CN212623733U - 一种智能生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提提供一种智能生产系统，包括：可编程逻辑控制器、一个或多个智能传感器、云服务器以及一个或多个生产设备，其中，可编程逻辑控制器设置在本地，用于控制一个或多个生产设备的生产；一个或多个智能传感器在本地分布式布置，其采集智能生产系统的工作状态数据，并对工作状态数据进行智能分析，将所得到的分析结果上传至云服务器；以及可编程逻辑控制器从云服务器获得分析结果，并根据分析结果对一个或多个生产设备的生产进行控制。根据本实用新型的智能生产系统采用云服务器、本地智能传感器和PLC互相合作来充分利用AI技术。该智能生产系统的解决方案可以以低成本来提高生产系统的效率和灵活性。同时，在本实用新型的智能生产系统中，PLC的程序设计也较为简单。

Description

一种智能生产系统

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，特别涉及一种智能生产系统。

背景技术

传统的PLC(可编程逻辑控制器)和工业机器人在制造工业起到了重要的作用。传统的传感器，比如压力传感器、料位传感器等可以直接连接到PLC。

人工智能对于工厂来说是一个新的技术。关键问题在于如何通过人工智能来增强生产系统的感知/判决能力，并且提高效率。

目前人工智能技术已经应用于工业机器人，例如，机器人手臂上的摄像头可以拍摄产品的图像，然后机器人可以利用人工智能来分析图像。但是，难以向PLC中增加AI(人工智能)模块来控制生产线，因为PLC的计算资源受到限制。而具有AI模块的高级PLC的价格过于昂贵，而不能灵活布置。

现有技术WO2019132335中提供了AI控制器和PLC的组合方案，在AI模块和PLC之间交换信息。然而在该系统中没有充分利用AI的潜能，并且该系统对于PLC程序的开发者来说设计起来难度较大。

实用新型内容

本实用新型实现了一种智能生产系统，包括：可编程逻辑控制器、一个或多个智能传感器、云服务器以及一个或多个生产设备，其中，

所述可编程逻辑控制器设置在本地，用于控制一个或多个生产设备的生产；

所述一个或多个智能传感器在本地分布式布置，其采集所述智能生产系统的工作状态数据，并对所述工作状态数据进行智能分析，将所得到的分析结果上传至所述云服务器；以及

所述可编程逻辑控制器从所述云服务器获得所述分析结果，并根据所述分析结果对所述一个或多个生产设备的生产进行控制。

可选地，所述智能传感器包括传感器和传感器处理单元，其中所述传感器包括以下中的至少一项：摄像头、麦克风和振动传感器。

可选地，所述传感器处理单元是神经网络处理器。

可选地，所述可编程逻辑控制器包括一个云功能块，所述云功能块用于实现所述可编程逻辑控制器与所述云服务器的通信。

可选地，所述一个或多个智能传感器与所述云服务器之间的通信方式包括：有线通信或者无线通信。

可选地，所述云服务器进一步包括处理单元，所述处理单元对来自所述智能传感器的分析结果结合所述云服务器上存储的与所述智能生产系统有关的生产信息进一步进行处理。

可选地，所述云服务器包括公有云和私有云中的至少一项。

根据本实用新型的智能生产系统采用云服务器、本地智能传感器和PLC互相合作来充分利用AI(人工智能)技术。该智能生产系统的解决方案可以以低成本来提高生产系统的效率和灵活性。同时，在本实用新型的智能生产系统中，PLC的程序设计也较为简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是示出了根据本实用新型的一个实施例的智能生产系统100的示例性配置的框图。

附图标记说明

100智能生产系统 101可编程逻辑控制器

102智能传感器 103云服务器

104生产设备 105待加工产品

106生产线传送带

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提出了一种利用人工智能技术来控制生产的智能生产系统。

下面将结合附图来描述根据本实用新型实施例的智能生产系统。

图1是示出了根据本实用新型的一个实施例的智能生产系统100的示例性配置的框图。

如图1所示，根据本实用新型实施例的智能生产系统100包括：可编程逻辑控制器101、一个或多个智能传感器102、云服务器103以及一个或多个生产设备104。

在一个具体示例中，智能生产系统100还可以包括例如待加工产品105和生产线传送带106等。生产设备104例如可以是机床。这里只是智能生产系统100的一个具体示例，本领域技术人员可以理解，智能生产系统100也可以包括其他部件，而不限于以上所述。

其中，可编程逻辑控制器101设置在本地，用于控制一个或多个生产设备104的生产。

智能传感器102在本地分布式设置，技术人员可以根据需要在适当的位置设置相应的智能传感器102。智能传感器102监控所述智能生产系统100的工作状态数据，并对工作状态数据进行智能分析，将所得到的分析结果上传至所述云服务器103。

优选地，智能传感器102包括传感器和传感器处理单元。其中所述传感器可以包括以下中的至少一项：摄像头、麦克风和振动传感器。

摄像头传感器例如可以用于拍摄待加工产品的类型、代加工产品或者生产设备的位置等信息；麦克风可以用于采集生产设备的工作声音，根据声音判断生产设备的工作状态是否正常；振动传感器可以用于采集生产设备的振动信号，根据振动信号判断生产设备的工作状态是否正常。

本领域技术人员可以理解，也可以采用其它传感器来采集所述智能生产系统100的工作状态数据，而不限于以上所述。

传感器处理单元可以对传感器所采集的信号进行智能分析，并可以将分析结果上传至云服务器103。传感器处理单元可以和传感器集成在一起，在图1中未单独示出。传感器处理单元例如可以是一个神经网络处理器，其可以利用预先通过神经网络训练得到的神经网络模型对传感器所采集的工作状态数据进行智能分析，来得到生产系统的工作状态分析结果。

在一个具体示例中，例如摄像头传感器可以拍摄待加工产品并利用深度神经网络来确定待加工产品的类型，进而PLC根据待加工产品的类型将其传送到适合的生产设备前。

其中，可编程逻辑控制器101包括一个云功能块(FB，Function Block)(图中未示出)，可编程逻辑控制器101可以通过该云功能块与所述云服务器103进行通信。具体地，可编程逻辑控制器101可以定期从云服务器103获取针对所述智能生产系统100的工作状态的分析结果，并根据分析结果对所述一个或多个生产设备104的生产进行控制。其中，智能传感器(102)101与云服务器103之间可以采用有线通信方式或者无线通信方式。无线通信方式可以包括5G，WIFI或者以太网等。

其中，云服务器103可以包括一个处理单元(图中未示出)，所述处理单元对来自所述智能传感器(102)的分析结果结合所述云服务器(103)上存储的与所述智能生产系统(100)有关的生产信息进一步进行处理。可编程逻辑控制器101从云服务器103获得的分析结果可以是由智能传感器直接上传至云服务器的分析结果，也可以是云服务器对来自智能传感器的分析结果结合与生产系统有关的现有生产信息进一步处理的分析结果。该与生产系统有关的生产信息是存储在云服务器中的现有的相关信息。

云服务器可以是公有云也可以是私有云。私有云可以部署在PLC和本地智能传感器附近，这样可以缩短通信延迟。

下面说明根据本实用新型的一个实施例的智能生产系统的工作过程。

首先，待加工的产品进入生产线，在该实施例中，智能传感器是摄像头，可以拍摄的待加工产品的图片，传感器处理单元可以基于拍摄的产品的图片来识别产品的类型信息。

然后，智能传感器将产品的类型信息上传到云服务器上，并且被存储。

接着，PLC上的云功能块可以定期访问云服务器，从而获得关于产品的类型信息。

最后，根据产品的类型，产品可以被移动到正确的机床前，由机床对产品进行加工处理，例如金属切割机床。

接下来再说明根据本实用新型的另一个实施例的智能生产系统的工作过程。

在该实施例中，智能传感器是麦克风，可以采集工作的机床产生的声音，传感器处理单元对声音数据进行分析，如果根据机床发出的声音判断出机床的切割刀具使用的时间太长，则可以判断该切割工具需要更换。

然后，智能传感器可以将关于该切割工具需要更换的信息上传到云服务器上。

然后，PLC的云功能块从云服务器上获得关于需要更换切割工具的异常机床和正常机床的信息，当有新的待加工产品时，将控制该产品移动到另一个正常机床前面的位置进行加工。

在以上两个实施例中，智能传感器分别包括一个摄像头和一个麦克风，可以理解，在一个智能生产系统中，智能传感器可以同时包括摄像头、麦克风以及振动传感器等，这些传感器根据需要布置在不同位置，分别采集不同对象的数据信息来分析生产系统的工作状态，在此不再详述。

本实用新型各个实施例至少具有如下有益效果：

根据本实用新型的智能生产系统采用云服务器、本地智能传感器和PLC互相合作来充分利用AI(人工智能)技术。该解决方案可以以低成本来提高生产系统的效率和灵活性。同时，在本实用新型的智能生产系统中，PLC的程序设计也较为简单。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能生产系统(100)，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器(101)、一个或多个智能传感器(102)、云服务器(103)以及一个或多个生产设备(104)，其中，

所述可编程逻辑控制器(101)设置在本地，用于控制所述一个或多个生产设备(104)的生产；

所述一个或多个智能传感器(102)在本地分布式布置，其采集所述智能生产系统(100)的工作状态数据，并对所述工作状态数据进行智能分析，将所得到的分析结果上传至所述云服务器(103)；以及

所述可编程逻辑控制器(101)从所述云服务器(103)获得所述分析结果，并根据所述分析结果对所述一个或多个生产设备(104)的生产进行控制。

2.根据权利要求1所述的智能生产系统(100)，其特征在于，

所述智能传感器(102)包括传感器和传感器处理单元，其中所述传感器包括以下中的至少一项：摄像头、麦克风和振动传感器。

3.根据权利要求2所述的智能生产系统(100)，其特征在于，所述传感器处理单元是神经网络处理器。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的智能生产系统(100)，其特征在于，

所述可编程逻辑控制器(101)包括一个云功能块，所述云功能块用于实现所述可编程逻辑控制器(101)与所述云服务器的通信。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的智能生产系统(100)，其特征在于，所述一个或多个智能传感器(102)与所述云服务器(103)之间的通信方式包括：有线通信或者无线通信。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的智能生产系统(100)，其特征在于，

所述云服务器(103)进一步包括处理单元，所述处理单元对来自所述智能传感器(102)的分析结果结合所述云服务器(103)上存储的与所述智能生产系统(100)有关的生产信息进一步进行处理。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的智能生产系统(100)，其特征在于，所述云服务器(103)包括公有云和私有云中的至少一项。

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