专利名称：一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用后绑定通信插件的エ业数据采集系统，属于エ业自动化。
背景技术：
エ业数据采集通常通过与现场仪表传感器等按照串ロ、以太网和CAN总线等方式进行通信，并从中获取数据，所采用数据协议往往较为复杂。在エ业数据采集软件的开发时，通常采用“早绑定”的方法即程序在编译的时候就已经确定了将来程序运行时采用的通信协议。往往数据采集软件应用逻辑是固定的，而现场仪表和传感器由于各种原因是多变的，这种开发模式会造成软件的适用性差等缺陷，即每改变现场仪表或传感器均需要对エ业数据采集软件进行编译连接，造成软件维护工作量大。
发明内容
为克服上述软件维护工作量大和软件适用性差的缺陷，本发明ー种采用后绑定通信插件的エ业数据采集系统，采用“后绑定”方法，在软件编译后在运行中进行相应的通信插件调用，通信软件插件可以在系统软件开发完成后进行开发，提高了系统的动态适应能力，对于エ业数据采集有较大应用參考价值。为实现发明目的，本发明采用的技术方案一种采用后绑定通信插件的エ业数据采集系统由传感器、仪表、计算机通讯接口和エ业计算机组成；传感器的输出端连接仪表，仪表通过计算机通讯接ロ与エ业计算机连接。传感器、仪表为ー组或者ー组以上。仪表通过串ロ、以太网或者CAN总线与计算机通讯接ロ连接。エ业计算机内设有通信插件和数据采集框架软件；通信插件中包括了用于向数据采集框架软件的主调模块通知相关通信事件的InventorySocketReceHandle事件接ロ，对于这些事件的响应包含在两个字符串类型的參数strResponseName和StrXmlData中；參数strResponseName描述了通信事件中两种类型的数据ー种是用于通知数据采集框架软件当前接收的实时设备数据；另外ー种是用于通知数据采集框架软件当前接收的实时监控数据，參数StrXmlData用于存放当前接收到的数据内容，该參数中存放的数据内容与strResponseName參数中描述的数据类型是对应的，
数据采集框架软件中定义了实时设备数据和实时监控数据的数据解析格式，不同的数据类型对应着不同的数据解析格式，同时，数据采集框架软件还包括了不同的通信控制接ロ，用于管理不同协议的通信事务；
当该接ロ接收到来自通信插件中的通信响应事件吋，通信插件自动分析包含在通信数据流中的strResponseName參数和StrXmlData參数，根据strResponseName參数的内容找出当前通信过程中传输的数据属于实时设备数据或者实时监控数据；然后根据StrXmlData參数的内容和数据采集框架软件中定义好的数据解析格式把数据中的有效内容提取出来，完成从通信数据流中采集有用的エ业数据这ー过程。
数据采集框架软件包括的不同通信控制接ロ，主要有
DisplayName接ロ 用于获取通信协议的名称，通过获取插件的唯一名字来实现，返回字符串格式。GetCommPara接ロ 用于获取协议的通信參数，返回字符串格式。SetCommPara接ロ 用于设置对应硬件设备上的通信协议參数。StartModual接ロ 用于启动数据采集框架软件5中相应的通信协议处理模块，同时也启动了系统的数据采集。StopModual接ロ 用于停止通信模块的工作。OnlnventorySocketReceHandler接ロ 用于接收来自通信插件4中的通信响应事件。在数据采集框架软件中的通信协议主要有串ロ协议、CAN总线协议和TCP/IP协议。所述的传感器、仪表、计算机通讯接口和エ业计算机采用市售的普通元件。本发明的有益效果本发明采用“后绑定”方法，在软件编译后在运行中进行相应的通信插件调用，通信软件插件可以在系统软件开发完成后进行开发，提高了系统的动态适应能力，对于エ业数据采集有较大应用參考价值。
图1是本系统模块结构 图2是本系统进行工作的处理流程图。图中1_传感器、2-仪表、3-计算机通讯接ロ、4_通信插件、5-数据采集框架软件、6-エ业计算机。具体实施方法
下面结合附图对发明作进ー步说明，以方便技术人员理解。如图1所示一种采用后绑定通信插件的エ业数据采集系统由传感器1、仪表2、计算机通讯接ロ 3和エ业计算机6组成。传感器I的输出端连接仪表2，仪表2通过计算机通讯接ロ 3与エ业计算机6连接。传感器1、仪表2为ー组或者ー组以上。仪表2通过串ロ、以太网或者CAN总线与计算机通讯接ロ 3连接。エ业计算机6内设有通信插件4和数据采集框架软件5。通信插件4中包括了 InventorySocketReceHandle事件接ロ，这个接ロ用于向数据采集框架软件5的主调模块通知相关的通信事件，对于这些事件的响应包含在两个字符串类型的參数 strResponseName 和 StrXmlData 中。參数strResponseName描述了通信事件中常见的两种类型的数据ー种是实时设备数据，strResponseName用于通知数据采集框架软件5当前接收的数据是实时设备数据；另外ー种是实时监控数据，strResponseName用于通知数据采集框架软件5当前接收的数据是实时监控数据。參数StrXmlData用于存放当前接收到的数据内容，该參数中存放的数据内容与strResponseName參数中描述的数据类型是对应的。
数据采集框架软件5中定义了实时设备数据和实时监控数据的数据解析格式，不同的数据类型对应着不同的数据解析格式。此外，数据采集框架软件5还包括了不同的通信控制接ロ，用于管理不同协议的通信事务，在本发明中，这些通信方式主要有串ロ协议，CAN总线协议和以太网协议。在数据采集框架软件5中的通信控制接ロ主要有
DisplayName接ロ 用于获取通信协议的名称，通过获取插件的唯一名字来实现，返回字符串格式。GetCommPara接ロ 用于获取协议的通信參数，返回字符串格式。SetCommPara接ロ 用于设置エ业计算机6内对应硬件设备上的通信协议參数。StartModual接ロ 用于启动数据采集框架软件5中相应的通信协议处理模块，同时也启动了系统的数据采集。StopModual接ロ 用于停止通信模块的工作。OnlnventorySocketReceHandler事件接ロ 用于接收来自通信插件4中的通信响应事件。当该接ロ接收到来自通信插件4中的通信响应事件时，它自动分析包含在通信数据流中的strResponseName參数和StrXmlData參数。根据strResponseName參数的内容找出当前通信过程中传输的数据属于实时设备数据或者实时监控数据；然后根据StrXmlData參数的内容和数据采集框架软件5中定义好的数据解析格式把通信数据流中的有效内容提取出来，完成从通信数据流中采集有用的エ业数据这ー过程。如图2所示一种采用后绑定通信插件的エ业数据采集系统的工作过程
1)开发设计数据采集框架软件5，定义好框架接ロ，进行编译链接程序，运行程序；
2)针对特定传感器1、仪表2连接到计算机通讯接ロ3，针对其数据协议，开发相应软件插件，实现InventorySocketReceHandle事件接ロ，处理数据协议，进行编译链接程序，开发为插件程序，把该程序放到与数据采集框架软件5同一路径下，保存插件程序以plus作为文件后缀名；
3)数据采集框架软件5的配置文件中定义数据采集框架软件5需要调用插件名，数据采集框架软件5动态从其运行目录下查找以plus作为文件后缀名的插件软件，通过DisplayName接ロ获取通信协议名，通过GetCommPara接ロ获取协议的通信參数，然后利用SetCommPara接ロ设置エ业计算机6内对应硬件设备上的通信协议參数。4)通信设置完成后,调用StartModual接ロ启动通讯插件4上相应的通信事件处理模块，最后通过InventorySocketReceHandle事件接ロ获取经由仪表2、计算机通讯接ロ3进入エ业计算机6中的现场传感器I的数据(进人工业计算机6后该数据以通信数据流的方式进行传输)，在不需要数据时通过调用StopModual接ロ停止通讯插件4通信事件处理模块。实施例1 :当通信协议为串ロ通信时，数据采集框架软件5动态从其运行目录下找出串ロ plus文件，然后利用DisplayName接ロ获取串ロ协议名，通过GetCommPara接ロ获取串ロ通信參数，然后利用SetCommPara接ロ设置エ业计算机6内对应硬件设备上的串ロ通信參数。通信设置完成后，调用StartModual接ロ启动通讯插件4上相应的通信事件处理模块，最后通过InventorySocketReceHandle事件接ロ接收来自通信插件4中的通信响应事件，自动分析包含在通信数据流中的strResponseName參数和StrXmlData參数。根据strResponseName參数的内容找出当前通信过程中传输的数据属于实时设备数据或者实时监控数据；根据StrXmlData參数的内容和数据采集框架软件5中定义好的数据解析格式把通信数据流中的采集自传感器I的数据提取出来。实施例2 :当通信协议为CAN总线通信吋，数据采集框架软件5动态从其运行目录下找出CAN总线plus文件,然后利用DisplayName接ロ获取CAN总线协议名，通过GetCommPara接ロ获取CAN总线通信參数，然后利用SetCommPara接ロ设置エ业计算机6内对应硬件设备上的CAN总线通信參数。通信设置完成后，调用StartModual接ロ启动通讯插件4上相应的通信事件处理模块,最后通过InventorySocketReceHandle事件接ロ接收来自通信插件4中的通信响应事件，自动分析包含在通信数据流中的strResponseName參数和StrXmlData參数。根据strResponseName參数的内容找出当前通信过程中传输的数据属于实时设备数据或者实时监控数据；根据StrXmlData參数的内容和数据采集框架软件5中定义好的数据解析格式把通信数据流中的采集自传感器I的数据提取出来。实施例3 :当通信协议为以太网通信时，数据采集框架软件5动态从其运行目录下找出以太网plus文件,然后利用DisplayName接ロ获取以太网协议名，通过GetCommPara接ロ获取以太网通信參数，然后利用SetCommPara接ロ设置エ业计算机6内对应硬件设备上的以太网通信參数。通信设置完成后，调用StartModual接ロ启动通讯插件4上相应的通信事件处理模块，最后通过InventorySocketReceHandle事件接ロ接收来自通信插件4中的通信响应事件，自动分析包含在通信数据流中的strResponseName參数和StrXmlData參数。根据strResponseName參数的内容找出当前通信过程中传输的数据属于实时设备数据或者实时监控数据；根据StrXmlData參数的内容和数据采集框架软件5中定义好的数据解析格式把通信数据流中的采集自传感器I的数据提取出来。本发明采用“后绑定”方法，在软件编译后在运行中进行相应的通信插件调用，通信软件插件可以在系统软件开发完成后进行开发，提高了系统的动态适应能力，对于エ业数据采集有较大应用參考价值。本发明通过附图进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明专利进行各种变换及等同代替，因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。
权利要求
1.一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统，其特征在于工业数据采集系统由传感器、仪表、计算机通讯接口和工业计算机组成；传感器的输出端连接仪表，仪表通过计算机通讯接口与工业计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统，其特征在于传感器、仪表为一组或者一组以上。
3.根据权利要求1所述的一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统，其特征在于仪表通过串口、以太网或者CAN总线与计算机通讯接口连接。
4.根据权利要求1所述的一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统，其特征在于工业计算机内设有通信插件和数据采集框架软件；通信插件中包括了用于向数据采集框架软件的主调模块通知相关通信事件的InventorySocketReceHandle事件接口，对于这些事件的响应包含在两个字符串类型的参数strResponseName和StrXmlData中；参数strResponseName描述了通信事件中两种类型的数据一种是用于通知数据采集框架软件当前接收的实时设备数据；另外一种是用于通知数据采集框架软件当前接收的实时监控数据，参数StrXmlData用于存放当前接收到的数据内容，该参数中存放的数据内容与 strResponseName参数中描述的数据类型是对应的；数据采集框架软件中定义了实时设备数据和实时监控数据的数据解析格式，不同的数据类型对应着不同的数据解析格式，同时，数据采集框架软件还包括了不同的通信控制接口，用于管理不同协议的通信事务；当该接口接收到来自通信插件中的通信响应事件时，通信插件自动分析包含在通信数据流中的strResponseName参数和StrXmlData参数，根据strResponseName参数的内容找出当前通信过程中传输的数据属于实时设备数据或者实时监控数据；然后根据 StrXmlData参数的内容和数据采集框架软件中定义好的数据解析格式把数据中的有效内容提取出来，完成从通信数据流中采集有用的工业数据这一过程。
5.根据权利要求4所述的一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统，其特征在于数据采集框架软件包括的不同通信控制接口，主要有DisplayName接口 用于获取通信协议的名称，通过获取插件的唯一名字来实现，返回字符串格式；GetCo_Para接口 用于获取协议的通信参数，返回字符串格式；SetCommPara接口 用于设置对应硬件设备上的通信协议参数；StartModual接口 用于启动数据采集框架软件中相应的通信协议处理模块，同时也启动了系统的数据采集；StopModual接口 用于停止通信模块的工作；OnlnventorySocketReceHandler接口 用于接收来自通信插件4中的通信响应事件。
6.根据权利要求4所述的一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统，其特征在于在数据采集框架软件中的通信协议主要有串口协议、CAN总线协议和TCP/IP协议。
7.根据权利要求4所述的一种采用后绑定通信插件的工业数据采集系统，其特征在于本工业数据采集系统可以按照下面步骤进行，O开发设计数据采集框架软件，定义好框架接口，进行编译链接程序，运行程序；2)针对特定传感器、仪表连接到计算机通讯接口，针对其数据协议，开发相应软件插件，实现InventorySocketReceHandle事件接口，处理数据协议，进行编译链接程序，开发为插件程序，把该程序放到与数据采集框架软件5同一路径下，保存插件程序以plus作为文件后缀名；3)数据采集框架软件的配置文件中定义数据采集框架软件需要调用插件名，数据采集框架软件动态从其运行目录下查找以plus作为文件后缀名的插件软件,通过DisplayName 接口获取通信协议名，通过GetCommPara接口获取协议的通信参数，然后利用SetCommPara 接口设置工业计算机内对应硬件设备上的通信协议参数；4)通信设置完成后，调用StartModual接口启动通讯插件上相应的通信事件处理模块，最后通过InventorySocketReceHandle事件接口获取经由仪表、计算机通讯接口进入工业计算机中的传感器采集的数据；在不需要数据时通过调用S topModual接口停止通讯插件通信事件处理模块。
全文摘要
本发明提供了一种向工业数据采集系统动态添加通信插件的系统，属于工业自动化。工业数据采集系统由传感器、仪表、计算机通讯接口和工业计算机组成；传感器的输出端连接仪表，仪表通过计算机通讯接口与工业计算机连接。本发明采用“后绑定”方法，在软件编译后在运行中进行相应的通信插件调用，通信软件插件可以在系统软件开发完成后进行开发，提高了系统的动态适应能力，对于工业数据采集有较大应用参考价值。
文档编号G05B19/418GK103034206SQ20121053973
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者王剑平, 张果, 张云生, 黄红霞, 车国霖 申请人:昆明理工大学