選煤廠信息物理系統(tǒng)(CPS)關鍵技術研究.pdf

1、信息物理系統(tǒng)是一個綜合計算、網(wǎng)絡與物理環(huán)境的多維復雜系統(tǒng)，通過計算、通信與控制技術的有機融合與深度協(xié)作，實現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實時感知、動態(tài)控制和信息服務。興隆莊煤礦選煤廠在前期建設過程中已實現(xiàn)自動化控制，但工序之間的信息交互還比較弱。在此基礎上，通過引入新的計算、通信和控制技術實現(xiàn)信息系統(tǒng)和控制系統(tǒng)更緊密的融合與協(xié)作是選煤廠信息化建設進一步發(fā)展的關鍵。本文基于CPS概念并結合選煤廠控制系統(tǒng)的特點，構建選煤廠CPS模型并對關鍵技術進行研究，

2、為CPS技術在選煤廠的實施以及智能化、有自主行為的現(xiàn)代化選煤廠實現(xiàn)提供理論指導。
　　本研究主要內容包括：⑴根據(jù)工藝流程設計了基于偏序知識共享的選煤廠CPS模型，通過對每一生產(chǎn)單元分配部分存儲用于知識庫的構建，以及設定知識的異步共享與傳遞方式，實現(xiàn)了生產(chǎn)單元的松耦合關聯(lián)。⑵結合信息物理融合系統(tǒng)與復雜網(wǎng)絡的特點，通過將隨機行走機制以及基于小世界特性的RLOC拓撲優(yōu)化算法引入到建立選煤廠CPS拓撲結構的過程中，使得所建立的選煤廠CPS

3、拓撲結構具有無標度網(wǎng)絡和小世界網(wǎng)絡的特性，同時具有抗毀性特點。⑶結合興隆莊選煤廠PLC控制系統(tǒng)，論文將動態(tài)聯(lián)盟思想引入選煤廠信息物理系統(tǒng)任務調度中，提出了基于交貨期窗口的CPS靜態(tài)調度模型，將TS引入到PSO搜索的后期提高了調度性能；同時基于選煤廠生產(chǎn)環(huán)境的動態(tài)性，提出了設備異常及緊急任務到達時的選煤廠CPS動態(tài)任務調度方法，仿真結果表明算法用于選煤廠CPS任務調度的可行性。⑷提出了一種反饋控制架構來實現(xiàn)實時嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中事務的期望