基于物联网的振动混合设备控制方法及系统与流程

本申请涉及振动设备技术领域，尤其涉及一种基于物联网的振动混合设备控制方法及系统。

背景技术：

振动混合作为传统混合技术的颠覆者，以其特有的技术优势可广泛应用于各行业的物料混合。同时，在当前工业4.0、智能制造及工业物联网相关技术快速发展的背景下，将传统设备与物联网进行结合将对工业的发展起到至关重要的作用。

承载振动混合技术的传统设备为振动混合设备，在现阶段，尚缺少一种可以将振动混合设备与物联网进行结合的技术方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于物联网的振动混合设备控制方法及系统，减少人力资源，提高生产效率。

第一方面，本发明实施例提供一种基于物联网的振动混合设备控制系统，振动混合设备、服务器、客户端；所述振动混合设备包括数据处理单元；

所述数据处理单元用于采集第一数据、发送所述第一数据至所述服务器或者接收所述服务器发送的控制指令；所述第一数据包括：加速度数据、驱动器数据、温度数据、压力数据、状态数据；所述控制指令用于控制所述振动混合设备按照指定的工作模式进行工作；

所述服务器用于接收所述数据处理单元发送的第一数据、将所述第一数据发送至客户端、接收所述客户端发送的控制指令或者将所述控制指令发送至所述数据处理单元；

所述客户端用于接收所述服务器发送的所述第一数据、或者发送所述控制指令至所述服务器。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括：数据库；

所述数据库用于存储所述第一数据和所述控制指令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，，所述数据处理单元，包括：数据采集模块、数据传输模块、第一指令接收模块、数据协议适配模块；

所述数据采集模块，用于采集所述第一数据；

所述数据传输模块，用于将所述第一数据发送至所述服务器；

所述第一指令接收模块，用于接收所述控制指令；

所述数据协议适配模块，用于对所述控制指令进行处理。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述服务器，包括：

信息验证模块、数据传输模块、第二指令接收模块；

所述信息验证模块用于验证所述客户端的信息；

所述数据传输模块用于接收所述第一数据；或者将所述控制指令发送至所述第一指令接收模块；

所述第二指令接收模块，用于接收所述控制指令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述信息验证模块还用于确定所述服务器的地址信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述服务器，还包括：信息发布模块；

所述信息发布模块，用于按照指定周期向所述客户端推送第二数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述客户端，包括：

连接和查询模块、数据订阅模块、指令传输模块；

所述连接和查询模块，用于按照预先配置查询所述服务器，并与所述服务器建立安全连接；

所述数据订阅模块，用于定制接收第二数据的具体数据项，并接收定制的第二数据；

所述指令传输模块，用于接收用户或者其他设备输入的控制指令；或者，将所述控制指令发送至所述第二指令接收模块。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述客户端与所述服务器间的通信链路所采用的模式为总线通信方式。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于物联网的振动混合设备控制方法，应用于第一方面中任一所述的振动混合设备控制系统中，包括：

客户端向服务器发送连接请求；

所述服务器接收所述连接请求，对所述客户端进行验证，在验证通过后与所述客户端建立连接；

振动混合设备中的数据处理单元采集第一数据，发送所述第一数据至所述服务器；

所述服务器向所述客户端发送所述第一数据；

所述客户端接收用户或者其他设备输入的控制指令；

所述客户端将所述控制指令发送至所述服务器；

所述服务器将所述控制指令发送至所述数据处理单元，使得所述振动混合设备根据所述控制指令按照指定模式进行工作。

本发明实施例提供的基于物联网的振动混合设备控制方法及系统，基于opcua协议的通信方式，在振动混合设备中的数据处理单元、服务器与客户端等之间进行通信，实现对振动混合设备管理的自动化、网络化操作，减少人力资源，提高生产效率，解决了现有技术中尚缺少一种可以将振动混合设备与物联网进行结合的技术方案的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中基于物联网的振动混合设备控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中数据处理单元的结构示意图；

图3为本发明实施例中服务器的结构示意图；

图4为本发明实施例中客户端的结构示意图；

图5为本发明实施例中基于物联网的振动混合设备控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

随着物联网的发展，各行各业都在实现利用网络来对设备或者终端进行控制。振动混合设备是很常见的一种工业设备，为了满足工业产线发展对设备集成的要求，实现利用物联网来对振动混合设备进行控制，达到自动化、智能化的目的，本发明实施例提供一种振动混合设备控制系统。

图1为本发明实施例中基于物联网的振动混合设备控制系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的基于物联网的振动混合设备控制系统具体可以包括：振动混合设备、服务器2、客户端3、数据库4。

需要说明的是，本发明实施例中的系统，各个设备之间的通信采用opcua(oleforprocesscontrolunifiedarchitecture，用于过程控制的ole统一架构)技术实现。客户端3与服务器2间的通信链路所采用的模式为总线通信方式。振动混合设备与服务器2之间可以采用上位机、下位机的方式连接。振动混合设备至少有一个，客户端3至少有一个。本申请实施例中的系统，不仅仅适用与一个客户端3对应一个振动混合设备，还适用于一个客户端3对应多个振动混合设备，以及，多个客户端3对应多个振动混合设备。

在本发明实施例中，振动混合设备包括数据处理单元1；数据处理单元1可以是一个包含有cpu的电子器件，用于采集第一数据、发送第一数据至服务器2或者接收服务器2发送的控制指令。

在一个具体的实现过程中，第一数据可以是加速度数据、驱动器数据、温度数据、压力数据、状态数据等。其中，加速度数据代表振动混合设备振动加速采样数据，包括加速度幅值、频率、初始相位；驱动器数据代表振动混合设备中能体现激振力特性的数据，包括其幅值、频率、初始相位；如直线电机的回路电流信号、旋转电机的编码器位置信号；温度数据代表振动混合设备的混合容器监测温度值；压力数据代表振动混合设备的混合容器监测压力值；状态数据代表振动混合设备的工作模式、振动状态、运行时间。

图2为本发明实施例中数据处理单元的结构示意图，如图2所示，在一个具体的实现过程中，数据处理单元1，具体可以包括：数据采集模块11、数据传输模块12、第一指令接收模块13、数据协议适配模块14。

其中，数据采集模块11，用于采集第一数据；数据传输模块12，用于将第一数据发送至服务器2；第一指令接收模块13，用于接收控制指令；数据协议适配模块14，用于对控制指令进行处理。

在本发明实施例中，服务器2用于接收数据处理单元1发送的第一数据、将第一数据发送至客户端3、接收客户端3发送的控制指令或者将控制指令发送至数据处理单元1。

图3为本发明实施例中服务器的结构示意图，如图3所示，在一个具体的实现过程中，服务器2具体可以包括：信息验证模块21、数据传输模块22、第二指令接收模块23、信息发布模块24。

其中，信息验证模块21用于验证客户端3的信息；数据传输模块22用于接收第一数据；或者将控制指令发送至第一指令接收模块13；第二指令接收模块23，用于接收控制指令；信息发布模块24，用于按照指定周期向客户端3推送第二数据；信息验证模块21还用于确定服务器2的地址信息。

在本发明实施例中，客户端3用于接收服务器2发送的第一数据、或者发送控制指令至服务器2。

图4为本发明实施例中客户端的结构示意图，如图4所示，在一个具体的实现过程中，客户端3具体可以包括：连接和查询模块31、数据订阅模块32、指令传输模块33。

连接和查询模块31，用于按照预先配置查询服务器2，并与服务器2建立安全连接；数据订阅模块32，用于定制接收第二数据的具体数据项，并接收定制的第二数据；指令传输模块33，用于接收用户或者其他设备输入的控制指令；或者，将控制指令发送至第二指令接收模块23。连接和查询模块31还用于查询指定振动混合设备所在的节点信息。

在本发明实施例中，客户端可以有多个，其中，进行远程控制的客户端中订阅的数据为振动混合设备的加速度、混合温度、混合压力、混合工艺参数、状态参数，据此产生的结果数据为各类动态曲线绘制、工作状态参数显示，使得用户可以据此下发控制指令或混合工艺参数；因此，服务器中的信息发布模块要按照指定周期向客户端发送前述数据。进行设备监控的客户端，其订阅的数据为工作状态信息、维护信息等，据此产生的结果数据为指示设备的工况与维修、保养信息，设备管理人员据此对设备进行维护；因此，服务器中的信息发布模块要按照指定周期向客户端发送前述数据。其他设备操控的客户端订阅的数据为振动混合设备的加速度、混合温度、混合压力等，据此产生的结果数据为直接的控制指令；因此，服务器中的信息发布模块要按照指定周期向客户端发送前述数据。使得客户端可以根据不用的数据来生成不同的控制指令，控制指令用于控制振动混合设备按照指定的工作模式进行工作。

在本发明实施例中，数据库4用于存储第一数据和控制指令。具体地，数据采集模块11在采集第一数据并发送给服务器2时，服务器2就可以将第一数据存储至数据库4中。以及，当用户或者其他设备在客户端3上输入控制指令后，客户端3将控制指令发送至服务器2，服务器2将控制指令存储至数据库4中。

可以理解的是，在本发明实施例中，服务器2与振动混合设备中的数据处理单元1可以集成，集成的方式可以为基于arm(advancedriscmachines高级risc机器)的嵌入式平台，也可以为基于支持opcua协议的plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)平台。

客户端可以有多种表现形式，例如网页、应用程序、应用程序内嵌方法调用等形式。当客户端有多个时，每个客户端的功能可以相同也可以不同。

本发明实施例提供的基于物联网的振动混合设备控制系统，基于opcua协议的通信方式，在振动混合设备中的数据处理单元、服务器与客户端等之间进行通信，实现对振动混合设备管理的自动化、网络化操作，减少人力资源，提高生产效率，解决了现有技术中尚缺少一种可以将振动混合设备与物联网进行结合的技术方案的问题。

结合前述内容中的基于物联网的振动混合设备控制系统，本发明实施例还提供一种基于物联网的振动混合设备控制方法，具体的，图5为本发明实施例中基于物联网的振动混合设备控制方法流程图，如图5所示，包括如下步骤：

101、客户端向服务器发送连接请求。

在本发明实施例中，客户端向服务器发送连接请求之前，服务器进行初始化设置。需要设置的有服务器的地址信息、用户验证信息、振动混合设备节点信息等。振动混合设备节点信息用于客户端查找与服务器连接的振动混合设备的节点信息，例如，具有标识性的id名称。

然后，客户端在初始化后，向服务器发送连接请求，等待服务器进行验证。

102、服务器接收连接请求，对客户端进行验证，在验证通过后与客户端建立连接。

服务器模块根据初始化信息，验证客户端发送的连接请求信息否为授权的连接，若是则验证通过，建立连接，否则拒绝连接等待下一次连接请求。

103、振动混合设备中的数据处理单元采集第一数据，发送第一数据至服务器。

采集的第一数据包括：

加速度数据，振动混合设备振动加速采样数据，包括加速度幅值、频率、初始相位；

驱动器数据，振动混合设备中能体现激振力的数据，包括其幅值、频率、初始相位；如直线电机的回路电流信号、旋转电机的编码器位置信号；

温度数据，振动混合设备的混合容器监测温度值；

压力数据，振动混合设备的混合容器监测压力值；

状态数据，振动混合设备的工作模式、振动状态、运行时间。

采样完成后，将数据适配为服务器所需的数据格式，并提交至服务器。

104、服务器向客户端发送第一数据。

可以理解的是，振动混合设备中的数据处理单元向服务器发送的第一数据可以根据客户端的需要进行设定，其可以理解为根据客户端的需求按照指定周期向服务器发送指定的第一数据；数据的发送可按照opcua数据订阅发布读写机制实现。

105、客户端接收用户或者其他设备输入的控制指令。

用于远程控制的客户端，用户通过交互界面输入控制指令；

用于其他设备操控的客户端，其他设备通过控制方法调用方式写入控制指令。

106、客户端将控制指令发送至服务器。

客户端利用指令传输模块的异步写功能，将控制指令通过网络写到服务器中；指令的传输可按照opcua异步读写机制向服务器发送数据。

107、服务器将控制指令发送至数据处理单元。

服务器在接收到异步写入数据后，对写入的数据进行读操作，通过服务器的数据传输模块将控制指令传递至数据处理单元，控制指令使得所述振动混合设备根据所述控制指令按照指定模式进行工作。

本发明实施例提供的基于物联网的振动混合设备控制方法，基于opcua协议的通信方式，在振动混合设备中的数据处理单元、服务器与客户端等之间进行通信，实现对振动混合设备管理的自动化、网络化操作，减少人力资源，提高生产效率，解决了现有技术中尚缺少一种可以将振动混合设备与物联网进行结合的技术方案的问题。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。