CN110086745A - 一种自动化连线数据采集控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动化连线数据采集控制系统，智能硬件采用基于ARM架构的硬件平台，智能模块将开放嵌入式芯片的所有外设功能，针对目前设备的通信协议，兼容绝大部分协议，同时PCB板预留功能，针对没有的协议，可以开发新的电路板插入到预留功能区，这样，可以保证发送给服务器的程序都是兼容；智能硬件采用RTOS实时操作系统，可以快速响应处理，并将处理结果在规定时间内做出响应；MES中的所有智能硬件都是有网口接到交换机内，所有外设在TCP/IP协议内都以不同功能号进行区分，对应服务器端程序，智能硬件上传数据都采用统一格式。智能硬件具有配套软件，可以通过以太网连接，修改内部属性，针对不同的外设可以通过配套软件来修改。

Description

一种自动化连线数据采集控制系统
技术领域
本发明涉及一种数据采集控制系统，特别涉及一种自动化连线数据采集控制系统。
背景技术
一个项目中，可能有多种硬件设备组成，每个硬件设备又有独特的通信方式与外接进行数据交互，每个硬件对于服务器来说，又是一个个独立的个体，如果要是有一个硬件媒介，解决与每个硬件设备的通信，并且都以统一的通信格式与服务器进行通信，将会大大简化服务器端通信开发的难度；项目中采用的设备种类比较多，相对应的设备协议也是各种样式，目前有的智能模块都兼顾某一种或是几种功能，如果设备协议样式丰富，需要不同种类的转换模块，而各家转化模块协议不同，所以还是没有降低服务器端软件开发难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种自动化连线数据采集控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种自动化连线数据采集控制系统，通信模块使用Socket通信协议进行通信；所有外设功能都在TCP/IP通信协议内容以不同功能号来区分，与服务器软件数据通信是双向操作，严格以功能号进行区分，对扩展出来的功能又可以追加功能号，方便扩展，通信协议内对上传信息有严格规定。
作为本发明的一种优选技术方案，通信模块首次上电时，会上传本设备的设备编号，同时发送更新时钟请求，服务器收到后回复服务器日期，这样达到服务器和通信模块同步时钟目的，也是通信的第一步，服务器不仅收到这个更新时钟请求，在通信内容中还有关于该设备的名称等一些属性，方便服务器管理。之后每5S进行一次心跳包确认连接保持，由通信模块主动发送服务器，服务器回复，之后通信模块按照设置的读取时间主动上传数据。
作为本发明的一种优选技术方案，可以通过长时间按RESET按键会恢复到出厂设置，可以设置通信模块的IP、子网掩码默认网关、MAC地址以及连接服务器IP和Port口，可以设置读取PLC等设备数据上传时间间隔。
作为本发明的一种优选技术方案，所有外设都采用并行方式处理，可以同时读取多种外设资源值，并将值存入到发送RAM队列中，由专门的发送函数发送RAM队列数据，如果发生断网，会将RAM里的值存储到FLASH中，当重新联上网时，新采集的值会按设定的时间上传数据，之前存储到FLASH里的值会每秒插入这个发送RAM队列里，保证数据不丢失。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的消息包括通信头部、数据区、通信尾部，限制如下
。
本发明所达到的有益效果是：本发明的智能硬件采用基于ARM架构的硬件平台，智能模块将开放嵌入式芯片的所有外设功能，针对目前设备的通信协议，兼容绝大部分协议，同时PCB板预留功能，针对没有的协议，可以开发新的电路板插入到预留功能区，这样，可以保证发送给服务器的程序都是兼容；智能硬件采用RTOS实时操作系统，可以快速响应处理，并将处理结果在规定时间内做出响应。MES中的所有智能硬件都是有网口接到交换机内，所有外设在TCP/IP协议内都以不同功能号进行区分，所有外设都是并行执行，确保数据传输实时性，对应服务器端程序，智能硬件上传数据都采用统一格式。智能硬件具有配套软件，可以通过以太网连接，修改内部属性，针对不同的外设可以通过配套软件来修改。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的首次上电的流程图示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示，本发明提供一种自动化连线数据采集控制系统，通信模块使用Socket通信协议进行通信；所有外设功能都在TCP/IP通信协议内容以不同功能号来区分，与服务器软件数据通信是双向操作，严格以功能号进行区分，对扩展出来的功能又可以追加功能号，方便扩展，通信协议内对上传信息有严格规定。
进一步的，通信模块首次上电时，会上传本设备的设备编号，同时发送更新时钟请求，服务器收到后回复服务器日期，这样达到服务器和通信模块同步时钟目的，也是通信的第一步，服务器不仅收到这个更新时钟请求，在通信内容中还有关于该设备的名称等一些属性，方便服务器管理。之后每5S进行一次心跳包确认连接保持，由通信模块主动发送服务器，服务器回复，之后通信模块按照设置的读取时间主动上传数据。
可以通过长时间按RESET按键会恢复到出厂设置，可以设置通信模块的IP、子网掩码默认网关、MAC地址以及连接服务器IP和Port口，可以设置读取PLC等设备数据上传时间间隔。
所有外设都采用并行方式处理，可以同时读取多种外设资源值，并将值存入到发送RAM队列中，由专门的发送函数发送RAM队列数据，如果发生断网，会将RAM里的值存储到FLASH中，当重新联上网时，新采集的值会按设定的时间上传数据，之前存储到FLASH里的值会每秒插入这个发送RAM队列里，保证数据不丢失。
所述的消息包括通信头部、数据区、通信尾部，限制如下
。
本发明的智能硬件采用基于ARM架构的硬件平台，智能模块将开放嵌入式芯片的所有外设功能，针对目前设备的通信协议，兼容绝大部分协议，同时PCB板预留功能，针对没有的协议，可以开发新的电路板插入到预留功能区，这样，可以保证发送给服务器的程序都是兼容；智能硬件采用RTOS实时操作系统，可以快速响应处理，并将处理结果在规定时间内做出响应。MES中的所有智能硬件都是有网口接到交换机内，所有外设在TCP/IP协议内都以不同功能号进行区分，所有外设都是并行执行，确保数据传输实时性，对应服务器端程序，智能硬件上传数据都采用统一格式。智能硬件具有配套软件，可以通过以太网连接，修改内部属性，针对不同的外设可以通过配套软件来修改。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动化连线数据采集控制系统，其特征在于，通信模块使用Socket通信协议进行通信；所有外设功能都在TCP/IP通信协议内容以不同功能号来区分，与服务器软件数据通信是双向操作，严格以功能号进行区分，对扩展出来的功能又可以追加功能号，方便扩展，通信协议内对上传信息有严格规定。
2.根据权利要求1所述的一种自动化连线数据采集控制系统，其特征在于，通信模块首次上电时，会上传本设备的设备编号，同时发送更新时钟请求，服务器收到后回复服务器日期，这样达到服务器和通信模块同步时钟目的，也是通信的第一步，服务器不仅收到这个更新时钟请求，在通信内容中还有关于该设备的名称等一些属性，方便服务器管理。之后每5S进行一次心跳包确认连接保持，由通信模块主动发送服务器，服务器回复，之后通信模块按照设置的读取时间主动上传数据。
3.根据权利要求1所述的一种自动化连线数据采集控制系统，其特征在于，可以通过长时间按RESET按键会恢复到出厂设置，可以设置通信模块的IP、子网掩码默认网关、MAC地址以及连接服务器IP和Port口，可以设置读取PLC等设备数据上传时间间隔。
4.根据权利要求1所述的一种自动化连线数据采集控制系统，所有外设都采用并行方式处理，可以同时读取多种外设资源值，并将值存入到发送RAM队列中，由专门的发送函数发送RAM队列数据，如果发生断网，会将RAM里的值存储到FLASH中，当重新联上网时，新采集的值会按设定的时间上传数据，之前存储到FLASH里的值会每秒插入这个发送RAM队列里，保证数据不丢失。
5.根据权利要求1所述的一种自动化连线数据采集控制系统，其特征在于，所述的消息包括通信头部、数据区、通信尾部，限制如下
。
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