[发明专利]一种基于多总线的微波冶金控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多总线的微波冶金控制系统及方法，属控制技术领域。

背景技术

由于微波冶金或干燥加热装置数据采集点和控制点非常多，为提高控制系统的性能和数据处理能力，在专利ZL 201220630008.2提出了一种多总线的微波冶金控制系统，这种多总线结构有效的提高了主控计算机与可编程控制器之间的通信能力，提高了系统的性能。主控计算机在与多总线上的可编程控制器进行通信时，通常采用轮询通信端口的方式，而由于总线上可编程控制器控制的设备不同，有的响应速度快，有的响应速度慢，而在一些需要建立应答机制的设备控制中，就会出现因某一个通信端口的等待而使得整个控制系统陷入等待的情况，从而将使得这种多总线结构的通信系统的性能急剧下降，也就是说，轮询方式很难充分发挥这种多总线结构的优势。为提高通信性能，往往采用多线程方式来提高通信性能，然而多线程系统往往是比较复杂的系统，如果组织不当可能得不到预期的效果，也就无法充分发挥多线程系统的性能。因此，需要建立有效的组织结构来配合这种多线程技术，才能充分发挥多线程技术的优势以提升这种多总线系统的通信能力和处理能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述现有多总线微波冶金控制系统中通信性能以及处理能力不高的缺陷，提供一种新的基于多总线的微波冶金控制系统及方法。

本发明的技术方案是：一种基于多总线的微波冶金控制系统，包括主控计算机、数据库、多个可编程控制器、各种传感器、继电器及微波冶金装置，主控计算机上有多个的通信端口，可编程控制器与主控计算机之间采用多总线方式连接，主控计算机接入到网络中，主控计算机包括：

缓冲区创建模块，用于建立全局指令发送缓冲列表和全局数据接收缓冲列表；

数据采集模块，用于实时采集各个总线上的可编程控制器向主控计算机发送的数据，具体包括：针对每一通信端口建立一个数据采集线程，用于采集所述通信端口的数据，并将采集到的数据放入全局数据接收缓冲列表中；

控制决策模块，用于将采集到的可编程控制器的数据进行加工处理，具体包括：从全局数据接收缓冲列表读取实时数据、解析数据，将数据保存到数据库中，并将数据从全局接收缓冲列表中移除；结合实时数据与数据库中历史数据进行分析，根据设定好的控制算法、策略生成控制指令后，将控制指令发送到全局指令发送缓冲列表；

指令发送模块，用于向相关可编程控制器下达各种控制指令，具体包括：针对每一通信端口建立一个控制指令发送线程，从全局指令发送缓冲列表中取出指令后发送到所述通信端口上；当指令成功发送后，将指令从指令发送缓冲列表中移除；

界面显示模块，用于提供用户界面，将数据库中保存的各种传感器的最新状态和参数在界面上显示出来。

所述界面显示模块和控制决策模块运行在主线程中。

所述全局指令发送缓冲列表包括：通信端口号、可编程控制器地址码、指令通信包、发送时间、应答时间；所述全局数据接收缓冲列表包括：通信端口号、可编程控制器地址码、数据通信包、接收时间、应答时间。

Web查询服务模块，用于接收、解析基于HTTP协议的远程查询指令，查询数据库，并将查询结果动态封装成HTML文本格式，通过HTTP协议发送到查询请求端。

Web查询服务模块包括一个网络监听线程，监听网络客户端HTTP请求，当每次接收到客户端网络请求后，针对每一请求建立一个请求处理线程，查询数据库，并将查询结果封装成HTML文本格式，通过HTTP协议发送到查询请求端。

一种基于多总线的微波冶金控制方法，主控计算机上有多个通信端口，可编程控制器与主控计算机之间采用多总线方式连接，包括：

主控计算机中建立全局指令发送缓冲列表和全局数据接收缓冲列表；

主控计算机针对每一通信端口建立一个数据采集线程，用于采集可编程控制器发送到所述通信端口的数据，并将采集到的数据放入全局数据接收缓冲列表中；

主控计算机在主线程中从全局数据接收缓冲列表读取实时数据、解析数据，将数据保存到数据库中，并将数据从全局接收缓冲列表中移除；结合实时数据与数据库中历史数据进行分析，根据设定好的控制算法、策略生成控制指令后，将控制指令发送到全局指令发送缓冲列表；将数据库中保存的各种传感器的最新状态和参数显示在用户界面上；

主控计算机针对每一通信端口建立一个控制指令发送线程，从全局指令发送缓冲列表中取出指令后发送到所述通信端口连接的可编程控制器上，由可编程控制器控制继电器执行动作；当指令成功发送后，将指令从指令发送缓冲列表中移除；