[发明专利]一种采用缓冲模式的生产线实时数据采集方法

摘要

一种涉及工业领域中现场实时信息数据采集方法，尤旨一种在现场数据采集过程中采用在可编程逻辑控制器PLC中做缓存、人机界面HMI上位机轮询的方法，主要应用于工业现场环境下确保其数据不丢失的实时采集PLC中的重要数据的一种采用缓冲模式的生产线实时数据采集方法。该方法包括：可编程逻辑控制器PLC数据供应程序设计和人机界面HMI数据轮询程序设计两大部分；主要解决如何采集PLC中的实时数据和数据不丢失等有关技术问题。本发明的积极效果是：实现了采集PLC中的实时数据，在遇通讯网络中断或上位机人机界面HMI出现故障时，数据不丢失，具有使用方便、控制简捷有效等优点。

主权项

1.一种采用缓冲模式的生产线实时数据采集方法，该方法通过可编程逻辑控制器PLC为生产单元的主控制器，和专用人机界面HMI为上位机软件，用来监控PLC的运作和关键数据的采集记录，完成自动控制核心处理单元的监控化和记录化，其特征在于：该方法利用可编程逻辑控制器PLC多余的寄存器作为数据缓冲池，分别在人机界面HMI和可编程逻辑控制器PLC二端都开发一段程序，并定义通讯接口，然后，可编程逻辑控制器PLC端不停的把变化的数据存入缓冲中去，人机界面HMI端则不停读取通讯接口上的数据；该实时数据采集方法至少包括：可编程逻辑控制器PLC数据供应程序设计和人机界面HMI数据轮询程序设计两大部分；其中：A)、所述可编程逻辑控制器PLC数据供应程序设计是用可编程逻辑控制器PLC多余的寄存器作为数据缓冲池，将发生的数据先不让人机界面HMI读到，而是按次序，加上时间、生产线、工位信息，一一放入缓冲池；然后按先进先出的原则，把数据放入与人机界面HMI的接口处；并与人机界面HMI取数据约定控制信号，为状态的标志位，用可编程逻辑控制器PLC的位寄存器，达到人机界面HMI与可编程逻辑控制器PLC双方均可读写；当有数据变化时，记录到数据缓冲池中去，不停的判别到数据缓冲池是否有数据，同时判别通讯接口处数据是否被取走；如果数据缓冲池中有数据且通讯接口处数据被取走，则立即往通讯接口处送上数据缓冲池中的最先进来的数据；该可编程逻辑控制器PLC数据供应程序设计的具体工作步骤是：步骤1.开始A(10)初始化开始A(10)；步骤2.判断是否有变化的新数据(11)执行完开始A(10)模块后，则进入判断是否有变化的新数据(11)模块；如果是有变化的新数据，则进入将变化的数据记录到数据缓冲池内(13)；如果没有变化的新数据，则进入清控制段寄存器R1-R5和清数据段寄存器R6-R30(12)模块；步骤3.将变化的数据记录到数据缓冲池内(13)执行完将变化的数据记录到数据缓冲池内(13)模块后，则进入清控制段寄存器R1-R5和清数据段寄存器R6-R30(12)模块；步骤4.判断缓冲池内有数据(14) 执行完清控制段寄存器R1-R5和清数据段寄存器R6-R30(12)模块后，则进入判断缓冲池内有数据(14)模块；如果缓冲池内有数据，则进入判断标志位R1为“1”A(16)模块；如果缓冲池内没有数据，则进入结束A(15)模块；步骤5.判断标志位R1为“1”A(16) 如果标志位R1是“1”，则进入结束B(18)模块；如果标志位R1不是“1”，则进入将缓冲池内数据复制到寄存器R6-R30中(17)模块；步骤6.置控制段寄存器R1值为“1”(19)执行完将缓冲池内数据复制到寄存器R6-R30中(17)模块后，则进入置控制段寄存器R1值为“1”(19)模块；步骤7.将缓冲池内刚才已复制的数据删除，将寄存器读地址指针减25，下移到下一笔数据的首地址(20)执行完置控制段寄存器R1值为“1”(19)模块后，则进入将缓冲池内刚才已复制的数据删除，将寄存器读地址指针减25，下移到下一笔数据的首地址(20)模块；步骤8.结束C(21)执行完将缓冲池内刚才已复制的数据删除，将寄存器读地址指针减25，下移到下一笔数据的首地址(20)模块后，则进入结束C(21)模块；B)、所述人机界面HMI数据轮询程序设计是用循环程序完成的，循环体内程序是被不停的执行的，一旦判别标志位已置，表明数据已准备好，判别数据的有效性，若有效则将数据记入数据库，如无效，则记入事务日志，为维护人员日后分析；该人机界面HMI数据轮询程序设计的具体工作步骤是：步骤1.开始B(30)初始化开始B(30)；步骤2.初始化各变量参数状态(31)执行完开始B(30)模块后，则进入初始化各变量参数状态(31)；步骤3.判变量X，是否循环(32) 执行完初始化各变量参数状态(31)模块后，则进入循环体中的判变量X，是否循环(32)模块；如果变量X，是循环，则进入判断标志位R1为“1”B(34)模块；如果变量X，不是循环，则进入结束D(33)模块；步骤4.判断标志位R1为“1”B(34) 如果标志位R1是“1”，则进入判别数据是否有效(35)模块；如果标志位R1不是“1”，则进入无条件延时一秒(39)模块；步骤5.判别数据是否有效(35) 如果数据是有效，则进入将数据记入数据库中(37)模块，如果数据无效，则进入将存入事务日志，待日后维护人员分析(36)模块；步骤6.将存入事务日志，待日后维护人员分析(36)执行完将存入事务日志，待日后维护人员分析(36)模块后，则进入无条件延时一秒(39)模块；步骤7.置控制段寄存器R1值为“0”(38)执行完将数据记入数据库中(37)模块后，则进入置控制段寄存器R1值为“0”(38)模块；步骤8.无条件延时一秒(39)执行完置控制段寄存器R1值为“0”(38)模块后，则进入无条件延时一秒(39)模块；步骤9.循环执行完无条件延时一秒(39)模块后，则反馈进入循环体中的判变量X，是否循环(32)模块。