CN115657564A - 一种免编程现场控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种免编程现场控制装置及方法。装置包括显示单元、输入输出单元、供电单元以及控制单元。控制单元包括存储器和控制器；控制器与显示单元连接，通过显示单元进行人机交互，运行图形界面系统并基于控制目标通过不同的系统组件和线条连接搭建简易的控制逻辑；控制器与输入输出单元连接，获取各接口单元进行状态采集和功能配置。本发明装置通过嵌入式图形化界面技术，可在输入输出资源允许范围内，自由组化传感器以及其他数据生成单元和执行机构的数据采集控制流程，极大的提高了设备接入效率和灵活性。可实现自运维，降低系统设备运维成本，提高运维效率。同时设置了加热单元，能够在极低温度下保障系统运行，提高了装置的环境适应能力。

Description

一种免编程现场控制装置及方法

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，具体而言，尤其涉及一种免编程现场控制装置及方法。

背景技术

在工业物联网以及工业控制系统场景中，经常需要用到数据采集控制设备，来进行现场传感器数据的采集，阀门、电机等执行结构的控制。此类设备目前多为两种，一种是可编程设备，如PLC、RTU、设备网关等，在使用时需要根据现场实际情况进行选择对应模块后，专业人员进行组态编程才可应用。另一种是针对现场数据采集控制流程设计的专用采集控制器。

采用第一种设备，能够根据实际使用需求灵活编程，但是程序的修改和维护对工作人员的技术水平要求较高。

采用第二种设备，只有当预设的控制流程逻辑设计合理、限制条件考虑全面时，才能保证系统工作流程执行正常，当现场条件发生变化或者限制条件考虑不全面时，必然影响控制系统正常工作。

采用上述两种设备存在接入效率低、灵活性不够等问题，现场流程变化或改进时，需要专业人员重新对设备编程或者更换设备，无法进行便捷维护。

发明内容

本发明提供一种免编程现场控制装置及方法，通过图形界面的人机交互，是普通使用者能够快速构建和修改控制流程，保证了现场控制设备在不同条件下运行时能够灵活调整，同时满足系统控制性能的要求，无需对技术人员进行专业培训，方便使用。

本发明采用的技术手段如下：

一种免编程现场控制装置，包括：

显示单元，包括触摸显示屏以及驱动电路，用于展示图形界面以及进行现场组化操作；

输入输出单元，包括数字量输入单元、模拟量输入单元、数字量输出单元、模拟量输出单元，用于连接传感器、生产单元以及执行单元中的至少一种；

供电单元，包括外部供电转换单元与备用电池供电单元，所述外部供电转换单元对市电进行转化后，给其他功能单元供电，所述备用电池供电单元用于在外部电源缺失时，给其他功能单元供电；

控制单元，包括存储器和控制器，所述存储器存储应用程序，所述应用程序用于加载图形界面系统，所述图形界面系统通过图形化方式显示和编辑虚拟对象代表的传感器、生产单元或者执行单元的功能状态和连接状态；所述控制器与所述显示单元连接，用以通过显示单元进行人机交互，运行图形界面系统并基于控制目标通过不同的系统组件和线条连接搭建简易的控制逻辑；所述控制器与输入输出单元连接，用以获取输入输出单元的各接口单元进行状态采集和功能配置。

进一步地，所述图形界面系统包括：进行设备接入和流程搭建的编辑组化界面、进行接入设备的数据采集参数配置的数据传输采集存储结构界面以及展示编辑组化结果的展示页面；

控制器通过显示单元展示的图形界面系统进行人机交互并获取编辑指令，基于所述编辑指令查询存系统组件列表和参数配置列表，创建流程编辑画布；

控制器响应于编辑指令在编辑画布上创建设备，并选择设备对应的输入输出单元和功能组件，在参数配置列表中填写对应参数，完成设备接入。

进一步地，控制器通过显示单元进行人机交互，调用相应的图元功能组件并基于控制目标通过不同的图元功能组件和线条搭建简易的控制逻辑，还包括：

控制器基于编辑指令依照实际工艺流程，将设备连接起来，并对执行机构配置不同的控制目标，以完成流程搭建。

进一步地，所述系统组件具体包括功能组件、数据序列化组件、数据解析组件、设备组件、网络组件以及存储组件；

图形界面系统发布流程并完成流程搭建后，将编辑的图形流程配置保存为JSON格式文件并发布至运行目录；

图形界面系统通过编辑完成指令启动流程应用，加载流程的JSON配置文件；

解析JSON配置文件获取流程数据及其所属节点配置数据，调用相应组件驱动，使整个流程就处于活动状态；

当满足流程触发条件时开始运行流程，进行流程中配置的活动从而完成流程所定义的任务，所述流程中配置的活动包括数据获取、数据转换、数据存储、调用外部服务、通知以及记录日志。

进一步地，所述控制器根据日志内容获取操作日志和事件日志，根据事件日志中记载的事件类型及事件级别判断是否触发通知告警，触发通知告警时通过远程方式进行固件升级以及开关机控制，从而达到自运维的目标；

事件日志中记载的事件类型及事件级别判断是否触发通知告警时，将事件内容与预存在异常事件列表中的异常事件内容进行对比，如果符合异常事件表中记载的异常事件内容则触发通知告警；

对符合异常事件内容发出通知告警时，又所述时间内容提取事件级别，将事件级别与预存的事件级别列表中存储的级别内容进行对比，并提取相应的级别内容添加进通知告警内容中。

进一步地，所述免编程现场控制装置还包括：

传输单元，包括串口单元、以太网单元、4G传输单元以及USB传输单元，用于实现不同接口、协议的数据传输，建立装置与外部系统的通信连接；

相应地，所述控制器与所述传输单元连接，一方面用于利用串口单元、以太网单元，通过modbus协议、OPC接口，作为主机访问其他外部工控设备，另一方面作为从机为外部工控设备提供相应的数据结果和设定控制目标。

进一步地，所述免编程现场控制装置还包括：

加热单元，包括伴热带和温度传感器，所述伴热带安装在触摸显示屏外周，所述温度传感器安装在触摸显示屏下方；

相应的，所述控制器与所述温度传连接，用于获取触摸显示屏的温度，当触摸显示屏的温度到达低温下限条件后，控制伴热带升温，当触摸显示屏的温度到达温度上限条件后停止伴热带升温。

本发明还公开了一种免编程现场控制方法，包括以下步骤：

硬件设备接入：将现场传感器、生产单元以及执行单元中的至少一种，根据实际工艺流程情况通过输入输出单元对应的连接至免编程现场控制器；

装置上电：通过供电单元对免编程现场控制器的各个功能单元进行供电；

编辑组化界面：控制器通过显示单元展示的图形界面系统进行人机交互，根据新建现场工艺流程，进入编辑组化界面；

创建流程编辑画布：在编辑组化界面内并获取编辑指令，基于所述编辑指令查询存系统组件列表和参数配置列表，创建流程编辑画布；

系统设备接入：根据硬件设备接入实际情况，控制器响应于编辑指令在编辑画布上创建设备，并选择设备对应的输入输出单元和功能组件，在参数配置列表中填写对应参数，完成设备接入；

流程编辑：控制器基于编辑指令依照实际工艺流程，将完成设备接入的设备连接起来；

控制目标设定：根据实际工艺流程，对执行机构配置不同的控制目标，具体方式为，在流程编辑完成后，选择执行机构图标，选择相应控制方式及目标值、关联输入设备等，以完成流程搭建；

保存并生成JSON文件：完成全部流程搭建后，选择保存并生成JSON文件，该文件代表搭建完的流程；

进入展示界面运行JSON文件：保存JSON文件后，进入展示界面，选择已经保存的JSON文件运行，展示界面将显示编辑完成的流程内容，流程内对应接入设备的实时数据。

本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本说明书实施例通过嵌入式图形化界面技术，可在输入输出资源允许范围内，自由组化传感器以及其他数据生成单元和执行机构的数据采集控制流程，极大的提高了设备接入效率和灵活性。可实现自运维，降低系统设备运维成本，提高运维效率。在极低温度下保障系统运行。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中一种免编程现场控制装置结构框图。

图2为实施例中图形界面系统结构示意图。

图3为实施例中图形界面系统架构图。

图4为实施例中装置运行流程图。

图5为实施例中设备接入流程图。

图6为实施例中流程搭建流程图。

图7为实施例中通信建立流程图。

图8为实施例中系统运维流程图。

图9为实施例中温度保护工作流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

一种免编程现场控制装置，硬件部分主要包括：显示单元、输入输出单元、供电单元以及控制单元在较佳的实施方式中，还可以包括传输单元。如图1所示为本实施例提供的免编程现场控制装置机构框图。其中：显示单元包括触摸显示屏以及驱动电路，用于展示图形界面以及进行现场组化操作。输入输出单元包括数字量输入单元、模拟量输入单元、数字量输出单元、模拟量输出单元，用于连接传感器、生产单元以及执行单元中的至少一种。供电单元，包括外部供电转换单元与备用电池供电单元，所述外部供电转换单元对市电进行转化后，给其他功能单元供电，所述备用电池供电单元用于在外部电源缺失时，给其他功能单元供电。控制单元包括存储器和控制器，存储器存储应用程序，所述应用程序用于加载图形界面系统，所述图形界面系统通过图形化方式显示和编辑虚拟对象代表的传感器、生产单元或者执行单元的功能状态和连接状态；所述控制器与所述显示单元连接，用以通过显示单元进行人机交互，运行图形界面系统并基于控制目标通过不同的系统组件和线条连接搭建简易的控制逻辑；所述控制器与输入输出单元连接，用以获取输入输出单元的各接口单元进行状态采集和功能配置。传输单元用于在装置与云端间建立通信，还可与其他工控设备如DCS、PLC、RTU、以及其他网关类设备建立通信，实现数据传输与控制目标设定。

优选地，控制单元优选采用以ARM架构的CPU为核心芯片的主板，用于系统运行与计算执行，包括主CPU芯片和存储单元，将CPU芯片作为控制器，存储单元为eMMC和NAND。

优选地，供电单元，包括外部供电转换单元与备用电池供电单元。外部供电转换单元接市电，用于将220VAC转换为24VDC、12VDC、5VDC、3.3VDC分别给不同单元供电。备用电池供电单元接入24VDC输入接口，用于在外部电源缺失的时候提供临时供电。优选地显示单元，包括触摸显示屏以及相应驱动电路，用于展示图形界面以及进行现场组化操作。

优选地，输入输出单元，包括多路数字量输入单元、模拟量输入单元、数字量输出单元、模拟量输出单元。用于连接传感器以及其他数据生产单元、执行机构。进一步优选地，本实施中装置还包括传输单元，包括多个串口单元、以太网单元、4G传输单元、USB传输单元，分别用于不同接口、协议的数据传输。

优选地，传输单元建立装置与云端的通信，利用以太网单元、4G传输单元，实现与云端建立SOCKET链接、MQTT链接等多种通信方式。与其他工控设备建立通信，利用串口单元、以太网单元，通过modbus协议、OPC接口，实现作为主机，访问其他工控设备。作为从机，为上述工控设备提供相应数据结果和控制目标设定。

除了上述硬件系统，该装置还包括在硬件装置上运行的图形界面系统，其用于实现设备接入、设备数据采集、流程搭建、设备控制、设备运维。达到图形化组化传感器以及其他数据生产单元、执行机构以及对应的现场流程的目的。

如图2所示，作为本发明中图形界面系统包括展示界面、编辑组化界面、数据传输采集存储结构界面。其中，展示界面为编辑组化界面完成后的工作页面，包括组化完成的流程展示、数据展示、对应数据曲线展示。编辑组化界面是进行设备接入、流程搭建的界面。包含设备图形列表、流程编辑画布、参数配置列表。设备接入包含传感器或其他数据生产单元、执行机构。创建设备后，选择设备对应的输入输出单元和对应图形列表中的图标，在参数配置列表中填写对应参数，完成设备接入。数据传输采集存储结构界面，用于配置接入设备的数据采集周期，存储的数据结构类型等。还可以配置传输单元对应参数。

进一步地，控制器通过显示单元展示的图形界面系统进行人机交互并获取编辑指令，基于所述编辑指令查询存系统组件列表和参数配置列表，创建流程编辑画布。同时控制器响应于编辑指令在编辑画布上创建设备，并选择设备对应的输入输出单元和功能组件，在参数配置列表中填写对应参数，完成设备接入。设备接入后，控制器基于编辑指令依照实际工艺流程，将设备连接起来，并对执行机构配置不同的控制目标，以完成流程搭建。本发明中，流程搭建主要为了将接入的设备添加到流程编辑画布中，依照实际工艺流程，将设备连接起来，并对执行机构配置不同的控制目标。进一步地，控制目标包含上下限控制、PID控制、逻辑控制等常规控制方式。

更进一步地，如图3所示，本发明实施例中，整个系统包括免编程IDE、运行时、调度服务以及系统组件。

具体来说，免编程IDE的作用是生成控制流程，IDE初始化时先加载调度服务，加载组件列表和组件结构，通过拖曳组件，连接组件，配置组件参数，形成最终程序文件。

运行时的作用是加载并运行控制流程，运行时初始化时先加载调度服务，调度服务加载流程中引用的系统组件，运行时通过周期性调用系统组件代码获取流程内变量的变化，根据变量值的变化来控制执行满足条件的分支，并按该分支的定义完成数据获取、处理、输出。

调度服务具有两个方面的作用，其一是在免编程IDE中加载组件的结构包括属性和方法，用户可以通过配置属性，和调用方法来完成流程的构建。其二是运行时通过加载调度组件，调度组件加载流程中引用的组件结构，并实例化组件，最终通过组件进行数据获取、处理、输出。

系统组件分为七类，包括UI组件、功能组件、数据序列化组件、数据解析组件、设备组件、网络组件以及存储组件。具体地，UI组件用于定义最终控制流程显示的系统界面。功能组件可用于编写自定义的处理代码。数据序列化组件用于将数据按外部要求的格式进行处理，形成最终的输出数据。数据解析组件用于将外部输入数据解析成流程内可以处理的格式。设备组件用于定义设备模型，可以通过设备组件访问设备属性或者调用设备方法。网络组件用于按特定的通讯协议连接外部网络并调用或提供服务，依据tcp、udp、http、modbus tcp、modbus rtu、mqtt等协议，进行数据的输入和输出。存储组件用于对结构化和非结构化的数据进行存储，数据包括文本、结构化数据等形式，将其存储到关系型数据库如sqlite等数据库或本地文件系统中。

本发明中，图形界面系统使用javascript和node.js技术。图形界面系统发布流程，免编程IDE完成编辑后，将编辑的图形流程配置，保存为JSON格式文件，并发布到运行目录。图形界面系统通过编辑完成指令启动流程应用，加载流程的JSON配置文件，随后解析JSON配置文件获取流程数据及其所属节点配置数据，调用相应组件驱动，使整个流程就处于活动状态。当满足流程触发条件时开始运行流程，进行流程中配置的活动从而完成流程所定义的任务，所述流程中配置的活动包括数据获取、数据转换、数据存储、调用外部服务、通知以及记录日志。

具体来说，如图4所示为装置的工作流程：

首先基于前述方法实现设备接入，图5为数据接入流程图，先将硬件连接至对应的输入输出接口，并在图形界面中选择相应的设备图标，将图标拖曳连接到图形界面中输入输出接口上，并配置设备的相应参数，实现设备接入。

其次通过图形界面系统编辑流程，如图6所示为流程搭建流程，先选择接入的设备，再将设备拖曳到编辑界面的画布上，并按照实际工艺流程连接设备，然后配置执行机构的控制目标，实现流程搭建。

再次，运行相应的流程后进行通信接入配置，如图7所示，为通信建立流程，连接物理通信线路，随后进入通信数据采集存储配置界面，选择通信通道，并依据提示配置本地以及目标配置参数。

随后，进行数据采集配置再通过系统运行界面展示控制流程。在一个较佳的实施方式中，此时还可以运行通信流程，建立装置与云端或者外部设备的通信链路。

系统搭建的流程主要包括数据采集控制流程、自运维流程和温度保护流程。数据采集控制流程可以根据图4中展示的工作流程实现，下面对自运维流程和温度保护流程做进一步说明。

自运维需要通过装置记录的所有的操作日志以及事件日志针对事件类型以及事件级别，触发通知告警，并可以通过远程进行固件升级以及开关机，达到自运维的目标。事件日志中记载的事件类型及事件级别判断是否触发通知告警时，将事件内容与预存在异常事件列表中的异常事件内容进行对比，如果符合异常事件表中记载的异常事件内容则触发通知告警；对符合异常事件内容发出通知告警时，又所述时间内容提取事件级别，将事件级别与预存的事件级别列表中存储的级别内容进行对比，并提取相应的级别内容添加进通知告警内容中。

具体来说，日志内容，包括操作角色、时间、设置内容、事件内容。事件类型，包括异常事件、运维事件。异常事件，包括系统及设备断电、系统及设备高压、系统及设备低压、系统及设备连接断开、系统及设备通信异常。运维事件，包括系统及设备开关机、系统及设备重启、系统固件升级、物联网卡费用情况、系统所处环境检查(环境温度、湿度)、系统运行状态检查(CPU温度、内存占用率)。事件级别，包括常规事件、紧急事件、灾难事件。通知告警，可定义事件的级别触发告警类信息，告警类信息可同步给云端和系统显示。自运维流程可根据事件触发系统自动开关机、重启、固件更新，以及快速定位故障点，增加运维人员效率。自运维流程如图8所示。

作为本发明较佳的实施方式，上述免编程现场控制装置还可以包括：加热单元，包括伴热带和温度传感器，所述伴热带安装在触摸显示屏外周，所述温度传感器安装在触摸显示屏下方。相应的，所述控制器与所述温度传连接，用于获取触摸显示屏的温度，当触摸显示屏的温度到达低温下限条件后，控制伴热带升温，当触摸显示屏的温度到达温度上限条件后停止伴热带升温。

相应地，装置软件能够运行温度保护流程，即根据所述系统所处环境检查，系统可在低温下开启自动加热系统，维持系统正常温度运行，从而适应低温环境。温度保护流程如图9所示。

本发明通过图形化的设备组化，解决了接入效率低、灵活性不够等问题，在现场流程变化或改进时，无需专业人员重新对设备编程或者更换设备。同时，本发明公开的现场控制装置还具备自运维功能当系统出现故障时能够及时启动自运维流程进行响应，减少了专业人员进行现场排查，使装置能够明确给出故障原因及故障位置。最后，通过设计温度保护流程使装置能够在极低温度下(零下40℃以下)正常工作，降低了设备器件由于低温导致故障的概率。

本发明还公开了一种免编程现场控制方法，流程主要包括：硬件设备接入---编辑组化界面---创建流程编辑画布---系统设备接入---流程编辑---控制目标设定---保存并生成JSON文件---进入展示界面运行JSON文件，具体来说，包括以下步骤：

硬件设备接入步骤：将现场传感器、生产单元以及执行单元中的至少一种，根据实际工艺流程情况通过输入输出单元对应的连接至免编程现场控制器；

装置上电：通过供电单元对免编程现场控制器的各个功能单元进行供电；

编辑组化界面：控制器通过显示单元展示的图形界面系统进行人机交互，根据新建现场工艺流程，进入编辑组化界面。

创建流程编辑画布：在编辑组化界面内并获取编辑指令，基于所述编辑指令查询存系统组件列表和参数配置列表，创建流程编辑画布；

系统设备接入：根据硬件设备接入实际情况，控制器响应于编辑指令在编辑画布上创建设备，并选择设备对应的输入输出单元和功能组件，在参数配置列表中填写对应参数，完成设备接入；

流程编辑：控制器基于编辑指令依照实际工艺流程，将完成设备接入的设备连接起来，具体方式为，将设备图标拖曳至画布，根据实际流程可选择管道、装置、箭头等图标将设备连接到一起。

控制目标设定：根据实际工艺流程，对执行机构配置不同的控制目标，具体方式为，在流程编辑完成后，选择执行机构图标，选择相应控制方式及目标值、关联输入设备等，以完成流程搭建；

保存并生成JSON文件：完成全部流程搭建后，选择保存并生成JSON文件，该文件代表搭建完的流程。一个免编程现场控制器可保存多个JSON文件。

进入展示界面运行JSON文件：保存JSON文件后，进入展示界面，选择已经保存的JSON文件运行，展示界面将显示编辑完成的流程内容，流程内对应接入设备的实时数据。数据自动存入相应数据库或本地文件中。输入输出根据流程内容获取输入输出单元的各接口单元采集的状态数据和功能配置数据，实现控制目标。

对于本发明一种免编程现场控制方法实施例的而言，由于其与上面一种免编程现场控制装置实施例中的相对应，所以描述的比较简单，相关相似之处请参见上面一种免编程现场控制装置实施例中部分的说明即可，此处不再详述。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：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。

Claims (8)

1.一种免编程现场控制装置，其特征在于，包括：

显示单元，包括触摸显示屏以及驱动电路，用于展示图形界面以及进行现场组化操作；

输入输出单元，包括数字量输入单元、模拟量输入单元、数字量输出单元、模拟量输出单元，用于连接传感器、生产单元以及执行单元中的至少一种；

供电单元，包括外部供电转换单元与备用电池供电单元，所述外部供电转换单元对市电进行转化后，给其他功能单元供电，所述备用电池供电单元用于在外部电源缺失时，给其他功能单元供电；

控制单元，包括存储器和控制器，所述存储器存储应用程序，所述应用程序用于加载图形界面系统，所述图形界面系统通过图形化方式显示和编辑虚拟对象代表的传感器、生产单元或者执行单元的功能状态和连接状态；所述控制器与所述显示单元连接，用以通过显示单元进行人机交互，运行图形界面系统并基于控制目标通过不同的系统组件和线条连接搭建简易的控制逻辑；所述控制器与输入输出单元连接，用以获取输入输出单元的各接口单元进行状态采集和功能配置。

2.根据权利要求1所述的一种免编程现场控制装置，其特征在于，所述图形界面系统包括：进行设备接入和流程搭建的编辑组化界面、进行接入设备的数据采集参数配置的数据传输采集存储结构界面以及展示编辑组化结果的展示页面；

控制器通过显示单元展示的图形界面系统进行人机交互并获取编辑指令，基于所述编辑指令查询存系统组件列表和参数配置列表，创建流程编辑画布；

控制器响应于编辑指令在编辑画布上创建设备，并选择设备对应的输入输出单元和功能组件，在参数配置列表中填写对应参数，完成设备接入。

3.根据权利要求2所述的一种免编程现场控制装置，其特征在于，控制器通过显示单元进行人机交互，调用相应的图元功能组件并基于控制目标通过不同的图元功能组件和线条搭建简易的控制逻辑，还包括：

控制器基于编辑指令依照实际工艺流程，将设备连接起来，并对执行机构配置不同的控制目标，以完成流程搭建。

4.根据权利要求3所述的一种免编程现场控制装置，其特征在于，所述系统组件具体包括功能组件、数据序列化组件、数据解析组件、设备组件、网络组件以及存储组件；

图形界面系统发布流程并完成流程搭建后，将编辑的图形流程配置保存为JSON格式文件并发布至运行目录；

图形界面系统通过编辑完成指令启动流程应用，加载流程的JSON配置文件；

解析JSON配置文件获取流程数据及其所属节点配置数据，调用相应组件驱动，使整个流程就处于活动状态；

当满足流程触发条件时开始运行流程，进行流程中配置的活动从而完成流程所定义的任务，所述流程中配置的活动包括数据获取、数据转换、数据存储、调用外部服务、通知以及记录日志。

5.根据权利要求4所述的一种免编程现场控制装置，其特征在于，所述控制器根据日志内容获取操作日志和事件日志，根据事件日志中记载的事件类型及事件级别判断是否触发通知告警，触发通知告警时通过远程方式进行固件升级以及开关机控制，从而达到自运维的目标；

事件日志中记载的事件类型及事件级别判断是否触发通知告警时，将事件内容与预存在异常事件列表中的异常事件内容进行对比，如果符合异常事件表中记载的异常事件内容则触发通知告警；

对符合异常事件内容发出通知告警时，又所述时间内容提取事件级别，将事件级别与预存的事件级别列表中存储的级别内容进行对比，并提取相应的级别内容添加进通知告警内容中。

6.根据权利要求1所述的一种免编程现场控制装置，其特征在于，所述免编程现场控制装置还包括：

传输单元，包括串口单元、以太网单元、4G传输单元以及USB传输单元，用于实现不同接口、协议的数据传输，建立装置与外部系统的通信连接；

相应地，所述控制器与所述传输单元连接，一方面用于利用串口单元、以太网单元，通过modbus协议、OPC接口，作为主机访问其他外部工控设备，另一方面作为从机为外部工控设备提供相应的数据结果和设定控制目标。

7.根据权利要求1所述的一种免编程现场控制装置，其特征在于，所述免编程现场控制装置还包括：

加热单元，包括伴热带和温度传感器，所述伴热带安装在触摸显示屏外周，所述温度传感器安装在触摸显示屏下方；

相应的，所述控制器与所述温度传连接，用于获取触摸显示屏的温度，当触摸显示屏的温度到达低温下限条件后，控制伴热带升温，当触摸显示屏的温度到达温度上限条件后停止伴热带升温。

8.一种免编程现场控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

硬件设备接入：将现场传感器、生产单元以及执行单元中的至少一种，根据实际工艺流程情况通过输入输出单元对应的连接至免编程现场控制器；

装置上电：通过供电单元对免编程现场控制器的各个功能单元进行供电；

编辑组化界面：控制器通过显示单元展示的图形界面系统进行人机交互，根据新建现场工艺流程，进入编辑组化界面；

创建流程编辑画布：在编辑组化界面内并获取编辑指令，基于所述编辑指令查询存系统组件列表和参数配置列表，创建流程编辑画布；

系统设备接入：根据硬件设备接入实际情况，控制器响应于编辑指令在编辑画布上创建设备，并选择设备对应的输入输出单元和功能组件，在参数配置列表中填写对应参数，完成设备接入；

流程编辑：控制器基于编辑指令依照实际工艺流程，将完成设备接入的设备连接起来；

控制目标设定：根据实际工艺流程，对执行机构配置不同的控制目标，具体方式为，在流程编辑完成后，选择执行机构图标，选择相应控制方式及目标值、关联输入设备等，以完成流程搭建；

保存并生成JSON文件：完成全部流程搭建后，选择保存并生成JSON文件，该文件代表搭建完的流程；

进入展示界面运行JSON文件：保存JSON文件后，进入展示界面，选择已经保存的JSON文件运行，展示界面将显示编辑完成的流程内容，流程内对应接入设备的实时数据。

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