一种工业控制设备侧系统、电子设备及工业控制系统的制作方法

本实用新型实施例涉及工业控制领域，具体而言，涉及一种工业控制设备侧系统、电子设备及工业控制系统。

背景技术：

计算机数控系统(computernumericalcontrol，cnc)是一种包含计算机在内的数字控制系统，或者说它是一种位置控制系统，主要用于控制刀具和工件之间的相对位置。计算机数控系统的主要工作过程是根据输入的信息(加工程序)，进行数据处理(刀具长度和半径补偿)和插补运算(确定刀具或工件的运动轨迹)，从而获得理想的运动轨迹信息。现有的计算机数控系统的组成主要包括被控设备和工控机，以激光切割机为例，机床为被控设备，每台机床都配置有一个工控机，工控机上安装数字控制系统。目前业界的数控机床普遍采用这种架构，这种架构存在如下缺陷：所有运算和数据处理都在工控机上，对工控机的处理能力要求较高，也增加了部署成本，还不方便集中控制。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供的工业控制设备侧系统、电子设备及工业控制系统，主要解决的技术问题是提高对被控设备的工作数据的处理能力。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供的工业控制设备侧系统包括至少一个被控设备，以及与各所述被控设备分离设置的处理单元；各所述被控设备具有第一接口模块；所述处理单元包括第二接口模块、无线通信模块，以及连接在所述第二接口模块和所述无线通信模块之间的一个或多个处理器，其中，

所述第一接口模块与所述第二接口模块进行数据交互；

所述无线通信模块与所述一个或多个处理器进行数据交互，并直接通过公共网络接入云平台进行数据交互；

所述一个或多个处理器被配置为对所述被控设备的第一类工作数据进行本地处理，以及通过所述无线通信模块将所述被控设备的第二类工作数据传输给所述云平台处理。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括设备本体，以及设置于所述设备本体内或设置于所述设备本体表面的处理单元；所述处理单元包括无线通信模块，以及一个或多个第一处理器，其中，

所述无线通信模块与所述一个或多个第一处理器进行数据交互，并直接通过公共网络接入云平台进行数据交互；

所述一个或多个第一处理器被配置为对所述设备本体的第一类工作数据进行本地处理，以及通过所述无线通信模块将所述设备本体的第二类工作数据传输给所述云平台处理。

本实用新型实施例还提供一种工业控制系统，所述工业控制系统包括云平台，以及通过无线通信方式与所述云平台进行数据交互的上述任一项所述的工业控制设备侧系统或者上述任一项所述的电子设备。

本实用新型实施例提供的工业控制设备侧系统、电子设备及工业控制系统，将被控设备的部分工作数据放在本地处理，而部分工作数据传输给云平台处理，降低了对本地部署的处理能力的要求，也降低了本地部署的成本，而且云平台上可以集中部署、集中操控，更方便运维，云平台侧的计算能力也得到共享，并且可以按需扩容。当新增被控设备时，云平台侧的系统不变，相对现有技术而言具有更弹性的架构。

本实用新型其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的工业控制设备侧系统的示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

图1为本实用新型实施例一提供的工业控制设备侧系统的示意图，参见图1所示。

本实施例中的工业控制设备侧系统11包括至少一个被控设备111，以及与各被控设备111分离设置的处理单元112；各被控设备111具有第一接口模块1111；处理单元112包括第二接口模块1121、无线通信模块1122，以及连接在第二接口模块1121和无线通信模块1122之间的一个或多个处理器，本实施例中连接在第二接口模块1121和无线通信模块1122之间的是一个处理器1123，其中，第一接口模块1111与第二接口模块1121进行数据交互；无线通信模块1122与处理器1123进行数据交互，并直接通过公共网络接入云平台进行数据交互；处理器1123被配置为对被控设备111的第一类工作数据进行本地处理，以及通过无线通信模块1122将被控设备111的第二类工作数据传输给云平台处理。

第一接口模块1111、第二接口模块1121相适配，可以是通用的接触式接口模块，只要能满足数据传输即可，无线通信模块1122可以为但不限于4g通信模块、5g通信模块或wifi模块，被控设备111包括但不限于机床。

被控设备111的第一类工作数据可以包括但不限于对实时性要求高的数据(如微秒级的控制要求的数据)、运算量不大的数据。被控设备111的第二类工作数据包括但不限于实时性要求不高的数据(如可以接受几十毫秒的时延的数据)、运算量大的数据、管理类数据，因此，通过本实施例，可以将对实时性要求高的数据、运算量不大的数据放在被控设备侧进行处理，将对实时性要求不高的数据、运算量大的数据放在云侧进行处理。

本实施例中，一个处理单元112可以对应一个或多个被控设备111，无需针对各个被控设备111均配置一个处理单元112。而且本实施例中的处理单元112只对被控设备111的第一类工作数据进行本地处理，对于被控设备111的第二类工作数据传输给云平台处理，降低了对被控设备111侧的处理单元112的处理能力的要求，也降低了本地部署成本。

云平台可以对应一个或多个工业控制设备侧系统11，换言之，当新增被控设备111时，云平台侧不变，具有更弹性的架构，云侧的计算能力得到共享，并且可以按需扩容。云平台实现了对被控设备111的集中部署、集中操控，方便运维。云平台可以包括但不限于边缘云，可以在边缘云上安装工控app，利用工控app对各个被控设备111进行集中控制。

本实施例的工业控制设备侧系统的具体工作过程可以如下：

云平台通过5g通信下发控制指令，作为无线通信模块1122的5g通信模块接收该控制指令，传输给处理器1123，处理器1123进行缓存，并通过第二接口模块1121、第一接口模块1111将此控制指令下发给被控设备111，被控设备111进行响应，将响应数据通过第一接口模块1111、第二接口模块1121传输给处理器1123，处理器1123根据预设规则判断响应数据是本地处理，还是发送给云平台进行处理，如果是本地处理，则实时处理，生成新的指令，下发给被控设备111，如果是给云平台进行处理，则通过5g通信模块发送给云平台，云平台处理后生成新的指令，通过5g通信下发给处理器1123，处理器1123再反馈给被控设备111。

例如：根据加工零部件计算出机床刀具的运行轨迹(理论运行轨迹)，这个计算可以放在云平台进行处理，并生成相应的控制指令下发给处理器1123，再传输给被控设备111；根据刀具的实际运行轨迹，计算实际运行轨迹与理论运行轨迹之间的差异，进行插补，可以放在处理器1123进行本地处理，并生成相应的控制指令传输给被控设备111。通过本实施例，在云平台处理实时性要求不高的数据、计算量大的数据、管理类数据，如计算出刀具的理论运行轨迹；在刀具的实际运行过程中，会有偏差，针对这个偏差，会进行插补修正，由于刀具是在高速运行的，这个插补修正的指令，实时性要求高，则在处理器1123进行计算处理。

本实用新型实施例提供的工业控制设备侧系统11，将被控设备的部分工作数据放在本地处理，而部分工作数据传输给云平台处理，降低了对本地部署的处理能力的要求，也降低了本地部署的成本，而且云平台上可以集中部署、集中操控，更方便运维，云平台侧的计算能力也得到共享，并且可以按需扩容。当新增被控设备时，云平台侧的系统不变，相对现有技术而言具有更弹性的架构。

实施例二：

图2为本实用新型实施例一提供的电子设备的示意图，参见图2所示。

本实施例中的电子设备21包括设备本体211，以及设置于设备本体211内的处理单元212，在其他实施例中，处理单元212可以设置于设备本体211表面；处理单元212包括无线通信模块2121，以及一个或多个第一处理器，本实施例中包括一个第一处理器2122，

无线通信模块2121与第一处理器2122进行数据交互，并直接通过公共网络接入云平台进行数据交互；

第一处理器2122被配置为对设备本体211的第一类工作数据进行本地处理，以及通过无线通信模块2121将设备本体211的第二类工作数据传输给云平台处理。

本实施例与实施例一不同之处在于，处理单元212设置在设备本体211内或设置在设备本体211表面，实施例一中两者是分离设置。无线通信模块2121可以为但不限于4g通信模块、5g通信模块或wifi模块，设备本体211作为被控设备，包括但不限于机床。

设备本体211的第一类工作数据可以包括但不限于对实时性要求高的数据(如微秒级的控制要求的数据)、运算量不大的数据。设备本体211的第二类工作数据包括但不限于实时性要求不高的数据(如可以接受几十毫秒的时延的数据)、运算量大的数据、管理类数据，因此，通过本实施例，可以将对实时性要求高的数据、运算量不大的数据放在被控设备侧进行处理，将对实时性要求不高的数据、运算量大的数据放在云侧进行处理。

本实施例中，处理单元212只对设备本体211的第一类工作数据进行本地处理，对于设备本体211的第二类工作数据传输给云平台处理，降低了对设备本体211侧的处理单元212的处理能力的要求，也降低了本地部署成本。

设备本体211中具有一个或多个第二处理器，第二处理器与第一处理器2122可以共用。

云平台可以对应一个或多个电子设备21，换言之，当新增电子设备21时，云平台侧不变，具有更弹性的架构，云侧的计算能力得到共享，并且可以按需扩容。云平台实现了对电子设备21的集中部署、集中操控，方便运维。云平台可以包括但不限于边缘云，可以在边缘云上安装工控app，利用工控app对各个电子设备21进行集中控制。

例如：根据加工零部件计算出机床刀具的运行轨迹(理论运行轨迹)，这个计算可以放在云平台进行处理；根据刀具的实际运行轨迹，计算实际运行轨迹与理论运行轨迹之间的差异，进行插补，可以放在第一处理器2122进行本地处理。通过本实施例，在云平台处理实时性要求不高的数据、计算量大的数据、管理类数据，如计算出刀具的理论运行轨迹；在刀具的实际运行过程中，会有偏差，针对这个偏差，会进行插补修正，由于刀具是在高速运行的，这个插补修正的指令，实时性要求高，则在第一处理器2122进行计算处理。

本实用新型实施例提供的设备本体211，将设备本体211的部分工作数据放在本地处理，而部分工作数据传输给云平台处理，降低了对本地部署的处理能力的要求，也降低了本地部署的成本，而且云平台上可以集中部署、集中操控，更方便运维，云平台侧的计算能力也得到共享，并且可以按需扩容。当新增被控设备时，云平台侧的系统不变，相对现有技术而言具有更弹性的架构。

实施例三：

本实用新型还提供一种工业控制系统，该工业控制系统包括云平台，以及通过无线通信方式与云平台进行数据交互的上述实施例一提供的工业控制设备侧系统或者实施例二提供的电子设备。

其中云平台可以是边缘云。

本实用新型实施例提供的工业控制系统，将被控设备的部分工作数据放在本地处理，而部分工作数据传输给云平台处理，降低了对本地部署的处理能力的要求，也降低了本地部署的成本，而且云平台上可以集中部署、集中操控，更方便运维，云平台侧的计算能力也得到共享，并且可以按需扩容。当新增被控设备时，云平台侧的系统不变，相对现有技术而言具有更弹性的架构。

本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。