CN108322425A - 工业设备人机交互方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工业设备人机交互方法，基于包括人机交互终端和工业主机的系统，通过无线通信连接方式，实现一个人机交互终端控制多台工业主机以及一台工业主机接收多个人机交互终端的控制指令的人机交互，同时人机交互终端提供操作界面给用户以操作工业主机。当其中一个人机交互终端出现故障时，工业主机可接受其他人机交互终端的操作指令实现正常工作。因此，在减少相应设备数量的同时，还增加了系统的容错性，从而更为高效、便捷的解决工业现场设备操控问题。同时，本发明还提供了一种工业设备人机交互系统，用于执行上述工业设备人机交互方法。

Description

工业设备人机交互方法及系统
技术领域
本发明涉及工业设备人机交互领域，特别是涉及一种工业设备人机交互方法及系统。
背景技术
在生产使用过程中，为满足工业现场人员对复杂工业机械装备控制与使用需求，在工业设备整套系统上大多会配置一个专门的工业设备人机交互接口模块，伴随工业装备的持续进步发展，该工业设备人机交互接口模块已经逐步发展成一个工业装备领域的一个功能相对独立的细分行业分支。
在现有工业设备系统中人机交互接口模块与工业设备主机通过电缆连接并一一匹配。该人机交互接口模块收集主机系统的运行状况并通过一定的方式呈现给设备操作人员，并接收设备操作人员的现场控制与操作命令，传递给主机系统执行。
这种技术与交互方式在一定程度上解决了工业现场设备操作的问题，但由于人机交互接口模块与工业设备主机通过电缆连接并一一匹配，导致工业设备的操控效率过低，容易由于人机交互接口模块的故障而使得人机交互的失效。
发明内容
基于此，有必要针对工业设备的操控效率过低，容易由于人机交互接口模块的故障而使得人机交互的失效问题，提供一种工业设备人机交互方法及系统。
一种工业设备人机交互方法，基于包括人机交互终端和工业主机的系统，所述人机交互终端与工业主机无线通信连接，提供操作界面以操作所述工业主机，所述方法包括：
所述人机交互终端从上层管理系统获取允许接入工业主机列表并显示；
所述人机交互终端根据用户的选择，向被选择的目标工业主机发起接入请求；
所述目标工业主机响应接入请求；
所述人机交互终端根据目标工业主机的属性，提供相应的操作界面；
所述人机交互终端根据用户的操作，生成目标工业主机的操作指令并发送给目标工业主机；
所述目标工业主机响应操作指令并执行相应的操作。
在其中一个实施例中，所述目标工业主机响应两个以上的人机交互终端的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端发送的操作指令。
在其中一个实施例中，所述目标工业主机响应连接请求之前，判断所述人机交互终端是否具有接入权限，若是则进行配对，完成接入并分配操作权限，否则发送拒绝接入响应到所述人机交互终端。
在其中一个实施例中，所述目标工业主机从上层管理系统获取允许接入的人机交互终端设备列表，根据所述允许接入的人机交互终端设备表判断人机交互终端是否具有接入权限。
在其中一个实施例中，所述人机交互终端根据接入的所述工业主机分配的操作权限的不同给用户提供不同的操作界面。
在其中一个实施例中，所述人机交互终端获取可接入工业主机列表并显示的步骤之前，还包括：
上层管理系统将具备唯一识别的主机编号分配给相应的工业主机；
所述上层管理系统将具备唯一识别的人机交互终端编号分配给相应人机交互终端；
所述上层管理系统根据唯一识别编号生成相应的允许接入工业主机列表和允许接入人机交互终端列表并进行管理。
一种工业设备人机交互系统，用于执行上述工业设备人机交互方法，包括：上层管理系统、多台人机交互终端和多台工业主机，
所述上层管理系统被配置为将具备唯一识别的主机编号分配给相应的工业主机；将具备唯一识别的人机交互终端编号分配给相应人机交互终端；根据唯一识别编号生成相应的允许接入工业主机列表和允许接入人机交互终端列表并进行管理；
所述人机交互终端被配置为从上层管理系统获取允许接入工业主机列表并显示给用户，根据用户的选择，向被选择的目标工业主机发起接入请求；在所述目标工业主机响应连接请求后，根据目标工业主机的属性，提供相应的操作界面并根据用户的操作，生成所述目标工业主机的操作指令，将所述操作指令发送给所述目标工业主机；
所述工业主机被配置为响应所述人机交互终端发起的接入请求，并在连接成功后响应人机交互终端发送的操作指令，执行相应的操作。
在其中一个实施例中，所述目标工业主机响应两个以上的人机交互终端的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端发送的操作指令。
在其中一个实施例中，所述工业主机还被配置为在响应连接请求之前，判断所述人机交互终端是否具有接入权限，若是则进行配对，完成接入并分配操作权限，否则发送拒绝接入响应到所述人机交互终端。
在其中一个实施例中，所述工业主机还被配置为从上层管理系统获取允许接入的人机交互终端设备表，根据所述允许接入的人机交互终端设备列表判断人机交互终端是否具有接入权限；若所述人机交互终端具有接入权限，则分配相应的操作权限给所述人机交互终端。
上述工业设备人机交互方法及系统，通过无线连接的方式，使得每一个工业主机都能够响应两个以上的人机交互终端的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端发送的操作指令，同时，每一个人机交互终端可以对多台工业主机进行控制与操作，改变了传统方法中人机交互接口模块与工业设备主机通过电缆连接并一一匹配的人机交互方式。当其中一个人机交互终端出现故障时，工业主机可接受其他人机交互终端的操作指令实现正常工作。因此，在减少相应设备数量的同时，还增加了系统的容错性，从而更为高效、便捷的解决工业现场设备操控问题。
附图说明
图1为一个实施例中工业设备人机交互方法流程图；
图2为另一个实施例中工业设备人机交互方法流程图；
图3为又一个实施例中工业设备人机交互方法流程图；
图4为一个实施例中工业设备人机交互系统示意图；
图5为图4所示工业设备人机交互系统中一个人机交互终端与多台工业主机连接示意图；
图6为图4所示工业设备人机交互系统中一台工业主机与多个人机交互终端连接示意图。
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。
如图1所示，为一个实施例中工业设备人机交互方法的流程图，该实施例中的工业设备人机交互方法包括：
步骤S110：所述人机交互终端从上层管理系统获取允许接入工业主机列表并显示。
其中，工业设备人机交互终端与工业主机之间采用无线方式连接，无线连接方式包括但不限于WIFI(IEEE802.11a/b/g/n)、ZigBee、蓝牙、移动通信网络以及其他无线连接方式。人机交互终端通过无线连接方式，从上层管理系统获取允许接入自身的工业主机列表并显示给用户，供用户选择与操作。
步骤S120：所述人机交互终端根据用户的选择，向被选择的目标工业主机发起接入请求。
步骤S130：所述目标工业主机响应接入请求。
步骤S140：所述人机交互终端根据目标工业主机的属性，提供相应的操作界面。
其中，在将允许接入的工业主机列表显示给用户以后，人机交互终端需要响应用户的操作，根据用户的选择向被选择的目标工业主机发起接入请求并等待目标工业主机响应该接入请求；在目标工业主机响应接入请求后，提供相应的操作界面给用户，该操作界面根据目标工业主机的属性、权限等不同而不同，可供用户对不同目标工业主机进行相关操作。
步骤S150：所述人机交互终端根据用户的操作，生成目标工业主机的操作指令并发送给目标工业主机。
步骤S160：所述目标工业主机响应操作指令并执行相应的操作。
其中，在提供相应操作界面给用户以后，根据用户的操作，生成相应的操作指令并将该指令发送给目标工业主机，而目标工业主机则响应操作指令，完成操作，从而实现人机交互终端对工业主机的控制。
在一个实施例中，目标工业主机可以响应两个以上的人机交互终端的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端发送的操作指令。在传统的人机交互方式中，人机交互终端与工业主机都是通过电缆一一匹配，即一个人机交互终端固定控制一台工业主机，而在本实施例中，一台工业主机可以响应多个人机交互终端的接入请求，由每一个人机交互终端对其进行控制与操作，也就是说，工业主机与人机交互终端间的连接为多对多连接，且通过无线连接方式，避免了传统电缆连接方式的连接复杂问题。
如图2所示，为另一个实施例中工业设备与人机交互方法，该实施例中的目标工业主机响应接入请求之前还包括
步骤S122：判断所述人机交互终端是否具有接入权限，若是则进行配对，完成接入并分配操作权限，否则发送拒绝接入响应到所述人机交互终端。
其中，工业设备的人机交互是一个双向选择的过程。在人机交互终端选择允许接入目标主机并向该目标主机发送接入请求后，目标主机可以判断人机交互终端是否具有接入权限，若有相应的接入权限则进行配对，完成接入并分配操作权限，否则发送拒绝接入响应到所述人机交互终端，此时人机交互配对失败，人机交互过程终止。
在一个实施例中，目标工业主机从上层管理系统获取允许接入的人机交互终端设备列表，根据所述允许接入的人机交互终端设备表判断人机交互终端是否具有接入权限，即当人机交互终端向目标主机发送接入请求时，目标主机需要先将所述人机交互终端与允许接入的人机交互终端设备列表进行比对，只有当列表中存在该人机交互终端且有接入权限时，目标工业主机才与其进行配对，完成连接。人机交互终端还根据不同的操作权限提供不同的操控界面。不同的人机交互终端，控制目标工业主机实现不同的功能，通过检测操作权限提供不同的操作界面，能够保证每个人机交互终端发送正确的操作指令到目标工业主机，从而提高工作效率。
如图3所示，为在一个实施例中工业设备人机交互方法流程图，该实施例中，所述人机交互终端获取允许接入工业主机列表并显示之前，还包括
步骤S100：上层管理系统将具备唯一识别的主机编号分配给相应的工业主机。
步骤S102：所述上层管理系统将具备唯一识别的人机交互终端编号分配给相应人机交互终端；
步骤S104：所述上层管理系统根据唯一识别编号生成相应的允许接入工业主机列表和允许接入人机交互终端列表并进行管理。
其中，在每一个工业主机或者人机交互终端连接进入人机交互系统时，上层管理系统都会为其分配一个具备唯一识别的编号，同时，上层管理系统也会将所述编号进行记录与保存，根据该编号，生成相应的允许接入工业主机列表以及允许接入人机交互终端列表，供工业主机和人机交互终端获取及使用。上述具备唯一识别的编号及作为每一个工业设备或人机交互终端的身份识别编号，每一台工业主机或者人机交互终端都通过上述具备唯一识别的编号来实现接入请求的允许与否。
如图4所示，为一个实施例中工业设备人机交互系统的示意图，该实施例中工业设备人机交互系统10包括上层管理系统100、多台人机交互终端200以及多台工业主机300。
上层管理系统100被配置为将具备唯一识别的主机编号分配给相应的工业主机200，将具备唯一识别的人机交互终端编号分配给相应人机交互终端300，同时根据分配的编号生成相应的允许接入工业主机列表和允许接入人机交互终端列表并进行管理。
人机交互终端200被配置为从上层管理系统100获取允许接入工业主机列表并显示给用户，根据用户的选择，向被选择的目标工业主机300发起接入请求；在所述目标工业主机300响应连接请求后，根据目标工业主机300的属性，提供相应的操作界面并根据用户的操作，生成所述目标工业主机300的操作指令，将所述操作指令发送给所述目标工业主机300。
工业主机300被配置为响应所述人机交互终端200发起的接入请求，并在连接成功后响应人机交互终端200发送的操作指令，执行相应的操作。
如图5和图6所示，在一个实施例中，所述目标工业主机300响应两个以上的人机交互终端200的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端200发送的操作指令。在图5所示的连接方式中，一个人机交互终端200可同时向多台工业主机300发送接入请求并建立连接，用户可通过在人机交互终端200切换界面来对不同的工业主机300进行控制与操作，同理，在图6所示的连接方式中，一台工业主机300可以接收来自多个人机交互终端200的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端200发送的操作指令。
在一个实施例中，工业主机300还被配置为在响应连接请求之前，判断人机交互终端200是否具有接入权限，若是则进行配对，完成接入并分配操作权限，否则发送拒绝接入响应到人机交互终端200。通过判断是否具有接入权限，从而使得无线连接方式更加安全，防止误接入影响工业主机200的正常工作。
在一个实施例中，工业主机300还被配置为从上层管理系统100获取允许接入的人机交互终端设备列表，根据允许接入的人机交互终端设备列表判断人机交互终端200是否具有接入权限，即当人机交互终端200向目标工业主机发送接入请求时，目标工业主机需要先将所述人机交互终端200与允许接入的人机交互终端设备列表进行比对，只有当列表中存在该人机交互终端200且有接入权限时，目标工业主机300才与其进行配对，完成连接。若人机交互终端200具有接入权限，则目标工业主机300分配相应的操作权限给人机交互终端200，人机交互终端200根据不同的操作权限提供不同的操控界面给用户。不同的人机交互终端200，控制目标工业主机300实现不同的功能，通过不同的操作权限提供不同的操作界面，能够保证每个人机交互终端200发送正确的操作指令到目标工业主机300，从而提高工作效率。
上述工业设备人机交互方法及系统，通过无线连接的方式，使得每一个工业主机都能够响应两个以上的人机交互终端的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端发送的操作指令，同时，每一个人机交互终端可以对多台工业主机进行控制与操作，改变了传统方法中人机交互接口模块与工业设备主机通过电缆连接并一一匹配的人机交互方式。当其中一个人机交互终端出现故障时，工业主机可接受其他人机交互终端的操作指令实现正常工作。因此，在减少相应设备数量的同时，还增加了系统的容错性，从而更为高效、便捷的解决工业现场设备操控问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种工业设备人机交互方法，基于包括人机交互终端和工业主机的系统，所述人机交互终端与工业主机无线通信连接，提供操作界面以操作所述工业主机，所述方法包括：
所述人机交互终端从上层管理系统获取允许接入工业主机列表并显示；
所述人机交互终端根据用户的选择，向被选择的目标工业主机发起接入请求；
所述目标工业主机响应接入请求；
所述人机交互终端根据目标工业主机的属性，提供相应的操作界面；
所述人机交互终端根据用户的操作，生成目标工业主机的操作指令并发送给目标工业主机；
所述目标工业主机响应操作指令并执行相应的操作。
2.根据权利要求1所述的工业设备人机交互方法，其特征在于，所述目标工业主机响应两个以上的人机交互终端的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端发送的操作指令。
3.根据权利要求1所述的工业设备人机交互方法，其特征在于，所述目标工业主机响应接入请求之前，判断所述人机交互终端是否具有接入权限，若是则进行配对，完成接入并分配操作权限，否则发送拒绝接入响应到所述人机交互终端。
4.根据权利要求3所述的工业设备人机交互方法，其特征在于，所述目标工业主机从上层管理系统获取允许接入的人机交互终端设备列表，根据所述允许接入的人机交互终端设备列表判断人机交互终端是否具有接入权限。
5.根据权利要求3所述的工业设备人机交互方法，其特征在于，所述人机交互终端根据接入的所述工业主机分配的操作权限的不同给用户提供不同的操作界面。
6.根据权利要求1所述的工业设备人机交互方法，其特征在于，所述人机交互终端获取可接入工业主机列表并显示的步骤之前，还包括：
所述上层管理系统将具备唯一识别的主机编号分配给相应的工业主机；
所述上层管理系统将具备唯一识别的人机交互终端编号分配给相应人机交互终端；
所述上层管理系统根据唯一识别编号生成相应的允许接入工业主机列表和允许接入人机交互终端列表并进行管理。
7.一种工业设备人机交互系统，用于执行权利要求1-6任一项所述的工业设备人机交互方法，包括：上层管理系统、多台人机交互终端和多台工业主机，所述上层管理系统被配置为将具备唯一识别的主机编号分配给相应的工业主机；将具备唯一识别的人机交互终端编号分配给相应人机交互终端；根据唯一识别编号生成相应的允许接入工业主机列表和允许接入人机交互终端列表并进行管理；
所述人机交互终端被配置为从上层管理系统获取允许接入工业主机列表并显示给用户，根据用户的选择，向被选择的目标工业主机发起接入请求；在所述目标工业主机响应连接请求后，根据目标工业主机的属性，提供相应的操作界面并根据用户的操作，生成所述目标工业主机的操作指令，将所述操作指令发送给所述目标工业主机；
所述工业主机被配置为响应所述人机交互终端发起的接入请求，并在连接成功后响应人机交互终端发送的操作指令，执行相应的操作。
8.根据权利要求7所述的工业设备人机交互系统，其特征在于，所述目标工业主机响应两个以上的人机交互终端的接入请求并接收和响应每一个人机交互终端发送的操作指令。
9.根据权利要求7所述的工业设备人机交互系统，其特征在于，所述工业主机还被配置为在响应连接请求之前，判断所述人机交互终端是否具有接入权限，若是则进行配对，完成接入并分配操作权限，否则发送拒绝接入响应到所述人机交互终端。
10.根据权利要求9所述的工业设备人机交互系统，其特征在于，所述工业主机还被配置为从上层管理系统获取允许接入的人机交互终端设备列表，根据所述允许接入的人机交互终端设备列表判断人机交互终端是否具有接入权限；若所述人机交互终端具有接入权限，则分配相应的操作权限给所述人机交互终端。
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