CN116938691A - 一种设备系统网络中的主机搭建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及工业控制技术领域，特别是涉及一种设备系统网络中的主机搭建方法及系统。包括：中控平台获取全部从机运行参数，根据从机运行参数设定目标从机并生成主机搭建指令；目标从机根据主机搭建指令连接主机生成单元，并生成主机控制模式；主机生成单元生成主机通信指令，根据主机通信指令将目标从机和剩余从机组网连接；获取目标从机运行参数，根据目标从机运行参数修正主机搭建指令。通过增设主机生成单元，根据选取的目标主机与主机生成单元连接的方式构建主机设备，当需要变更主机位置或者在控制网络中的节点位置时，可以灵活的将从机升级成为主机，重新更新控制网络，提高主机搭建速度，降低移机成本。

Description

一种设备系统网络中的主机搭建方法及系统

技术领域

本申请涉及工业控制技术领域，特别是涉及一种设备系统网络中的主机搭建方法及系统。

背景技术

在工业控制领域，由多个自动化设备组成的数据网络中，一般是星型网络或者链式网络，网络中的主机节点多数为单独的主机设备，主机设备在具有从机的功能同时，还作为网络中的处理中心和控制中心，因此有额外的数据处理结构和通信结构，主机的职责归属是和硬件结构固定的，不能转移到从机上。

当组成的控制网络中因为生产环境变化（如：从机所处的位置通信效果更好、当前环境更有利于控制的实施、链式网络中从机节点顺序需要变更等原因），需要变更主机位置或者和从机交换位置时，因主机或者交换位置的从机存在位置移动操作困难、无法移动、成本高等原因时，不能实施系统改进措施。

当组成的控制网络中因主机故障等原因，需要新的主机代替故障主机或者需要进行长时间维修主机时，若无备用主机设备，则会使系统陷入停滞；若需要长时间维修，则会影响系统产生的效益。当需要升级系统的处理性能时，往往需要主机整体甚至整个系统进行设备替换，成本高昂。

发明内容

本申请的目的是：为解决上述技术问题，本申请提供了一种设备系统网络中的主机搭建方法及系统，旨在提高变更主机的效率，降低维护时间和维修成本。

本申请的一些实施例中，通过增设主机生成单元，根据选取的目标主机与主机生成单元连接的方式构建主机设备，当需要变更主机位置或者在控制网络中的节点位置时，可以灵活的将从机升级成为主机，重新更新控制网络，提高主机搭建速度，降低移机成本。

本申请的一些实施例中，通过模块化的主机生成单元和通用从机结合构建成为主机，当主机故障时可以单独更换设备模块，易于修护，降低了维护时间和维修成本，在需要系统处理性能等升级时，可以对该模块进行替换，无需更换整机设备。

本申请的一些实施例中，提供了一种设备系统网络中的主机搭建方法，包括：

中控平台获取全部从机运行参数，根据所述从机运行参数设定目标从机并生成主机搭建指令；

目标从机根据所述主机搭建指令连接主机生成单元，并生成主机控制模式；

主机生成单元生成主机通信指令，根据所述主机通信指令将所述目标从机和剩余从机组网连接；

获取目标从机运行参数，根据所述目标从机运行参数修正所述主机搭建指令。

本申请的一些实施例中，生成主机控制模式时，包括：

目标从机通过主机识别模块的数据接口发送模式认定请求指令；

主机生成单元获取所述模式认定请求指令，生成主机模式指令；

当目标从机获取主机模式指令时，转入主机模式程序，并生成确认指令；

主机生成单元获取确认指令后，设定主机控制模式。

本申请的一些实施例中，根据所述从机运行参数设定目标从机时，包括：

根据所述从机运行参数生成从机历史故障评价值a1，从机硬件设备评级值a2和从机通信速率评级值a3；

生成从机初始评价值a，其中，a=n1×a1+n2×a2+n3×a3，n1为预设第一权重系数，n2为预设第二权重系数，n3为预设第三权重系数；

获取从机数量b，根据所述从机数量b设定一级从机数量m;

获取全部从机初始评价值a，根据所述从机初始评价值a和所述一级从机数量m设定一级从机。

本申请的一些实施例中，根据所述从机运行参数设定目标从机时，还包括：

获取全部一级从机地址数据；

根据所述地址数据生成主机搭建成本；

根据所述主机搭建成本设定目标从机。

本申请的一些实施例中，根据所述从机数量b设定一级从机数量m时，包括：

预设从机数量矩阵B，设定B(B1,B2,B3,B4)，其中，B1为预设第一从机数量，B2为预设第二从机数量，B3为预设第三从机数量，B4为预设第四从机数量，且B1<B2<B3<B4;

预设一级从机数量M，设定M（M1,M2,M3,M4），其中，M1为预设第一一级从机数量，M2为预设第二一级从机数量，M3为预设第三一级从机数量，M4为预设第四一级从机数量，且M1<M2<M3<M4;

获取从机数量b；

若b≤B1，设定一级从机数量m为预设第一一级从机数量M1，即m=M1;

若B1<b≤B2，设定一级从机数量m为预设第二一级从机数量M2，即m=M2;

若B2<b≤B3，设定一级从机数量m为预设第三一级从机数量M3，即m=M3;

若B3<b≤B4,设定一级从机数量m为预设第四一级从机数量M4，即m=M4。

本申请的一些实施例中，根据所述目标从机运行参数修正所述主机搭建指令时，包括：

建立主机故障预测模型；

获取目标从机运行参数，根据所述目标从机运行参数和所述主机故障预测模型生成目标从机可靠运行时间；

根据所述目标从机可靠运行时间生成监测时间节点；

根据所述监测时间节点和所述主机故障预测模型生成故障概率a;

预设故障概率阈值a1;

若当前监测时间节点故障概率a>a1，生成主机更换指令；

根据所述主机更换指令设定下一目标从机。

本申请的一些实施例中，提供了一种设备系统网络中的主机搭建系统，包括：

若干从机，所述从机包括：从机MCU/CPU控制模块，主机识别模块，从机通信模块，从机电源模块，从机检测和控制模块；

中控平台，用于获取全部从机运行参数，根据所述从机运行参数设定目标从机并生成主机搭建指令；

主机生成单元，所述主机生成单元根据主机搭建指令与目标从机连接。

本申请的一些实施例中，所述主机生成单元包括：

主机MCU/CPU控制模块；

主机连接模块，所述主机连接模块与所述目标从机的主机识别模块连接，所述主机连接模块还用于生成目标从机的主机控制模式；

主机通信模块，用于生成主机通信指令，所述主机通信模块根据主机通信指令将所述目标从机和剩余从机组网连接；

主机电源模块。

本申请的一些实施例中，所述中控平台还包括：

第一处理模块，用于根据所述从机运行参数生成从机历史故障评价值a1，从机硬件设备评级值a2和从机通信速率评级值a3；

所述第一处理模块还用于生成从机初始评价值a，其中，a=n1×a1+n2×a2+n3×a3，n1为预设第一权重系数，n2为预设第二权重系数，n3为预设第三权重系数；

第二处理模块，所述第二处理模块用于获取从机数量b，根据所述从机数量b设定一级从机数量m;

所述第二处理模块还用于获取全部从机初始评价值a，根据所述从机初始评价值a和所述一级从机数量m设定一级从机；

第三处理模块，所述第三处理模块用于获取全部一级从机地址数据，所述第三处理模块还用于根据所述地址数据生成主机搭建成本并根据所述主机搭建成本设定目标从机。

本申请的一些实施例中，所述中控平台还包括：

第一修正模块，所述第一修正模块用于建立主机故障预测模型，所述第一修正模块还用于获取目标从机运行参数，根据所述目标从机运行参数修正所述主机搭建指令。

本申请实施例中一种设备系统网络中的主机搭建方法及系统与现有技术相比，其有益效果在于：

通过增设主机生成单元，根据选取的目标主机与主机生成单元连接的方式构建主机设备，当需要变更主机位置或者在控制网络中的节点位置时，可以灵活地将从机升级成为主机，重新更新控制网络，提高主机搭建速度，降低移机成本。

通过模块化的主机生成单元和通用从机结合构建成为主机，当主机故障时可以单独更换设备模块，易于修护，降低了维护时间和维修成本，在需要系统处理性能等升级时，可以对该模块进行替换，无需更换整机设备。

附图说明

图1是本申请实施例优选实施例中一种设备系统网络中的主机搭建方法的流程示意图；

图2是本申请实施例优选实施例中一种设备系统网络中的主机搭建系统中主机生成单元结构示意图；

图3是本申请实施例优选实施例中一种设备系统网络中的主机搭建系统中从机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例优选实施例的一种设备系统网络中的主机搭建方法，包括：

S101：中控平台获取全部从机运行参数，根据从机运行参数设定目标从机并生成主机搭建指令；

S102：目标从机根据主机搭建指令连接主机生成单元，并生成主机控制模式；

S103：主机生成单元生成主机通信指令，根据主机通信指令将目标从机和剩余从机组网连接；

S104：获取目标从机运行参数，根据目标从机运行参数修正主机搭建指令。

具体而言，生成主机控制模式时，包括：

目标从机通过主机识别模块的数据接口发送模式认定请求指令；

主机生成单元获取模式认定请求指令，生成主机模式指令；

当目标从机获取主机模式指令时，转入主机模式程序，并生成确认指令；

主机生成单元获取确认指令后，设定主机控制模式。

具体而言，当需要更换主机节时，所有设备关机；将主机生成单元拆下，安装到主机需要移动的从机位置，插入从机的主机识别模块的数据接；所有设备开机，带有主机生成单元的从机经过主机构建流程后变为主机，和其它从机通过无线/有线连接组网。

具体而言，从机中存储有两套对应的设备程序，一套是作为从机控制程序，另一套是作为主机的程序，程序的选择根据通过从机主机识别模块的数据接口发送模式认定请求指令的回复指令情况自动设置。

具体而言，主机模式识别模块在开机时进行模式识别，通过主机识别模块的数据接口发送模式认定请求指令，若主机识别模块的数据接口与主机生成单元连接则会接收到对应指令，从机的程序模式选择主机模式，反之经过超时时间后未收到对应指令，选择为从机模式。

本申请实施例优选实施例中，根据从机运行参数设定目标从机时，包括：

根据从机运行参数生成从机历史故障评价值a1，从机硬件设备评级值a2和从机通信速率评级值a3；

生成从机初始评价值a，其中，a=n1×a1+n2×a2+n3×a3，n1为预设第一权重系数，n2为预设第二权重系数，n3为预设第三权重系数；

获取从机数量b，根据从机数量b设定一级从机数量m;

获取全部从机初始评价值a，根据从机初始评价值a和一级从机数量m设定一级从机。

具体而言，根据从机运行参数设定目标从机时，还包括：

获取全部一级从机地址数据；

根据地址数据生成主机搭建成本；

根据主机搭建成本设定目标从机。

具体而言，建立历史故障评价值表，根据其历史故障的种类和次数生成对应的历史故障评价值时，其历史故障越多，历史故障评价值越低，可根据从机的历史运行参数建立历史故障评价值表。同理建立硬件设备评价值表和通信速率评价值表，其从机硬件设备评价值越高，说明当前从机的内部硬件性能越好。其从机通信速率评价值越高，说明当前从机的通信质量越高，其从机历史故障评价值，从机硬件设备评级值和从机通信速率评级值的取值范围相同。

具体而言，n1+n2+n3=1，其具体取值可根据从机的历史运行参数进行设定。

具体而言，其主机搭建成本是指从当前主机将主机识别模块拆除安装到目标从机所花费的时间成本，其主要评价参数为当前主机与目标从机之间的距离。

具体而言，根据从机数量b设定一级从机数量m时，包括：

预设从机数量矩阵B，设定B(B1,B2,B3,B4)，其中，B1为预设第一从机数量，B2为预设第二从机数量，B3为预设第三从机数量，B4为预设第四从机数量，且B1<B2<B3<B4;

预设一级从机数量M，设定M（M1,M2,M3,M4），其中，M1为预设第一一级从机数量，M2为预设第二一级从机数量，M3为预设第三一级从机数量，M4为预设第四一级从机数量，且M1<M2<M3<M4;

获取从机数量b；

若b≤B1，设定一级从机数量m为预设第一一级从机数量M1，即m=M1;

若B1<b≤B2，设定一级从机数量m为预设第二一级从机数量M2，即m=M2;

若B2<b≤B3，设定一级从机数量m为预设第三一级从机数量M3，即m=M3;

若B3<b≤B4,设定一级从机数量m为预设第四一级从机数量M4，即m=M4。

具体而言，根据全部从机数量动态调节一级从机数量从而提高目标从机的选择效率，降低移机成本，降低维护时间和维修成本。

可以理解的是，上述实施例中，通过模块化的主机生成单元和通用从机结合构建成为主机，并通过生成从机初始评价值和预设一级从机数量，进行初始筛选，同时通过获取主机搭建成本，进行二次筛选，保证选定的目标从机的质量，提高目标从机的选择效率。

本申请实施例优选实施例中，根据目标从机运行参数修正主机搭建指令时，包括：

建立主机故障预测模型；

获取目标从机运行参数，根据目标从机运行参数和主机故障预测模型生成目标从机可靠运行时间；

根据目标从机可靠运行时间生成监测时间节点；

根据监测时间节点和主机故障预测模型生成故障概率a;

预设故障概率阈值a1;

若当前监测时间节点故障概率a>a1，生成主机更换指令；

根据主机更换指令设定下一目标从机。

具体而言，其故障概率阈值通过主机历史运行故障数据进行设定。

具体而言，通过建立主机故障预测模型和监测时间节点，对当前主机进行故障预警，当发生故障概率较高时，及时生成主机更换指令，避免当前主机因发生故障使系统陷入停滞，影响系统产生的效益。

如图2－图3所示，基于上述任一优选实施例中的设备系统网络中的主机搭建方法的又一优选实施例，本实施例中提供了一种设备系统网络中的主机搭建系统，包括：

若干从机，从机包括：从机MCU/CPU控制模块，主机识别模块，从机通信模块，从机电源模块，从机检测和控制模块；

中控平台，用于获取全部从机运行参数，根据从机运行参数设定目标从机并生成主机搭建指令；

主机生成单元，主机生成单元根据主机搭建指令与目标从机连接。

具体而言，主机生成单元包括：

主机MCU/CPU控制模块；

主机连接模块，主机连接模块与目标从机的主机识别模块连接，主机连接模块还用于生成目标从机的主机控制模式；

主机通信模块，用于生成主机通信指令，主机通信模块根据主机通信指令将目标从机和剩余从机组网连接；

主机电源模块。

具体而言，当中控平台选定目标从机后，检修人员将主机生成单元中的主机连接模块插入到目标从机的主机识别模块的数据接口处。

具体而言，当需要更换主机节时，所有设备关机；当中控平台选定目标从机后，检修人员将主机生成单元拆卸下来，安装到目标从机的位置，目标从机的主机识别模块的数据接口和主机连接模块连接；所有设备开机，带有主机生成单元的从机经过主机构建流程后变为主机，和其它从机通过无线/有线连接组网。

具体而言，从机中存储有两套对应的设备程序，一套是作为从机控制程序，另一套是作为主机的程序，程序的选择根据通过从机主机识别模块的数据接口发送模式认定请求指令的回复指令情况自动设置。

具体而言，主机模式识别模块在开机时进行模式识别，通过主机识别模块的数据接口发送模式认定请求指令，若主机识别模块的数据接口与主机生成单元连接则会接收到对应指令，从机的程序模式选择主机模式，反之经过超时时间后未收到对应指令，选择为从机模式。

本申请实施例优选实施例中，中控平台还包括：

第一处理模块，用于根据从机运行参数生成从机历史故障评价值a1，从机硬件设备评级值a2和从机通信速率评级值a3；

第一处理模块还用于生成从机初始评价值a，其中，a=n1×a1+n2×a2+n3×a3，n1为预设第一权重系数，n2为预设第二权重系数，n3为预设第三权重系数；

第二处理模块，第二处理模块用于获取从机数量b，根据从机数量b设定一级从机数量m;

第二处理模块还用于获取全部从机初始评价值a，根据从机初始评价值a和一级从机数量m设定一级从机；

第三处理模块，第三处理模块用于获取全部一级从机地址数据，第三处理模块还用于根据地址数据生成主机搭建成本并根据主机搭建成本设定目标从机。

修正模块用于建立主机故障预测模型，第一修正模块还用于获取目标从机运行参数，根据目标从机运行参数修正主机搭建指令。

具体而言，第一处理模块和第二处理模块通过生成从机初始评价值和预设一级从机数量，对全部从机进行初始筛选，第三处理模块根据各个一级从机和当前主机的位置距离生成主机搭建成本，对一级从机进行二次筛选，从而选定目标从机。

具体而言，修正模块通过建立主机故障预测模型和监测时间节点，对当前主机进行故障预警，当发生故障概率较高时，及时生成主机更换指令，避免当前主机因发生故障使系统陷入停滞，影响系统产生的效益。

根据本申请的第一构思，通过增设主机生成单元，根据选取的目标主机与主机生成单元连接的方式构建主机设备，当需要变更主机位置或者在控制网络中的节点位置时，可以灵活的将从机升级成为主机，重新更新控制网络，提高主机搭建速度，降低移机成本。

根据本申请的第二构思，通过模块化的主机生成单元和通用从机结合构建成为主机，当主机故障时可以单独更换设备模块，易于修护，降低了维护时间和维修成本，在需要系统处理性能等升级时，可以对该模块进行替换，无需更换整机设备。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种设备系统网络中的主机搭建方法，其特征在于，包括：

中控平台获取全部从机运行参数，根据所述从机运行参数设定目标从机并生成主机搭建指令；

目标从机根据所述主机搭建指令连接主机生成单元，并生成主机控制模式；

主机生成单元生成主机通信指令，根据所述主机通信指令将所述目标从机和剩余从机组网连接；

获取目标从机运行参数，根据所述目标从机运行参数修正所述主机搭建指令。

2.如权利要求1所述的设备系统网络中的主机搭建方法，其特征在于，生成主机控制模式时，包括：

目标从机通过主机识别模块的数据接口发送模式认定请求指令；

主机生成单元获取所述模式认定请求指令，生成主机模式指令；

当目标从机获取主机模式指令时，转入主机模式程序，并生成确认指令；

主机生成单元获取确认指令后，设定主机控制模式。

3.如权利要求1所述的设备系统网络中的主机搭建方法，其特征在于，根据所述从机运行参数设定目标从机时，包括：

根据所述从机运行参数生成从机历史故障评价值a1，从机硬件设备评级值a2和从机通信速率评级值a3；

生成从机初始评价值a，其中，a=n1×a1+n2×a2+n3×a3，n1为预设第一权重系数，n2为预设第二权重系数，n3为预设第三权重系数；

获取从机数量b，根据所述从机数量b设定一级从机数量m;

获取全部从机初始评价值a，根据所述从机初始评价值a和所述一级从机数量m设定一级从机。

4.如权利要求3所述的设备系统网络中的主机搭建方法，其特征在于，根据所述从机运行参数设定目标从机时，还包括：

获取全部一级从机地址数据；

根据所述地址数据生成主机搭建成本；

根据所述主机搭建成本设定目标从机。

5.如权利要求3所述的设备系统网络中的主机搭建方法，其特征在于，根据所述从机数量b设定一级从机数量m时，包括：

预设从机数量矩阵B，设定B(B1,B2,B3,B4)，其中，B1为预设第一从机数量，B2为预设第二从机数量，B3为预设第三从机数量，B4为预设第四从机数量，且B1<B2<B3<B4;

预设一级从机数量M，设定M（M1,M2,M3,M4），其中，M1为预设第一一级从机数量，M2为预设第二一级从机数量，M3为预设第三一级从机数量，M4为预设第四一级从机数量，且M1<M2<M3<M4;

获取从机数量b；

若b≤B1，设定一级从机数量m为预设第一一级从机数量M1，即m=M1;

若B1<b≤B2，设定一级从机数量m为预设第二一级从机数量M2，即m=M2;

若B2<b≤B3，设定一级从机数量m为预设第三一级从机数量M3，即m=M3;

若B3<b≤B4,设定一级从机数量m为预设第四一级从机数量M4，即m=M4。

6.如权利要求4所述的设备系统网络中的主机搭建方法，其特征在于，根据所述目标从机运行参数修正所述主机搭建指令时，包括：

建立主机故障预测模型；

获取目标从机运行参数，根据所述目标从机运行参数和所述主机故障预测模型生成目标从机可靠运行时间；

根据所述目标从机可靠运行时间生成监测时间节点；

根据所述监测时间节点和所述主机故障预测模型生成故障概率a;

预设故障概率阈值a1;

若当前监测时间节点故障概率a>a1，生成主机更换指令；

根据所述主机更换指令设定下一目标从机。

7.一种设备系统网络中的主机搭建系统，其特征在于，包括：

若干从机，所述从机包括：从机MCU/CPU控制模块，主机识别模块，从机通信模块，从机电源模块，从机检测和控制模块；

中控平台，用于获取全部从机运行参数，根据所述从机运行参数设定目标从机并生成主机搭建指令；

主机生成单元，所述主机生成单元根据主机搭建指令与目标从机连接。

8.如权利要求7所述的设备系统网络中的主机搭建系统，其特征在于，所述主机生成单元包括：

主机MCU/CPU控制模块；

主机连接模块，所述主机连接模块与所述目标从机的主机识别模块连接，所述主机连接模块还用于生成目标从机的主机控制模式；

主机通信模块，用于生成主机通信指令，所述主机通信模块根据主机通信指令将所述目标从机和剩余从机组网连接；

主机电源模块。

9.如权利要求7所述的设备系统网络中的主机搭建系统，其特征在于，所述中控平台还包括：

第一处理模块，用于根据所述从机运行参数生成从机历史故障评价值a1，从机硬件设备评级值a2和从机通信速率评级值a3；

所述第一处理模块还用于生成从机初始评价值a，其中，a=n1×a1+n2×a2+n3×a3，n1为预设第一权重系数，n2为预设第二权重系数，n3为预设第三权重系数；

第二处理模块，所述第二处理模块用于获取从机数量b，根据所述从机数量b设定一级从机数量m;

所述第二处理模块还用于获取全部从机初始评价值a，根据所述从机初始评价值a和所述一级从机数量m设定一级从机；

第三处理模块，所述第三处理模块用于获取全部一级从机地址数据，所述第三处理模块还用于根据所述地址数据生成主机搭建成本并根据所述主机搭建成本设定目标从机。

10.如权利要求9所述的设备系统网络中的主机搭建系统，其特征在于，所述中控平台还包括：

第一修正模块，所述第一修正模块用于建立主机故障预测模型，所述第一修正模块还用于获取目标从机运行参数，根据所述目标从机运行参数修正所述主机搭建指令。