[发明专利]一种基于Modbus的数控系统的远程监控方法

说明书

本发明涉及一种基于Modbus的数控系统的远程监控方法，上位机通过ModbusTCP协议向数控系统发送状态信息采集命令，周期性采集状态信息；数控系统中的任务控制模块根据状态信息采集命令中要求读写的寄存器区的信息，执行相应的操作；将操作结果组装成ModbusTCP帧，反馈给上位机。本发明本发明通过组态的方式大大降低了开发人机界面的成本，而且画面更加美观；使用便携式触摸屏作为上位机提高了操控的灵活性，符合人机交互的发展趋势；使用Modbus协议支持远程监控功能，并且引入锁机制，有效避免了并发控制引起的问题。

技术领域

本发明涉及数控技术领域的远程监控领域，具体地说是一种基于Modbus的数控系统的远程监控方法。

背景技术

传统数控系统的人机界面采用基于Qt的编程方式开发，画面固定，可扩展性，可维护性差。而且人机界面内嵌于庞大的数控系统中，通过专用键盘操作不灵活，无法满足远程监控的需求。现有数控系统的远程监控方法是利用RCS通信中间件实现的基于WEB技术的B\S结构。该方法实现过程复杂，实时性较差，且未考虑到多个上位机并发控制引起的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于Modbus的数控系统的远程监控方法，能够提高人机界面的开发效率，方便扩展和维护，提高远程监控的实时性，解决了多个上位机并发控制的同步问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种基于Modbus的数控系统的远程监控方法，包括以下步骤：

步骤1：上位机通过ModbusTCP协议向数控系统发送状态信息采集命令，周期性采集状态信息；

步骤2：数控系统中的任务控制模块根据状态信息采集命令中要求读写的寄存器区的信息，执行相应的操作；

步骤3：将操作结果组装成ModbusTCP帧，反馈给上位机。

所述寄存器区为四个，包括：输出继电器区(0区)、输入继电器区(1区)、输入寄存器区(3区)和输出寄存器区(4区)；其中

输出继电器区(0区)为读写区域，用于存放Y信号；

输入继电器区(1区)为只读区域，用于存放X信号；

输入寄存器区(3区)为只读区域，用于存放F信号、位置、速度、报警信号和程序行；

输出寄存器区(4区)为读写区域，用于存放G信号、操作模式和操作模式下的状态变量。

所述相应的操作包括读操作和写操作两种操作类型：

读操作为将数控系统的状态类cncStatus中成员变量下的状态变量存储到对应的寄存器区，返回状态信息采集命令中要求读取的寄存器区位置中的数据；

写操作为将状态信息采集命令中的数据写入指定的寄存器区，并生成数控系统的command指令，将command指令加入中断列表，由任务控制器依次执行所有命令。

在写操作之前，判断当前数控系统状态是否为操作模式；如果是，则进行写操作，否则，判断命令在当前模式下是否可执行；如果可执行，则执行写操作，否则返回报警信息。

所述任务控制模块设置与数控系统中，向下协调运动控制器和PLC控制器的正常运行，向上为人机界面提供抽象的对象模型，展示系统运行状态以及获取用户命令，同时解析、执行远程命令。

当多个上位机同时对同一寄存器区的同一位置进行并发写操作时，对该寄存器区的变量施加同步锁。

所述同步锁为对于多个互斥请求，随机选择其中一个请求执行，其他请求返回报警信息。

本发明具有以下有益效果及优点：