CN104133453B - 一种热轧带肋钢筋数据轮询无线传输系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热轧带肋钢筋数据轮询无线传输系统及其方法,所述系统包括上位机、中央控制设备和终端设备;所述上位机通过RS232/485总线与中央控制设备连接,用于接收上位机传输过来的需要维护的热轧带肋钢筋生产批次号,然后通过无线通信技术传输到手持终端设备,用户通过手持终端设备录入现场基本信息,完成对生产批次号数据的维护,基于轮询控制技术,中央控制设备定时与手持终端进行无线通信,获取已维护完成的批次号信息,然后上传至上位机供其他应用系统使用。本发明克服有线网络布线困难的问题,降低了项目实施成本;数据传输均采用“握手‑连接‑传输‑应答”的模式进行,每一步传输都经过数据校验,有效保障了数据的准确性。

Description

一种热轧带肋钢筋数据轮询无线传输系统及其方法
技术领域
[0001] 本发明属于计算机应用技术领域,具体涉及一种热乳带肋钢筋数据轮询无线传输 系统及其方法,其原理是基于无线轮询技术将手持终端设备采集的热乳带肋钢筋数据通过 无线传输至中央控制设备,再由中央控制设备传输至上位机的方法。
背景技术
[0002] 目前钢铁企业热乳带肋钢筋生产过程中基本信息数据的采集与传输方式,主要是 基于有线局域网通讯技术与C/S(客户端/服务器)架构模式,采用人工在客户端录入或客 户端从工控系统采集的方式进行。这种处理方法主要存在以下缺点:(1)由于生产现场环境 的复杂性,有线网络的布线工作十分困难,有时甚至无法布线,且有线网络布线成本较高后 期维护工作量较大;(2) C/S(客户端/服务端)架构模式下采用手工录入数据,数据的正确 性得不到有效校验,必然不可避免的出现人为录入错误;(3)手工定点录入方式,不可避免 会导致数据有一定的滞后;(4)采用客户端从工控系统采集的方式,系统接入工控网后,带 来一定的安全隐患;同时,工控系统并不存储某些非生产过程信息(如标准),导致采集到的 数据信息不全面。
发明内容
[0003] 本发明的第一目的在于提供一种热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统;第二目的 在于提供一种热乳带肋钢筋数据轮询无线传输方法。
[0004] 本发明的第一目的是这样实现的,所述热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统包括 上位机、中央控制设备和终端设备,其中:
[0005] 上位机:用于从生产管理系统获取需要维护的热乳带肋钢筋生产批次号数据,将 每一个批次号数据作为一个数据包,对上述数据包进行一次编码处理,然后采用RS232/ RS485通讯协议将一次编码后的数据包发送给中央控制设备;
[0006] 中央控制设备包括中央管理模块、中央存储模块和中央无线通信模块,所述中央 管理模块用于接收上位机发送来的数据包,对接收到的数据包进行校验,校验失败则向上 位机返回失败信号,同时向上位机申请重发数据包;校验成功则向上位机返回接收成功信 号,成功获取数据包后对数据包进行二次编码,然后将二次编码后的数据包存储于中央存 储丰吴块;
[0007] 所述中央无线通信模炔基于TDMA时分技术,通过定时轮询依次与终端设备进行无 线通信,①用于下传二次编码后标识为"未发送"状态的数据包给终端设备,②用于定时轮 询检查终端设备上存储的数据包是否维护完成;
[0008]终端设备包括终端管理模块和终端存储模块,所述终端管理模块,①用于接收来 自中央控制设备的新数据包,并进行数据校验,校验失败则请求中央控制设备重发数据包, 校验成功则将新数据包信息存储到终端存储模块,并生成最终完整的数据结构;②用于对 终端存储模块中已存储数据进行检查,如果已维护完成,则将完整的数据包信息通过无线 通信上传至中央控制设备。
[0009] 本发明的第二目的是这样实现的:
[0010] A、上位机从生产管理系统获取需要维护的热乳带肋钢筋生产批次号,将每一个批 次号作为一个数据包,对上述数据包进行一次编码处理,然后采用RS232/RS485通讯协议将 一次编码后的数据包发送给中央控制设备;
[0011] B、中央控制设备接收到一次编码后的数据包后,进行数据校验,校验成功则向上 位机返回接收成功信号,校验失败则向上位机返回失败信号,同时请求上位机重发数据包;
[0012] C、中央控制设备成功获取数据包后,对数据包进行二次编码处理,然后将二次编 码后的数据包信息存储到中央控制设备自身的电可擦可编程只读存储器中;
[0013] D、基于TDMA时分技术,中央控制设备通过定时轮询依次与工作区的终端设备进行 无线通信,执行两个动作:①下传二次编码后标识为"未发送"状态的数据包给终端设备,② 检查终端设备上存储的数据包是否维护完成;
[0014] E、终端设备执行两个动作:①接收来自中央控制设备的新数据包,并进行数据校 验,校验失败则请求中央控制设备重发数据包,校验成功则将新数据包信息存储到终端设 备自身的电可擦可编程只读存储器中,并生成最终完整的数据结构;②对终端设备中已存 储数据进行检查,如果已维护完成,则将完整的数据包信息通过无线通信上传至中央控制 设备;
[0015] F、中央控制设备接收到终端设备传输来的维护完成的数据包信息后,更新自身数 据,然后采用RS232/RS485通讯协议将数据包信息上传至上位机;
[0016] G、上位机接收到维护完成的数据包信息后,通过批次号与原数据进行匹配,匹配 完成并存储成功后,向中央控制设备下达该批次号的数据删除指令;
[0017] H、中央控制设备接收到上位机下达的数据删除指令后,向对应的终端设备下达数 据删除指令,终端设备根据接收到的数据删除指令清除自身相关信息,释放终端设备自身 的电可擦可编程只读存储器;
[0018] I、中央控制设备根据数据删除指令清除自身相关信息,释放中央控制设备自身的 电可擦可编程只读存储器;
[0019] J、重复步骤A至I。
[0020] 本发明中的终端设备与中央控制设备之间的数据信息采用无线传输方式,基于 TDMA时分技术,中央控制设备通过定时轮询依次与工作区的终端设备进行无线通信,克服 了钢铁企业在热乳带肋钢筋生产过程中环境恶劣、复杂,有线网络布线困难的问题,降低了 项目实施成本;手持式终端设备携带方便,上手容易,现场作业人员能够快速实时的完成现 场数据的录入;数据包在上位机与中央控制设备、中央控制设备与终端设备之间的传输均 采用"握手-连接-传输-应答"的模式进行,每一步传输都要经过数据校验,有效的保障了数 据的准确性和全面性。
附图说明
[0021] 图1为本发明中数据轮询无线传输系统的示意图;
[0022] 图2为本发明中数据轮询无线传输方法的流程示意图。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基 于本发明教导所作的任何变换或替换,均属于本发明的保护范围。
[0024] 如图1所示,本发明提供了一种热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统,所述系统包 括:上位机、中央控制设备和终端设备,其中:
[0025] 上位机:用于生产管理系统获取需要维护的热乳带肋钢筋生产批次号,对批次号 进行一次编码处理:将每一个批次号作为一个数据包,为每一个数据包加上一个包头,一个 地址码,并在每一个数据包结尾加上一个校验码(用于标识数据包信息维护工作是否完成) 和一个停止码(作为结束符);然后采用RS232/RS485通讯协议将一次编码处理后的批次号 数据包发送给中央控制设备;
[0026] 同时用于接收中央控制设备上传的维护完成的批次号数据包信息,通过批次号与 原数据进行匹配,匹配完成并存储成功后,向中央控制设备下达该批次号的数据删除指令。
[0027] 中央控制设备包括中央管理模块、中央存储模块和中央无线通信模块,所述中央 管理模块用于接收上位机发送来的数据包,对接收到的数据包进行校验,校验失败则向上 位机返回失败信号,同时向上位机申请重发数据包;校验成功则向上位机返回接收成功信 号,成功获取数据包后对数据包进行二次编码,即在数据包的停止码前加上一个标识码(用 于标识数据包信息是否已发送给终端设备),然后将二次编码后的数据包存储于中央存储 丰旲块;
[0028]所述中央管理模块还用于接收上位机下达的数据删除指令,向对应的终端设备下 达数据删除指令后,根据数据删除指令清除中央存储模块存储的相关信息;
[0029] 所述中央无线通信模炔基于时分技术(TDMA),通过定时轮询依次与终端设备进行 无线通信,①用于下传标识码为未发送状态的新批次号数据包给终端设备,②用于对已存 储的标识码为已发送状态的老批次号数据包定时的向终端设备下传读指令,实现检查终端 设备上存储的数据包是否维护完成的目的;③用于接收终端设备传输来的维护完成的批次 号数据包信息,然后将该批次号数据包信息传输至中央管理模块,中央管理模块根据接收 到的批次号数据包信息更新自身数据,然后采用RS232/RS485通讯协议将处于"完成"状态 的批次号数据包信息上传至上位机。
[0030] 终端设备包括终端管理模块和终端存储模块,所述终端管理模块,①用于接收来 自中央控制设备的新批次号数据包,并进行数据校验,校验失败则请求中央控制设备重发 数据包,校验成功则将新批次号数据包信息存储到终端存储模块中,标识为"未完成"状态, 用户在终端设备上进行操作,全部信息维护完成后,将该批次号数据包信息标识为"完成" 状态;②根据中央控制设备下传的读指令,对终端存储模块中已存储的老批次号数据包信 息进行查询数据维护工作是否完成,如果已维护完成,则将完整的批次号数据包信息通过 无线通信上传至中央控制设备;③用于接收中央控制设备传输来的数据删除指令,根据数 据删除指令清除终端存储模块存储的相关信息。
[0031] 所述上位机为接入局域网的PC机,所述上位机与中央控制设备通过RS232/RS485 总线连接。
[0032] 所述中央管理模块为单片机,所述中央无线传输模块为无线射频装置,所述终端 管理模块与中央无线传输模块之间采用异步传输方式进行数据传输,所述中央存储模块为 电可擦可编程只读存储器。
[0033] 所述终端存储模块为电可擦可编程只读存储器。
[0034] 所述终端设备为手持终端设备,其包含进行数据录入的人机交互接口,用户能够 快速方便的将每个需要维护的热乳带肋钢筋生产批次号对应的现场基本数据录入手持终 端设备,携带方便,且其采用无线传输方式实现与中央控制设备的数据通信,解决的了现场 有线网络布线的困难。
[0035] 本发明中的终端设备与中央控制设备之间的数据信息采用无线传输方式,基于时 分技术(TDMA),中央控制设备通过定时轮询依次与工作区的终端设备进行无线通信,克服 了钢铁企业在热乳带肋钢筋生产过程中环境恶劣、复杂,有线网络布线困难的问题,降低了 项目实施成本;手持式终端设备携带方便,上手容易,现场作业人员能够快速实时的完成现 场数据的录入;数据包在上位机与中央控制设备、中央控制设备与终端设备之间的传输均 采用"握手-连接-传输-应答"的模式进行,每一步传输都要经过数据校验,有效的保障了数 据的正确性和全面性。
[0036]如图2所示,本发明还提供了一种基于上述热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统 的方法,该方法的具体实施步骤如下:
[0037] A、上位机从生产管理系统获取需要维护的热乳带肋钢筋生产批次号,进行如下一 次编码(以某钢铁企业热乳带肋钢筋生产的10位批次号为例,编码方式见表一):将每一个 批次号作为一个数据包,为每一个数据包加上一个包头,一个地址码,并在每一个数据包结 尾加上一个校验码(用于标识数据包信息维护工作是否完成)和一个停止码(作为结束符); 然后采用RS232/RS485通讯协议将处理后的数据包发送给中央控制设备;
[0038]表一
Figure CN104133453BD00071
[0040] B、中央控制设备接收到编码处理后的数据包后,进行数据校验,校验成功则向上 位机返回接收成功信号,校验失败则向上位机返回失败信号,同时请求上位机重发数据包;
[0041] C、中央控制设备成功获取数据包后,对数据包进行二次编码(编码方式见表二), 即在数据包的停止码前加上一个标识码(用于标识数据包信息是否已发送给终端设备),然 后将二次编码后的数据包信息存储到中央控制设备自身的电可擦可编程只读存储器中;
[0042] 表二
Figure CN104133453BD00072
[0044] D、基于时分技术(TDMA),中央控制设备通过定时轮询依次与工作区的终端设备进 行无线通信,执行两个动作,①下传标识码为"未发送"状态的新批次号数据包给终端设备, ②对已存储的标识码为"已发送"状态的老批次号数据包定时轮询的向终端设备下传读指 令;
[0045] E、终端设备执行两个动作,①接收来自中央控制设备的新批次号数据包,并进行 数据校验,校验失败则请求中央控制设备重发数据包,校验成功则将新批次号数据包信息 存储到终端设备自身的电可擦可编程只读存储器中,标识为"未完成"状态,用户在终端设 备上进行操作,全部信息维护完成后,将批次号数据包信息标识为"完成"状态;②根据中央 控制设备下传的读指令,对终端设备中已存储的老批次号数据包进行查询数据维护工作是 否完成,如果已维护完成,即已标识为"完成"状态,则将完整的批次号数据包信息通过无线 通信上传至中央控制设备;
[0046] F、中央控制设备接收到终端设备传输来的维护完成的批次号数据包信息后,更新 自身数据,然后采用RS232/RS485通讯协议将处于"完成"状态的批次号数据包信息上传至 上位机;
[0047] G、上位机接收到维护完成的批次号数据包信息后,通过批次号与原数据进行匹 配,匹配完成并存储成功后,向中央控制设备下达该批次号的数据删除指令;
[0048] H、中央控制设备接收到上位机下达的数据删除指令后,向对应的终端设备下达数 据删除指令,终端设备根据接收到的数据删除指令清除自身相关信息,释放终端设备自身 的电可擦可编程只读存储器;
[0049] I、中央控制设备根据数据删除指令清除自身相关信息,释放中央控制设备自身的 电可擦可编程只读存储器;
[0050] J、重复步骤A至I。
[00511本发明提供的上述方法中,基于TDMA时分技术,中央控制设备对终端设备进行定 时轮询,通过中央控制设备与终端设备之间不断的信息交互,检查终端设备中的批次号数 据包信息是否维护完成,未完成则跳过等待下一次轮询,完成则由终端设备将该批次号数 据包信息标识为"完成"状态,然后将处于"完成"状态的批次号数据包上传到中央控制设 备,中央控制设备更新自身数据后将完整的批次号数据包信息上传至上位机,该批次号数 据包信息在上位机存储成功后,上位机根据此批次号下传清除中央控制设备与终端设备中 相关信息的命令。
[0052]本发明提供的上述方法中,应用于工作现场的终端设备与中央控制设备之间的信 息传输采用了无线传输方式,实现了数据的双向通信,解决了有线网络布线困难的问题,实 现了实时、准确的采集钢铁企业中热乳带肋钢筋生产过程中基本信息数据,在数据量较大、 时间要求高的生产环境中得到广泛适用。

Claims (8)

1. 一种热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统,其特征在于:包括上位机、中央控制设备 和终端设备,其中: 上位机:为接入局域网的PC机,用于从生产管理系统获取需要维护的热乳带肋钢筋生 产批次号数据,将每一个批次号数据作为一个数据包,对上述数据包进行一次编码处理,然 后采用RS232/RS485通讯协议将一次编码后的数据包发送给中央控制设备; 中央控制设备包括中央管理模块、中央存储模块和中央无线通信模块,所述中央管理 模块用于接收上位机发送来的数据包,对接收到的数据包进行校验,校验失败则向上位机 返回失败信号,同时向上位机申请重发数据包;校验成功则向上位机返回接收成功信号,成 功获取数据包后对数据包进行二次编码,然后将二次编码后的数据包存储于中央存储模 块; 所述中央无线通信模炔基于TDMA时分技术,通过定时轮询依次与终端设备进行无线通 信,①用于下传二次编码后标识为"未发送"状态的数据包给终端设备,②用于定时轮询检 查终端设备上存储的数据包是否维护完成; 终端设备包括终端管理模块和终端存储模块,所述终端管理模块,①用于接收来自中 央控制设备的新数据包,并进行数据校验,校验失败则请求中央控制设备重发数据包,校验 成功则将新数据包信息存储到终端存储模块,并生成最终完整的数据结构;②用于对终端 存储模块中已存储数据进行检查,如果已维护完成,则将完整的数据包信息通过无线通信 上传至中央控制设备。
2. 根据权利要求1所述的热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统,其特征在于所述对数 据包进行一次编码处理的方式包括:为每一个数据包加上一个包头,一个地址码,并在每一 个数据包结尾加上一个校验码和一个停止码。
3. 根据权利要求1所述的热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统,其特征在于所述对数 据包进行二次编码的方式为:在数据包的停止码前加上一个标识码。
4. 根据权利要求1所述的热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统,其特征在于所述中央 管理模块为单片机,所述中央无线通信模块为无线射频装置,所述中央存储模块为电可擦 可编程只读存储器。
5. 根据权利要求1所述的热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统,其特征在于所述终端 设备为手持终端设备,所述终端存储模块为电可擦可编程只读存储器。
6. -种应用权利要求1所述热乳带肋钢筋数据轮询无线传输系统的方法,其特征在于: 包括以下步骤: A、 上位机从生产管理系统获取需要维护的热乳带肋钢筋生产批次号,将每一个批次号 作为一个数据包,对上述数据包进行一次编码处理,然后采用RS232/RS485通讯协议将一次 编码后的数据包发送给中央控制设备; B、 中央控制设备接收到一次编码后的数据包后,进行数据校验,校验成功则向上位机 返回接收成功信号,校验失败则向上位机返回失败信号,同时请求上位机重发数据包; C、 中央控制设备成功获取数据包后,对数据包进行二次编码处理,然后将二次编码后 的数据包信息存储到中央控制设备自身的中央存储模块中; D、 基于TDMA时分技术,中央控制设备通过定时轮询依次与工作区的终端设备进行无线 通信,执行两个动作:①下传二次编码后标识为"未发送"状态的数据包给终端设备,②检查 终端设备上存储的数据包是否维护完成; E、 终端设备执行两个动作:①接收来自中央控制设备的新数据包,并进行数据校验,校 验失败则请求中央控制设备重发数据包,校验成功则将新数据包信息存储到终端设备自身 的终端存储模块中,并生成最终完整的数据结构;②对终端设备中已存储数据进行检查,如 果已维护完成,则将完整的数据包信息通过无线通信上传至中央控制设备; F、 中央控制设备接收到终端设备传输来的维护完成的数据包信息后,更新自身数据, 然后采用RS232/RS485通讯协议将数据包信息上传至上位机; G、 上位机接收到维护完成的数据包信息后,通过批次号与原数据进行匹配,匹配完成 并存储成功后,向中央控制设备下达该批次号的数据删除指令; H、 中央控制设备接收到上位机下达的数据删除指令后,向对应的终端设备下达数据删 除指令,终端设备根据接收到的数据删除指令清除自身相关信息,释放终端设备自身的终 端存储t吴块; I、 中央控制设备根据数据删除指令清除自身相关信息,释放中央控制设备自身的中央 存储模块; 了、重复步骤纟至1。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于所述对数据包进行一次编码处理的方式包 括:为每一个数据包加上一个包头,一个地址码,并在每一个数据包结尾加上一个校验码。
8. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于所述对数据包进行二次编码的方式为:在数 据包的停止码前加上一个标识码。
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