專利名稱：一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，屬于工業(yè)自動化。
背景技術(shù)：
工業(yè)數(shù)據(jù)采集通常通過與現(xiàn)場儀表傳感器等按照串口、以太網(wǎng)和CAN總線等方式進(jìn)行通信，并從中獲取數(shù)據(jù)，所采用數(shù)據(jù)協(xié)議往往較為復(fù)雜。在工業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件的開發(fā)時，通常采用“早綁定”的方法即程序在編譯的時候就已經(jīng)確定了將來程序運(yùn)行時采用的通信協(xié)議。往往數(shù)據(jù)采集軟件應(yīng)用邏輯是固定的，而現(xiàn)場儀表和傳感器由于各種原因是多變的，這種開發(fā)模式會造成軟件的適用性差等缺陷，即每改變現(xiàn)場儀表或傳感器均需要對工業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件進(jìn)行編譯連接，造成軟件維護(hù)工作量大。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服上述軟件維護(hù)工作量大和軟件適用性差的缺陷，本實(shí)用新型一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用“后綁定”方法，在軟件編譯后在運(yùn)行中進(jìn)行相應(yīng)的通信插件調(diào)用，通信軟件插件可以在系統(tǒng)軟件開發(fā)完成后進(jìn)行開發(fā)，提高了系統(tǒng)的動態(tài)適應(yīng)能力，對于工業(yè)數(shù)據(jù)采集有較大應(yīng)用參考價值。為實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、儀表、計算機(jī)通訊接口和工業(yè)計算機(jī)組成；傳感器的輸出端連接儀表，儀表通過計算機(jī)通訊接口與工業(yè)計算機(jī)連接。傳感器、儀表為一組或者一組以上。儀表通過串口、以太網(wǎng)或者CAN總線與計算機(jī)通訊接口連接。工業(yè)計算機(jī)內(nèi)設(shè)有通信插件和數(shù)據(jù)采集框架軟件；通信插件中包括了用于向數(shù)據(jù)采集框架軟件的主調(diào)模塊通知相關(guān)通信事件的InventorySocketReceHandle事件接口，對于這些事件的響應(yīng)包含在兩個字符串類型的參數(shù)strResponseName和StrXmlData中；參數(shù)strResponseName描述了通信事件中兩種類型的數(shù)據(jù):一種是用于通知數(shù)據(jù)采集框架軟件當(dāng)前接收的實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)；另外一種是用于通知數(shù)據(jù)采集框架軟件當(dāng)前接收的實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)，參數(shù)StrXmlData用于存放當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容，該參數(shù)中存放的數(shù)據(jù)內(nèi)容與strResponseName參數(shù)中描述的數(shù)據(jù)類型是對應(yīng)的，數(shù)據(jù)采集框架軟件中定義了實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)和實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)解析格式，不同的數(shù)據(jù)類型對應(yīng)著不同的數(shù)據(jù)解析格式，同時，數(shù)據(jù)采集框架軟件還包括了不同的通信控制接口，用于管理不同協(xié)議的通信事務(wù)；當(dāng)該接口接收到來自通信插件中的通信響應(yīng)事件時，通信插件自動分析包含在通信數(shù)據(jù)流中的strResponseName參數(shù)和StrXmlData參數(shù)，根據(jù)strResponseName參數(shù)的內(nèi)容找出當(dāng)前通信過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)屬于實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)或者實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)；然后根據(jù)StrXmlData參數(shù)的內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集框架軟件中定義好的數(shù)據(jù)解析格式把數(shù)據(jù)中的有效內(nèi)容提取出來，完成從通信數(shù)據(jù)流中采集有用的工業(yè)數(shù)據(jù)這一過程。數(shù)據(jù)采集框架軟件包括的不同通信控制接口，主要有:DisplayName接口:用于獲取通信協(xié)議的名稱，通過獲取插件的唯一名字來實(shí)現(xiàn)，返回字符串格式。GetCommPara接口:用于獲取協(xié)議的通信參數(shù)，返回字符串格式。SetCommPara接口:用于設(shè)置對應(yīng)硬件設(shè)備上的通信協(xié)議參數(shù)。StartModual接口:用于啟動數(shù)據(jù)采集框架軟件5中相應(yīng)的通信協(xié)議處理模塊，同時也啟動了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。StopModual接口:用于停止通信模塊的工作。OnlnventorySocketReceHandler接口:用于接收來自通信插件4中的通信響應(yīng)事件。在數(shù)據(jù)采集框架軟件中的通信協(xié)議主要有串口協(xié)議、CAN總線協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。所述的傳感器、儀表、計算機(jī)通訊接口和工業(yè)計算機(jī)采用市售的普通元件。本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型采用“后綁定”方法，在軟件編譯后在運(yùn)行中進(jìn)行相應(yīng)的通信插件調(diào)用，通信軟件插件可以在系統(tǒng)軟件開發(fā)完成后進(jìn)行開發(fā)，提高了系統(tǒng)的動態(tài)適應(yīng)能力，對于工業(yè)數(shù)據(jù)采集有較大應(yīng)用參考價值。

圖1是本系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖；圖2是本系統(tǒng)進(jìn)行工作的處理流程圖。圖中:1_傳感器、2-儀表、3-計算機(jī)通訊接口、4_通信插件、5-數(shù)據(jù)采集框架軟件、6-工業(yè)計算機(jī)。具體實(shí)施方法
以下結(jié)合附圖對實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以方便技術(shù)人員理解。如圖1所示:一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器1、儀表2、計算機(jī)通訊接口 3和工業(yè)計算機(jī)6組成。傳感器I的輸出端連接儀表2，儀表2通過計算機(jī)通訊接口 3與工業(yè)計算機(jī)6連接。傳感器1、儀表2為一組或者一組以上。儀表2通過串口、以太網(wǎng)或者CAN總線與計算機(jī)通訊接口 3連接。工業(yè)計算機(jī)6內(nèi)設(shè)有通信插件4和數(shù)據(jù)采集框架軟件5。通信插件4中包括了 InventorySocketReceHandle事件接口，這個接口用于向數(shù)據(jù)采集框架軟件5的主調(diào)模塊通知相關(guān)的通信事件，對于這些事件的響應(yīng)包含在兩個字符串類型的參數(shù) strResponseName 和 StrXmlData 中。參數(shù)strResponseName描述了通信事件中常見的兩種類型的數(shù)據(jù):一種是實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)，strResponseName用于通知數(shù)據(jù)采集框架軟件5當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)是實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)；另外一種是實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)，strResponseName用于通知數(shù)據(jù)采集框架軟件5當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)是實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)。參數(shù)StrXmlData用于存放當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容，該參數(shù)中存放的數(shù)據(jù)內(nèi)容與strResponseName參數(shù)中描述的數(shù)據(jù)類型是對應(yīng)的。數(shù)據(jù)采集框架軟件5中定義了實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)和實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)解析格式，不同的數(shù)據(jù)類型對應(yīng)著不同的數(shù)據(jù)解析格式。此外，數(shù)據(jù)采集框架軟件5還包括了不同的通信控制接口，用于管理不同協(xié)議的通信事務(wù)，在本實(shí)用新型中，這些通信方式主要有串口協(xié)議，CAN總線協(xié)議和以太網(wǎng)協(xié)議。在數(shù)據(jù)采集框架軟件5中的通信控制接口主要有:DisplayName接口:用于獲取通信協(xié)議的名稱，通過獲取插件的唯一名字來實(shí)現(xiàn)，返回字符串格式。GetCommPara接口:用于獲取協(xié)議的通信參數(shù)，返回字符串格式。SetCommPara接口:用于設(shè)置工業(yè)計算機(jī)6內(nèi)對應(yīng)硬件設(shè)備上的通信協(xié)議參數(shù)。StartModual接口:用于啟動數(shù)據(jù)采集框架軟件5中相應(yīng)的通信協(xié)議處理模塊，同時也啟動了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。StopModual接口:用于停止通信模塊的工作。OnlnventorySocketReceHandler事件接口:用于接收來自通信插件4中的通信響應(yīng)事件。當(dāng)該接口接收到來自通信插件4中的通信響應(yīng)事件時，它自動分析包含在通信數(shù)據(jù)流中的strResponseName參數(shù)和StrXmlData參數(shù)。根據(jù)strResponseName參數(shù)的內(nèi)容找出當(dāng)前通信過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)屬于實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)或者實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)；然后根據(jù)StrXmlData參數(shù)的內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集框架軟件5中定義好的數(shù)據(jù)解析格式把通信數(shù)據(jù)流中的有效內(nèi)容提取出來，完成從通信數(shù)據(jù)流中采集有用的工業(yè)數(shù)據(jù)這一過程。如圖2所示:一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作過程:I)開發(fā)設(shè)計數(shù)據(jù)采集框架軟件5，定義好框架接口，進(jìn)行編譯鏈接程序，運(yùn)行程序;2)針對特定傳感器1、儀表2連接到計算機(jī)通訊接口 3，針對其數(shù)據(jù)協(xié)議，開發(fā)相應(yīng)軟件插件，實(shí)現(xiàn)InventorySocketReceHandle事件接口，處理數(shù)據(jù)協(xié)議，進(jìn)行編譯鏈接程序，開發(fā)為插件程序，把該程序放到與數(shù)據(jù)采集框架軟件5同一路徑下，保存插件程序以plus作為文件后綴名；3)數(shù)據(jù)采集框架軟件5的配置文件中定義數(shù)據(jù)采集框架軟件5需要調(diào)用插件名，數(shù)據(jù)采集框架軟件5動態(tài)從其運(yùn)行目錄下查找以plus作為文件后綴名的插件軟件，通過DisplayName接口獲取通信協(xié)議名，通過GetCommPara接口獲取協(xié)議的通信參數(shù)，然后利用SetCommPara接口設(shè)置工業(yè)計算機(jī)6內(nèi)對應(yīng)硬件設(shè)備上的通信協(xié)議參數(shù)。4)通信設(shè)置完成后,調(diào)用StartModual接口啟動通訊插件4上相應(yīng)的通信事件處理模塊，最后通過InventorySocketReceHandle事件接口獲取經(jīng)由儀表2、計算機(jī)通訊接口3進(jìn)入工業(yè)計算機(jī)6中的現(xiàn)場傳感器I的數(shù)據(jù)(進(jìn)入工業(yè)計算機(jī)6后該數(shù)據(jù)以通信數(shù)據(jù)流的方式進(jìn)行傳輸)，在不需要數(shù)據(jù)時通過調(diào)用StopModual接口停止通訊插件4通信事件處理模塊。實(shí)施例1:當(dāng)通信協(xié)議為串口通信時，數(shù)據(jù)采集框架軟件5動態(tài)從其運(yùn)行目錄下找出串口plus文件，然后利用DisplayName接口獲取串口協(xié)議名，通過GetCommPara接口獲取串口通信參數(shù)，然后利用SetCommPara接口設(shè)置工業(yè)計算機(jī)6內(nèi)對應(yīng)硬件設(shè)備上的串口通信參數(shù)。通信設(shè)置完成后，調(diào)用StartModual接口啟動通訊插件4上相應(yīng)的通信事件處理模塊，最后通過InventorySocketReceHandle事件接口接收來自通信插件4中的通信響應(yīng)事件，自動分析包含在通信數(shù)據(jù)流中的strResponseName參數(shù)和StrXmlData參數(shù)。根據(jù)strResponseName參數(shù)的內(nèi)容找出當(dāng)前通信過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)屬于實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)或者實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)；根據(jù)StrXmlData參數(shù)的內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集框架軟件5中定義好的數(shù)據(jù)解析格式把通信數(shù)據(jù)流中的采集自傳感器I的數(shù)據(jù)提取出來。實(shí)施例2:當(dāng)通信協(xié)議為CAN總線通信時，數(shù)據(jù)采集框架軟件5動態(tài)從其運(yùn)行目錄下找出CAN總線plus文件,然后利用DisplayName接口獲取CAN總線協(xié)議名，通過GetCommPara接口獲取CAN總線通信參數(shù)，然后利用SetCommPara接口設(shè)置工業(yè)計算機(jī)6內(nèi)對應(yīng)硬件設(shè)備上的CAN總線通信參數(shù)。通信設(shè)置完成后,調(diào)用StartModual接口啟動通訊插件4上相應(yīng)的通信事件處理模塊，最后通過InventorySocketReceHandle事件接口接收來自通信插件4中的通信響應(yīng)事件，自動分析包含在通信數(shù)據(jù)流中的strResponseName參數(shù)和StrXmlData參數(shù)。根據(jù)strResponseName參數(shù)的內(nèi)容找出當(dāng)前通信過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)屬于實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)或者實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)；根據(jù)StrXmlData參數(shù)的內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集框架軟件5中定義好的數(shù)據(jù)解析格式把通信數(shù)據(jù)流中的采集自傳感器I的數(shù)據(jù)提取出來。實(shí)施例3:當(dāng)通信協(xié)議為以太網(wǎng)通信時，數(shù)據(jù)采集框架軟件5動態(tài)從其運(yùn)行目錄下找出以太網(wǎng)plus文件,然后利用DisplayName接口獲取以太網(wǎng)協(xié)議名，通過GetCommPara接口獲取以太網(wǎng)通信參數(shù)，然后利用SetCommPara接口設(shè)置工業(yè)計算機(jī)6內(nèi)對應(yīng)硬件設(shè)備上的以太網(wǎng)通信參數(shù)。通信設(shè)置完成后，調(diào)用StartModual接口啟動通訊插件4上相應(yīng)的通信事件處理模塊，最后通過InventorySocketReceHandle事件接口接收來自通信插件4中的通信響應(yīng)事件，自動分析包含在通信數(shù)據(jù)流中的strResponseName參數(shù)和StrXmlData參數(shù)。根據(jù)strResponseName參數(shù)的內(nèi)容找出當(dāng)前通信過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)屬于實(shí)時設(shè)備數(shù)據(jù)或者實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)；根據(jù)StrXmlData參數(shù)的內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集框架軟件5中定義好的數(shù)據(jù)解析格式把通信數(shù)據(jù)流中的采集自傳感器I的數(shù)據(jù)提取出來。本實(shí)用新型采用“后綁定”方法，在軟件編譯后在運(yùn)行中進(jìn)行相應(yīng)的通信插件調(diào)用，通信軟件插件可以在系統(tǒng)軟件開發(fā)完成后進(jìn)行開發(fā)，提高了系統(tǒng)的動態(tài)適應(yīng)能力，對于工業(yè)數(shù)據(jù)采集有較大應(yīng)用參考價值。本實(shí)用新型通過附圖進(jìn)行說明的，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對本實(shí)用新型專利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實(shí)用新型專利不局限于所公開的具體實(shí)施過程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、儀表、計算機(jī)通訊接口和工業(yè)計算機(jī)組成；傳感器的輸出端連接儀表，儀表通過計算機(jī)通訊接口與工業(yè)計算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:傳感器、儀表為一組或者一組以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用后綁定通信插件的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:儀表通過串口、以太網(wǎng)或者CAN總線與計算機(jī)通訊接口連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種向工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)動態(tài)添加通信插件的系統(tǒng)，屬于工業(yè)自動化。工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、儀表、計算機(jī)通訊接口和工業(yè)計算機(jī)組成；傳感器的輸出端連接儀表，儀表通過計算機(jī)通訊接口與工業(yè)計算機(jī)連接。本實(shí)用新型采用“后綁定”方法，在軟件編譯后在運(yùn)行中進(jìn)行相應(yīng)的通信插件調(diào)用，通信軟件插件可以在系統(tǒng)軟件開發(fā)完成后進(jìn)行開發(fā)，提高了系統(tǒng)的動態(tài)適應(yīng)能力，對于工業(yè)數(shù)據(jù)采集有較大應(yīng)用參考價值。
文檔編號G05B19/418GK202995424SQ20122068964
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者王劍平, 張果, 張云生, 黃紅霞, 車國霖 申請人:昆明理工大學(xué)