专利名称：多设备监控器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于PLC上的人机接口设备，尤其涉及一种可以连接多个 PLC的多设备监控器。
背景技术：
随着工业自动化的飞速发展，工业设备的种类也日益丰富，复杂多样的设备 协同工作，组成了各种适应工业不同需求的生产线，大大提高了工业的自动化程 度。但随之而来的，面对数量如此之多、种类如此丰富的设备，人工视察的方式 显然不能满足工业现代化的需求，如何高效率低成本地同时监视、管理、协调多 种设备成为自动化进程中的一个难题。
目前解决这个问题的方法是通过运行监视软件的机器与现场工业设备通讯， 获取现场数据并以图形化的方式显示给用户。此方法大大提高了监视的可视化。 但此方法只能对一台设备进行监视，面对数量众多的现场设备则需要相应数量的 监视设备才能达到监视的全面性， 一方面，査看各设备的状态需要去不同的监视 设备才能查看，不能同时对相邻或相关联的设备进行整体全面地査看以便进行系 统地分析、管理；另一方面，数量众多的监视设备需要极高的花费，维护费用也 较高。 发明内容
本发明的目的是提供一种多设备监控器，其可实现一台监控器同时监视多 台现场设备，降低了用户的设备采购成本，提高了管理、协调现场设备的效率。
为解决上述技术问题，本发明包括液晶显示器，液晶显示器前设置触摸屏， 显示器和触摸屏连接CPU, CPU连接内存储器、程序存储器和2个或2个以上 的输出通讯接口。
本发明采用一台监视器上设置多个输出通讯接口并配合组态软件，从而连 接多台PLC，实现了一台监控器同时监视多台现场设备，降低了用户的设备采购 成本，提高了管理、协调现场设备的效率。
图l为本发明的第一种实施方式的硬件系统框图 图2为本发明的第二种实施方式的程序流程图 图3为本发明的第一种实施方式的设备连接图本发明的第一种实施方式如图1和图3所示本发明采用液晶显示器，液
晶显示器前设置触摸屏，液晶显示器和触摸屏连接CPU， CPU连接SDRAM内存储 器、FLASHR0M程序存储器和输出通讯接口， CPU采用ARM9系列核心模块；液 晶显示屏采用彩色高分辨率TFT;触摸屏配备4线电阻式触摸屏；输出通讯接口 采用RS232、 RS485或CAN接口与PLC实时通讯。CPU与内存储器以及程序存储 器的连接电路为现有技术，输出通讯接口电路也为现有技术。液晶显示器和触 摸屏与CPU的连接电路为现有技术。
组态软件固化在液晶屏显示器的程序存储器中其步骤如下
(1) CPU在时间片内判断当前输出通讯接口是否连接有PLC，如果输出通讯 接口连接有PLC,则请求PLC将PLC存储器中共用存储区中的设备链表一次不中 断的传回内存储器，如果输出通讯接口没有连接PLC，则对下一个输出设为当前 输出通讯接口；
(2) 将传入的一个PLC设备链表并入设备链总表；
(3) 在CPU的控制下将设备链总表中各设备链表中的对应每个设备的记录， 通过显示器用图元的方式在同一页面或一个以上的页面中显示出来；
每隔90-100ms由CPU控制重复(1) - (3)的上述步骤； 禾口
(a)当用户通过触摸屏修改液晶显示器上显示代表特定设备参数的图元时， 修改后的新设备信息通过触摸屏驱动程序传给控制模块，控制模块更新图元对 应的设备链总表设备链表的设备记录中的当前数据项，然后由CPU判断设备链 表的优先级，再依据优先级顺序依次将修改后的设备链表通过输出通讯接口， 传回给对应的PLC存储器中的共用存储区。
PLC存储器内的设备链表为现有技术中已经公开的数据结构。
图元为在显示器上用于代表设备和设备状态以及设备状态调整的图片、表 格、文字表达形式。图元通过链表与设备链表间建立对应关系，使图元与PLC 现场设备间建立对用关系，同时通过对图元属性的设置也可实现对设备的控制。 图元的表示形式便于用户直观的了解PLC控制的设备的状态，以及方便对设备 进行必要的控制。
本发明对于连接在不同输出通讯接口上的PLC可在同一页面或一个以上的页 面中显示主要包括以下模式(a)循环显示每个页面与连接的一个PLC关联，编辑好的多个页面按一定的周期循环进行显示。周期性地读取每个页面的内容并
根据显示要求和由通讯模块获得的数据进行界面的动态数据显示。(b)多画面同
时显示每个窗体与一个PLC关联，用户可以将多个窗体在显示屏上分区域同时 显示，这样相当于有多个小显示屏，用户就可以同时监视多台设备的运行状况。 系统根据用户的需求，依次调用相应的页面文件并根据显示区域的大小进行相应 的縮放，在相应的区域完整地显示相应的页面内容。(C)组合显示将相关联的 多个PLC连接的设备的运行状态在一个屏上以一条生产线的整体概念显示出来， 使用户对整条生产线有个全面的了解。 一个页面中的显示内容可以与多个设备相 关联。根据通讯模块获得的数据定时更新各设备的数据并进行相应的形象显示。
(d)分类显示将类似的设备在同一屏中显示以作对比或统一管理。根据页面 文件的内容和通讯模块获得的数据进行相应方式的显示。
本发明的第二种实施方式第二种实施方式的硬件结构与第一种实施方式 相同，只是在第一种实施方式的组态程序中加入存储和回放模块，如图2其步 骤如下
(1) CPU在时间片内判断当前输出通讯接口是否连接有PLC，如果输出通讯
接口连接有PLC，则请求PLC将PLC存储器中共用存储区中的设备链表一次不中 断的传回内存储器，如果输出通讯接口没有连接PLC，则对下一个输出设为当前 输出通讯接口；
(2) 将传入的一个PLC设备链表并入设备链总表；
(3) 在CPU的控制下将设备链总表中各设备链表中的对应每个设备的记录， 通过显示器用图元的方式在同一页面或一个以上的页面中显示出来；
每隔90-100ms由CPU控制重复(1) - (3)的上述步骤； 和
(a)当用户通过触摸屏修改液晶显示器上显示代表特定设备参数的图元时， 修改后的新设备信息通过触摸屏驱动程序传给控制模块，控制模块更新图元对 应的设备链总表设备链表的设备记录中的当前数据项，然后由CPU判断设备链 表的优先级，再依据优先级顺序依次将修改后的设备链表通过输出通讯接口， 传回给对应的PLC存储器中的共用存储区。
和所述的组态软件还包括存储和回放模块，其步骤如下
存储模块为将根据现场用户的选择的存储图元，将用户激活该图元至用户终
止激活的时间段内A. 在程序存储器中，创建一个存储文件；
B. 将数据链表加上当前的时间，依次加入存储文件中；
C. 将存储文件的文件名加入存储链表；
回放模块为将现场用户选择的回放图元，将存储链表的内容显示在屏幕上: (I )根据所选存储链表中的记录，将对应的存储文件的末尾时间数据项和
首个时间数据项相减确定存储时长，并通过时长图元显示在屏幕上；
(II) 根据时长图元，将与时长图元最接近的数据链表找到；
(III) 将(II)中的数据链表存入内存储器中覆盖原有数据链表。
存储链表记录的数据项包记录号，文件名，存储类型。存储类型为手 动存储、静态越限存储、动态越限存储、异常存储。本实施例采用的是手动存 储模式。手动存储模式是当用户需要进行存储时，本发明会自动创建一个新的 存储文件并将数据写入文件直至用户停止存储。
本发明的第三种实施方式第三种实施方式的硬件结构与第一种实施方式 相同，只是在第三种实施方式的组态程序中加入存储和回放模块，其步骤如下
(1) CPU在时间片内判断当前输出通讯接口是否连接有PLC，如果输出通讯 接口连接有PLC,则请求PLC将PLC存储器中共用存储区中的设备链表一次不中 断的传回内存储器，如果输出通讯接口没有连接PLC，则对下一个输出设为当前 输出通讯接口；
(2) 将传入的一个PLC设备链表并入设备链总表；
(3) 在CPU的控制下将设备链总表中各设备链表中的对应每个设备的记录， 通过显示器用图元的方式在同一页面或一个以上的页面中显示出来；
每隔90-100ms由CPU控制重复(1) - (3)的上述步骤； 和
(a)当用户通过触摸屏修改液晶显示器上显示代表特定设备参数的图元时， 修改后的新设备信息通过触摸屏驱动程序传给控制模块，控制模块更新图元对 应的设备链总表设备链表的设备记录中的当前数据项，然后由CPU判断设备链 表的优先级，再依据优先级顺序依次将修改后的设备链表通过输出通讯接口， 传回给对应的PLC存储器中的共用存储区。 和
存储模块为将根据图元设定的初始上下、限参数，当图元对应的设备当前值超出初始上下、限参数的范围，将用户激活如下步骤的程序直至设备当前值 落入初始上下、限参数的范围内
A. 在程序存储器中，创建一个存储文件；
B. 将数据链表加上当前的时间，依次加入存储文件中；
C. 将存储文件的文件名加入存储链表；
回放模块为将现场用户选择的回放图元，将存储链表的内容显示在屏幕上: (I )根据所选存储链表中的记录，将对应的存储文件的末尾时间数据项和 首个时间数据项相减确定存储时长，并通过时长图元显示在屏幕上； (II)根据时长图元，将与时长图元最接近的数据链表找到； (in)将(n)中的数据链表存入内存储器中覆盖原有数据链表。
本实施例采用的是静态越限存储模式用户在初始设置参数时，约定某个 设备的某个寄存器也即某个变量的上限和下限。当在运行过程中，数据超出了 此范围，本发明会自动开始存储数据直至数据正常。
或动态越限存储模式用户设定横轴和纵轴的标量。可以手工设定正常状 态下的横轴和纵轴的数据值，也可以以动态记录的正常数据为标准。动态记录 开始，则本系统会自动记录横轴和纵轴的各数据关系，从而标定各种情况下的 动态的上限和下限，是一个包络图。当数据超出了上限或下限，则开始存储数 据直至正常。
本发明基于嵌入式技术，利用多个硬件通讯接口和实时数据库与设备关联 等技术实现了一台监控器可以同时对多台设备进行通讯，使用户在一 台监控器 同时监控多台设备的运行状况，便于对多台设备进行统一査看和管理，节省了 成本，提高了效率，增强了监控现场的全面性；利用页面文件的管理技术实现 了一台监视器在不同现场状态下的多个界面自由切换以及多种显示模式，提高 了一台监视器的利用率；采用多线程技术使数据通讯、画面显示等多项任务满 足实时需求；对各通讯接口分配了优先级，第一个通讯接口的优先级最高，最 后一个通讯接口的优先级最低，当需要与多个设备进行通讯并显示时，就能对 重要或紧急的设备做出快速的响应。
权利要求1.一种多设备监控器，包括液晶显示器，液晶显示器前设置触摸屏，显示器和触摸屏连接CPU，CPU连接内存储器和程序存储器，其特征在于所述的CPU连接2个或2个以上的输出通讯接口。
专利摘要本实用新型涉及一种用于PLC上的人机接口设备，尤其涉及一种可以连接多个PLC的多设备监控器。它包括液晶显示器，液晶显示器前设置触摸屏，显示器和触摸屏连接CPU，CPU连接内存储器、程序存储器和2个或2个以上的输出通讯接口，程序存储器中固化组态软件。其可实现一台监控器同时监视多台现场设备，降低了用户的设备采购成本，提高了管理、协调现场设备的效率。
文档编号G05B19/048GK201374003SQ20092008888
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月10日 优先权日2009年3月10日
发明者刘文敬, 吴晓北 申请人:友利华(河南)高科技开发有限公司