CN107947982A

CN107947982A - 一种设备软件管理系统

Info

Publication number: CN107947982A
Application number: CN201711191375.0A
Authority: CN
Inventors: 孔德奎; 孙磊; 史先桂; 朱云峰; 凌士明; 丁铂金
Original assignee: HEFEI WEIBO AUTOMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2018-04-20

Abstract

本发明公开了一种设备软件管理系统。该系统包括命令包管理子系统、报文模板管理子系统、命令包报文模板通讯匹配子系统、命令包通讯测试子系统、数据库管理子系统、设备通讯配置管理子系统和用户通讯数据接口子系统。本发明通过外接设备通讯协议规范，及命令包管理子系统、报文模板管理子系统、命令包报文模板通讯匹配子系统、命令包通讯测试子系统、数据库管理子系统、设备通讯配置管理子系统和用户通讯数据接口子系统，实现和管理不同协议和不同类设备之间的各类通讯，即使不懂专业的人也能快速进行设备之间互联通讯，不需要开发通讯驱动程序，设备之间通讯速度快，使不同通讯协议和不同类设备之间的通讯变得简单、快捷、经济。

Description

一种设备软件管理系统

技术领域

本发明涉及通讯领域，更具体的涉及一种设备软件管理系统。

背景技术

随着世界信息化和互联互通的发展，无论哪个行业各种不同类设备之间的互联通讯已经变得非常重要，中国工业4.0发展，智能制造管理系统(MES)建立面对不同类设备、不同的协议、不同的通讯方式如何快速联通无疑最大的难点是不同类设备之间的互联通讯。目前两个设备通讯通用的做法就是看能否直接找一个工具软件支持设备通讯，如果找不到只能根据通讯协议自己开发软件支持此设备通讯，这样不仅开发难度大，周期长，而且存在大量的通讯驱动软件开发和管理，不同工具软件支持同一种设备通讯开发的驱动程序都不一样，存在大量重复性开发。

目前，OPC作为一个工业通讯标准，是基于微软的OLE(现在的Active X)、COM(部件对象模型)和DCOM(分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。每个设备要支持OPC通讯要按照OPC标准协议开发一套自己设备的OPC驱动程序，太过于复杂，不是一般软件开发水平能做到的，由于OPC开发牵涉到复杂架构体系，基于OPC开发的通讯驱动一般通讯速度慢。不同类设备通讯组成发送、接收报文帧各不一样，通讯互联互通已成为世界难题。

综上所述，现有技术中的不同类设备通讯，存在通讯软件开发复杂和通讯速度慢的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种设备软件管理系统，用以解决现有技术中存在通讯软件开发复杂和通讯速度慢的问题。

本发明实施例提供一种设备软件管理系统，包括：命令包管理子系统、报文模板管理子系统、命令包报文模板通讯匹配子系统、命令包通讯测试子系统、数据库管理子系统、设备通讯配置管理子系统和用户通讯数据接口子系统；

所述命令包管理子系统，用于根据外接设备通讯协议规范创建、修改、删除和拷贝命令包；用于设置定时发送和发送帧是否回复属性；以及用于配置从外接设备读取或写入外接设备的参数；

其中，所述外接设备通讯协议规范，包括：命令包、报文模板和报文项；

所述命令包，包括：设备通讯通过发送发送帧给外部设备再接收到外部设备发送的接收帧为一个通讯过程，将一个通讯过程中的通讯帧定义为一个命令包，及将通讯帧定义为报文模板；其中，所述通讯帧包括发送帧和接收帧；

所述报文模板，包括：报头、地址、命令、长度、数据地址、数据、校验码、定界符、字符串1和字符串2；

所述报文项，包括：数据类型、占用字节数、报文项数据内容、读或写数据地址、报文项数据缺省值、变量或常量属性；支持字符串、十进制和十六进制、控制码之间的数据类型自动转换；

所述报文模板管理子系统，用于根据外接设备的通信帧规范创建、修改、删除、拷贝发送帧或接收帧的报文模板；用于任意增加、删除报文项，设置报文项属性，以及用于读、写定长或可变长数据；

所述命令包报文模板通讯匹配子系统，包括：主动发送的报文模板通过设定报头、长度、数据、定界符、校验码一个或多个报文项特征数据组合，且设置地址、命令、数据地址报文项特征数据；在实际通讯过程中，设置的特征数据与接收或发送的报文数据对应特征数据进行匹配判断是否一致，检查通讯是否正确，通过设置报文模板流程执行顺序、发送帧是否需要应答，在通讯过程中控制如何执行后续动作；支持校验码、报文长度在发送或接收过程中的动态计算，且支持各类错误校验码计算；

所述命令包通讯测试子系统，用于根据外部设备协议增加报文模板的命令包联通外接设备进行测试，实时显示发送、接收报文的数据信息、通讯状态，且离线显示发送、接收报文的通讯交互数据信息；

所述数据库管理子系统，为各个子系统之间数据联系纽带；包括：外部设备通讯协议配置的通讯包、报文模板、报文项存储在数据库中；与外接设备通讯读、写数据参数存储在数据库表格中；支持ACCESS、SQL Sever、mysql、oracle数据库；

所述设备通讯配置管理子系统，包括：配置外接通讯协议类型管理，外接设备的通讯模式、设备地址、通讯端口属性配置；

所述用户通讯数据接口子系统，包括：用户通过所述设备软件管理系统连接自己的设备进行通讯；用户如何从所述设备软件管理系统读、写通讯数据，具体包括：所述设备软件管理系统提供DLL接口，用户从所述设备软件管理系统定义的内存DM数据区进行读、写；或者用户在所述设备软件管理系统中增加一个设备，增加符号用户协议的若干通讯包，所述设备软件管理系统采用任何方式与用户软件通讯，实现数据互联，所述设备软件管理系统作为设备数据互联中转站。

优选地，一种设备软件管理系统，还包括：通讯管理子系统；所述通讯管理子系统，用于支持RS-232、RS-422A/485、CAN、GPS、GPRS、TCPIPServer、TCPIPClient、Modem的通信；在所述设备通讯配置管理子系统中配置对应的通讯类型，所述设备软件管理系统在运行或测试时自动调用对应类型通讯管理程序。

优选地，一个所述外接设备通讯协议规范包括：一个或多个命令包，且一个所述命令包包含：一个或多个通讯帧。

优选地，一个所述报文模板，包括：一个或多个报文项。

优选地，所述报文模板，包括：发送帧模板和接收帧模板。

本发明实施例中，提供一种设备软件管理系统，与现有技术相比，其有益效果为：为了解决不同类设备之间的互联通讯存在的问题，本发明通过外接设备通讯协议规范和相关辅助子系统(命令包管理子系统、报文模板管理子系统、命令包报文模板通讯匹配子系统、命令包通讯测试子系统、数据库管理子系统、设备通讯配置管理子系统和用户通讯数据接口子系统)，实现和管理不同协议和不同类设备之间的各类通讯，即使不懂专业的人也能快速进行设备之间互联通讯，不需要开发通讯驱动程序，设备之间通讯速度快，使不同通讯协议和不同类设备之间的通讯变得简单、快捷、经济。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种设备软件管理系统的外接设备通讯协议报文模板解析架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种设备软件管理系统原理框图；

图3为本发明实施例提供的一种设备软件管理系统增加外接设备通讯的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

要接入设备进行通讯，软件首先要按照外接设备通讯协议规范要求，编写程序解析通讯协议，不同的人编写的程序方法都不一样，没有规律可寻。设备万能通软件管理系统及方法是如何解析外接设备通讯协议，本发明是通过命令包、报文模板、报文项三层结构来管理和实现对不同设备通讯协议解析。其中，一个外接设备通讯协议规范要求可以由一个或多个命令包组成。

图1为本发明实施例提供的一种设备软件管理系统的外接设备通讯协议报文模板解析架构示意图，如图1所示，外接设备通讯协议规范具体包括：

命令包定义：设备通讯通过发送发送帧给外部设备，再接收到外部设备发送的接收帧，这时一个通讯过程结束定义为一个命令包，一个命令包通常包含一个或多个(发送和接收)通讯帧。系统将通讯帧定义为报文模板。

报文模板是由报头、地址、命令、长度、数据地址、数据、校验、定界符、字符串1、字符串2的不同报文项组成；每个报文模板可以是一个或多个报文项组合，可以解析任意通讯协议，将抽象的通讯协议变成具体化，易操作；

报文项由数据类型、占用字节数、报文项数据内容、读或写数据地址(DM区)、报文项数据缺省值、是变量或常量等属性组成；报文项支持字符串、十进制和十六进制、控制码之间的数据类型自动转换。

需要说明的是，本发明通过命令包、报文模板、报文项三层结构将变化万千抽象的通讯协议具体化、形象化。

图2为本发明实施例提供的一种设备软件管理系统原理框图。为实现图1的通讯协议模板解析软件架构，实现各类设备之间互联通讯，本发明共用8个软件模块集成在一起实现设备万能通软件管理系统，如图2所示，该系统包括：命令包管理子系统1、报文模板管理子系统2、命令包报文模板通讯匹配子系统3、命令包通讯测试子系统4、数据库管理子系统5、设备通讯配置管理子系统6、用户通讯数据接口子系统7和通讯管理子系统8。

1、万能通命令包管理子系统

命令包管理子系统允许根据外接设备通讯协议规范可创建、修改、删除、拷贝命令包，一个外接设备通讯协议可以由一个或多个命令包完成，可设置定时发送、发送帧是否需要回复等属性；命令包里可以配置从外接设备读取或写入参数。

2、报文模板管理子系统

在已建立的命令包里，报文模板管理子系统允许根据外接设备的通信帧(报文)规范可创建、修改、删除、拷贝发送帧或接收帧的报文模板，报文模板可以任意增加、删除报文项，设置报文项属性，报文项支持字符串、十进制和十六进制、控制码之间的数值数据自动转换，报文模板的数据报文项能读、写定长或可变长数据。

3、命令包报文模板通讯匹配子系统

报文模板包含发送帧模板和接收帧模板两种类型。

主动发送的报文模板通过设定报头、报文长度(自动计算)、数据项、定界符、校验码一个或多报文项特征数据组合，系统数据侦听的报文模板除了设置主动发送几个报文项特征数据外，还要增加设置地址、命令、数据地址报文项特征数据，在实际通讯过程中，设置的特征数据与接收或发送的报文数据对应特征数据进行匹配判断是否一致，检查通讯是否正确。通过设置报文模板流程执行顺序、发送帧是否需要应答等属性，在通讯过程中控制如何执行后续动作；有些特征数据如校验码、报文长度要通过软件系统在发送或接收过程中动态计算得出来，本发明支持各类错误校验码计算。

命令包报文模板通讯匹配系统和图1命令包、报文模板、报文项三层结构结合在一起，本发明开发的通讯驱动程序适合几乎所有设备通讯，用户设备互联通讯就是根据外接设备通讯协议配置命令包、报文模板、报文项等工作，不需要重复开发通讯程序。

4、命令包通讯测试子系统

本发明根据外部设备协议增加报文模板的命令包可立即联通外接设备进行测试，可实时显示发送、接收报文的数据信息、通讯状态；也可离线显示发送、接收报文的通讯交互数据信息。

5、数据库管理子系统

数据库管理子系统是设备万能通软件管理系统各个软件模块之间数据联系纽带，外部设备通讯协议配置的通讯包、报文模板、报文项等相关数据存储在数据库里；与外接设备通讯读、写数据参数存储在数据库表格里。目前系统支持ACCESS、SQL Sever、my sql、oracle数据库可选。

6、设备通讯配置管理系统

设备通讯配置管理子系统主要是配置外接通讯协议类型管理，外接设备的通讯模式(如RS-232、RS-422A/485等)、设备地址(如485通讯地址1-255)、通讯端口等属性配置.。

7、用户通讯数据接口子系统

用户通过设备万能通软件管理系统连接自己的设备进行通讯，用户如何从设备万能通软件管理系统读、写通讯数据，万能通软件管理系统提供两种方法：

1)系统提供DLL接口，用户可直接从系统定义的内存DM数据区读写。

2)用户可以在万能通软件管理系统增加一个设备，增加符合用户协议的若干通讯包，万能通可以用任何方式与用户软件通讯，实现数据互联，万能通可作为设备数据互联中转站。

8、各类通讯管理子系统

本发明支持RS-232、RS-422A/485、CAN、GPS、GPRS、TCPIPServer、TCPIPClient、Modem等几乎所有的各类通信。在软件模块6设备通讯配置管理系统，配置好对应的通讯类型，系统在运行或测试时自动调用对应类型通讯管理程序(如RS-232通讯类型调用串口通信管理)。

图3为本发明实施例提供的一种设备软件管理系统增加外接设备通讯的流程图。以下结合图3来介绍设备万能通软件管理系统增加外接设备通讯步骤：

步骤1、添加设备并选择通讯类型；系统添加外接设备并选择通讯类型如RS-232、RS-422A/485、GPRS，设置相关通讯属性等。

步骤2、添加通讯命令包并设置属性；给加外接设备添加一个通讯命令包并可设置定时执行等属性。

步骤3、根据协议添加一个报文模板并设置属性。

步骤4、根据协议添加报文模板报文项。

步骤5、设置每个报文项属性。

步骤6、所有报文项属性设置完将模板配置写入数据库；所有报文项属性设置完确认后写入数据库，系统软件将显示此报文模板发送、接收报文的通讯数据信息，可查看哪个报文项数据与外接协议不一样。

步骤7、当前命令包报文模板是否增加完；当前命令包报文模板没有增加完，可回到步骤3继续修改或增加报文项属性。

步骤8、根据通讯要求命令包是否增加完；根据通讯协议规范当前命令包如果没有增加完，回到步骤2继续增加。

步骤9、设备通讯连接；当前命令包编辑增加完成后，可以测试命令包里报文模板是否符合外接设备通讯协议规范。

步骤10、选择一个命令包并进行通讯初始化；在软件系统的命令包列表框里选择一个命令包，按“通讯初始化”按钮，系统开始初始化此设备通讯，如果是串口通信将根据步骤1设置通讯参数打开串口并初始化，如果是以太网客户端连接服务器，系统根据步骤1设置通讯配置自动连接服务器。

步骤11、通讯初始化是否成功；通过步骤10通讯初始化后，通讯是否成功会返回相关信息显示在列表框里。

步骤12、启动设备通讯测试；通过步骤10通讯初始化后如果不成功，步骤12通讯测试将不能进行。

步骤13、查看发送报文和接收报文显示的数据信息和状态；通过步骤12通讯测试后，发送和接收的数据将显示在对应的列表框里。

步骤14、对比协议和数据返回信息是否正确；将步骤13显示在在发送和接收的列表框里数据与外接协议对比查看是否符合通讯协议要求，如果不合要求回到步骤4继续查找。

步骤15、所有命令包测试是否完成；查看所有命令包测试是否完成，如果测试完成外接设备通讯连接成功。现在用户可以通过图2的模块7与系统交换数据。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种设备软件管理系统，其特征在于，包括：命令包管理子系统(1)、报文模板管理子系统(2)、命令包报文模板通讯匹配子系统(3)、命令包通讯测试子系统(4)、数据库管理子系统(5)、设备通讯配置管理子系统(6)和用户通讯数据接口子系统(7)；

所述命令包管理子系统(1)，用于根据外接设备通讯协议规范创建、修改、删除和拷贝命令包；用于设置定时发送和发送帧是否回复属性；以及用于配置从外接设备读取或写入外接设备的参数；

所述报文模板管理子系统(2)，用于根据外接设备的通信帧规范创建、修改、删除、拷贝发送帧或接收帧的报文模板；用于任意增加、删除报文项，设置报文项属性，以及用于读、写定长或可变长数据；

所述命令包报文模板通讯匹配子系统(3)，包括：主动发送的报文模板通过设定报头、长度、数据、定界符、校验码一个或多个报文项特征数据组合，且设置地址、命令、数据地址报文项特征数据；在实际通讯过程中，设置的特征数据与接收或发送的报文数据对应特征数据进行匹配判断是否一致，检查通讯是否正确，通过设置报文模板流程执行顺序、发送帧是否需要应答，在通讯过程中控制如何执行后续动作；支持校验码、报文长度在发送或接收过程中的动态计算，且支持各类错误校验码计算；

所述命令包通讯测试子系统(4)，用于根据外部设备协议增加报文模板的命令包联通外接设备进行测试，实时显示发送、接收报文的数据信息、通讯状态，且离线显示发送、接收报文的通讯交互数据信息；

所述数据库管理子系统(5)，为各个子系统之间数据联系纽带；包括：外部设备通讯协议配置的通讯包、报文模板、报文项存储在数据库中；与外接设备通讯读、写数据参数存储在数据库表格中；支持ACCESS、SQL Sever、mysql、oracle数据库；

所述设备通讯配置管理子系统(6)，包括：配置外接通讯协议类型管理，外接设备的通讯模式、设备地址、通讯端口属性配置；

所述用户通讯数据接口子系统(7)，包括：用户通过所述设备软件管理系统连接自己的设备进行通讯；用户如何从所述设备软件管理系统读、写通讯数据，具体包括：所述设备软件管理系统提供DLL接口，用户从所述设备软件管理系统定义的内存DM数据区进行读、写；或者用户在所述设备软件管理系统中增加一个设备，增加符合用户协议的若干通讯包，所述设备软件管理系统采用任何方式与用户软件通讯，实现数据互联，所述设备软件管理系统可作为设备数据互联中转站。

2.如权利要求1所述的设备软件管理系统，其特征在于，还包括：通讯管理子系统(8)；所述通讯管理子系统(8)，用于支持RS-232、RS-422A/485、CAN、GPS、GPRS、TCPIPServer、TCPIPClient、Modem通信；在所述设备通讯配置管理子系统中配置对应的通讯类型，所述设备软件管理系统在运行或测试时自动调用对应类型通讯管理程序。

3.如权利要求1所述的设备软件管理系统，其特征在于，一个所述外接设备通讯协议规范包括：一个或多个命令包，且一个所述命令包包含：一个或多个通讯帧。

4.如权利要求1所述的设备软件管理系统，其特征在于，一个所述报文模板，包括：一个或多个报文项。

5.如权利要求1所述的设备软件管理系统，其特征在于，所述报文模板，包括：发送帧模板和接收帧模板。