本发明涉及自动化生产线控制，具体为一种基于物联网的自动化生产线控制系统及方法。
背景技术：
1、自适应控制技术是一种利用反馈信号来调整控制策略的方法，它通过监测工艺参数、设备状态和产品质量等信息，实时地对控制系统进行调整。自动化生产过程中的参数设置适应性调整主要依赖于自适应控制技术。
2、自适应控制技术包括系统辨识、参数估计和控制器设计等方面。系统辨识通过对系统进行实时的建模和辨识，获取系统的数学模型和特性参数，帮助了解系统的行为规律，为控制策略的设计提供基础。参数估计技术则通过对实时数据的观测和分析，对工艺参数进行估计，并及时更新控制器的参数，确保控制系统能够以最佳状态运行。根据系统的数学模型和参数估计结果，设计出适应于当前状态的控制器，自适应控制器可以根据实时数据对控制策略进行调整，以适应不同的工况和变化。
3、在自动化生产过程中，自适应控制技术的应用不仅限于参数设置和调整，还包括对整个生产过程的优化。例如，在无人工厂自动化生产线的应用中，自适应控制策略使系统能够根据实时反馈信息对自身进行调整和优化，通过传感器、监控设备和智能算法实现。这包括监测生产线的运行状态和产品质量，自动调整设备的工作速度、生产量和加工参数，以达到最佳的生产效果。此外，系统还可以根据市场需求和生产计划的变化，自动调整生产线的布局和排程，实现生产过程的灵活性和自适应性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的自动化生产线控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的自动化生产线控制方法，方法包括：
3、步骤s1：对自动化生产线上负责执行相应加工工序的加工设备采集历史加工记录，对各加工设备的所有历史加工记录按时间先后顺序进行排序，设每相邻两条历史加工记录构成一个历史加工节点；
4、步骤s2：对各加工设备的所有历史加工节点，通过梳理从相应各历史加工记录中提取得到的作业准备的过渡时长的差异情况，筛选出目标节点；根据在各目标节点中相应各历史加工记录所呈现的加工参数设置的偏差情况，从目标节点中筛选出特征节点；
5、步骤s3：根据在各加工设备的所有历史加工节点中，相应目标节点和特征节点所呈现的特征分布情况，对各加工设备计算特征指数，筛选出目标设备；对各目标设备提取出在判断是否对相应的加工参数设置进行调整时所依据的特征相似度阈值；
6、步骤s4：实时在自动化生产线中，分别对待进入各目标设备的相应作业工位的待加工产品序列进行采集；基于各目标设备的特征相似度阈值，对各目标设备判断若按照当前采集得到的待加工产品序列执行加工作业需进行加工参数设置调整的次数，以及若按照相应最优原则进行重排序调整后的新待加工产品序列执行加工作业需进行加工参数设置调整的次数；
7、步骤s5：按照两个不同的次数，分别对各目标设备预测评估在执行对相应待加工产品序列的作业加工的过程中，耗费作业准备的总过渡时长；根据总过渡时长的差异情况，判断是否对相应目标设备即将作业的待加工产品序列进行调整。
8、优选的，步骤s2包括：
9、步骤s2-1：分别从各加工设备的每一条历史加工记录中，捕捉相应待加工产品进入各加工设备的作业工位时的时间戳t1，捕捉各加工设备对相应待加工产品开始进行加工的时间戳t2，同时获取各加工设备在对相应待加工产品进行加工时所执行的加工参数设置；计算得到在每一条历史加工记录中，相应加工设备对相应待加工产品进行作业准备的过渡时长t＝t2-t1；
10、通常情况下，在自动化生产线上负责执行各加工工序的通常是不同的加工设备，各加工设备负责作业加工的对象往往是处于同一个生产加工阶段的产品，即，同阶段的半成品，但是尽管是处于同一个生产加工阶段，该产品之间也会存在出现细微差距的现象，特别是涉及比较精细化加工的阶段，因为现实场景下没办法保证输入的原材料完全相同；
11、在较为智能化的自动化生产线上，相应的加工设备有比较成熟的判断决策功能，能自动实现对加工参数设置进行适应性调整，当然也不排除在其他一些自动化生产线上，需要介入人工监测控制，对加工参数设置作出调整；
12、步骤s2-2：当从某加工设备的第i条历史加工记录中提取到的过渡时长ti，与从第i+1条历史加工记录中提取到的过渡时长ti+1，满足|ti-ti+1|>α，其中，α为偏差时长阈值，将由第i条历史加工记录和第i+1条历史加工记录构成的历史加工节点，设为目标节点；
13、步骤s2-3：若在构成某加工设备的某目标节点的两条历史加工记录中，某加工设备对相应待加工产品进行加工时所执行的加工参数设置不完全相同，判断某目标节点为特征节点。
14、优选的，步骤s2包括：
15、步骤s3-1：对各加工设备计算特征指数β＝k/m，其中，k为从各加工设备的所有历史加工记录中提取得到的特征节点的总数，m为从各加工设备的所有历史加工记录中提取得到的目标节点的总数；将特征指数大于指数阈值的加工设备，设为目标设备；
16、步骤s3-2：对各目标设备的所有特征节点进行汇集；依次对各特征节点，分别在相应包含的两条历史加工记录中，捕捉进入相应加工设备的作业工位的待加工产品，获取两个待加工产品之间的相似度；
17、步骤s3-3：分别将从各目标设备的所有特征节点中提取得到的相似度进行汇集，对各目标设备捕捉最小相似度；将最小相似度作为判断是否对相应加工设备上的加工参数设置进行调整的特征相似度阈值。
18、优选的，步骤s4包括：
19、步骤s4-1：依次获取在待加工产品序列中，相邻两个待加工产品之间的相似度，提取各目标设备对应的特征相似度阈值，依次将相似度与特征相似度阈值进行比对；
20、步骤s4-2：分别对各目标设备累计相应相似度小于相应特征相似度阈值的次数，若累计得到的次数值为n，判断各目标设备若按照当前采集得到的待加工产品序列执行加工作业，在执行相应加工作业的过程中，需进行n次加工参数设置的调整；
21、即，若存在一次相邻两个待加工产品之间的相似度小于特征相似度阈值，判断在将来的作业加工过程中需完成一次加工参数设置的调整；
22、步骤s4-3：当对某目标设备累计得到的次数值n>1时，将对某目标设备采集得到的待加工产品序列，按照提取得到相邻两个待加工产品之间的相似度小于某目标设备的特征相似度阈值的次数最小的方式进行重排序，得到新待加工产品序列；获取某目标设备若按照新待加工产品序列执行加工作业，在执行相应加工作业的过程中，需进行加工参数设置调整的新次数值n'。
23、优选的，步骤s5包括：
24、步骤s5-1：当对某目标设备提取到的次数值n与新次数值n'，满足n'<n；分别从某目标设备的各特征节点中，提取出于时间顺序在后的历史加工记录，捕捉在时间顺序在后的历史加工记录中，某目标设备对相应待加工产品进行作业准备的过渡时长，对提取到的所有过渡时长计算平均值，将平均值作为对应某目标设备的特征过渡时长η；
25、其中，从各目标设备各特征节点时间顺序在后的历史加工记录中提取得到的过渡时长往往是包含有目标设备完成对前一次执行加工参数设置的切换所需要的时间；
26、步骤s5-2：当(n-n')×η>ξ,其中，ξ表示阈值，提醒管理人员对某目标设备当前的待加工产品序列调整为新待加工产品序列。
27、为更好的实现上述方法，还提出了一种自动化生产线控制系统，系统包括：历史加工记录管理模块、节点筛选管理模块、特征数据提取管理模块、加工参数设置调整判断模块、自动化生产线控制管理模块；
28、历史加工记录管理模块，用于对自动化生产线上负责执行相应加工工序的加工设备采集历史加工记录，对各加工设备的所有历史加工记录按时间先后顺序进行排序，设每相邻两条历史加工记录构成一个历史加工节点；
29、节点筛选管理模块，用于对各加工设备的所有历史加工节点，通过梳理从相应各历史加工记录中提取得到的作业准备的过渡时长的差异情况，筛选出目标节点；根据在各目标节点中相应各历史加工记录所呈现的加工参数设置的偏差情况，从目标节点中筛选出特征节点；
30、特征数据提取管理模块，用于根据在各加工设备的所有历史加工节点中，相应目标节点和特征节点所呈现的特征分布情况，对各加工设备计算特征指数，筛选出目标设备；对各目标设备提取出在判断是否对相应的加工参数设置进行调整时所依据的特征相似度阈值；
31、加工参数设置调整判断模块，用于实时在自动化生产线中，分别对待进入各目标设备的相应作业工位的待加工产品序列进行采集；基于各目标设备的特征相似度阈值，对各目标设备判断若按照当前采集得到的待加工产品序列执行加工作业需进行加工参数设置调整的次数，以及若按照相应最优原则进行重排序调整后的新待加工产品序列执行加工作业需进行加工参数设置调整的次数；
32、自动化生产线控制管理模块，用于按照两个不同的次数，分别对各目标设备预测评估在执行对相应待加工产品序列的作业加工的过程中，耗费作业准备的总过渡时长；根据总过渡时长的差异情况，判断是否对相应目标设备即将作业的待加工产品序列进行调整。
33、优选的，节点筛选管理模块包括目标节点提取单元、特征节点提取单元；
34、目标节点提取单元，用于对各加工设备的所有历史加工节点，通过梳理从相应各历史加工记录中提取得到的作业准备的过渡时长的差异情况，筛选出目标节点；
35、特征节点提取单元，用于根据在各目标节点中相应各历史加工记录所呈现的加工参数设置的偏差情况，从目标节点中筛选出特征节点。
36、优选的，特征数据提取管理模块包括目标设备提取单元、特征相似度阈值提取单元；
37、目标设备提取单元，用于根据在各加工设备的所有历史加工节点中，相应目标节点和特征节点所呈现的特征分布情况，对各加工设备计算特征指数，筛选出目标设备；
38、特征相似度阈值提取单元，用于对各目标设备提取出在判断是否对相应的加工参数设置进行调整时所依据的特征相似度阈值。
39、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对自动化生产线中各加工设备在完成相应作业加工过程中所执行的加工参数设置的调整变化情况进行监测，梳理加工设备在对相应产品进行加工的过程中，因对相应加工参数设置完成调整切换所带来的效率影响捕捉在引起加工设备进行加工参数设置调整切换时，相应待加工产品之间的相似偏差，对各目标设备提取出在判断是否对相应的加工参数设置进行调整时所依据的特征相似度阈值，进而为是否对相应目标设备即将作业的待加工产品序列进行调整提供必要的判断依据，通过尽可能地避免相应的加工设备出现加工参数设备的调整切换，实现在自动化生产线现有的作业加工效率的基础上做出进一步的提高。
1.一种基于物联网的自动化生产线控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自动化生产线控制方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的自动化生产线控制方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的自动化生产线控制方法，其特征在于，所述步骤s4包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的自动化生产线控制方法，其特征在于，所述步骤s5包括：
6.一种自动化生产线控制系统，用于执行权利要求1-5中任意一项所述的一种基于物联网的自动化生产线控制方法，其特征在于，所述系统包括：历史加工记录管理模块、节点筛选管理模块、所述特征数据提取管理模块、加工参数设置调整判断模块、自动化生产线控制管理模块；
7.根据权利要求6所述的一种自动化生产线控制系统，其特征在于，所述节点筛选管理模块包括目标节点提取单元、特征节点提取单元；
8.根据权利要求6所述的一种自动化生产线控制系统，其特征在于，所述特征数据提取管理模块包括目标设备提取单元、特征相似度阈值提取单元；
