一种用于自动化生产线的DNC通讯装置及其通讯方法与流程

本发明涉及自动化生产线通讯技术领域，尤其是一种用于自动化生产线的DNC通讯装置及其通讯方法。

背景技术：

制造过程涉及大量的制造设备、多变的工艺因素，因而它包含了复杂的环境和状态信息。要实现制造过程的柔性自动化，除了与系统控制、管理等技术相关外，制造过程的状态采集也显得至关重要。只有采用有效的信息采集技术，充分、实时、准确地获得制造过程中的各种状态信息，并以此为基础实现对制造过程的有效控制和管理，才能提高整个系统的柔性、强健性和故障处理能力。DNC(计算机直接数控或分布式数控)数据采集作为DNC系统的重要功能，它的主要目的是对机械制造过程中，产生的各种信息进行提取、传输、处理、分析和应用。中国发明专利申请CN 102043394 A公开了一种DNC信息采集方法，提高了系统的自动化程度，改善了系统的可操作性。但是，这种结果的DNC系统在信息传输方法上与现有技术没有本质区别，对硬件系统占用量大，在信息量较大时容易出现信息传输延时和丢失。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于自动化生产线的DNC通讯装置及其通讯方法，能够解决现有技术的不足，减少信息传输对 于硬件系统的占用量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种用于自动化生产线的DNC通讯装置，包括上位机和下位机，上位机和下位机之间通过上传路径和下载路径连接，一个上位机通过上传路径和下载路径连接由若干个下位机，下位机在传路径和下载路径上串联连接，上位机包括分隔模块、封装模块和储存发送模块，下位机包括中转储存模块、检索模块、重构模块和反馈模块。

一种上述自动化生产线的DNC通讯方法，包括以下步骤：

A、上位机将执行指令信号在分隔模块内进行分隔分组，将重复的信号段进行去重删除，封装模块对去重后的信号段进行标记和封装，然后放入储存发送模块内发送到上传路径中，对信号段的标记包括目标地址标记、信号类型标记和接口标记；

B、在上传路径中传输的信号段经过每个下位机的中转储存模块时进行下载，并暂时性储存，由检索模块对信号段的标记进行检索，如果此信号段的目标地址标记包括本下位机的地址，则保留此信号段，并通过重构模块进行信息段重构，最终将重构出的执行指令信号进行执行；

C、下位机将执行结果信息通过反馈模块发送到下载路径并传送至上位机。

作为优选，所述信号类型标记包括端点标记和内容标记，执行指令信号的开始段和结束段使用端点标记进行标记，执行指令信号的中间部分使用内容标记进行标记，信号段接口标记包括前接口标记和后 接口标记，执行指令信号中每个信号段设置有一个前接口标记和一个后接口标记，相邻的信号段上前接口标记和后接口标记相同。

作为优选，所述端点标记的检索优先级高于内容标记的优先级。

作为优选，根据目标地址标记的地址范围，将目标地址标记分为若干个检索区间，并在每个检索区间上建立索引序列。

作为优选，所述检索模块对目标地址标记进行检索时，首先选择对应的检索区间，然后使用对应的索引序列进行遍历检索。

作为优选，所述位机的执行结果储存在中转储存模块中，并将执行结果的信息代码作为执行结果信息从反馈模块发送到下载路径并传送至上位机。

作为优选，若信息代码显示为正常，则上位机进行下一条执行指令信号的发送，若信息代码显示为异常，则上位机根据反馈的信息代码发出纠错指令信号，下位机根据中转储存模块中存储的执行指令信号和接受的纠错指令信号进行执行指令的修改，并再次执行，然后重新生成执行结果信息传递至上位机。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过对执行指令信号进行分隔，将重复的信息段进行删除，并将保留的信息段进行标记，然后下位机通过采集信息段，通过信息段上的标记判断此信息段是否为本下位机所用。本发明可以实现信息段的多次利用，从而减少硬件系统中信息量的传输量，节约了硬件资源。通过将整个执行指令信号分成端点部分和内容部分，并将端点部分赋予较高的优先级，可以减少误码率。将目标地址标记分为两级检索结构，可以提高检索 速度，避免中转储存模块出现数据挤压。上位机和下位机之间通过信息代码进行反馈结果的传递，可以减少重复的执行指令信号的传输。

附图说明

图1是本发明的一个具体实施例的原理图。

图2是本发明的一个具体实施例中上位机的原理图。

图3是本发明的一个具体实施例中下位机的原理图。

图中：1、上位机；2、下位机；3、上传路径；4、下载路径；5、分隔模块；6、封装模块；7、储存发送模块；8、中转储存模块；9、检索模块；10、重构模块；11、反馈模块。

具体实施方式

参照图1-3，本发明的一个具体实施方式包括上位机1和下位机2，上位机1和下位机2之间通过上传路径3和下载路径4连接，一个上位机1通过上传路径3和下载路径4连接由若干个下位机2，下位机2在传路径3和下载路径4上串联连接，上位机1包括分隔模块5、封装模块6和储存发送模块7，下位机2包括中转储存模块8、检索模块9、重构模块10和反馈模块11。

一种上述自动化生产线的DNC通讯方法，包括以下步骤：

A、上位机1将执行指令信号在分隔模块5内进行分隔分组，将重复的信号段进行去重删除，封装模块6对去重后的信号段进行标记和封装，然后放入储存发送模块7内发送到上传路径3中，对信号段的标记包括目标地址标记、信号类型标记和接口标记；信号类型标记包括端点标记和内容标记，执行指令信号的开始段和结束段使用端点 标记进行标记，执行指令信号的中间部分使用内容标记进行标记，信号段接口标记包括前接口标记和后接口标记，执行指令信号中每个信号段设置有一个前接口标记和一个后接口标记，相邻的信号段上前接口标记和后接口标记相同；所述端点标记的检索优先级高于内容标记的优先级；根据目标地址标记的地址范围，将目标地址标记分为若干个检索区间，并在每个检索区间上建立索引序列；

B、在上传路径3中传输的信号段经过每个下位机2的中转储存模块8时进行下载，并暂时性储存，由检索模块9对信号段的标记进行检索，如果此信号段的目标地址标记包括本下位机2的地址，则保留此信号段，并通过重构模块10进行信息段重构，最终将重构出的执行指令信号进行执行；检索模块9对目标地址标记进行检索时，首先选择对应的检索区间，然后使用对应的索引序列进行遍历检索；

C、下位机2将执行结果信息通过反馈模块11发送到下载路径并传送至上位机1；所述位机2的执行结果储存在中转储存模块8中，并将执行结果的信息代码作为执行结果信息从反馈模块11发送到下载路径并传送至上位机1；若信息代码显示为正常，则上位机1进行下一条执行指令信号的发送，若信息代码显示为异常，则上位机1根据反馈的信息代码发出纠错指令信号，下位机2根据中转储存模块8中存储的执行指令信号和接受的纠错指令信号进行执行指令的修改，并再次执行，然后重新生成执行结果信息传递至上位机1。

其中，上传路径3与上位机1进行首尾连接，形成一个闭环回路。所有信号段在这个闭环回路中循环传输，每次信号段被读取使用一 次，则将信号段中相应的目标地址标记进行删除，每次信号段被下位机判定为错误时，将对应的前接口标记和后接口标记进行二次标记，上位机1对进行二次标记的信号段进行修正然后再次发出。前接口标记和后接口标记分别是两个针对时钟信号和地址信号的迭代函数变量，通过使用当前时钟信号和地址信息进行迭代计算得出结果，若结果相等或者满足其它函数关系，则认为前接口标记和后接口标记进行了成功的配对。这里优选配对的函数关系为一个三次多项式映射关系。上位机1记录信号段经过上位机1循环的次数，信号段每经过一次上位机1，上位机1将这个信号段的优先级提高一次。下位机2对优先级高的信号段优先检索。上位机1对于优先级提高次数高于阈值的信号段进行剔除，阈值优选为8次。

由于在DNC网络通讯中存在着大量的重复信息，本发明平均可以降低数据传输量25％～35％，对硬件系统的压力明显降低。

上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。