CN111182031A - Plc设备远程下载方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了PLC设备远程下载方法及系统。涉及工业控制领域，其中，方法通过在控制器与人机交互设备之间建立下载通道，控制器通过下载通道对PLC设备进行通信测试，通信测试通过后，控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包，控制器将指令集合包发送到人机交互设备，以使的人机交互设备发送下载指令至PLC设备进行下载。采取PLC下载指令形成指令集合包之后进行整体转发的方式，保证PLC设备远程下载过程快速稳定，下载过程中不受网络延时的影响，减少现场调试成本，提高用户体验以及PLC设备远程下载的可靠性。

Description

PLC设备远程下载方法及系统
技术领域
本发明涉及工业控制领域，尤其是涉及一种PLC设备远程下载方法及系统。
背景技术
在工业生产上，很多工厂设置在较远的郊区，技术人员在进行现场机器设备的PLC程序下载调试时会造成很大的时间成本和技术人员调动成本。为了节约成本，更快更高效的实现工业生产的编程下载调试，远程PLC下载监控技术很好的解决了这一问题。目前一些现有的解决方案大多是采用远程通信模块做串口数据转发，其原理是通过建立虚拟串口，将上位编码软件上获得的单条命令发送给远程通信模块，通过串口转发到PLC设备，得到PLC设备的返回数据传回上位编码软件，然后继续发下一条命令，实现上下载监控目的。
但是这种通过虚拟串口逐条转发方式网络延时影响大，对于通信超时时间要足够长，经常会造成上下载失败，针对某些超时时间限制较短的PLC型号无法实现功能，用户体验效果较差。
因此需要提出一种保证PLC设备远程下载过程快速稳定，下载过程中不受网络延时的影响，同时提高PLC设备远程下载可靠性的PLC设备远程下载方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种PLC设备远程下载方法，能够保证PLC设备远程下载过程快速稳定，下载过程中不受网络延时的影响，同时提高PLC设备远程下载可靠性。
第一方面，本发明的一个实施例提供了A：一种PLC设备远程下载方法，包括：
控制器与人机交互设备之间建立下载通道；
所述控制器通过所述下载通道对PLC设备进行通信测试；
所述通信测试通过后，所述控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包；
所述控制器将所述指令集合包发送到所述人机交互设备，以使的所述人机交互设备发送所述指令集合包至所述PLC设备进行下载。
进一步地，所述控制器与人机交互设备之间建立下载通道包括：
所述控制器发送创建下载通道消息至所述人机交互设备；
所述人机交互设备根据所述创建下载通道消息在所述PLC之间建立连接，并返回验证数据包；
所述控制器根据所述验证数据包的验证结果，与所述人机交互设备之间建立所述下载通道。
进一步地，所述通信测试包括：
所述人机交互设备返回所述PLC设备的配置信息至所述控制器；
所述控制器根据所述配置信息利用所述下载通道发送通信测试指令到所述PLC设备；
所述人机交互设备返回测试返回数据至所述控制器。
进一步地，所述控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包包括：
所述控制器与所述上位编码软件之间创建虚拟串口对，用于标识所述控制器和所述上位编码软件的通信串口；
所述控制器接收所述上位编码软件通过通信串口发送的下载指令；
所述控制器校验所述下载指令，若校验正确，则生成正确返回数据到所述上位编码软件，并存储所述下载指令，同时等待接收下一条下载指令；若校验失败，生成异常返回数据到所述上位编码软件，并清空所述下载指令。
进一步地，还包括所述人机交互设备接收到所述指令集合包后，进行下载指令校验，校验正确后，将所述下载指令依次发送至所述PLC设备进行下载。
进一步地，所述控制器接收所述人机交互设备发送的下载进度信息。
第二方面，本发明的一个实施例提供了B：一种PLC设备远程下载系统，利用如第一方面任一项所述的一种PLC设备远程下载方法进行PLC设备远程下载，系统包括：控制器、人机交互设备、PLC设备、上位编码软件；所述控制器与所述人机交互设备通信连接，所述人机交互设备与所述PLC设备通信连接，所述上位编码软件用于所述PLC设备的集成开发。
第三方面，本发明提供一种PLC设备，利用如第二方面所述的一种PLC设备远程下载系统实现PLC设备远程下载。
第三方面，本发明提供一种PLC设备远程下载设备，包括：
至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
本发明的有益效果是：
本发明通过在控制器与人机交互设备之间建立下载通道，控制器通过下载通道对PLC设备进行通信测试，通信测试通过后，控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包，控制器将指令集合包发送到人机交互设备，以使的人机交互设备发送下载指令至PLC设备进行下载。采取PLC下载指令形成指令集合包之后进行整体转发的方式，保证PLC设备远程下载过程快速稳定，下载过程中不受网络延时的影响，减少现场调试成本，提高用户体验以及PLC设备远程下载的可靠性。
可广泛应用于工业控制领域。
附图说明
图1是本发明实施例中PLC设备远程下载系统的一具体实施例示意图；
图2是本发明实施例中PLC设备远程下载方法的一具体实施例实现流程图；
图3是本发明实施例中PLC设备远程下载方法的一具体实施例一种实施方式流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例一：
本实施例提供一种PLC设备远程下载系统。
如图1所示，为本实施例的PLC设备远程下载系统示意图包括：控制器100、人机交互设备200、PLC设备300、上位编码软件400。
具体的，控制器100(例如PC客户端)与人机交互设备200之间通信连接，例如通过移动网络、P2P点对点网络、无线网络、HTTP网络等方式实现通信连接，人机交互设备200与PLC设备300之间通过PLC通信协议串口方式实现通信连接，其中PLC通信协议包括例如MODBUS、MODBUS PLUS通讯协议等，上位编码软件400用于PLC设备300的集成开发，例如上位编码软件400为PLC设备的集成开发环境应用程序，控制器100与上位编码软件400之间通过虚拟串口对进行通信。
进一步地，控制器100与人机交互设备200之间可以通过Samkoon云平台之间进行通信连接。
下面实施例将详细描述上述PLC设备远程下载系统各模块的具体细节。
实施例二：
本发明实施例二提供一种PLC设备远程下载方法，图2为本发明实施例提供的一种PLC设备远程下载方法的实现流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：
S1：控制器与人机交互设备之间建立下载通道；
S2：控制器通过下载通道对PLC设备进行通信测试；
S3：通信测试通过后，控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包；
S4：控制器将指令集合包发送到人机交互设备，以使的人机交互设备发送指令集合包至PLC设备进行下载。
有上述流程可知，本实施例中通信过程包括三个部分：1)控制器与人机交互设备之间通信；2)控制器与上位编码软件之间通信；3)人机交互设备与PLC设备之间通信。
具体的步骤S1中，由于控制器在远端，一般由技术人员进行操作，而人机交互设备和PLC设备设置在工业生产现场，因此本实施例通过HTTP网络、P2P点对点网络等方式建立下载通道进行数据传输。控制器与人机交互设备之间建立下载通道包括：
S11：控制器发送创建下载通道消息至人机交互设备，例如控制器通过mqtt消息机制通知人机交互设备需要创建下载通道。
S12：人机交互设备根据创建下载通道消息在PLC之间建立连接(例如TCP socket连接)，并返回包含唯一标识码的验证数据包，该验证数据包的目的是标识不同人机交互设备，例如由人机交互设备的序列号作为唯一标识码确定下载通道的对应关系。
S13：控制器根据验证数据包的验证结果，与人机交互设备之间建立下载通道，实现控制器与人机交互设备之间点对点传输数据。
建立下载通道后，步骤S2中，控制器通过下载通道对PLC设备进行通信测试，通信测试的过程包括：
S21：人机交互设备返回PLC设备的配置信息至控制器，其中配置信息包括以下至少一种：PLC设备生产厂家，产品型号，波特率，数据位，检验位，停止位等。
S22：控制器根据配置信息利用下载通道发送通信测试指令到PLC设备，例如人机交互设备通过串口与PLC设备连接，控制器根据PLC设备的产品型号发送与该型号对应的通信测试指令到PLC设备，用来判断PLC设备与人机交互设备之间的串口连接是否正常。
S23：人机交互设备返回测试返回数据至控制器，通过人机交互设备转发到PLC设备上进行通信测试得到对应的测试返回数据，控制器接收人机交互设备发送的测试返回数据，该PLC设备与人机交互设备之间的数据连通性，只有通信测试成功的PLC设备才能进行上位编码软件与控制器之间的通信。
进一步地，可以预先设定PLC设备产品型号对应的通信测试指令和对应的测试返回数据作为依据。
步骤S3中，通信测试通过后，控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包，具体流程包括：
S31：控制器与上位编码软件之间创建虚拟串口对，用于标识控制器和上位编码软件的通信串口。
其中，虚拟串口对由控制器创建，例如创建COM110和COM111的虚拟串口对，上位编码软件发送指令到虚拟串口COM110，控制器则在COM111虚拟串口收到该指令，反之控制器通过虚拟串口COM111发送数据，上位编码软件在虚拟串口COM110收到返回数据。
S32：控制器接收用户利用上位编码软件编辑得到的下载指令。
S33：控制器校验下载指令，若校验正确，则生成正确返回数据到上位编码软件，并存储下载指令到控制器中，同时等待接收下一条下载指令，上位编码软件接收到正确返回数据时，接着发送下一条下载指令，重复执行步骤S32直至接收完所有的下载指令形成指令集合包，若校验失败，生成异常返回数据到上位编码软件，并清空下载指令。
例如，控制器根据PLC设备使用的PLC下载协议(例如MODBUS、MODBUS PLUS通信协议)对其进行校验，包括但不限于：通信标志、功能码、数据长度、CRC校验等，直到上位编码软件发送完所有的下载指令且均判断正确，控制器中形成指令集合包。
控制器接收得到指令集合包之后，步骤S4中将指令集合包发送到人机交互设备，以使的人机交互设备发送指令集合包至PLC设备进行下载。
同时人机交互设备接收到控制器发送的指令集合包后，进行下载指令校验，包括但不限于长度校验、MD5校验、下载协议指令校验等，校验正确后，将下载指令通过串口依次发送至PLC设备进行下载。具体的下载过程为：PLC设备接收到下载指令后进行实际下载，并返回响应数据到人机交互设备，人机交互设备对该响应数据进行校验，校验的目的是根据PLC设备通信协议判断该下载指令下载的数据是否是需要的数据，校验成功后，继续发送下一条下载指令，直至下载完成。
进一步地，在整个下载过程中，人机交互设备发送下载进度到控制器，同时控制器的显示界面显示下载进度信息，便于进行PLC设备的远程下载管理。
进一步地，下载完成后人机交互设备恢复与PLC设备的正常通信。
如图3所示，为本实施例一种实施方式流程图，控制器与上位编码软件(IDE)之间创建虚拟串口对，然后与人机交互设备(HMI)创建下载通道，人机交互设备返回PLC设备的配置信息，控制器对PLC设备进行通信测试，测试未通过则结束流程，否则开始接收上位编码软件编译的下载指令，直到接收整个指令集合包，控制器将接收到的指令集合包发送至人际交互设备进行下载指令校验，校验未通过则结束流程，否则逐条发送下载指令至PLC设备进行远程数据下载。
实施例三：
本实施例提供一种PLC设备，利用如实施例一所述的一种PLC设备远程下载系统实现PLC设备远程下载。
另外，本发明还提供PLC设备远程下载设备，包括：
至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如实施例一所述的方法。计算机程序即程序代码，当程序代码在PLC设备远程下载设备上运行时，程序代码用于使PLC设备远程下载设备执行本说明书上述实施例二部分描述的PLC设备远程下载方法中的步骤。
另外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，其中计算机可执行指令用于使计算机执行如实施例二所述的方法。
本发明通过在控制器与人机交互设备之间建立下载通道，控制器通过下载通道对PLC设备进行通信测试，通信测试通过后，控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包，控制器将指令集合包发送到人机交互设备，以使的人机交互设备发送下载指令至PLC设备进行下载。采取PLC下载指令形成指令集合包之后进行整体转发的方式，保证PLC设备远程下载过程快速稳定，下载过程中不受网络延时的影响，减少现场调试成本，提高用户体验以及PLC设备远程下载的可靠性。可广泛应用于工业控制领域。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种PLC设备远程下载方法，其特征在于，包括：
控制器与人机交互设备之间建立下载通道；
所述控制器通过所述下载通道对PLC设备进行通信测试；
所述通信测试通过后，所述控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包；
所述控制器将所述指令集合包发送到所述人机交互设备，以使的所述人机交互设备发送所述指令集合包至所述PLC设备进行下载。
2.根据权利要求1所述的一种PLC设备远程下载方法，其特征在于，所述控制器与人机交互设备之间建立下载通道包括：
所述控制器发送创建下载通道消息至所述人机交互设备；
所述人机交互设备根据所述创建下载通道消息在所述PLC之间建立连接，并返回验证数据包；
所述控制器根据所述验证数据包的验证结果，与所述人机交互设备之间建立所述下载通道。
3.根据权利要求1所述的一种PLC设备远程下载方法，其特征在于，所述通信测试包括：
所述人机交互设备返回所述PLC设备的配置信息至所述控制器；
所述控制器根据所述配置信息利用所述下载通道发送通信测试指令到所述PLC设备；
所述人机交互设备返回测试返回数据至所述控制器。
4.根据权利要求3所述的一种PLC设备远程下载方法，其特征在于，所述控制器接收并校验上位编码软件发送的下载指令形成指令集合包包括：
所述控制器与所述上位编码软件之间创建虚拟串口对，用于标识所述控制器和所述上位编码软件的通信串口；
所述控制器接收所述上位编码软件通过通信串口发送的下载指令；
所述控制器校验所述下载指令，若校验正确，则生成正确返回数据到所述上位编码软件，并存储所述下载指令，同时等待接收下一条下载指令；若校验失败，生成异常返回数据到所述上位编码软件，并清空所述下载指令。
5.根据权利要求1所述的一种PLC设备远程下载方法，其特征在于，还包括所述人机交互设备接收到所述指令集合包后，进行下载指令校验，校验正确后，将所述下载指令依次发送至所述PLC设备进行下载。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种PLC设备远程下载方法，其特征在于，所述控制器接收所述人机交互设备发送的下载进度信息。
7.一种PLC设备远程下载系统，其特征在于，利用如权利要求1至6任一项所述的一种PLC设备远程下载方法进行PLC设备远程下载，系统包括：控制器、人机交互设备、PLC设备、上位编码软件；所述控制器与所述人机交互设备通信连接，所述人机交互设备与所述PLC设备通信连接，所述上位编码软件用于所述PLC设备的集成开发。
8.一种PLC设备，其特征在于，利用如权利要求7所述的一种PLC设备远程下载系统实现PLC设备远程下载。
9.一种PLC设备远程下载设备，包括：
至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
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