專利名稱：一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)高速采集的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息采集的方法及系統(tǒng)，特別涉及一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)深入工業(yè)控制各個領(lǐng)域，不過由于涉及不同廠商、不同類型、不同型號的 控制器幾乎采用各不相同的數(shù)據(jù)存取格式，以及囿于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方式，以至在工業(yè)現(xiàn) 場的高速數(shù)據(jù)采集還是主要通過硬件采集卡完成。目前國內(nèi)采用專用采集卡方式開發(fā)高速 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在以下問題控制器種類繁多，雖然背板總線是標(biāo)準(zhǔn)的但協(xié)議均無開放， 設(shè)計相應(yīng)的存取卡難度很大?？刂破髋c數(shù)據(jù)采集服務(wù)器之間的總線介質(zhì)一般用光纖，但數(shù) 據(jù)傳輸協(xié)議一般是各公司專用，若要將多個控制器的信號采集到服務(wù)器，則需要單獨架設(shè) 多條單獨鏈路，增加了企業(yè)的投資，并且企業(yè)現(xiàn)有的硬件資源得不到充分的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)高速采集的方法。 為了達(dá)到上述目的，采用如下的技術(shù)方案 一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，包括下列步驟
數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制器建立連接、檢查控制器的狀態(tài)，獲取控制器中的信息； 若需配置數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的各個參數(shù)，則對各個參數(shù)進(jìn)行配置； 對控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，形成數(shù)據(jù)采集文件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用現(xiàn)有硬件設(shè)備的工業(yè)過程數(shù)據(jù)高速采集的系統(tǒng)。 為了實現(xiàn)上述目的，采用如下的技術(shù)方案
一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，控制器及數(shù)據(jù)釆集服務(wù)器與控制器 之間的通訊鏈路，所述控制器采集的數(shù)據(jù)信息通過以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)經(jīng)過通訊鏈路發(fā)送到 數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；所述控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)包括電文頭與數(shù)據(jù)體兩部分，所述電文頭部件占4 個字節(jié)，所述數(shù)據(jù)的長度固定。所述通訊鏈路使用以太網(wǎng)協(xié)議。 本發(fā)明的有益效果；
(1) 本發(fā)明統(tǒng)一采用控制器通過以太網(wǎng)口高效發(fā)送相同格式數(shù)據(jù)，從而使得數(shù)據(jù)的處 理接收更加方便。
(2) 本發(fā)明所發(fā)送的數(shù)據(jù)的長度固定，這樣提高了數(shù)據(jù)處理的速度。
(3) 本發(fā)明利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作，充分利用了現(xiàn)有的硬件資源，減少了系統(tǒng)的投資。


圖1為發(fā)明一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法的流程圖； 圖2為數(shù)據(jù)電文格式； 圖3為數(shù)據(jù)文件保存格式。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本明做進(jìn)一步的描述
一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，如圖1所示，包括下列步驟
數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制器建立連接、檢查控制器的狀態(tài)，獲取控制器中的信息； 若需配置數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的各個參數(shù)，則對各個參數(shù)進(jìn)行配置； 對控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，形成數(shù)據(jù)采集文件。 具體的說，以上的步驟可以細(xì)化為下列步驟 系統(tǒng)初始化；
檢測系統(tǒng)配置文件是否存在，如存在則讀取系統(tǒng)配置信息和通道配置信息，否則創(chuàng)建系 統(tǒng)配置文件。
建立連接后，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器向控制器發(fā)送詢問電文，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器接收應(yīng)答電文獲 取包括記錄在內(nèi)的特殊數(shù)據(jù)，并指示控制器的工作狀態(tài)。這一步驟在系統(tǒng)正常運行中定時 循環(huán)執(zhí)行，如連接異常則重新建立連接。在此步驟中，可以建立一個以上的連接。
如果有系統(tǒng)配置命令則進(jìn)入系統(tǒng)配置界面，配置連接個數(shù)及各連接的名稱、IP地址、端 口號及說明信息。
如果有通道配置命令則進(jìn)入通道配置界面，配置各變量的名稱、單位、顏色、顯示區(qū)及 說明信息。
將所述配置信息寫入配置文件。 若有數(shù)據(jù)采集啟動命令，則啟動數(shù)據(jù)采集程序；
創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)文件格式包括系統(tǒng)設(shè)定信息區(qū)存放名稱、連 接的IP地址、端口號、控制器的名稱；點名設(shè)定信息區(qū)存放名稱、單位、說明信息、顏 色、曲線顯示區(qū)號；數(shù)據(jù)區(qū)存放各連接的數(shù)據(jù)。
將所述配置信息寫入數(shù)據(jù)文件的頭部；
讀取連接數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)寫入所述數(shù)據(jù)文件；數(shù)據(jù)包括電文頭與數(shù)據(jù)體兩部分，如圖3所 示，所述電文頭部件占4個字節(jié)，所述數(shù)據(jù)的長度固定。 指示連接狀態(tài)。
若所述系統(tǒng)配置命令則停止所述數(shù)據(jù)采集步驟，記錄此時時間到文件標(biāo)識，關(guān)閉所述數(shù)
5據(jù)文件，重新啟動所述數(shù)據(jù)采集命令；
若數(shù)據(jù)文件記錄的時間到達(dá)或記錄事件結(jié)束，則關(guān)閉所述數(shù)據(jù)文件，返回所述創(chuàng)建數(shù)據(jù) 文件步驟。
若系統(tǒng)有退出命令則關(guān)閉連接、配置文件、數(shù)據(jù)文件，退出系統(tǒng)。
一種使用如前面所述方法的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，控制器及數(shù) 據(jù)采集服務(wù)器與控制器之間的通訊鏈路，所述控制器采集的數(shù)據(jù)信息通過以太網(wǎng)接口將數(shù) 據(jù)經(jīng)過通訊鏈路發(fā)送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；所述控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)包括電文頭與數(shù)據(jù)體兩部 分，所述電文頭部件占4個字節(jié)，所述數(shù)據(jù)的長度固定，這樣提高了數(shù)據(jù)處理的速度，控 制器通過以太網(wǎng)口高效發(fā)送相同格式數(shù)據(jù)，從而使得數(shù)據(jù)的處理接收更加方便。所述通訊 鏈路使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作，減少了系統(tǒng)的投資?？刂破髦杏幸粋€以 上的CPU，這樣控制器可以同時保持更多的連接數(shù)，保證服務(wù)器數(shù)據(jù)采集的速度。所述數(shù)據(jù) 采集服務(wù)器為一臺以上，這樣服務(wù)器可以更快的收集數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。
以上雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在所述權(quán)利要求 的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這都落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述方法包括下列步驟數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制器建立連接、檢查控制器的狀態(tài)，獲取控制器中的信息；若需配置數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的各個參數(shù)，則對各個參數(shù)進(jìn)行配置；對控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，形成數(shù)據(jù)采集文件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與 控制器建立連接、檢査控制器的狀態(tài)的步驟還包括建立連接后，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器向控制 器發(fā)送詢問電文，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器接收應(yīng)答電文獲取包括記錄在內(nèi)的特殊數(shù)據(jù)，并指示控 制器的工作狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與 控制器建立連接、檢查控制器的狀態(tài)的步驟在系統(tǒng)正常運行中定時循環(huán)執(zhí)行，如連接異常 則重新建立連接，所述連接為一個以上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于對數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的各 個參數(shù)進(jìn)行配置的步驟還包括如果有系統(tǒng)配置命令則進(jìn)入系統(tǒng)配置界面，配置連接個數(shù) 及各連接的名稱、IP地址、端口號及說明信息。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于對數(shù)據(jù)采集服務(wù)器 的各個參數(shù)進(jìn)行配置的步驟還包括如果有通道配置命令則進(jìn)入通道配置界面，配置各變 量的名稱、單位、顏色、顯示區(qū)及說明信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于對數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的各 個參數(shù)進(jìn)行配置的步驟還包括將所述配置信息寫入配置文件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述對控制器的數(shù)據(jù)進(jìn) 行采集，形成數(shù)據(jù)采集文件的步驟進(jìn)一步包括以下步驟若有數(shù)據(jù)采集啟動命令，則啟動數(shù)據(jù)采集程序； 創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件；將所述配置信息寫入數(shù)據(jù)文件的頭部； 讀取連接數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)寫入所述數(shù)據(jù)文件； 指示連接狀態(tài)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述對控制器的數(shù)據(jù)進(jìn) 行采集，形成數(shù)據(jù)采集文件的步驟進(jìn)一步包括以下步驟若所述存在上述系統(tǒng)配置命令則停止所述數(shù)據(jù)采集步驟，記錄此時時間到文件標(biāo)識，關(guān)閉所述數(shù)據(jù)文件，重新啟動所述數(shù)據(jù)采集命令；若數(shù)據(jù)文件記錄的時間到達(dá)或記錄事件結(jié)束，則關(guān)閉所述數(shù)據(jù)文件，返回所述創(chuàng)建數(shù)據(jù) 文件步驟。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于若系統(tǒng)有退出命令則關(guān) 閉連接、配置文件、數(shù)據(jù)文件，退出系統(tǒng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件步驟中的數(shù)據(jù)文件格式包括-系統(tǒng)設(shè)定信息區(qū)存放名稱、連接的IP地址、端口號、控制器的名稱； 點名設(shè)定信息區(qū)存放名稱、單位、說明信息、顏色、曲線顯示區(qū)號； 數(shù)據(jù)區(qū)存放各連接的數(shù)據(jù)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述讀取連接數(shù)據(jù)步 驟中的數(shù)據(jù)包括電文頭與數(shù)據(jù)體兩部分，所述電文頭部件占4個字節(jié)，所述數(shù)據(jù)的長度固 定。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器 與控制器建立連接步驟之前還包括以下步驟系統(tǒng)初始化；檢測系統(tǒng)配置文件是否存在，如存在則讀取系統(tǒng)配置信息和通道配置信息，否則創(chuàng)建系 統(tǒng)配置文件。
13、 一種使用權(quán)利要求1所述方法的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，控 制器及數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制器之間的通訊鏈路，其特征在于所述控制器采集的數(shù)據(jù)信息通過以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)經(jīng)過通訊鏈路發(fā)送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；所述控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)包括電文頭與數(shù)據(jù)體兩部分，所述電文頭部件占4個字節(jié)，所述 數(shù)據(jù)的長度固定；所述通訊鏈路使用以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通信。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于上述控制器中有一個 以上的CPU。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器 為一臺以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集的方法及系統(tǒng)，所述方法為數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制器建立連接、檢查控制器的狀態(tài)，獲取控制器中的信息；若需配置數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的各個參數(shù)，則對各個參數(shù)進(jìn)行配置；對控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，形成數(shù)據(jù)采集文件。所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，控制器及數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制器之間的通訊鏈路，控制器采集的數(shù)據(jù)信息通過以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)經(jīng)過通訊鏈路發(fā)送到數(shù)據(jù)采集服務(wù)器；控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)包括電文頭與數(shù)據(jù)體兩部分，電文頭部件占4個字節(jié)，數(shù)據(jù)的長度固定。通訊鏈路使用以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通信，本發(fā)明利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作，充分利用了現(xiàn)有的硬件資源，減少了系統(tǒng)的投資。
文檔編號G05B19/048GK101539765SQ20091010362
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者劉安平, 彭燕華 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司