CN116125931A - 一种基于rpc的工业流程控制系统及方法 - Google Patents

一种基于rpc的工业流程控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于RPC的工业流程控制系统及方法，包括以下步骤：1）在安全中心中注册对应每个流程的资源标识；2）在工序管理模块中配置产品工序；3）通过安全中心获取服务列表；4）为产品工序添加对应流程；5）配置流程之间的相互连接关系；6）根据每个流程的资源标识发送需求请求，并返回该流程的所有预设的输入条件及输出结果；7）匹配流程间的输入条件及输出结果；对于每次生产线新加入流程，可通过该方法重新配置产品工序来匹配对应产品，通过对前后流程的输入输出配置，不需要再进行额外的定制化开发以及人工测试处理；在智慧工厂系统中能动态的去配置各个环节的流程，面对岛式生产、柔性制造等场景有非常好的应用价值。

Description

一种基于RPC的工业流程控制系统及方法
技术领域
本发明涉及工业流程配置控制的技术领域，具体涉及一种基于RPC的工业流程控制系统及方法。
背景技术
当前工厂中的生产线大部分是依赖PLC进行控制，工艺和工序通过初始静态配置，并将工艺和工序固化并与设备和工位绑定，多个PLC以及多阶段的产线数据相互传导实现互通。在工厂进行自动化改造时往往分阶段进行，涉及多个PLC相互协作，之间的数据互通严重依赖上层系统定制化修改或者人工介入处理，当动态增加流程时对于整体产线的管理不够智能。这主要体现在：
1）一方面在传统工厂生产系统中，这种对工序工艺的静态配置会导致生产不够柔性；
2）另一方面在工厂逐步进行自动化替代的过程中，各阶段的PLC相互联通存在数据壁垒；
因此，亟需提供一种工业流程控制系统及方法以解决上述现有技术中存在的缺陷与不足。
发明内容
为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种基于RPC的工业流程控制系统及方法。
本发明提供的具体方案为：
一种基于RPC的工业流程控制系统，其特征在于：所述系统包括：
安全中心，所述安全中心与流程连接以在安全中心中注册对应每个流程的资源标识；所述安全中心内部设置有服务列表，注册完成的流程存储于服务列表中；
工序管理模块，所述工序管理模块包括工序配置单元、流程配置单元、及输入输出配置单元，流程配置单元分别与工序配置单元及输入输出配置单元连接；
所述工序配置单元中设置有若干个可供配置的产品工序；
所述流程配置单元与安全中心连接，以从服务列表中为产品工序添加对应流程；通过所述流程配置单元能够对流程本身及流程间连接关系进行配置；
所述输入输出配置单元向每个流程发送需求请求，每个流程返回对应该流程的所有可能的输入条件及输出结果，输入输出配置单元再匹配流程间的输入输出关系。
进一步地，本发明还提供一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在安全中心中注册对应每个流程的资源标识；
2）在工序管理模块中配置产品工序；
3）通过安全中心获取服务列表；
4）为产品工序添加对应流程；
5）配置流程之间的相互连接关系；
6）根据每个流程的资源标识发送需求请求，并返回该流程的所有可能的输入条件及输出结果；
7）匹配流程间的输入条件及输出结果。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤1）中，在安全中心中以URL形式注册对应每个流程的资源标识。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤2）中，在工序管理模块中配置产品工序时，能够按需对产品工序进行调节。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤3）中，通过安全中心获取的服务列表中，可供添加的每一流程均在安全中心中注册过对应的资源标识。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤4）中，为产品工序添加对应流程时，能够按需调整流程。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤5）中，配置流程之间的相互连接关系时，能够按需配置流程间的相互连接关系。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤6）中，所述流程配置单元根据每个流程的资源标识向每个流程发送需求请求，每个流程将与该流程的所有可能的输入条件及输出结果发送至所述流程配置单元中。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤6）中，该流程的所有可能的输入条件至少包括有输入接口地址、输入接口参数、及输入接口参数类型；该流程的所有可能的输出结果至少包括有数据类型及数据描述。
作为本发明的进一步优选实施方式，所述步骤7）中，匹配的流程间的输入条件和输出结果分别对应为该流程的所有可能的输入条件及输出结果中的至少一种。
相较于现有技术，本发明能够实现的技术效果包括：
1）本发明提供一种基于RPC的工业流程控制系统及方法，对于工厂车间以及产线中的流程可以动态的进行自动化控制，新加入的流程，可通过该方法重新配置于产品工序中来匹配对应产品，通过对前后流程的输入输出配置，来实现整体产线的自动化生产，不需要再进行额外的定制化开发以及修改。
2）本发明提供一种基于RPC的工业流程控制系统及方法，在智慧工厂系统中能动态的去配置各个环节的流程，不再依赖初始进行配置，每次新增或修改生产流程时，只需要在系统中进行流程配置修改即可，面对岛式生产、柔性制造等场景有非常好的应用价值。
附图说明
图1所示为本发明一种基于RPC的工业流程控制系统的结构示意图。
图2所示为本发明一种基于RPC的工业流程控制方法的步骤流程图。
图3所示为本发明安全中心的结构示意图。
图4所示为本发明安全中心内部服务列表的结构示意图。
图5所示为本发明工序管理模块的结构示意图。
图6所示为本发明配置与工序对应的流程之间的相互连接关系的界面示意图。
图7所示为本发明配置流程的所有预设的输入条件及输出结果的界面示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
RPC的全称是Remote Procedure Call，就是远程过程调用，其更多是相对于LPC，即本地过程调用来说的。例如，如果我们定义一个函数，如果输入为“Hello World”，输出为“OK”，那么这个函数是本地调用。如果一个远程服务收到“Hello World”的输入，可以给我们返回一个“OK”的输出，那么这是一个远程调用。通过约定好远程调用的函数名，在用户接口就可以通过输入及远程调用函数名后，获得对应的输出。RPC就是从客户端上通过参数传递的方式调用另一服务器上的一个服务并得到返回的结果。
基于此，本发明附图1提供了第一实施例，其具体方案为：
一种基于RPC的工业流程控制系统，所述系统包括：
安全中心，所述安全中心与流程连接以在安全中心中注册对应每个流程的资源标识；后续输入输出单元可通过每个流程的资源标识向流程发送需求请求，以向输入输出单元返回发送对应该流程的所有预设的输入条件及输出结果。所述安全中心内部设置有服务列表，注册完成的流程存储于服务列表中，如图1所示；
工序管理模块，所述工序管理模块包括工序配置单元、流程配置单元、及输入输出配置单元，流程配置单元分别与工序配置单元及输入输出配置单元连接；
所述工序配置单元中设置有若干个可供配置的产品工序；
所述流程配置单元与安全中心连接，以从服务列表中为产品工序添加对应流程；通过所述流程配置单元能够对流程本身及流程间连接关系进行配置；如图1所示，每个产品工序根据实际需求可以对应有1个或多个流程，通过所述流程配置单元能够对流程本身进行增减操作从而确定对应每个工序的流程数量，同时如图1所示，通过流程配置单元能够配置流程1经过流程2与流程3相连，也能够通过流程配置单元配置流程1直接与流程3相连，从而通过流程配置单元对流程间连接关系进行配置；
所述输入输出配置单元向每个流程发送需求请求，每个流程返回对应该流程的所有预设的输入条件及输出结果，输入输出配置单元再匹配流程间的输入输出关系。
工序管理模块与工厂车间以及产线中的流程可选择性地连接，具体使用时：
当需要提前测试时，先断开工序管理模块与工厂车间以及产线中的流程之间的连接，当测试结果符合要求时，再重新连接工序管理模块与工厂车间以及产线中的流程之间的连接，以对工厂车间以及产线中的流程实现动态的自动化控制。
此外，本发明附图2-7提供了第二实施例，其具体方案为：
如图2所示为一种基于RPC的工业流程控制方法，包括以下步骤：
1）在安全中心中注册对应每个流程的资源标识；在本实施例中，在安全中心中以URL形式注册对应每个流程的资源标识，每个流程对应的以URL形式注册的资源标识也作为后续输入输出配置单元向每个流程发送需求请求的依据。
在本实施例中，如图3所示，安全中心中至少包括有App服务、布局管理、操作授权码和配置授权码四个模块；其中，App服务模块内部设置有包含多个注册完成的流程的服务列表，注册完成的流程可以例如图4中的服务列表列出的仓库管理服务，App服务模块中也可以包含其他流程，例如AGV流程、物料搬运流程、机械手臂流程等；布局管理模块用来配置整体工厂车间的各工位以及仓库的位置布局等；为提高使用安全性及保密性，为拥有使用权限的用户还设置有授权码，并通过操作授权码模块对授权码提供例如修改等操作，通过配置授权码向用户配置并发放授权码。
2）在工序管理模块中配置产品工序；作为本实施例的优选，配置产品工序时，能够按需对产品工序进行包括增加、删减、排序及自定义配置等在内的调节，均通过与图5中对应的工序的操作键来完成，例如可以通过在顶部添加新工序，通过点击工序右侧的减号实现流程的删减，在工序框内还可以配置同一种工序下的两种不同的实现方式或生产途径，例如图5所示热加工工序可以采用胶条热加工或胶圈热加工方式来实现，本实施例中配置的产品工序包括热加工工序、硫化工序（已左滑未图示）和打磨工序。
3）通过安全中心获取服务列表；在本实施例中，通过安全中心获取的服务列表中，可供添加的每一流程均在安全中心中注册过对应的资源标识。在本实施例中，服务列表中可以包含有若干流程，如图4所示示例标识出其中的仓库管理服务，本领域技术人员知晓，其也可以包含其他仓库服务项目，例如AGV流程、物料搬运流程、机械手臂流程等。
4）为产品工序添加对应流程；作为本实施例的优选，在获取的服务列表中，能够按需调整流程，此处的调整包括增加流程、删减流程、以及对流程的排序等。
5）配置流程之间的相互连接关系；
在获取的列表中，也能够按需配置流程间的相互连接关系，如图6所示，胶条热加工流程后，可以根据需要选择流程AGV送料或物料更新，点击图6中流程之间的连接图标即可以完成流程间的相互连接关系的配置。
6）根据每个流程的资源标识发送需求请求，并返回该流程的所有预设的输入条件及输出结果；在本实施例中，由输入输出配置单元向每个流程发送需求请求，每个流程返回对应该流程的所有预设的输入条件及输出结果，输入输出配置单元再匹配流程间的输入输出关系。
该流程的所有预设的输入条件至少包括有输入接口地址、输入接口参数、及输入接口参数类型。以便于通过相关接口模拟实现对应参数的输入。即如图7所示的执行条件配置和执行参数配置。在本实施例中，该流程的所有预设的输出结果至少包括有数据类型及数据描述，从而在确定的模拟输入条件下按需选择输出类型及获得模拟输出结果。
7）匹配流程间的输入条件及输出结果。在本实施例中，匹配的流程间的输入条件和输出结果分别对应为该流程的所有预设的输入条件及输出结果中的至少一种。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于RPC的工业流程控制系统，其特征在于：所述系统包括：
安全中心，所述安全中心与流程连接以在安全中心中注册对应每个流程的资源标识；所述安全中心内部设置有服务列表，注册完成的流程存储于服务列表中；
工序管理模块，所述工序管理模块包括工序配置单元、流程配置单元、及输入输出配置单元，流程配置单元分别与工序配置单元及输入输出配置单元连接；
所述工序配置单元中设置有若干个可供配置的产品工序；
所述流程配置单元与安全中心连接，以从服务列表中为产品工序添加对应流程；通过所述流程配置单元能够对流程本身及流程间连接关系进行配置；
所述输入输出配置单元向每个流程发送需求请求，每个流程返回对应该流程的所有预设的输入条件及输出结果，输入输出配置单元再匹配流程间的输入输出关系。
2.一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在安全中心中注册对应每个流程的资源标识；
2）在工序管理模块中配置产品工序；
3）通过安全中心获取服务列表；
4）为产品工序添加对应流程；
5）配置流程之间的相互连接关系；
6）根据每个流程的资源标识发送需求请求，并返回该流程的所有预设的输入条件及输出结果；
7）匹配流程间的输入条件及输出结果。
3.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤1）中，在安全中心中以URL形式注册对应每个流程的资源标识。
4.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤2）中，在工序管理模块中配置产品工序时，能够按需对产品工序进行调节。
5.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤3）中，通过安全中心获取的服务列表中，可供添加的每一流程均在安全中心中注册过对应的资源标识。
6.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤4）中，为产品工序添加对应流程时，能够按需调整流程。
7.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤5）中，配置流程之间的相互连接关系时，能够按需配置流程间的相互连接关系。
8.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤6）中，所述流程配置单元根据每个流程的资源标识向每个流程发送需求请求，每个流程将与该流程的所有预设的输入条件及输出结果发送至所述流程配置单元中。
9.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤6）中，该流程的所有预设的输入条件至少包括有输入接口地址、输入接口参数、及输入接口参数类型；该流程的所有预设的输出结果至少包括有数据类型及数据描述。
10.根据权利要求2所述的一种基于RPC的工业流程控制方法，其特征在于：所述步骤7）中，匹配的流程间的输入条件和输出结果分别对应为该流程的所有预设的输入条件及输出结果中的至少一种。
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