CN110572242A - 一种注塑机数据统一编码采集的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑机数据统一编码采集的方法，工业注塑机多协议采集适配与统一格式采集存储，针对注塑机不同的工业协议采集数据后统一采用编码后的JSON格式进行云端存储，通过对各种工业协议进行统一编码，将各类注塑机的数据使用统一的编码，将格式转换为注塑节拍的JSON格式，进行数据上报，提高数据的一致性、可读性。

Description

一种注塑机数据统一编码采集的方法

技术领域

本发明涉及注塑机数据采集技术领域，尤其涉及一种注塑机数据统一编码采集的方法。

背景技术

随着注塑行业的发展，与工业4.0概念的提出，注塑机行业面临着智能化升级；在升级的过程中，首当其冲的就是注塑设备联网与数据采集；目前行业中已有的各大注塑厂商的采集方案中主要分为两类：

(1)工控机厂商方案；由工控机厂商发起，支持自家设备与协议，能够采集单一类型的数据并存储数据库；

(2)互联网厂商发起；主要解决云端存储能力与采集能力，对工业协议提供一定的接口，由实施厂商自主适配；

但是在实际的注塑机行业而言，这个行业已经发展了几十年，采购设备种类繁多，年代久远，各种类型的设备参差不齐；工厂的设备智能化程度，辅机接入情况也都各不相同；在数据采集方案落地上存在着较多的挑战。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种注塑机数据统一编码采集的方法，通过对OPC、Modbus等工业协议的实现，将不同协议下的相同含义数据使用自主的数据名定义与字段格式进行采集。实现将各类注塑机的异构数据，使用统一编码格式进行存储的目标。将采集到的多个数据，按照注塑机运行节拍组合，附带上设备、工厂信息组装为JSON格式，然后上传云端。提高异构数据的一致性、可读性。

本发明的定义与缩略词：

OLE：Object Linking and Embedding对象连接与嵌入；

JSON：JSON(JavaScript Object Notation)是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript规范，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。

OPC：Object Linking and Embedding for Process Control，用于过程控制的对象连接与嵌入，是一个工业标准，管理这个标准的国际组织是OPC基金会。世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司使用该技术标准。基于微软的部件对象模型和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。

Modbus：Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司(现在的施耐德电气Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。

PROFInet：PROFInet由国际组织(PROFIBUS International，PI)推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。PROFInet为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线技术，保护现有投资。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种注塑机数据统一编码采集的方法，包括以下步骤：

步骤1，对工厂的注塑机配置采集网络或者OLE接口，确定注塑机使用的工业协议；

步骤2，在工厂部署本地化的边缘采集端，通过采集网络或者OLE接口，采集端实时获取注塑机的数据；

步骤3，获取到注塑机状态数据后，根据对应的自主编码表，将数据转换为自主字段；例如OPC协议下获取到的注塑机料筒一段温度为SVs.system.sv_TempZonel：35.2，然而Modbus协议下获取到的注塑机料筒一段温度为002H352，则统一都转换为数据名：A00005，数据值：35.2；随后转换为JSON格式{“ItemName”：”数据名”，“ItemValue”：”数据值”}；

步骤4，对相同节拍中采集到的多个数据，组合为数组放到JSON的paralist字段中；这样单节拍JSON就可以存储多个状态数据；格式为：{paralist：[{“ItemName”：”数据名”，“ItemValue”：”数据值”}]}；

步骤5，将采集到的节拍JSON数据，加上工厂信息，使用字段cid，加上注塑机IP信息，使用字段ip，加上注塑机别名，使用字段machine，加上采集时间，使用字段currtime，加上模次数据，使用字段modeluenum；

步骤6，将JSON数据上报云端；

步骤7，云端接收数据存储到JSON文档数据库。

进一步方案为，所述边缘采集步骤为：

a)管理与配置注塑机的IP、协议、名称；

b)管理配置注塑机协议采集到的数据，与映射表的对应关系；将各种工业协议的采集数据，使用自主编码标识，并增加中文释义；

c)管理配置需要采集的数据字段；对成百上千的协议数据进行过滤与选择，选择系统关心的字段进行采集；

d)根据协议获取注塑机数据，并转换为自定义数据表；

e)断网情况下将数据离线保存到本地磁盘；

f)重新联网后将离线JSON数据序列化为字符串，通过HTTP协议发向云端。

进一步方案为，所述云端接收步骤为：

a)云端接受程序通过HTTP协议监听固定端口来接受数据；

b)将接收到的字符串数据，反序列化为JSON格式，然后存储到文档数据库中。

本发明的有益效果在于：

本发明的一种注塑机数据统一编码采集的方法，工业注塑机多协议采集适配与统一格式采集存储，针对注塑机不同的工业协议采集数据后统一采用编码后的JSON格式进行云端存储，通过对各种工业协议进行统一编码，将各类注塑机的数据使用统一的编码，将格式转换为注塑节拍的JSON格式，进行数据上报，提高数据的一致性、可读性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明注塑机采集架构图。

图2为本发明数据采集流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在任一实施例中，如图1-2所示，本发明的一种注塑机数据统一编码采集的方法，包括以下步骤：

步骤1，对工厂的注塑机配置采集网络或者OLE接口，确定注塑机使用的工业协议；

步骤2，在工厂部署本地化的边缘采集端，通过采集网络或者OLE接口，采集端实时获取注塑机的数据；

所述边缘采集步骤为：

a)管理与配置注塑机的IP、协议、名称；

b)管理配置注塑机协议采集到的数据，与映射表的对应关系；将各种工业协议的采集数据，使用自主编码标识，并增加中文释义；

c)管理配置需要采集的数据字段；对成百上千的协议数据进行过滤与选择，选择系统关心的字段进行采集；

d)根据协议获取注塑机数据，并转换为自定义数据表；

e)断网情况下将数据离线保存到本地磁盘；

f)重新联网后将离线JSON数据序列化为字符串，通过HTTP协议发向云端。

步骤3，获取到注塑机状态数据后，根据对应的自主编码表，将数据转换为自主字段；例如OPC协议下获取到的注塑机料筒一段温度为SVs.system.sv_TempZonel：35.2，然而Modbus协议下获取到的注塑机料筒一段温度为002H352，则统一都转换为数据名：A00005，数据值：35.2；随后转换为JSON格式{“ItemName”：”数据名”，“ItemValue”：”数据值”}；

步骤4，对相同节拍中采集到的多个数据，组合为数组放到JSON的paralist字段中；这样单节拍JSON就可以存储多个状态数据；格式为：{paralist：[{“ItemName”：”数据名”，“ItemValue”：”数据值”}]}；

步骤5，将采集到的节拍JSON数据，加上工厂信息，使用字段cid，加上注塑机IP信息，使用字段ip，加上注塑机别名，使用字段machine，加上采集时间，使用字段currtime，加上模次数据，使用字段modeluenum；

步骤6，将JSON数据上报云端；

步骤7，云端接收数据存储到JSON文档数据库。

所述云端接收步骤为：

a)云端接受程序通过HTTP协议监听固定端口来接受数据；

b)将接收到的字符串数据，反序列化为JSON格式，然后存储到文档数据库中。

本发明的自主编码表参考示例：

自主编码	编码说明	OPC协议代码
			A00001	操作模式	SVs.system.sv_OperationMode
A00002	合模标志位	SVs.system.sv_CycleTime_KVB
			A00003	当前模数	SVs.system.sv_ShotCounterRetain
A00004	整机油温	SVs.system.sv_OilTemp
			A00005	料筒温度第一段	SVs.system.sv_TempZonel

采集数据示例：

以下数据为2018年10月15日采集CImoshu工厂，JK1B04注塑机，23855节拍，合模，料筒温度第一段为32.1度；

{

″cid″：″CImoshu″，

″collectorid″：″″，

″currtime″：″2018-10-15 21：05：25″，

″ip″：″192.168.0.12″，

″machine″：″JK1B04″，

″modeluenum″：23855，

″paraslist″：[

{

″ItemName″：″A00002″，

″ItemValue″：″True″，

″Updatetime″：″2018-10-1521：04：47.993″

}，

{

″ItemName″：″A00005″，

″ItemValue″：″32.1″，

″Updatetime″：″2018-10-1521：04：47.993″

}

]，

″type″：″spc″

}

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (3)

1.一种注塑机数据统一编码采集的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对工厂的注塑机配置采集网络或者OLE接口，确定注塑机使用的工业协议；

步骤2，在工厂部署本地化的边缘采集端，通过采集网络或者OLE接口，采集端实时获取注塑机的数据；

步骤3，获取到注塑机状态数据后，根据对应的自主编码表，将数据转换为自主字段；

步骤4，对相同节拍中采集到的多个数据，组合为数组放到JSON的paralist字段中；这样单节拍JSON就可以存储多个状态数据；格式为：{paralist：[{“ItemName”：”数据名”，“ItemValue”：”数据值”}]}；

步骤5，将采集到的节拍JSON数据，加上工厂信息，使用字段cid，加上注塑机IP信息，使用字段ip，加上注塑机别名，使用字段machine，加上采集时间，使用字段currtime，加上模次数据，使用字段modeluenum；

步骤6，将JSON数据上报云端；

步骤7，云端接收数据存储到JSON文档数据库。

2.如权利要求1所述的一种注塑机数据统一编码采集的方法，其特征在于，所述边缘采集步骤为：

a)管理与配置注塑机的IP、协议、名称；

b)管理配置注塑机协议采集到的数据，与映射表的对应关系；将各种工业协议的采集数据，使用自主编码标识，并增加中文释义；

c)管理配置需要采集的数据字段；对成百上千的协议数据进行过滤与选择，选择系统关心的字段进行采集；

d)根据协议获取注塑机数据，并转换为自定义数据表；

e)断网情况下将数据离线保存到本地磁盘；

f)重新联网后将离线JSON数据序列化为字符串，通过HTTP协议发向云端。

3.如权利要求1所述的一种注塑机数据统一编码采集的方法，其特征在于，所述云端接收步骤为：

a)云端接受程序通过HTTP协议监听固定端口来接受数据；

b)将接收到的字符串数据，反序列化为JSON格式，然后存储到文档数据库中。