CN110460473B - 组态软件的通信配置方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种组态软件的通信配置方法、装置和计算机可读存储介质，涉及自动化技术领域。本公开的一种通信配置方法包括：获取设备的型号和通信通道信息；根据型号确定与匹配的设备通信协议，其中，设备通信协议中包括变量参数信息；利用设备通信协议和通道信息与设备通信。通过这样的方法，能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了设备扩展效率。
Description
技术领域
本公开涉及自动化技术领域，特别是一种组态软件的通信配置方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域广泛应用，HMI(Human Machine Interface，人机界面)组态软件就是其中很重要的一种人机交互软件，用户可以根据自己的控制需要组态画面、功能以达到控制监测的效果。
HMI设备具备通信端口，如485接口、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)接口、网口等，通过这些端口与下位机通信。
发明内容
本公开的一个目的在于提高设备扩展的效率。
根据本公开的一些实施例，提出一种通信配置方法，包括：获取设备的型号和通信通道信息；根据型号确定匹配的设备通信协议，其中，设备通信协议中包括变量参数信息；利用设备通信协议和通道信息与设备通信。
在一些实施例中，通信通道信息包括：设备的连接地址和采用的网络通信协议。
在一些实施例中，变量参数信息包括设备型号、各个变量的名称和每个变量的数据地址。
在一些实施例中，获取设备的型号和通信通道信息包括：选择通信端口，配置设备的网络通信协议信息；添加设备，提供设备的名称、设备的型号和连接地址；根据通信端口、网络通信协议信息和设备的连接地址生成设备的通信通道。
在一些实施例中，利用设备通信协议和通道信息与设备通信包括：获取设备的名称；根据设备通信协议获取各个变量的名称；建立与设备的名称绑定的变量的名称，根据变量的数据地址控制或读取设备的对应的变量。
在一些实施例中，通信配置方法还包括：获取设备通信协议信息，设备通信协议信息中包括与设备的型号相对应的变量参数信息；解析设备通信协议信息，确定以设备的型号为索引的设备通信协议，以便利用设备通信协议与对应型号的设备通信。
在一些实施例中，通信配置方法还包括以下至少一项：导入设备通信协议；导出已有的设备通信协议；或，修改导出的设备通信协议并导入。
在一些实施例中，变量参数信息还包括以下至少一项：变量类型，包括状态参数、控制参数、环境参数或耗能参数中的至少一项；数据类型，包括字符串、整数或小数中的至少一种；倍率，标识变量被扩大的倍数；偏移量，标识变量的符号；或记忆，标识变量为掉电记忆变量。
通过这样的方法，能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了设备扩展效率。
根据本公开的另一些实施例，提出一种通信配置装置，包括：设备信息获取单元，被配置为获取设备的型号和通信通道信息；设备通信协议匹配单元，被配置为根据型号确定匹配的设备通信协议，其中，设备通信协议中包括变量参数信息；通信单元，被配置为利用设备通信协议和通道信息与设备通信。
在一些实施例中，通信配置装置还包括协议配置模块，被配置为获取设备通信协议信息，设备通信协议信息中包括与设备的型号相对应的变量参数信息；解析设备通信协议信息，确定以设备的型号为索引的设备通信协议，以便利用设备通信协议与对应型号的设备通信。
在一些实施例中，协议配置模块还被配置为执行以下至少一项：导入设备通信协议；导出已有的设备通信协议；或，修改导出的设备通信协议并导入。
根据本公开的又一些实施例，提出一种通信配置装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上文中任意一种通信配置方法。
这样的装置能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了设备扩展效率。
根据本公开的再一些实施例，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中任意一种通信配置方法的步骤。
通过执行这样的计算机可读存储介质上的指令，能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了设备扩展效率。
另外，根据本公开的一些实施例，提出一种组态软件控制系统，包括：用户交互接口，被配置为显示设备信息，接收用户的指令；设备交互接口，被配置为向设备发送信息，接收来自设备的信息；和，上文中任意一种通信配置装置。
这样的组态软件控制系统能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了在组态软件中进行设备扩展的效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开的通信配置方法的一些实施例的流程图。
图2为本公开的通信配置方法的另一些实施例的流程图。
图3为本公开的通信配置方法的又一些实施例的流程图。
图4为本公开的通信配置装置的一些实施例的示意图。
图5为本公开的通信配置装置的另一些实施例的示意图。
图6为本公开的通信配置装置的又一些实施例的示意图。
图7为本公开的组态软件控制系统的一些实施例的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
相关技术中，由于设备通信协议不同，且数据描述抽象，需要对应协议表来进行数据绑定和维护；在协议的配置过程中未设备信息和协议数据信息混合，每添加或修改设备则需重新设置其协议，影响开发和使用的效率。
本公开的通信配置方法的一些实施例的流程图如图1所示。
在步骤101中，获取设备的型号和通信通道信息。在一些实施例中，设备的型号包括设备的类型、以及在该类型中的标号。在一些实施例中，通信通道信息可以包括端口号、设备的通信地址，以及使用的网络通信协议等。
在一些实施例中，设备的型号和通信信道信息可以在确定添加设备时，由人工通过HMI设备的界面录入、选择或导入。
在步骤102中，根据型号确定匹配的设备通信协议。设备通信协议中可以包括一条或多条变量参数信息。在一些实施例中，变量参数信息包括设备型号、各个变量的名称和每个变量的数据地址。设备通信协议可以以设备的型号为索引。在一些实施例中，设备通信协议相同的不同型号的设备可以共用设备通信协议，即相同的设备通信协议与对应的一个或多个型号相关联，通过查询设备的型号能够得到已存储的设备通信协议。
在步骤103中，利用设备通信协议和通道信息与设备通信。
在一些实施例中，在导入设备后，可以进一步的生成该设备的各种变量，以便控制该设备的变量调整和数据读取，如：先获取设备的名称，设备的名称可以为设备独一无二的标识，方便工作人员识别；根据步骤102中匹配到的设备通信协议获取该设备通信协议中各个变量的名称；进一步的，在HMI设备中建立与设备的名称绑定的变量的名称，根据变量的数据地址控制或读取设备的对应的变量。
通过这样的方法，能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了设备扩展效率。
在一些实施例中，可以进一步扩展配备的设备通信协议，从而实现对不同设备的动态支持。本公开的通信配置方法的另一些实施例的流程图如图2所示。
在步骤201中，获取设备通信协议信息，设备通信协议信息中包括与设备的型号相对应的变量参数信息。在一些实施例中，可以读取编辑和导入的文档以获取设备通信协议，例如，采用表格文件编辑设备通信协议后导入。
在一些实施例中，可以标识设备通信协议中的每条变量参数信息对应的设备型号，一次性导入属于一个或多个型号的设备的通信协议，提高导入效率。
在步骤202中，解析设备通信协议信息，确定以设备的型号为索引的设备通信协议。在一些实施例中，可以通过读取变量参数信息相对应的设备的型号确定该变量参数信息归属的设备型号，将解析的设备通信协议信息分型号归类，避免由于归类错误导致通信失败。
通过这样的方法，能够以信息导入的形式获取与设备型号对应的设备通信协议，并以设备的型号为索引管理，从而具备与该型号的设备通信的功能，无需针对逐个设备配置设备通信协议，提高通信能力扩展的效率。
在一些实施例中，除了协议的导入功能外，还可以进行协议的导出，如获取在HMI设备中发出协议导出指令，提供设备的型号，提取以设备的型号为索引的设备通信协议，生成设备通信协议信息，进而导出设备通信协议信息，导出的形式可以为文档，如表格、文本等。在一些实施例中，可以基于导出的协议做修改，重新导入，以便生成相似的协议、复用协议或修改错误，以及协议升级，减少工作量，也便于查看已有的协议。
在一些实施例中，为了便于修改、更新设备通信协议，本公开的通信配置方法还可以包括步骤203～205。
在步骤203中，判断是否已经存储有与设备的型号为索引的设备通信协议。若未存储，则执行步骤204；若已存储，则执行步骤205。
在步骤204中，存储与设备的型号相关联的协议。
在步骤205中，更新与设备的型号相关联的协议。在一些实施例中，可以只匹配和更新变量名重复的变量参数、或增加之前未存储的变量参数，在不冲突的情况下不处理已有的变量参数信息，从而便于对于个别变量参数信息条目的修改和添加，降低数据处理量。
通过这样的方法，一方面能够便于在设备更新后更新设备通信协议，实现设备兼容，另一方面能够方便纠正由于协议导入错误发生的故障，有利于维护运行的稳定性。
本公开的通信配置方法的又一些实施例的流程图如图3所示。
在步骤301中，当需要为系统关联新的设备时，先为设备新建通信端口，并配置设备的网络通信协议信息。在一些实施例中，网络通信协议信息可以包括modbus RTU(RemoteTerminal Unit，远程终端单元)、modbus TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)等，根据设备入网方式的不同选择对应的端口，并配置与端口能力和设备入网方式相匹配的协议。
在步骤302中，添加设备，并提供设备的名称、设备的型号信息和连接地址信息。在一些实施例中，当同类型、型号的设备具有多个时，可以设定不同的名称以区分设备。
在一些实施例中，设备可以包括空调、洗衣机、电表等各种类型，可以提供设备的类型，在查询设备通信协议时，从对应类型的设备通信协议中查询具体的型号，以免型号众多降低数据处理速度，从而降低查询的数据处理量，提高处理效率。
在步骤303中，根据通信端口、网络通信协议信息和设备的连接地址信息生成设备的通信通道。在一些实施例中，单个通信通道仅支持一个通信端口、一种通信协议，实现与单个设备的连接地址的通信，从而避免对其他设备造成影响。
在步骤304中，判断是否根据设备的型号匹配到设备通信协议。若匹配成功，则执行步骤305；若匹配不成功，则执行步骤306。
在步骤305中，利用设备通信协议和通道信息与设备通信。在一些实施例中，可以生成与该设备绑定的各种变量并显示，以便控制该设备的变量调整和数据读取。
在步骤306中，获取设备通信协议信息。在一些实施例中，可以读取编辑和导入的文本以获取设备通信协议。在一些实施例中，设备通信协议文本内容可以如下表1所示：
表1设备通信协议示例
| 变量名 | 变量类型 | 数据地址 | 是否记忆 | 倍率 | 偏移量 | 设备类型 | 备注 |
| CV1 | 状态参数 | 1 | 否 | 1 | 0 | 空调设备 | 温度 |
| CV2 | 状态参数 | 2 | 否 | 1 | 0 | 空调设备 | 湿度 |
| CV3 | 控制参数 | 3 | 否 | 1 | 0 | 空调设备 | 风速 |
表1中的每一行为一条变量参数信息。在一些实施例中，变量参数信息中除了设备型号、各个变量的名称和每个变量的数据地址外，还可以包括其他多种信息：
变量类型，可以包括状态参数、控制参数、环境参数或耗能参数等，标识变量的用途。
倍率，标识变量被扩大的倍数，如某台空调温度显示值为24.5，但是在实际通信数据传递过程中，小数数据是很难处理的，因此通信传输的值为254，倍率为10，设备取到254的温度数据时，会根据倍率属性转换为25.4显示。偏移量，标识变量的符号。在一些实施例中，传输值和实际值之间的转换规则可以为：
(实际值+偏移量)*倍率＝传输值，
从而方便负数的显示。
记忆用于标识变量为掉电记忆变量，如本次上电给某个空调设备设定了一个温度，当设置记忆属性为是时，控制系统重启后用户无需重新设置温度，读取上次温度设定值并下达相应控制信息即可。
在一些实施例中，变量参数信息还可以包括数据类型，如字符串、整数或小数，便于设备解析。
在步骤307中，解析设备通信协议信息，确定以设备的型号为索引的设备通信协议并存储。进而执行步骤305。
通过这样的方法，能够在设备绑定过程中，只提供通道信息和设备型号信息，通过自动的匹配完成设备变量的生成、绑定和通信，从而降低设备添加过程需要提供的信息量，减少重复的工作量，方便设备扩展。
本公开的通信配置装置的一些实施例的示意图如图4所示。
设备信息获取单元401能够获取设备的型号和通信通道信息。在一些实施例中，设备的型号包括设备的类型、以及在该类型中的标号。在一些实施例中，通信通道信息可以包括端口号、设备的通信地址，以及使用的网络通信协议等。
设备通信协议配置单元402能够根据型号确定匹配的设备通信协议。设备通信协议中可以包括一条或多条变量参数信息。在一些实施例中，设备通信协议可以以设备的型号为索引。
通信单元403能够利用设备通信协议和通道信息与设备通信。
这样的装置能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了设备扩展效率。
在一些实施例中，通信配置装置还可以包括协议配置模块404，能够执行导入设备通信协议、导出已有的设备通信协议，或，修改导出的设备通信协议并导入中的至少一项。在一些实施例中，协议配置模块404可以包括协议信息获取单元和协议管理单元，其中，协议信息获取单元能够获取设备通信协议信息；协议管理单元能够解析设备通信协议信息，确定以设备的型号为索引的设备通信协议。
这样的装置能够以信息导入的形式获取与设备型号对应的设备通信协议，并以设备的型号为索引管理，从而具备与该型号的设备通信的功能，无需针对逐个设备配置设备通信协议，提高通信能力扩展的效率。
在一些实施例中，协议配置模块404还可以包括协议导出单元，能够获取协议导出指令，协议导出指令中包括设备的型号；提取以设备的型号为索引的设备通信协议，生成设备通信协议信息；导出设备通信协议信息。
这样的装置能够便于生成相似的协议、复用协议或修改错误，以及协议升级，也便于查看已有的协议，减少工作量。
本公开通信配置装置的一个实施例的结构示意图如图5所示。通信配置装置包括存储器501和处理器502。其中：存储器501可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中通信配置方法的对应实施例中的指令。处理器502耦接至存储器501，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器502用于执行存储器中存储的指令，能够提高设备扩展效率。
在一个实施例中，还可以如图6所示，通信配置装置600包括存储器601和处理器602。处理器602通过BUS总线603耦合至存储器601。该通信配置装置600还可以通过存储接口604连接至外部存储装置605以便调用外部数据，还可以通过网络接口606连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够提高设备扩展效率。
在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现通信配置方法对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开的组态软件控制系统70的一些实施例的示意图如图7所示。组态软件控制系统70包括通信配置装置71、用户交互接口72和设备交互接口73，其中，通信配置装置71可以为上文中提到的任意一种通信配置装置；用户交互接口72能够显示设备信息，设备信息可以包括设备的状态、属性信息等，还能够接收用户的指令；设备交互接口能够向设备发送信息，接收来自设备的信息。设备交互接口73可以通过设备所连接的网络或总线向设备发送信息、接收来自设备的信息。设备交互接口73与设备交互的信息符合该设备的设备通信协议。
这样的组态软件控制系统能够将设备的通信协议按照设备型号进行划分，根据设备的型号确定其设备通信协议，进而使用匹配成功的设备通信协议与设备交互，在保证与新增设备正常交互的同时，无需为设备单独配置协议，提高了在组态软件中进行设备扩展的效率。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
Claims (12)
1.一种通信配置方法，包括：
导入设备通信协议，包括：读取编辑和导入的文档获取设备通信协议，其中，所述设备通信协议中包括变量参数信息，所述变量参数信息包括设备型号、各个变量的名称和每个变量的数据地址；
判断是否已经存储有以设备通信协议中设备的型号为索引的设备通信协议；若未存储，则存储与设备的型号相关联的协议；若已存储，则更新与设备的型号相关联的协议；
获取设备的型号和通信通道信息；
根据所述型号确定匹配的设备通信协议；
利用所述设备通信协议和所述通道信息与所述设备通信，包括：获取设备的名称；根据所述设备通信协议获取各个变量的名称；建立与所述设备的名称绑定的变量的名称，根据数据地址控制或读取所述设备的对应的变量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通信通道信息包括：
设备的连接地址和采用的网络通信协议。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取设备的型号和通信通道信息包括：
选择通信端口，配置设备的网络通信协议信息；
添加设备，提供设备的名称、设备的型号和连接地址；
根据所述通信端口、网络通信协议信息和设备的连接地址生成所述设备的通信通道。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
获取设备通信协议信息，所述设备通信协议信息中包括与设备的型号相对应的变量参数信息；
解析所述设备通信协议信息，确定以所述设备的型号为索引的设备通信协议，以便利用所述设备通信协议与对应型号的设备通信。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下至少一项：
导出已有的设备通信协议；或，
修改导出的设备通信协议并导入。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变量参数信息还包括以下至少一项：
变量类型，包括状态参数、控制参数、环境参数或耗能参数中的至少一项；
数据类型，包括字符串、整数或小数中的至少一种；
倍率，标识所述变量被扩大的倍数；
偏移量，标识变量的符号；或
记忆，标识变量为掉电记忆变量。
7.一种通信配置装置，包括：
协议配置模块，被配置为导入设备通信协议，包括：读取编辑和导入的文档获取设备通信协议，其中，所述设备通信协议中包括变量参数信息，所述变量参数信息包括设备型号、各个变量的名称和每个变量的数据地址；判断是否已经存储有以设备通信协议中设备的型号为索引的设备通信协议；若未存储，则存储与设备的型号相关联的协议；若已存储，则更新与设备的型号相关联的协议；
设备信息获取单元，被配置为获取设备的型号和通信通道信息；
设备通信协议匹配单元，被配置为根据所述型号确定匹配的设备通信协议；
通信单元，被配置为利用所述设备通信协议和所述通道信息与所述设备通信，包括：获取设备的名称；根据所述设备通信协议获取各个变量的名称；建立与所述设备的名称绑定的变量的名称，根据数据地址控制或读取所述设备的对应的变量。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，
所述协议配置模块，还被配置为获取设备通信协议信息，所述设备通信协议信息中包括与设备的型号相对应的变量参数信息；解析所述设备通信协议信息，确定以所述设备的型号为索引的设备通信协议，以便利用所述设备通信协议与对应型号的设备通信。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述协议配置模块，还被配置为执行以下至少一项：
导出已有的设备通信协议；或，
修改导出的设备通信协议并导入。
10.一种通信配置装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至6任意一项所述的方法的步骤。
12.一种组态软件控制系统，包括：
用户交互接口，被配置为显示设备信息，接收用户的指令；
设备交互接口，被配置为向设备发送信息，接收来自设备的信息；
和，权利要求7～10任意一项所述的通信配置装置。
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