CN101539765B - 一种工业过程数据高速采集的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业过程数据采集的方法及系统，所述方法为：数据采集服务器与控制器建立连接、检查控制器的状态，获取控制器中的信息；若需配置数据采集服务器的各个参数，则对各个参数进行配置；对控制器的数据进行采集，形成数据采集文件。所述系统包括数据采集服务器，控制器及数据采集服务器与控制器之间的通讯链路，控制器采集的数据信息通过以太网接口将数据经过通讯链路发送到数据采集服务器；控制器发送的数据包括电文头与数据体两部分，电文头部件占4个字节，数据的长度固定。通讯链路使用以太网协议进行通信，本发明利用现有的网络进行工作，充分利用了现有的硬件资源，减少了系统的投资。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息采集的方法及系统，特别涉及一种工业过程数据采集的方法及系统。
背景技术
网络技术已经深入工业控制各个领域，不过由于涉及不同厂商、不同类型、不同型号的控制器几乎采用各不相同的数据存取格式，以及囿于传统的数据存取方式，以至在工业现场的高速数据采集还是主要通过硬件采集卡完成。目前国内采用专用采集卡方式开发高速数据采集系统存在以下问题：控制器种类繁多，虽然背板总线是标准的但协议均无开放，设计相应的存取卡难度很大。控制器与数据采集服务器之间的总线介质一般用光纤，但数据传输协议一般是各公司专用，若要将多个控制器的信号采集到服务器，则需要单独架设多条单独链路，增加了企业的投资，并且企业现有的硬件资源得不到充分的利用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种工业过程数据高速采集的方法。
为了达到上述目的，采用如下的技术方案：
一种工业过程数据采集方法，包括下列步骤：
数据采集服务器与控制器建立连接、检查控制器的状态，获取控制器中的信息；
若需配置数据采集服务器的各个参数，则对各个参数进行配置；
对控制器的数据进行采集，形成数据采集文件。
本发明的另一个目的是提供一种利用现有硬件设备的工业过程数据高速采集的系统。
为了实现上述目的，采用如下的技术方案：
一种工业过程数据采集系统，包括数据采集服务器，控制器及数据采集服务器与控制器之间的通讯链路，所述控制器采集的数据信息通过以太网接口将数据经过通讯链路发送到数据采集服务器；所述控制器发送的数据包括电文头与数据体两部分，所述电文头部件占4个字节，所述数据的长度固定。所述通讯链路使用以太网协议。
本发明的有益效果；
(1)本发明统一采用控制器通过以太网口高效发送相同格式数据，从而使得数据的处理接收更加方便。
(2)本发明所发送的数据的长度固定，这样提高了数据处理的速度。
(3)本发明利用现有的网络进行工作，充分利用了现有的硬件资源，减少了系统的投资。
附图说明
图1为发明一种工业过程数据采集方法的流程图；
图2为数据电文格式；
图3为数据文件保存格式。
具体实施方式
下面结合附图对本明做进一步的描述：
一种工业过程数据采集方法，如图1所示，包括下列步骤：
数据采集服务器与控制器建立连接、检查控制器的状态，获取控制器中的信息；
若需配置数据采集服务器的各个参数，则对各个参数进行配置；
对控制器的数据进行采集，形成数据采集文件。
具体的说，以上的步骤可以细化为下列步骤：
系统初始化；
检测系统配置文件是否存在，如存在则读取系统配置信息和通道配置信息，否则创建系统配置文件。
建立连接后，数据采集服务器向控制器发送询问电文，数据采集服务器接收应答电文获取包括记录在内的特殊数据，并指示控制器的工作状态。这一步骤在系统正常运行中定时循环执行，如连接异常则重新建立连接。在此步骤中，可以建立一个以上的连接。
如果有系统配置命令则进入系统配置界面，配置连接个数及各连接的名称、IP地址、端口号及连接的说明信息。
如果有通道配置命令则进入通道配置界面，配置各变量的名称、单位、颜色、显示区及变量的说明信息。
将所述连接的配置信息和变量的配置信息写入配置文件。
若有数据采集启动命令，则启动数据采集程序；
创建数据文件，如图3所示，所述数据文件格式包括：系统设定信息区：存放名称、连接的IP地址、端口号、控制器的名称；点名设定信息区：存放名称、单位、点的说明信息、颜色、曲线显示区号；数据区：存放各连接的数据。
将所述连接的配置信息和变量的配置信息写入数据文件的头部；
读取连接数据，将数据写入所述数据文件；数据包括电文头与数据体两部分，如图2所示，所述电文头部件占4个字节，所述数据的长度固定。
指示连接状态。
若需修改配置，则停止所述数据采集步骤，记录此时时间到文件标识，关闭所述数据文件，重新启动所述数据采集命令；
若数据文件记录的时间到达或记录事件结束，则关闭所述数据文件，返回所述创建数据文件步骤。
若系统有退出命令则关闭连接、配置文件、数据文件，退出系统。
一种使用如前面所述方法的工业过程数据采集系统，包括数据采集服务器，控制器及数据采集服务器与控制器之间的通讯链路，所述控制器采集的数据信息通过以太网接口将数据经过通讯链路发送到数据采集服务器；所述控制器发送的数据包括电文头与数据体两部分，所述电文头部件占4个字节，所述数据的长度固定，这样提高了数据处理的速度，控制器通过以太网口高效发送相同格式数据，从而使得数据的处理接收更加方便。所述通讯链路使用以太网协议，利用现有的网络进行工作，减少了系统的投资。控制器中有一个以上的CPU，这样控制器可以同时保持更多的连接数，保证服务器数据采集的速度。所述数据采集服务器为一台以上，这样服务器可以更快的收集数据，对数据进行分析和处理。
以上虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在所述权利要求的范围内做出各种变形或修改，这都落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种工业过程数据采集方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：数据采集服务器与控制器建立连接、检查控制器的状态，获取控制器中的信息；
若需配置数据采集服务器的各个参数，则对各个参数进行配置；
对控制器的数据进行采集，形成数据采集文件；
所述数据采集服务器与控制器建立连接、检查控制器的状态的步骤还包括：建立连接后，数据采集服务器向控制器发送询问电文，数据采集服务器接收应答电文获取包括记录在内的特殊数据，并指示控制器的工作状态；
所述数据采集服务器与控制器建立连接、检查控制器的状态的步骤在系统正常运行中定时循环执行，如连接异常则重新建立连接，所述连接为一个以上；
如果有系统配置命令则进入系统配置界面，配置连接个数及各连接的名称、IP地址、端口号及连接的说明信息；
对数据采集服务器的各个参数进行配置的步骤还包括：如果有通道配置命令则进入通道配置界面，配置各变量的名称、单位、颜色、显示区及变量的说明信息；
对数据采集服务器的各个参数进行配置的步骤还包括：将连接的配置信息和变量的配置信息写入配置文件；
所述对控制器的数据进行采集，形成数据采集文件的步骤进一步包括以下步骤：
若有数据采集启动命令，则启动数据采集程序；
创建数据文件；
将所述连接的配置信息和变量的配置信息写入数据文件的头部；
读取连接数据，将连接数据写入所述数据文件；
指示连接状态；
所述读取连接数据步骤中的连接数据包括电文头与数据体两部分，所述电文头部件占4个字节，所述连接数据的长度固定。
2.根据权利要求1所述的工业过程数据采集方法，其特征在于：所述对控制器的数据进行采集，形成数据采集文件的步骤进一步包括以下步骤：
若需修改配置，则停止所述数据采集步骤，记录此时时间到文件标识，关闭所述数据文件，重新启动所述数据采集命令；
若数据文件记录的时间到达或记录事件结束，则关闭所述数据文件，返回所述创建数据文件步骤。
3.根据权利要求1所述的工业过程数据采集方法，其特征在于：所述创建数据文件步骤中的数据文件格式包括：
系统设定信息区：存放名称、连接的IP地址、端口号、控制器的名称；
点名设定信息区：存放名称、单位、点的说明信息、颜色、曲线显示区号；
数据区：存放各连接的数据。
4.根据权利要求1所述的工业过程数据采集方法，其特征在于：所述数据采集服务器与控制器建立连接步骤之前还包括以下步骤：
系统初始化；
检测系统配置文件是否存在，如存在则读取系统配置信息和通道配置信息，否则创建系统配置文件。
5.一种使用权利要求1所述方法的工业过程数据采集系统，包括数据采集服务器，控制器及数据采集服务器与控制器之间的通讯链路，其特征在于：
所述控制器采集的数据信息通过以太网接口将数据经过通讯链路发送到数据采集服务器；
所述控制器发送的数据包括电文头与数据体两部分，所述电文头部件占4个字节，所述数据的长度固定；
所述通讯链路使用以太网协议进行通信。
6.根据权利要求5所述的工业过程数据采集系统，其特征在于：上述控制器中有一个以上的CPU。
7.根据权利要求6所述的工业过程数据采集系统，其特征在于：所述数据采集服务器为一台以上。
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