CN111660291B - 一种控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种控制系统，包括主设备和目标设备；所述主设备包括编辑仿真装置，所述编辑仿真装置配置有编辑程序和仿真程序；所述编辑程序具有控制指令，所述仿真程序用于基于所述编辑程序仿真所述目标设备的运行，所述编辑仿真装置包括第一验证模块；所述目标设备与所述主设备连接通讯，所述目标设备包括用于接收所述控制指令的控制器，所述控制器包括第二验证模块，所述第二验证模块用于对所述目标设备所收到的控制指令进行验证并产生验证结果，所述验证结果用于供所述第一验证模块接收。该控制系统能够有效进行同步更新作业并节省成本。另外，本发明还公开了一种控制方法。

Description

一种控制系统及方法
技术领域
本发明涉及到工业控制领域，具体涉及到一种控制系统及方法。
背景技术
现今在各产业中，自动化设备已逐渐取代人力劳动，以提供更快速且稳定的产品质量。目前，针对不同产品的生产，绝大部分的自动化设备可通过可编程逻辑控制器(programmable logic controller，简称PLC)进行控制，以实现特定的作业动作。
图1为现有控制程序同步更新程序至自动化设备9的原理第一示意图，图2为现有控制程序同步更新程序至自动化设备9的原理第二示意图。如图1及图2所示，用户通过计算机等编辑装置1在脱机程序设计状态下，将有关该自动化设备9的动作控制程序A1修改为目标控制程序A2后，再同步更新至该自动化设备9的控制器90上。
举例来说，该自动化设备9的控制器90为机械手臂的控制器，计算机中安装有关于该机械手臂的脱机编辑软件，因此，当通过脱机编辑程序修改该机械手臂的动作控制程序A1时，先在该计算机中修改完成，再按下确认，以进行该控制程序的同步更新流程。
其中，该同步更新流程首先通过计算机比对计算机的目标控制程序A2与控制器90的动作控制程序A1间的差异，再通过该差异在该计算机中将控制程序A1修改成目标控制程序A2，然后再将该计算机中的目标控制程序A2同步传输至该机械手臂的控制器90，以将该控制器90中的控制程序A1更新为该目标控制程序A2。
然而，由于控制程序A1的种类包括图形程序与机器人程序，如图3所示的程序转换流程示意图，图形程序与机器人程序都需进行转换作业(如图3所示的第一转换器及第二转换器)统一为同一命令格式后，才可进行修改该控制程序A1成为目标控制程序A2的作业，因此在编辑装置1通常需增设转换器及格式生成器，以将图形程序与机器人程序转换为同一命令格式，因而造成系统成本的浪费，如增加了程序转换的时间。
此外，在修改控制程序的过程中，将修改后的控制指令储存于暂存盘中，待完全修改完毕后，才将该暂存盘储存于闪存(FLASH)中，但若储存于该暂存盘后而无实时更新至FLASH中，则后续会出现传输至该控制器90的动作程序为修改前的控制程序。
因此，如何降低脱机更新控制程序的成本问题，已成为业界亟需解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，相应的，本发明提供了一种控制系统，包括主设备和目标设备；
所述主设备包括编辑仿真装置，所述编辑仿真装置配置有编辑程序和仿真程序；所述编辑程序具有控制指令，所述仿真程序用于基于所述编辑程序仿真所述目标设备的运行，所述编辑仿真装置包括第一验证模块；
所述目标设备与所述主设备连接通讯，所述目标设备包括用于接收所述控制指令的控制器，所述控制器包括第二验证模块，所述第二验证模块用于对所述目标设备所收到的控制指令进行验证并产生验证结果，所述验证结果用于供所述第一验证模块接收。
可选的实施方式，所述主设备包括两个以上的编辑仿真装置；
在脱机环境下，所述两个以上的编辑仿真装置中的其中一个编辑仿真装置向所述目标设备传送所述控制指令。
可选的实施方式，所述编辑仿真装置中具有对应于所述控制器的控制指令，所述对应于所述控制器的控制指令为有关所述目标设备的控制指令；
所述编辑仿真装置通过所述编辑程序产生修改后的控制指令；
所述编辑仿真装置还包括比较模块，所述比较模块用于比对所述修改后的控制指令与所述有关所述目标设备的控制指令的差异处。
可选的实施方式，所述编辑仿真装置还包括修改模块，所述修改模块用于修改所述差异处。
可选的实施方式，所述验证结果基于MD5算法生成。
相应的，本发明还提供了一种控制方法，基于以上任一项所述的控制系统实现，包括以下步骤：
在所述编辑仿真装置中将有关所述目标设备的控制指令修改为另一控制指令，并通过所述编辑仿真装置分别基于修改前的所述控制指令和修改后的所述另一控制指令仿真所述目标设备的运行，验证动作是否正确；
当所述另一控制指令与所述控制指令产生不同动作时，进行同步过程；其中，所述同步过程包括：
将所述另一控制指令作为目标程序，将所述目标程序同步更新至所述控制器中。
可选的实施方式，所述同步过程还包括比较步骤；
所述比较步骤包括：
比对所述编辑仿真装置中的所述另一控制指令与所述控制指令的差异处。
可选的实施方式，所述同步过程还包括修改步骤；
所述修改步骤包括：
基于所述差异处进行修改，将所述控制指令修改为所述目标程序。
可选的实施方式，所述同步过程还包括传输步骤；
所述传输步骤包括：
将所述目标程序同步传送至所述控制器。
可选的实施方式，所述同步过程还包括验证步骤；
所述验证步骤包括：
所述控制器将所收到的所述目标程序进行MD5算法验证并回传验证结果至所述编辑仿真装置。
综上，本发明所提供的控制系统及方法，一方面通过验证模块的设计，当主设备的第一传输模块与控制器的第二传输模块的传输正常时，通过控制器进行档案验证，再将验证结果回传至主设备，以确保该控制器实际上所收到的更新数据为正确数据，相较于已知技术的无验证机制，本发明的控制系统能有效进行同步更新作业；另一方面，编辑仿真装置中配置有对应于编辑程序的仿真程序，且该编辑仿真装置的编辑程序及仿真程序使用相同的指令格式，因此所述第一传输模块与所述第二传输模块间只需传输单一指令格式，因而该主设备无需增设转换器及格式生成器，以有效节省该控制系统的成本。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使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它的附图。
图1为现有控制程序同步更新程序至自动化设备的原理第一示意图；
图2为现有控制程序同步更新程序至自动化设备的原理第二示意图；
图3为现有技术的程序转换流程示意图；
图4为本发明实施例的控制系统的结构第一示意图；
图5为本发明实施例的控制系统的结构第二示意图；
图6为本发明实施例的控制方法的流程第一示意图；
图7为本发明实施例的控制方法的流程第二示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可根据本说明书所公开的内容了解本发明的优点及功效。
需要说明的是，本说明书的附图的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书的说明内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本发明的实施条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的条件下，均应仍落在本发明所公开的技术内容的涵盖范围内。同时，本说明书中所引用的如“第一”、“第二”、“上”、及“一”等用语，仅为便于叙述说明，而非用以限定本发明的实施范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的条件下，亦视为本发明的保护范围。
图4为本发明实施例的控制系统的结构第一示意图，图5为本发明实施例的控制系统的结构第二示意图。如第图4和图5所示，控制系统2包括主设备2a和目标设备2b，主设备2a和目标设备2b之间连接通讯。
所述主设备2a包括第一编辑仿真装置20(如计算机)和第二编辑仿真装置21，第一编辑仿真装置20和第二编辑仿真装置21均分别配置有编辑程序(如机器人程序)和仿真程序(如图形程序)，仿真程序可基于编辑程序仿真目标设备2b的运作，以实现对目标设备2b操控的效果。
在本实施例中，第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21的编辑程序均为脱机编辑软件，且第二编辑仿真装置21可以是掌上型示范教导器。例如，第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21中的脱机编辑软件配置有一比较模块200、修改模块201、第一传输模块202和第一验证模块203，因此在脱机环境下，可通过第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21编辑并仿真目标设备2b的运作，以操控目标设备2b。
比较模块200用于比对第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21中修改后的控制指令P(如目标程序)与主设备2a中有关目标设备2b的控制指令(如原动作程序)的差异处，且修改模块201用于将差异处进行修改，令第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21中的修改后的控制指令P(如目标程序)与主设备2a中有关目标设备2b的修改后的控制指令P(如另一动作程序)保持一致。
第一传输模块202用于将建立完成的目标程序同步传输至目标设备2b进行验证。
第一验证模块203用于接收来自目标设备2b经过验证(如通过现有的MD5算法验证)而回传的验证结果，以确保第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21的目标程序与目标设备2b的动作程序的内容保持一致。
所述目标设备2b为生产线的加工设备，具体的，目标设备2b包括至少一机械手臂，且配置有一控制器29，其中，控制器29包括第二传输模块291和第二验证模块292，从而使主设备2a能对目标设备2b进行同步更新作业。
在本实施例中，第二传输模块291与第一传输模块202连接并通讯，以接收第一传输模块202所传送的目标程序以及传送验证结果至第一传输模块202。
第二验证模块292是用于对目标设备2b所收到的目标程序进行验证(如通过现有的MD5算法进行验证)并生成验证结果。
图6为本发明实施例的控制方法的流程第一示意图，图7为本发明实施例的控制方法的流程第二示意图。
相应的，本发明实施例还提供了一种控制方法，所述控制方法基于所述控制系统实现，所述控制方法包括以下步骤：
S30：在编辑画面中修改动作程序，且确认修改，并进行3D模拟。
在该步骤S30中，在第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21中将有关目标设备2b的控制指令(如原动作程序、前一次动作程序或修改前的指令)修改为另一控制指令(如另一动作程序、下一次动作程序或修改后的控制指令P)后，并通过第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21仿真运行目标设备2b在修改控制指令前和修改控制指令后的动作是否正确。
在本实施例中，原动作程序是为目标设备2b的控制器29在修改前的控制指令，且第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21上储存有同样的原动作程序。
第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21的编辑画面中将原动作程序修改为另一动作程序(修改后的控制指令P)，在编辑画面中按下确认修改后的控制指令P及仿真运作修改后的控制指令P后，第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21会执行该机械手臂的3D模拟页面。
S31：基于原动作程序进行差异比对。
S31’：维持原动作程序。
若在3D模拟后，另一动作程序(修改后的控制指令P)与原动作程序无任何动作变化，则不进行同步过程，即维持原动作程序。
在步骤S31中，若在3D模拟后，另一动作程序(修改后的控制指令P)与原动作程序产生不同动作，则在3D模拟结束后，进行同步过程，且同步过程主要是将另一动作程序(修改后的控制指令P)作为目标程序，以同步更新至控制器29中。
具体的，同步过程包括以下步骤：
首先，进行同步过程的比较步骤S31(基于原动作程序进行差异比对)，是指在比较模块200中比对第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21中的另一动作程序(修改后的控制指令P)与第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21中有关目标设备2b的原动作程序的差异处。
S32：修改步骤。
接着，进行同步过程的修改步骤S32。修改模块201对差异处进行修改，使第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21中有关目标设备2b的控制指令修改成目标程序(修改后的控制指令P)。
S33:同步步骤。
之后，进行同步过程的传输步骤S33，通过第一传输模块202将目标程序(修改后的控制指令P)同步传送至控制器29的第二传输模块291。
S34:验证步骤。
最后，进行同步过程的验证步骤S34，通过第二验证模块292中将控制器29所收到的目标程序(修改后的控制指令P)进行MD5算法验证后，再通过第二传输模块291回传验证结果至第一验证模块203，以确保该主设备2a的目标程序(修改后的控制指令P)与目标设备2b的控制器29的目标程序(修改后的控制指令P)的内容一致，如图4所示。
因此，当第一传输模块202与第二传输模块291的传输正常时，通过控制器29对接收到的更新数据进行验证，再将验证结果回传至该主设备2a，以确保控制器29实际上所收到的更新数据(目标程序或修改后的控制指令P)为正确数据，相较于现有技术的无验证机制，本发明的控制系统2能有效进行同步更新作业。
此外，通过第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21配置有对应编辑程序的仿真程序，且第一编辑仿真装置20或第二编辑仿真装置21的编辑程序(机器人程序)和仿真程序(图形程序)使用相同的指令格式，再第一传输模块202与第二传输模块291之间通讯只需传输单一种指令格式，因此主设备2a无需增设转换器及格式生成器，有利于节省控制系统2的成本，如加快程序更新速度。
以上对本发明实施例所提供的控制系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变的处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种控制系统，其特征在于，包括主设备和目标设备；
所述主设备包括编辑仿真装置，所述编辑仿真装置配置有编辑程序和仿真程序；所述编辑程序具有控制指令，所述编辑程序和所述仿真程序采用相同指令格式，所述仿真程序用于基于所述编辑程序仿真所述目标设备的运行，所述编辑仿真装置包括第一验证模块和第一传输模块；
所述目标设备与所述主设备连接通讯，所述目标设备包括用于接收所述控制指令的控制器，所述控制器包括第二验证模块和第二传输模块，所述第二验证模块用于对所述目标设备所收到的控制指令进行验证并产生验证结果，所述验证结果用于供所述第一验证模块接收；
所述第一传输模块和所述第二传输模块连接并通讯，所述第二传输模块用于接受第一传输模块传送的目标程序以及传送验证结果至所述第一传输模块；
所述主设备包括两个以上的编辑仿真装置；
在脱机环境下，所述两个以上的编辑仿真装置中的其中一个编辑仿真装置向所述目标设备传送所述控制指令；
所述编辑仿真装置中具有对应于所述控制器的控制指令，所述对应于所述控制器的控制指令为有关所述目标设备的控制指令；
所述编辑仿真装置通过所述编辑程序产生修改后的控制指令；
所述编辑仿真装置还包括比较模块，所述比较模块用于比对所述修改后的控制指令与所述有关所述目标设备的控制指令的差异处。
2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述编辑仿真装置还包括修改模块，所述修改模块用于修改所述差异处。
3.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述验证结果基于MD5算法生成。
4.一种控制方法，其特征在于，基于权利要求1至3任一项所述的控制系统实现，包括以下步骤：
在所述编辑仿真装置中将有关所述目标设备的控制指令修改为另一控制指令，并通过所述编辑仿真装置分别基于修改前的所述控制指令和修改后的所述另一控制指令仿真所述目标设备的运行，验证动作是否正确；当所述另一控制指令与所述控制指令产生不同动作时，进行同步过程；其中，所述同步过程包括：
比对所述编辑仿真装置中的所述另一控制指令与所述控制指令的差异处；
将所述另一控制指令作为目标程序，将所述目标程序同步更新至所述控制器中，通过第一传输模块将目标指令同步传送至控制器的第二传输模块，所述第一传输模块和所述第二传输模块之间以单一种指令格式进行通讯。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述同步过程还包括修改步骤；
所述修改步骤包括：
基于所述差异处进行修改，将所述控制指令修改为所述目标程序。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述同步过程还包括传输步骤；
所述传输步骤包括：
将所述目标程序同步传送至所述控制器。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述同步过程还包括验证步骤；
所述验证步骤包括：
所述控制器将所收到的所述目标程序进行MD5算法验证并回传验证结果至所述编辑仿真装置。
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