一种刀盘驱动数据处理方法、装置及介质

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种刀盘驱动数据处理方法、装置及介质。

背景技术

工程机械领域的控制系统主要以可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)为主要控制器，传统的PLC因其工作可靠、编程简单方便的特点而能够为工业自动化应用提供安全、可靠、完善的解决方案而长期被应用于工业自动化控制领域。

目前，掘进机刀盘驱动所用控制器多以PLC为主，对于智能化所需的实时大批量数据处理等方面的能力尚不具备或难以满足需求。目前对于实时大批量数据以采用以太网或串口建立上位机与下位PLC之间的通信为主，这样会导致PLC的资源被占用，增大了PLC的负载率，降低了数据处理的速度。

因此，如何提高数据传输的速度，提高PLC对数据处理的能力，降低其负载率是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种刀盘驱动数据处理方法，用以提高数据传输的速度，提高PLC对数据处理的能力，降低其负载率。本申请的目的是还提供一种刀盘驱动数据处理装置及介质。

为解决上述技术问题，本申请提供一种刀盘驱动数据处理方法，包括：

通过虚拟化技术将终端的硬件资源进行划分得到第一运算资源和第二运算资源；其中，所述第一运算资源用于实现PLC的功能；

通过所述第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据；

通过所述第二运算资源对所述刀盘驱动数据进行数据处理；

将处理后的所述刀盘驱动数据发送至上位机。

优选的，还包括：

通过所述第二运算资源实现高级语言编程对所述刀盘驱动数据进行数据处理。

优选的，还包括：

通过所述第二运算资源接收由所述上位机通过TCP Socket通信方式发送的控制信号；

通过所述第一运算资源将所述控制信号发送至刀盘变频器。

优选的，所述将所述控制信号发送至刀盘变频器前，还包括：

通过所述第二运算资源判断所述控制信号是否符合预设要求；

如果是，则进入所述将所述控制信号发送至刀盘变频器的步骤；

其中，预设要求具体为符合所述终端的内部协议且控制逻辑正确。

优选的，所述将处理后的所述刀盘驱动数据发送至上位机具体为：

通过所述TCP Socket通信方式将处理后的所述刀盘驱动数据发送至所述上位机。

优选的，所述通过所述第二运算资源对所述刀盘驱动数据进行数据处理前，还包括：

将所述刀盘驱动数据进行打包处理得到数据包；

根据所述终端的内部协议编写的程序，将所述数据包发送至所述第二运算资源。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种刀盘驱动数据处理装置，包括：

划分模块，用于通过虚拟化技术将终端的硬件资源进行划分得到第一运算资源和第二运算资源；其中，所述第一运算资源用于实现PLC的功能；

获取模块，用于通过所述第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据；

第一处理模块，用于通过所述第二运算资源对所述刀盘驱动数据进行数据处理；

第一发送模块，用于将处理后的所述刀盘驱动数据发送至上位机。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种刀盘驱动数据处理装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述的刀盘驱动数据处理方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的刀盘驱动数据处理方法的步骤。

本申请所提供的刀盘驱动数据处理方法，首先将终端的硬件资源通过虚拟化技术划分为第一运算资源和第二运算资源，其中第一运算资源用于实现PLC的功能，通过第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据，并通过第二运算资源对刀盘驱动数据进行数据处理，将处理后的数据发送至上位机。由于终端的处理能力远远大于PLC，且将划分后的第一运算资源用于实现PLC的功能，因此本申请提供的方法既保证了能够实现PLC的功能，又能够通过处理能力高于PLC的终端对待处理的刀盘驱动数据进行处理，故提高了数据传输速度和处理能力，降低了PLC的负载率。

此外，本申请提供的一种刀盘驱动数据处理装置及介质，与上述刀盘驱动数据处理方法对应，效果同上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的一种刀盘驱动数据处理方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种刀盘驱动数据处理装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种刀盘驱动数据处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种刀盘驱动数据处理方法，用以提高数据处理的速度，提高数据分析处理的能力。本申请的核心是还提供一种刀盘驱动数据处理装置及介质。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种刀盘驱动数据处理方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

S10：通过虚拟化技术将终端的硬件资源进行划分得到第一运算资源和第二运算资源。

其中，第一运算资源用于实现PLC的功能。

本申请实施例中，终端不做具体要求，但是为了保证终端的处理能力远大于现有技术中的PLC，同时保证终端方便使用，在具体实施中，终端可以为个人计算机(PersonalComputer，PC)。

可以理解的是，在终端为PC的情况下，可通过虚拟化技术将PC的硬件资源划分为第一运算资源和第二运算资源，其中第一运算资源是实现PLC功能的运行环境，第二运算资源是与PC操作系统对应的环境，例如当PC的操作系统是Windows时，第二运算资源即是Windows环境。

S11：通过第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据。

需要说明的是，待处理的刀盘驱动数据与第一运算资源实现的PLC的功能相关。

S12：通过第二运算资源对刀盘驱动数据进行数据处理。

为了进一步提高对待处理的刀盘驱动数据进行分析处理的能力，从而增加本申请提供的方法的功能，作为优选的实施例，还包括：

通过第二运算资源实现计算机编程语言对待处理的刀盘驱动数据进行数据处理。

可以理解的是，由于第二运算资源是由终端的硬件资源进行划分得到的，因此相较于传统的PLC，第二运算资源还能够利用Window开放性的特点通过如C#、C++、MATLAB、VB等计算机编程语言编写算法对待处理的刀盘驱动数据进行分析处理，在实现开关量控制、模拟量的控制、数字运算、数值处理、网络通信、比例-积分-微分(Proportion IntegrationDifferentiation，PID)调节(上述PLC功能)外，还能够进行高级语言的编程和高级算法的实现，从而实现对被控对象稳定控制的同时，实现对实时大批量现场数据的快速地分析和处理。

S13：将处理后的刀盘驱动数据发送至上位机。

其中，将处理后的刀盘驱动数据发送至上位机的发送方式不做具体限制。

为了降低通信负载率，同时加快通信传输速度，增加数据采集时间的密度，作为优选的实施例，S13具体为：通过传输控制协议-套接字(TCP Socket)通信方式将处理后的刀盘驱动数据发送至上位机。

为了使本技术领域的人员更好地理解TCP Socket的通信流程，将对TCP Socket的编程步骤进行详细说明。

对于第二运算资源：创建服务端套接字Socket，设置服务端套接字Socket的属性，通过函数bind将终端的互联网协议(Internet Protocol，IP)地址、端口等信息绑定至服务端套接字Socket上，通过函数listen开启监听，通过函数accept接收上位机的连接请求，并通过函数accept返回上位机的建立通信通道后，通过函数send发送处理后的刀盘驱动数据。

对于上位机：创建客户端套接字Socket，设置客户端套接字Socket的属性，设置对应连接的终端的IP地址和端口等信息，连接至上述服务端后，通过recv函数接收由第二运行资源发送的处理后的刀盘驱动数据。

本申请实施例所提供的刀盘驱动数据处理方法，首先将终端的硬件资源通过虚拟化技术划分为第一运算资源和第二运算资源，其中第一运算资源用于实现PLC的功能，通过第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据，并通过第二运算资源对刀盘驱动数据进行数据处理，将处理后的数据发送至上位机。由于终端的处理能力远远大于PLC，且将划分后的第一运算资源用于实现PLC的功能，因此本申请提供的方法既保证了能够实现PLC的功能，又能够通过处理能力高于PLC的终端对待处理的刀盘驱动数据进行处理，故提高了数据传输速度和处理能力，降低了PLC的负载率。

在上述实施例的基础上，还包括：

通过第二运算资源接收由上位机通过TCP Socket通信方式发送的控制信号。

通过第一运算资源将控制信号发送至刀盘变频器。

可以理解的是，当上位机和第二运算资源通过TCP Socket通信方式连接成功后，对于上位机：通过函数send向第二运算资源发送控制信号；对于第二运行资源：通过函数recv接收控制信号后，将控制信号发送至第一运算资源，以便于第一运算资源将控制信号发送至刀盘变频器。

为了减少控制指令的错误发送而导致的错误操作的问题，作为优选的实施例，在将控制信号发送至刀盘变频器前，还包括：

通过第二运算资源判断控制信号是否符合预设要求，如果是，则进入将控制信号发送至刀盘变频器的步骤。

需要说明的是，预设要求具体为符合终端的内部协议且控制逻辑正确。

本申请实施例所提供的刀盘驱动数据处理方法，刀盘驱动数据由第一运算资源获取，数据的处理和发送发生在第二运算资源，因此相较于现有技术，能有效的降低PLC的负载率，提升了PLC对数据的处理能力，有效地改善刀盘驱动数据的传输速率，提高数据交互实时性。

在上述实施例的基础上，在S12前，还包括：

将刀盘驱动数据进行打包处理得到数据包后，根据终端的内部协议编写程序，并通过该程序将数据包发送至第二运算资源。

可以理解的是，根据终端的内部协议编写的自定义程序在第一运算资源中被调用，在第二运算资源中运行。

为了使本技术领域的人员更好地理解利用终端的内部协议编写自定义的程序的方法，将对自定义程序的编程步骤进行详细说明。

根据终端的内部协议在编程软件中创建用户的自定义项目，编写用户自定义程序，其中包括了第二运算环境中的服务端程序、数据分析与处理程序、服务接口程序等，并生成动态链接库(Dynamic Link Library，DLL)文件和源文件后，将源文件生成功能块(Function Block，FB)以供第一运算资源通过运行FB块进行使用，其中当要装载程序时，则执行装载FB块；当要卸载该程序时，则执行卸载FB块。

进一步的，第二运算资源还能够利用Window开放性的特点通过如C#、C++、MATLAB、VB等计算机编程语言编写算法对待处理的刀盘驱动数据进行分析处理，在实现开关量控制、模拟量的控制、数字运算、数值处理、网络通信、比例-积分-微分(ProportionIntegration Differentiation，PID)调节(上述PLC功能)外，还能够进行高级语言的编程和高级算法的实现，从而实现对被控对象稳定控制的同时，实现对实时大批量现场数据的快速地分析和处理。

本申请实施例所提供的刀盘驱动数据处理方法，由于根据终端的内部协议编写程序，并通过该程序在第一运算资源和第二运算资源间传送数据，因此第二运算资源无需等待第一预算资源发送数据包，直接可以在第一运算资源中获取打包后的刀盘驱动数据，减少了数据包在第一运算资源和第二运算资源之间的通信时间，进一步提高了数据处理的速度。

在上述实施例中，对于刀盘驱动数据处理方法进行了详细描述，本申请还提供刀盘驱动数据处理装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。

图2为本申请实施例提供的一种刀盘驱动数据处理装置的结构示意图。如图2所示，基于功能模块的角度，该装置包括：

划分模块10，用于通过虚拟化技术将终端的硬件资源进行划分得到第一运算资源和第二运算资源。其中，第一运算资源用于实现PLC的功能。

获取模块11，用于通过第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据。

第一处理模块12，用于通过第二运算资源对刀盘驱动数据进行数据处理得。

第一发送模块13，用于将处理后的刀盘驱动数据发送至上位机。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

作为优选的实施例，还包括：

第二处理模块，用于通过第二运算资源实现计算机编程语言对刀盘驱动数据进行数据处理。

还包括：

接收模块，用于通过第二运算资源接收由上位机通过TCP Socket通信方式发送的控制信号。

第二发送模块，用于通过第一运算资源将控制信号发送至刀盘变频器。

还包括：

判断模块，用于通过第二运算资源判断控制信号是否符合预设要求。其中，预设要求具体为符合终端的内部协议且控制逻辑正确。

第三发送模块，用于如果是，则进入将控制信号发送至刀盘变频器的步骤。

还包括：

第四发送模块，用于通过TCP Socket通信方式将处理后的刀盘驱动数据发送至上位机。

还包括：

打包处理模块，用于将刀盘驱动数据进行打包处理得到数据包。

第五发送模块，用于根据所述终端的内部协议编写的程序，将数据包发送至第二运算资源。

本申请实施例所提供的刀盘驱动数据处理装置，首先将终端的硬件资源通过虚拟化技术划分为第一运算资源和第二运算资源，其中第一运算资源用于实现PLC的功能，通过第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据，并通过第二运算资源对刀盘驱动数据进行数据处理，将处理后的数据发送至上位机。由于终端的处理能力远远大于PLC的处理能力，且将划分后的第一运算资源用于实现PLC的功能，因此本申请提供的方法既保证了能够实现PLC的功能，又能够通过处理能力高于PLC的终端对待处理的刀盘驱动数据进行处理，故提高了数据传输速度和处理能力，降低了PLC的负载率。

图3为本申请实施例提供的另一种刀盘驱动数据处理装置的结构示意图。如图3所示，基于硬件结构的角度，该装置包括：

存储器20，用于存储计算机程序；

处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中刀盘驱动数据处理方法的步骤。

其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的刀盘驱动数据处理方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于刀盘驱动数据处理方法中涉及的数据等。

在一些实施例中，刀盘驱动数据处理装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对刀盘驱动数据处理装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的刀盘驱动数据处理装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：首先将终端的硬件资源通过虚拟化技术划分为第一运算资源和第二运算资源，其中第一运算资源用于实现PLC的功能，通过第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据，并通过第二运算资源对刀盘驱动数据进行数据处理，将处理后的数据发送至上位机。由于终端的处理能力远远大于PLC，且将划分后的第一运算资源用于实现PLC的功能，因此本申请提供的方法既保证了能够实现PLC的功能，又能够通过处理能力高于PLC的终端对待处理的刀盘驱动数据进行处理，故提高了数据传输速度和处理能力，降低了PLC的负载率。

最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法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，本申请实施例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，执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质，该介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，能够实现如下方法：首先将终端的硬件资源通过虚拟化技术划分为第一运算资源和第二运算资源，其中第一运算资源用于实现PLC的功能，通过第一运算资源获取待处理的刀盘驱动数据，并通过第二运算资源对刀盘驱动数据进行数据处理，将处理后的数据发送至上位机。由于终端的处理能力远远大于PLC，且将划分后的第一运算资源用于实现PLC的功能，因此本申请提供的方法既保证了能够实现PLC的功能，又能够通过处理能力高于PLC的终端对待处理的刀盘驱动数据进行处理，故提高了数据传输速度和处理能力，降低了PLC的负载率。

以上对本申请所提供的一种刀盘驱动数据处理方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。