项工作数据异常的报警信号。

具体地，所述方法还包括：

若存在工作数据的变化率大于或等于第三预设阈值的项，判断该项工作数据的变化率大于或等于第三预设阈值所持续的时间是否大于或等于第四预设阈值，若是，输出有关于该项工作数据严重异常的报警信号并控制工业现场设备停机。

具体地，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值小于第一预设阈值且各项工作数据的变化率中不存在大于或等于第三预设阈值的项，输出有关于工业现场设备正常工作的信号。

根据本发明的第二方面，提供了一种工控机管理系统，包括：

采集模块，用于采集工业现场设备的工作信号

控制模块，用于按第一检测周期获取设置于工控机所控制的工业现场设备中的采集模块所采集的工业现场设备的工作信号，解析信号获得工作数据，根据各项工作数据和第一检测周期计算得到各项工作数据的变化率，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果控制执行模块输出有关于工业现场设备的工作状态的信号；

执行模块，用于输出有关于工业现场设备的工作状态的信号。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任意一项所述的工控机管理方法。

本发明的有益效果是：

本发明的技术方案通过对工业现场设备的各项工作数据例如电流数据、电压数据、温度数据和震动频率数据的智能监测和智能分析，实现自动判断工控机的工控状态并输出相关信号，通过巧妙的设计将复杂的工控机管理问题简单化，无需复杂算法建模，降低了本发明的生产应用所需成本，大大提高了工控机的智能化程度和安全性、可靠性，很大程度上拓展了本发明的应用场景。

附图说明

图1是本发明具体实施例中提供的工控机管理方法的流程图；

图2是本发明具体实施例中提供的工控机管理系统的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本实施例提供了一种工控机管理方法，所述方法包括：

S100、按第一检测周期获取设置于工控机所控制的工业现场设备中的采集模块所采集的工业现场设备的工作信号。

步骤S100之前包括：预设第一检测周期、第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值和第四预设阈值，所述第一预设阈值设置为小于所述第二预设阈值。

S200、解析信号获得工作数据，根据各项工作数据和第一检测周期计算得到各项工作数据的变化率。

具体地，所述工作数据包括以下任意至少两项：

电流数据、电压数据、温度数据和震动频率数据。

具体地，所述方法还包括：

所述电流、电压数据、温度数据和震动频率数据分别通过设置于工业现场设备中的电流传感器、电压传感器、温度传感器和震动频率传感器获得。

S300、判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值。

具体地，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值大于或等于第一预设阈值，输出有关于工作数据波动中度异常的报警信号。

这里需要说明的是，工业现场设备正常工作时，各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值应处于一个合理范围内，即各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值应小于第一预设阈值，若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值大于或等于第一预设阈值，证明此时该现场工业设备存在中度异常，此时，输出有关于工作数据波动中度异常的报警信号，提高了本发明的智能化程度和安全性。

具体地，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值大于或等于第一预设阈值，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第二预设阈值，若是，输出有关于工作数据严重异常的报警信号并控制现场工业设备停机。

这里需要说明的是，若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第二预设阈值，证明此时工业现场设备的工作信号严重异常，此时，工业现场设备可能存在故障，若继续工作，可能存在很大安全隐患，此时，输出有关于工作数据严重异常的报警信号并控制现场工业设备停机。进一步提高了本发明的智能化程度和安全性。

具体地，所述方法还包括：

在判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值的同时，判断各项工作数据的变化率中是否存在大于或等于第三预设阈值的项，若是，输出有关于该项工作数据异常的报警信号。

这里需要说明的是，工业现场设备正常工作时，各项工作数据的变化率中不应存在大于或等于第三预设阈值的项，若各项工作数据的变化率中存在大于或等于第三预设阈值的项，则证明该项工作数据变化异常，此时，输出有关于该项工作数据异常的报警信号。进一步提高了本发明的智能化程度和安全性。

具体地，所述方法还包括：

若存在工作数据的变化率大于或等于第三预设阈值的项，判断该项工作数据的变化率大于或等于第三预设阈值所持续的时间是否大于或等于第四预设阈值，若是，输出有关于该项工作数据严重异常的报警信号并控制工业现场设备停机。

这里需要说明的是，若该项工作数据的变化率大于或等于第三预设阈值所持续的时间是否大于或等于第四预设阈值，证明该项工作数据的变化率虽然没有很高，但是异常时间过长，证明工业现场设备存在的异常问题比较严重，此时工业现场设备若继续工作，存在很大的安全隐患，此时，输出有关于该项工作数据严重异常的报警信号并控制工业现场设备停机。进一步提高了本发明的智能化程度和安全性。

具体地，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值小于第一预设阈值且各项工作数据的变化率中不存在大于或等于第三预设阈值的项，输出有关于工业现场设备正常工作的信号。

这里需要说明的是，若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值小于第一预设阈值且各项工作数据的变化率中不存在大于或等于第三预设阈值的项，证明工业现场设备正常工作，输出有关于工业现场设备正常工作的信号。进一步提高了本发明的智能化程度和安全性。

可以理解的是，本发明的技术方案通过对工业现场设备的各项工作数据例如电流数据、电压数据、温度数据和震动频率数据的智能监测和智能分析，实现自动判断工控机的工控状态并输出相关信号，通过巧妙的设计将复杂的工控机管理问题简单化，无需复杂算法建模，降低了本发明的生产应用所需成本，大大提高了工控机的智能化程度和安全性、可靠性，很大程度上拓展了本发明的应用场景。

S400、根据判断结果输出有关于工业现场设备的工作状态的信号。

请参阅图2，本发明提供另一种具体实施例，该实施例提供了一种工控机管理系统，所述系统包括：

采集模块100，用于采集工业现场设备的工作信号

控制模块200，用于按第一检测周期获取设置于工控机所控制的工业现场设备中的采集模块所采集的工业现场设备的工作信号，解析信号获得工作数据，根据各项工作数据和第一检测周期计算得到各项工作数据的变化率，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果控制执行模块输出有关于工业现场设备的工作状态的信号；

执行模块300，用于输出有关于工业现场设备的工作状态的信号。

在优选实施例中，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现所述的工控机管理方法。该计算机设备可以广义地为服务器、终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。

本发明可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时导致本发明实施例的方法的步骤被执行。在一个实施例中，所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。

本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成，所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本发明的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、外部高速缓冲存储器等。

以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工控机管理方法，其特征在于，包括：

按第一检测周期获取设置于工控机所控制的工业现场设备中的采集模块所采集的工业现场设备的工作信号，解析信号获得工作数据，根据各项工作数据和第一检测周期计算得到各项工作数据的变化率，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于工业现场设备的工作状态的信号。

2.根据权利要求1所述的工控机管理方法，其特征在于，所述工作数据包括以下任意至少两项：

电流数据、电压数据、温度数据和震动频率数据。

3.根据权利要求2所述的工控机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述电流、电压数据、温度数据和震动频率数据分别通过设置于工业现场设备中的电流传感器、电压传感器、温度传感器和震动频率传感器获得。

4.根据权利要求1所述的工控机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值大于或等于第一预设阈值，输出有关于工作数据波动中度异常的报警信号。

5.根据权利要求4所述的工控机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值大于或等于第一预设阈值，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第二预设阈值，若是，输出有关于工作数据严重异常的报警信号并控制现场工业设备停机。

6.根据权利要求1所述的工控机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值的同时，判断各项工作数据的变化率中是否存在大于或等于第三预设阈值的项，若是，输出有关于该项工作数据异常的报警信号。

7.根据权利要求6所述的工控机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

若存在工作数据的变化率大于或等于第三预设阈值的项，判断该项工作数据的变化率大于或等于第三预设阈值所持续的时间是否大于或等于第四预设阈值，若是，输出有关于该项工作数据严重异常的报警信号并控制工业现场设备停机。

8.根据权利要求7所述的工控机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

若各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值小于第一预设阈值且各项工作数据的变化率中不存在大于或等于第三预设阈值的项，输出有关于工业现场设备正常工作的信号。

9.一种工控机管理方法系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集工业现场设备的工作信号

控制模块，用于按第一检测周期获取设置于工控机所控制的工业现场设备中的采集模块所采集的工业现场设备的工作信号，解析信号获得工作数据，根据各项工作数据和第一检测周期计算得到各项工作数据的变化率，判断各项工作数据的变化率中的最大值与最小值的差值是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果控制执行模块输出有关于工业现场设备的工作状态的信号；

执行模块，用于输出有关于工业现场设备的工作状态的信号。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任意一项所述的工控机管理方法。

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