CN111752242A - 一种用于自动化生产的设备连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于自动化生产的设备连接方法，该方法将参与生产控制的设备的动态链接库文件导入到计算机的与项目工程关联的存储空间中，并在项目工程中建立调用这些动态链接库文件的专用的设备接口类，将设备的动态链接库文件封装到设备接口类中，计算机通过设备接口类实现与设备的动态链接库文件的连接，进而实现计算机与设备的连接，通过设备接口类的设置实现了对各设备的动态链接库文件的调用，其中动态链接库文件用于连接设备的控制程序，并作为计算机与设备的控制程序的连接接口，当需要将某一设备与该计算机进行连接时，加载设备的动态链接库文件，通过建立该设备的控制程序对应的实现类，建立实例，调用动态链接库文件实现与设备的连接。

Description

一种用于自动化生产的设备连接方法
技术领域
本发明属于工业生产控制技术领域，特别涉及一种用于自动化生产的设备连接方法。
背景技术
在工业自动化生产过程中，面临的第一个问题是通信问题。通信不仅包括设备与设备之间的通信，更包括设备与作为控制中心的计算机或服务器之间的通信，这些通信往往通过特定的通讯协议实现，目前，解决设备之间或控制中心及设备端通信的方法是采用较为广泛的通讯协议能够最大程度的满足更多设备之间的连接，提高设备之间连接效率和应用。
但是，由于自动控制设备包括多种多样，而这多种多样的自动控制设备是由不同的厂家制造的，具有不同的通信协议，要做到完全兼容是非常困难的。
例如，在公告号为“CN108388223A”，名称为“一种用于智慧工厂基于数据闭环的设备控制系统”的中国发明专利中，公开了一种用于智慧工厂基于数据闭环的设备控制系统，该系统包括工控系统、数据库、上传模块和MES系统，其中：工控系统包括工控设备，工控设备用于采集车间现场实时数据，并将采集到的实时数据存储在数据库中；工控系统还可用于通过远程连接至服务器以触发式方式读取采集到的实时数据中的工业设备数据；上传模块将采集到的车间现场实时数据处理成标准的过程数据结构，再上传至MES系统。
以上专利中，通过应用广泛的OPC规范的使用简化了系统的复杂性，缩短了系统的开发周期，使之能够适配更多的设备，但是在实际应用中，各厂商生产的设备不同，即存在设备不支持OPCUA的，使设备之间的通信复杂，在这种情况，如何将不同设备集成在一起，是现在的工业自动化设备连接过程中存在的一个需要迫切解决的问题，特别是对控制设备的计算机与若干不同设备之间的通信，是一个非常严重的、亟需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种用于自动化生产的设备连接方法，该方法通过建立专用的设备接口，并将设备的动态链接库封装到该设备接口中，从而避开了传统的计算机与设备之间通过通信协议实现数据交换的问题，实现计算机与该设备的直接连接和数据交换。
本发明的另一个目的在于提供一种用于自动化生产的设备连接方法，该方法以设备的控制程序的类型分类，分别建立起设备接口类的实现类，在不同实现类中分别调用相应设备的动态链接库文件，实现不同设备与计算机的连接，同时直接将控制指令写入到设备中。
对于工业生产过程中的自动化，申请人意识到，从传统的方式，将每台设备与控制用的计算机或服务器建立链接，并采用统一的通信协议进行控制，不仅是非常困难的，对于设备的控制要求也非常高，极易导致出现故障，因此，申请人采用新的思路，针对现有设备的特点，抛开传统的思路，直接从数据链路层入手来解决问题，从而避开通信协议的障碍。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，该方法创建一个专用的设备接口，并将设备的动态链接库文件与设备接口进行封装，通过所述设备接口建立设备与控制中心的连接，进而实现控制中心计算机与设备的连接。
完成自动化控制的一个措施是将所控制的设备和计算机或服务器进行物理上的连接，若干个设备和计算机或服务器组建局域网，设备与计算机或服务器能够在物理上连接，就可以直接对设备进行数据的读写，特别是设备端，由于要完成一系列的控制指令和操作，其所能够修改的数据是有限的，因此，直接通过动态链接库文件对设备中的部分数据进行修改是可行的。
该方法可以事先将参与生产控制的设备的动态链接库文件导入到计算机或服务器进行存储，计算机或服务器直接读取设备的动态链接库文件，并将其与设备接口进行封装，使计算机通过项目工程中的设备接口实现与设备的连接。
进一步地，所述计算机与设备连接的具体步骤如下：
S21：创建设备接口类，所述设备接口类中声明了执行命令的方法和上传程序文件的方法；
S22：实现设备接口类，以设备的控制程序的类型进行分类，分别建立设备接口类的实现类，并实现设备接口类中声明的执行命令的方法和上传程序文件的方法，所述执行命令的方法和上传程序文件的方法中均封装有设备的动态链接库文件；
S23：连接设备，根据设备的控制程序的类型分别创建实现类的实例，并调用实现类中实现的执行命令方法和上传程序文件的方法，完成计算机与不同设备的连接。
进一步地，所述执行命令的方法根据参数完成对设备的控制程序的读或者写的判断，判断后加载设备的动态链接库文件完成对设备的控制程序的变量名称的读或者写。执行命令的方法通过参数判断对设备的控制程序的读或者写，读命令用于从控制程序中读取指令，写命令用于变更控制程序的变量名称。
进一步地，所述上传程序文件的方法用于上传设备的控制程序的加工程序文件，所述加工程序文件包括对设备的控制程序的变量名称的编辑的具体指令。
进一步地，所述设备的动态链接库文件包括对设备的控制程序的连接的接口，该接口实现对设备的控制程序的变量信息的编辑。
进一步地，所述控制程序用于控制设备执行生产操作，每台设备拥有独立的控制程序。其中控制程序中变量名称用于对应设备具体的执行操作，变量名称对应的值修改后，设备的执行操作发生变化。
进一步地，在连接设备并建立实例的过程中，读命令用于从控制程序中读取指令，写命令用于变更控制程序的变量名称，当控制程序的变量名称改变时，设备的执行操作发生改变。
本发明通过将各设备的控制程序对应的动态链接库文件导入到计算机的项目工程中，通过专用的设备接口类的设置实现了对各动态链接库文件的封装，其中动态链接库文件用于连接设备的控制程序，并作为计算机与设备的控制程序的连接接口，实现计算机通过动态链接库文件与设备的连接，当需要将某一设备与该计算机进行连接时，根据不同设备的不同的控制程序建立对应的实现类，该实现类实现设备接口类，并实现设备接口类中声明的执行命令的方法和上传程序文件的方法，该执行命令的方法和上传程序文件的方法分别调用对应的动态链接库文件，实现计算机与设备的连接，同时，通过执行命令的方法和上传程序文件的方法实现对设备的控制程序的变量名称的编辑。
附图说明
图1是本发明的计算机与设备连接的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，为本发明所实现的用于自动化生产的设备连接方法，考虑到生产设备和作为后台控制中心的计算机或者是服务器的连接，在自动化生产线上已经形成一个局域网，实际的物理连接是存在的，主要解决的问题是数据的传输和指令的修改。因此，本发明创建一个专用的设备接口，并将设备的动态链接库文件与设备接口进行封装，通过所述设备接口建立设备与控制中心的连接，进而实现控制中心计算机与设备的连接。其中，该方法事先将参与生产控制的设备的动态链接库文件导入到计算机的与项目工程关联的存储空间中，项目工程中导入设备的动态链接库文件并建立设备接口，将设备的动态链接库文件封装到设备接口中，使计算机通过项目工程中的设备接口实现与设备的连接。
进一步地，所述计算机与设备连接的具体步骤如下：
S21：创建设备接口类，所述设备接口类中声明了执行命令的方法和上传程序文件的方法；
S22：实现设备接口类，以设备的控制程序的类型进行分类，分别建立设备接口类的实现类，并实现设备接口类中声明的执行命令的方法和上传程序文件的方法，所述执行命令的方法和上传程序文件的方法中均封装有设备的动态链接库文件；
S23：连接设备，根据设备的控制程序的类型分别创建实现类的实例，并调用实现类中实现的执行命令方法和上传程序文件的方法，完成计算机与不同设备的连接。
具体的，在设备接口类中声明了执行命令的方法和上传程序文件的方法，通过建立设备的用于实现设备接口类的实现类，在实现类中实现设备接口类中声明的方法，在实现执行命令的方法和上传程序文件的方法中分别调用该设备的对应的动态链接库文件，实现设备与计算机的连接，而针对不同控制程序的设备，分别建立起不同的用于实现设备接口类的实现类，在实现类中实现了设备接口中声明的方法，并调用相应的设备的动态链接库文件，实现不能设备均可通过建立设备接口类的实例实现与计算机的连接，不同设备与计算机建立连接后，通过计算机即可实现对不同设备的调度和管理。
进一步地，所述执行命令的方法根据参数完成对设备的控制程序的读或者写的判断，判断后加载设备的动态链接库文件完成对设备的控制程序的变量名称的读或者写。执行命令的方法通过参数判断对设备的控制程序的读或者写，读命令用于从控制程序中读取指令，写命令用于变更控制程序的变量名称。
进一步地，所述上传程序文件的方法用于上传设备的控制程序的加工程序文件，所述加工程序文件包括对设备的控制程序的变量名称的编辑的具体指令。
进一步地，所述设备的动态链接库文件包括对设备的控制程序的连接的接口，该接口实现对设备的控制程序的变量信息的编辑。
进一步地，所述控制程序用于控制设备执行生产操作，每台设备拥有独立的控制程序。其中控制程序中变量名称用于对应设备具体的执行操作，变量名称对应的值修改后，设备的执行操作发生变化。
进一步地，在连接设备并建立实例的过程中，读命令用于从控制程序中读取指令，写命令用于变更控制程序的变量名称，当控制程序的变量名称改变时，设备的执行操作发生改变。
在本实施例中，第一步，建立设备接口类IMesDevice，里面包含一个执行命令的方法RunCommand()和一个上传程序文件的方法UploadProgFile()；
第二步，实现设备接口类，创建实现类MesDeviceXXX，其中XXX代表设备，比如华数机器人用Hsc表示，则类的名称为MesDeviceHsc；类MesDeviceXXX继承接口IMesDevice，实现了方法RunCommand()和UploadProgFile()。RunCommand()方法的执行逻辑就是根据参数判断是读或者写的指令，然后调用底层设备的动态链接库文件执行控制程序的读写，读取的结果赋值给公共属性。该类的全限定名为Clock.CRM.Mes.MesDeviceXXX；组件名称为MesDeviceXXX.dll；
第三步，连接设备，调用Assembly.LoadFrom方法加载MesDeviceXXX.dll，接下来获取类Clock.CRM.Mes.MesDeviceXXX，然后创建类型的实例，并将实例转换为接口，之后调用接口的RunCommand()方法实现对底层设备的读写，最后获取类型中指定属性(底层控制系统的变量名)的值就是底层设备的实时数据，从而实现与设备的连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，该方法创建一个专用的设备接口，并将设备的动态链接库文件与设备接口进行封装，通过所述设备接口建立设备与控制中心的连接，进而实现控制中心计算机与设备的连接。
2.如权利要求1所述的用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，所述计算机与设备连接的具体步骤如下：
S21：创建设备接口类，所述设备接口类中声明了执行命令的方法和上传程序文件的方法；
S22：实现设备接口类，以设备的控制程序的类型进行分类，分别建立设备接口类的实现类，并实现设备接口类中声明的执行命令的方法和上传程序文件的方法，所述执行命令的方法和上传程序文件的方法中均封装有设备的动态链接库文件；
S23：连接设备，根据设备的控制程序的类型分别创建实现类的实例，并调用实现类中实现的执行命令方法和上传程序文件的方法，完成计算机与不同设备的连接。
3.如权利要求2所述的用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，所述执行命令的方法根据参数完成对设备的控制程序的读或者写的判断，判断后加载设备的动态链接库文件完成对设备的控制程序的变量名称的读或者写。
4.如权利要求3所述的用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，所述上传程序文件的方法用于上传设备的控制程序的加工程序文件，所述加工程序文件包括对设备的控制程序的变量名称的编辑的具体指令。
5.如权利要求4所述的用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，所述设备的动态链接库文件包括对设备的控制程序的连接的接口，该接口实现对设备的控制程序的变量信息的编辑。
6.如权利要求5所述的用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，所述控制程序用于控制设备执行生产操作，每台设备拥有独立的控制程序。
7.如权利要求6所述的用于自动化生产的设备连接方法，其特征在于，在连接设备并建立实例的过程中，读命令用于从控制程序中读取指令，写命令用于变更控制程序的变量名称，当控制程序的变量名称改变时，设备的执行操作发生改变。
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