基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置及方法

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置及方法。

背景技术

目前，市场上越来越多的工业设备支持指令控制。在系统装备集成工程中，往往涉及到多种不同通信接口的设备组合化应用的场景，操作人员在执行某种特定功能时，往往需要按照操作规程，在确保各个设备状态全部正常的情况下，按时、按流程操作不同的设备。为此，系统集成商不得不研发专用的操控设备，来集中管控多种不同类型的设备。然而这种操控设备的研发周期长、复用性低，不具备模块化、组合化集成能力。申请号为201711439304.8的中国专利提供了一种适用于多设备的时序控制方法，该方法主要侧重于不同设备的定时控制、开关机控制，上位机与时序控制单元以网络方式收发数据，外部设备以串口方式接入控制系统，并且控制指令需要通过上位机应用软件发出，控制对象局限于串口控制模式，应用场景单一。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置及方法。

为了解决上述技术问题，第一方面，公开了一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置，包括操控端以及控制端；

所述操控端，用于与操作人员进行人机交互，对操作人员的操作指令和指令完成标识进行编码，并将编码后的报文通过工业控制总线发送至控制端；

所述控制端，用于接收操控端发送的报文，并进行解码，获得操作指令与指令完成标识，并进行存储；能够与多种支持指令控制的设备进行控制指令交互和状态信息交互。

进一步地，所述操控端包括显控模块、第一编解码模块和第一总线通信模块；

所述显控模块，用于对操作人员的按压操作进行响应，并将响应信号输出给第一编解码模块；

所述第一编解码模块，用于接收所述显控模块的响应信号，并对响应信号进行编码，将编码后的报文通过所述第一总线通信模块发送至控制端；接收处理所述第一总线通信模块传输的指令完成标识信息，并发送至所述显控模块进行显示；

所述第一总线通信模块采用CAN通信接口与所述控制端进行通信。

进一步地，所述显控模块包括OLED按键阵列；

所述OLED按键阵列包含有多个独立的OLED按键，每个OLED按键均能够独立进行按压操作并发出按压信号，同时独立显示指令标识信息和指令完成标识信息；

所述OLED按键阵列能够记录任意组合的OLED按键的按压操作时序，并时序产生按压信号；

所述第一编解码模块能够对单个或者多个组合的OLED的按压操作时序连同操作指令一起进行编码，并将编码后的报文通过所述第一总线通信模块发送至控制端。

进一步地，所述装置还包括上位机，所述上位机通过CAN总线与第一总线通信模块连接，用于向第一总线通信模块发送包含指令标识信息的配置报文；

第一总线通信模块将所述包含指令标识信息的配置报文发送至第一编解码模块，第一编解码模块能够处理所述包含指令标识信息的配置报文，获得配置信息，并将所述配置信息发送至显控模块；

所述显控模块能够完成显示和指令的配置更新。

进一步地，所述控制端包括设备接口模块、第二编解码模块和第二总线通信模块；

所述第二总线通信模块，用于接收操控端编码传输后的报文，并发送至第二编解码模块；

所述第二编解码模块，用于对报文进行解码，并将解码后的操作指令进行分析，判断报文类型为配置报文还是工作报文；所述第二编解码模块具备配置报文内容存储的功能，在解析配置报文后按照操作指令的类型、时序、指令完成标识信息进行存储；

所述第二编解码模块具备工作报文分析处理能力，能够根据工作报文中操作指令类型匹配相应设备接口，根据时序要求通过所述设备接口模块向不同受控设备接口传递操作指令。

所述设备接口模块支持多种异构网络通信控制接口，包括RS232，RS422，RS485，CAN接口以及以太网接口。

进一步地，所述设备接口模块能够采集受控设备的指令执行状态信息，并转发给第二编解码模块；

所述第二编解码模块能够将受控设备指令执行状态信息通过第二总线通信模块报送给操控端；

所述第二总线通信模块采用CAN通信接口与所述第一总线通信模块进行通信。

第二方面，公开了一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控方法，使用所述的基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置，所述装置工作于配置模式，当工作于配置模式时包括以下步骤：

显控模块对操作人员的单个或者多个按键操作进行响应，获得第一响应信号，并将第一响应信号发送至第一编解码模块；

第一编解码模块对第一响应信号和指令完成标识信息进行配置状态编码，获得配置状态编码信息；通过第一总线通信模块将所述配置状态编码信息发送至控制端；

第二总线通信模块接收所述配置状态编码信息，并发送至第二编解码模块；

第二编解码模块解码所述配置状态编码信息，并进行本地存储或无效指令删除。

进一步地，当工作于配置状态时还包括以下步骤：

上位机通过CAN总线向第一总线通信模块发送包含指令标识信息的配置报文；

第一总线通信模块将所述包含指令标识信息的配置报文发送至第一编解码模块，第一编解码模块处理所述包含指令标识信息的配置报文，获得配置信息，并将所述配置信息发送至显控模块；

显控模块完成显示和指令的配置更新。

进一步地，所述装置还工作于工作模式，当工作于工作模式时包括以下步骤：

显控模块对操作人员的按键操作进行响应，获得第二响应信号，并将第二响应信号发送至第一编解码模块；所述操作人员能够在操控端上通过按键触发已经在配置模式下设定完成的设备时序动作逻辑指令代码；

第一编解码模块对第二响应信号进行工作状态编码，获得工作状态编码信息；通过第一总线通信模块将所述工作状态编码信息发送至控制端；

第二总线通信模块接收所述工作状态编码信息，并发送至第二编解码模块；

第二编解码模块解码所述工作状态编码信息，并在本地存储中根据时序动作逻辑指令代码获取指令，将所述指令发送至设备接口模块；

设备接口模块将所述指令发送至受控设备，控制受控设备进行对应指令操作。

进一步地，当工作于工作模式时还包括以下步骤：

设备接口模块接收受控设备实时反馈的工作状态及到位状态，并将所述状态发送至第二编解码模块；

第二编解码模块对所述状态进行处理，获得状态报文，并将所述状态报文发送至第二总线通信模块；

第二总线通信模块将所述状态报文发送至操控端；

第一总线通信模块接收所述状态报文，并发送至第一编解码模块；

第一编解码模块对所述状态报文进行处理，获得时序动作设备的逻辑执行情况，并将所述时序动作设备的逻辑执行情况发送至显控模块进行显示。

有益效果：

本申请提供的装置及方法解决了现有工业控制领域系统集成工程中不同通信接口设备综合操控、时序管理困难的问题，该装置具备本地和上位机两种编程方式，能够灵活地定制、存储时序控制逻辑，从而快速、低成本的实现自定义时序联动控制多种设备。

通过该装置可以对时序运动设备的状态进行监测，在时序联动控制多种设备的过程中，前一步骤设备动作到位后自动进行下一步骤的设备动作，减少人为干预和分步层层核查的工作，自动时序的完成所设定工作。同时操控端的总线通信模块配置有与上位机通信的接口，可以便捷导入外部编辑完成的时序指令列表。

本申请采用了总线化的设计思想，简化了连接关系，提高了通信的稳定性。

本申请进行了操控端和控制端之间的控制信息和状态信息编解码，提高了数据信息的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例部分提供的一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置的结构示意图。

其中，1-操控端，2-控制端，3-显控模块，4-设备接口模块，5-第一编解码模块，6-第二编解码模块，7-第一总线通信模块，8-第二总线通信模块，9-OLED按键阵列。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本申请第一实施例公开一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置如图1所示，包括：操控端1与控制端2两个部分；

所述操控端1，用于与操作人员进行人机交互，对操作人员的操作指令和指令完成标识进行编码，并将编码后的报文通过工业控制总线发送至控制端2；

所述控制端2，用于接收操控端1发送的报文，并进行解码，获得操作指令与指令完成标识，并进行存储；能够与多种支持指令控制的设备进行控制指令交互和状态信息交互。

所述操控端1包括显控模块3、第一编解码模块5和第一总线通信模块7；

所述控制端2包括设备接口模块4、第二编解码模块6和第二总线通信模块8；

该操控装置工作有两种状态，可以通过操控端1的显控模块3切换配置为配置状态和工作状态。

操控端1的显控模块3能够对操作人员的按压操作进行响应，并将响应信号输出给第一编解码模块5。

第一编解码模块5能够接收显控模块3的响应信号，并对响应信号进行编码，并将编码后的报文通过第一总线通信模块7发送至控制端2。

第一编解码模块5能够接收处理第一总线通信模块7传输的指令完成标识信息；

显控模块3能够接收第一编解码模块5传输的指令完成标识信息，并将之显示；

所述第一总线通信模块7采用CAN通信接口与所述控制端2进行通信。

显控模块3包括OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)按键阵列9，OLED按键阵列9包含有多个独立的OLED按键，每个OLED按键均能独立进行按压操作并发出按压信号，同时独立显示指令标识信息和指令完成标识信息；

OLED按键阵列9能够记录任意组合的OLED按键的按压操作时序，并时序产生按压信号；

第一编解码模块5能够对单个或者多个组合的OLED的按压操作时序连同操作指令一起进行编码，并将编码后的报文通过第一总线通信模块7发送至控制端2。

所述装置还包括上位机，第一总线通信模块7可以通过CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网)总线与上位机连接，并接受由上位机发送的包含指令标识信息的配置报文；

第一编解码模块5能够接收处理第一总线通信模块7传输的上位机指令标识信息配置报文；

显控模块3接收第一编解码模块5传输的上位机指令标识信息配置，并完成显示和指令的配置更新。

第二总线通信模块8能够接收第一总线通信模块7编码传输后的上位机或OLED按键按压操作时序记录报文；

第二编解码模块6能够接收第二总线通信模块8接收的报文，并对报文进行解码，并能将解码后的操作指令进行分析，判断报文类型为配置报文还是工作报文；

第二编解码模块6具备配置报文内容存储的功能，在解析配置报文后按照操作指令的类型、时序、指令完成标识等信息进行存储；

第二编解码模块6具备工作报文执行能力，根据工作报文中操作指令类型匹配相应设备接口，根据时序要求通过设备接口模块4向不同受控设备接口传递操作指令。

设备接口模块4支持多种异构网络通信控制接口，包括RS232，RS422，RS485，CAN接口以及以太网接口等接口。

设备接口模块4可以采集受控设备的指令执行状态信息，并转发给第二编解码模块6；

第二编解码模块6具备将受控设备指令执行状态信息通过第二总线通信模块8报送给操控端1的功能。

第一总线通信模块7和第二总线通信模块8均采用CAN通信接口进行通信。

本申请第二实施例公开一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控方法，使用所述的基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置，所述装置工作于配置模式，当工作于配置模式时包括以下步骤：

显控模块3对操作人员的单个或者多个按键操作进行响应，获得第一响应信号，并将第一响应信号发送至第一编解码模块5；

第一编解码模块5对第一响应信号和指令完成标识信息进行配置状态编码，获得配置状态编码信息；通过第一总线通信模块7将所述配置状态编码信息发送至控制端2；

第二总线通信模块8接收所述配置状态编码信息，并发送至第二编解码模块6；

第二编解码模块6解码所述配置状态编码信息，并进行本地存储或无效指令删除。

当工作于配置状态时还包括以下步骤：

上位机通过CAN总线向第一总线通信模块7发送包含指令标识信息的配置报文；

第一总线通信模块7将所述包含指令标识信息的配置报文发送至第一编解码模块5，第一编解码模块5处理所述包含指令标识信息的配置报文，获得配置信息，并将所述配置信息发送至显控模块3；

显控模块3完成显示和指令的配置更新。

实施例1

配置模式下，操控端1显控模块3的OLED按键阵列9可以采集操作人员的单个或者多个按键操作，操作人员将需要进行时序动作的设备按照顺序依次选定，选定可取消，第一编解码模块5将上述单个或者多个按键阵列采集到的按键信息和指令完成标识信息进行配置状态编码，获得第一配置状态编码信息；通过第一总线通信模块7将所述第一配置状态编码信息发送出去，OLED按键阵列9上会显示该配置状态的快捷按键，所述快捷按键是配置状态的快捷按键，切换到工作模式后，可以快捷执行已经配置好的逻辑和指令列表。；

第二总线通信模块8可以接收上述操控端1传递过来的第一配置状态编码信息，第二编解码模块6可以解码上述第一配置状态编码信息，并进行本地存储；

实施例2

配置模式下，操控端1显控模块3的OLED按键阵列9可以采集删除配置状态快捷按钮的按键操作，删除所述快捷按钮就等同于删除了无效时序动作指令，操作人员将需要删除的无效时序动作指令选定，第一编解码模块5将上述按键阵列采集到的信息进行配置状态编码，获得第二配置状态编码信息；通过第一总线通信模块7将所述第二配置状态编码信息发送出去；

第二总线通信模块8可以接受上述操控端1传递过来的第二配置状态编码信息，第二编解码模块6可以解码上述第二配置状态编码信息，并删除无效时序动作指令；

实施例3

配置模式下，操控端1可以通过第一总线通信模块7与上位机连接通信，接收由上位机发送的包含指令标识信息的配置报文，通过第一编解码模块5处理上述接收的配置报文，并在OLED按键阵列上显示该配置状态的快捷按钮。

所述装置还工作于工作模式，当工作于工作模式时包括以下步骤：

显控模块3对操作人员的按键操作进行响应，获得第二响应信号，并将第二响应信号发送至第一编解码模块5；所述操作人员能够在操控端1上通过按键触发已经在配置模式下设定完成的设备时序动作逻辑指令代码；

第一编解码模块5对第二响应信号进行工作状态编码，获得工作状态编码信息；通过第一总线通信模块7将所述工作状态编码信息发送至控制端2；

第二总线通信模块8接收所述工作状态编码信息，并发送至第二编解码模块6；

第二编解码模块6解码所述工作状态编码信息，并在本地存储中根据时序动作逻辑指令代码获取指令，将所述指令发送至设备接口模块4；

设备接口模块4将所述指令发送至受控设备，控制受控设备进行对应指令操作。

当工作于工作模式时还包括以下步骤：

设备接口模块4接收受控设备实时反馈的工作状态及到位状态，并将所述状态发送至第二编解码模块6；

第二编解码模块6对所述状态进行处理，获得状态报文，并将所述状态报文发送至第二总线通信模块8；

第二总线通信模块8将所述状态报文发送至操控端1；

第一总线通信模块7接收所述状态报文，并发送至第一编解码模块5；

第一编解码模块5对所述状态报文进行处理，获得时序动作设备的逻辑执行情况，并将所述时序动作设备的逻辑执行情况发送至显控模块3进行显示。

实施例4

工作模式下，操控端1显控模块3的OLED按键阵列9可以采集操作人员的按键操作，操作人员可以在操控端1上通过按键便捷触发已经在配置模式下设定完成的设备时序动作逻辑指令代码，第一编解码模块5将上述按键阵列采集到的按键信息进行工作状态编码，获得工作状态编码信息；通过第一总线通信模块7将所述工作状态编码信息发送出去；

第二总线通信模块8可以接收上述操控端1传递过来的工作状态编码信息，第二编解码模块6可以解码上述工作状态编码信息，并在本地存储中根据时序动作逻辑指令代码需求获取指令通过设备接口模块4发送出去，控制外接的设备；

控制端2的设备接口模块4可以接收外接设备实时反馈的工作状态及到位状态，上述状态通过第二编解码模块6处理后形成状态报文，通过第二总线通信模块8发送给操控端1；

操控端1可以通过第一总线通信模块7接收控制端2传递的外接设备状态报文，通过第一编解码模块5处理后显示在OLED按键阵列9上，展示时序动作设备的逻辑执行情况。

可以通过操控端1中显控模块3对配置模式和工作模式进行切换。

具体实现中，本申请提供计算机存储介质以及对应的数据处理单元，其中，该计算机存储介质能够存储计算机程序，所述计算机程序通过数据处理单元执行时可运行本发明提供的一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控方法的发明内容以及各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，ROM)或随机存储记忆体(random access memory，RAM)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术方案可借助计算机程序以及其对应的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机程序即软件产品的形式体现出来，该计算机程序软件产品可以存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台包含数据处理单元的设备(可以是个人计算机，服务器，单片机，MUU或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本发明提供了一种基于异构网络的可编程的时序联动装备操控装置及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。