一种PLC设备集中控制方法及系统与流程

一种plc设备集中控制方法及系统
技术领域
1.本发明涉及plc控制技术领域，具体为一种plc设备集中控制方法及系统。


背景技术：

2.由于生产年代的原因，目前很多公司都仍使用大量的旧生产设备在生产线上继续生产，很多旧生产设备并没有预留集中控制用的功能接口；即使旧生产设备上使用plc控制器，但是由于plc控制器型号极多，有三菱、欧姆龙、台达、ls、基恩士、西门子等十多个品牌上百种型号，其中很多没有网络扩展模块可以进行集中控制。
3.随着工业发展越来越多公司向智能制造方向转型，并且对系统自动化的要求越来越高，使得对含有plc控制器的plc设备的集中控制的迫切需求也越来越高，且由系统自动实现配方控制、报警监控、停复机等功能，也能大大降低产品质量风险以及人为事故的发生，鉴于以上原因，需要一种兼容各种型号、各种年代、各种厂别的plc设备集中控制方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有含有不同种类plc控制器的plc设备不能集中控制的问题，提供了一种plc设备集中控制方法及系统。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种plc设备集中控制方法，包括以下步骤：
6.提供多个plc设备，为每个plc设备配置对应的控制模块，其中，每个plc 设备的多个第一io输出接口和对应的控制模块的第二输入io接口相连，每个 plc设备的多个第一io输入接口和对应的控制模块的第二输出io接口相连，每个控制模块都与控制服务器相连；
7.所述控制服务器通过所述控制模块的各个第二io输出接口向对应的plc设备的各个第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行，所述plc设备的各个第一io输出接口通过对应的控制模块的各个第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集，最终实现所述控制服务器对多个plc设备的集中控制。
8.作为一种可实施方式，提供多个plc设备，为每个plc设备配置对应的控制模块，其中，每个plc设备的多个第一io输出接口和对应的控制模块的第二输入io接口相连，每个plc设备的多个第一io输入接口和对应的控制模块的第二输出io接口相连的步骤具体包括：
9.提供多个plc设备，根据每个plc设备对应的设备信息为每个plc设备配置对应的控制模块，根据每个plc设备的设备信息确定对应的控制指令种类和采集信息种类，根据每个plc设备对应的控制指令种类和采集信息种类确定每个plc 设备使用的第一输入io接口数量、第一输出io接口数量和对应的控制模块使用的第二输入io接口数量、第二输出io接口数量，将每个plc设备相应数量的第一io输出接口和对应的控制模块相应数量的第二io输入接口相连，将每个plc 设备相应数量的第一io输入接口和对应的控制模块相应数量的第二io输出接口相连。
10.作为一种可实施方式，所述控制服务器通过所述控制模块的第二io输出接口向对
应的plc设备的第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行的步骤具体包括：
11.根据每个plc设备对应的各种控制指令设定对应每种控制指令的第二io接口开关状态编码规则，并根据第二io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块发送的各个第二io输出接口的开关状态；
12.所述控制服务器向所述控制模块发送控制指令，所述控制模块根据所述控制指令得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则向对应的plc设备发送各个第二输出io接口的开关状态；所述plc 设备根据接收到的各个第二输出io接口的开关状态得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则得到对应的控制指令从而在所述plc设备上完成指令执行。
13.作为一种可实施方式，所述plc设备的第一io输出接口通过对应的控制模块的第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集的步骤具体包括：
14.根据每个plc设备对应的各种采集信息设定对应每种采集信息的第一io接口开关状态编码规则，并根据第一io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块接收的各个第一io输出接口的开关状态；
15.所述plc设备根据采集信息得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则向对应的控制模块发送各个第一输出io 接口的开关状态；所述控制模块根据接收到的各个第一输出io接口的开关状态得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则得到对应的采集信息，将所述采集信息发送至所述控制服务器从而完成信息收集。
16.作为一种可实施方式，所述采集信息为状态信息和报警信息其中的一种。
17.相应的，本发明还提供一种plc设备集中控制系统，包括：控制服务器、多个plc设备和分别对应每个plc设备的控制模块；每个plc设备的多个第一io 输出接口和对应的控制模块的第二输入io接口相连，每个plc设备的多个第一 io输入接口和对应的控制模块的第二输出io接口相连，每个控制模块都与控制服务器相连；
18.所述控制服务器通过所述控制模块的各个第二io输出接口向对应的plc设备的各个第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行，所述plc设备的各个第一io输出接口通过对应的控制模块的各个第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集，最终实现对多个plc设备的集中控制。
19.作为一种可实施方式，提供多个plc设备，为每个plc设备配置对应的控制模块，其中，每个plc设备的多个第一io输出接口和对应的控制模块的第二输入io接口相连，每个plc设备的多个第一io输入接口和对应的控制模块的第二输出io接口相连的步骤具体包括：
20.提供多个plc设备，根据每个plc设备对应的设备信息为每个plc设备配置对应的控制模块，根据每个plc设备的设备信息确定对应的控制指令种类和采集信息种类，根据每个plc设备对应的控制指令种类和采集信息种类确定每个plc 设备使用的第一输入io接口数量、第一输出io接口数量和对应的控制模块使用的第二输入io接口数量、第二输出io接口数量，将每个plc设备相应数量的第一io输出接口和对应的控制模块相应数量的第二io输入接口相连，将每个plc 设备相应数量的第一io输入接口和对应的控制模块相应数量的第二io输出接口相连。
21.作为一种可实施方式，所述控制服务器通过所述控制模块的第二io输出接口向对应的plc设备的第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行的步骤具体包括：
22.根据每个plc设备对应的各种控制指令设定对应每种控制指令的第二io接口开关状态编码规则，并根据第二io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块发送的各个第二io输出接口的开关状态；
23.所述控制服务器向所述控制模块发送控制指令，所述控制模块根据所述控制指令得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则向对应的plc设备发送各个第二输出io接口的开关状态；所述plc 设备根据接收到的各个第二输出io接口的开关状态得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则得到对应的控制指令从而在所述plc设备上完成指令执行。
24.作为一种可实施方式，所述plc设备的第一io输出接口通过对应的控制模块的第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集的步骤具体包括：
25.根据每个plc设备对应的各种采集信息设定对应每种采集信息的第一io接口开关状态编码规则，并根据第一io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块接收的各个第一io输出接口的开关状态；
26.所述plc设备根据采集信息得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则向对应的控制模块发送各个第一输出io 接口的开关状态；所述控制模块根据接收到的各个第一输出io接口的开关状态得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则得到对应的采集信息，将所述采集信息发送至所述控制服务器从而完成信息收集。
27.作为一种可实施方式，所述控制模块为带网络通讯功能的plc模块。
28.本发明的有益效果：本发明提供了一种plc设备集中控制方法及系统，通过为每个plc设备配置对应的控制模块并将每个plc设备的io接口和对应的控制模块的io接口相连，每个控制模块都与控制服务器相连，使得在控制模块和plc 设备之间能够通过io接口发送控制指令和采集信息从而实现控制服务器对多个 plc设备的集中控制；使得可以用较低的成本实现对各个品牌、各个型号、各个年代的不同plc设备进行联网控制，且结构简单、性能稳定、实施方便。
附图说明
29.图1为本发明实施例plc设备集中控制方法步骤示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.参见图1，本实施例提供一种技术方案：一种plc设备集中控制方法，包括以下步骤：
32.步骤s100，提供多个plc设备，为每个plc设备配置对应的控制模块，其中，每个plc
设备的多个第一io输出接口和对应的控制模块的第二输入io接口相连，每个plc设备的多个第一io输入接口和对应的控制模块的第二输出io 接口相连，每个控制模块都与控制服务器相连；
33.步骤s200，所述控制服务器通过所述控制模块的各个第二io输出接口向对应的plc设备的各个第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行，所述plc 设备的各个第一io输出接口通过对应的控制模块的各个第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集，最终实现对多个plc设备的集中控制。
34.执行步骤s100，提供多个plc设备，为每个plc设备配置对应的控制模块，其中，每个plc设备的多个第一io输出接口和对应的控制模块的第二输入io 接口相连，每个plc设备的多个第一io输入接口和对应的控制模块的第二输出 io接口相连的步骤具体包括：
35.提供多个plc设备，根据每个plc设备对应的设备信息为每个plc设备配置对应的控制模块，根据每个plc设备的设备信息确定对应的控制指令种类和采集信息种类，根据每个plc设备对应的控制指令种类和采集信息种类确定每个plc 设备使用的第一输入io接口数量、第一输出io接口数量和对应的控制模块使用的第二输入io接口数量、第二输出io接口数量，将每个plc设备相应数量的第一io输出接口和对应的控制模块相应数量的第二io输入接口相连，将每个plc 设备相应数量的第一io输入接口和对应的控制模块相应数量的第二io输出接口相连。
36.具体的，每个plc设备都有对应的控制指令种类和采集信息种类，所述采集信息为状态信息和报警信息其中的一种，所述状态信息为运行状态、故障停机状态等其中的一种，所述报警信息产品异常报警等报警信息其中的一种；本实施例根据每个plc设备都有对应的控制指令种类和采集信息种类确定每个plc设备使用的第一输入io接口数量、第一输出io接口数量和对应的控制模块使用的第二输入io接口数量、第二输出io接口数量。
37.也就是说，本实施例可以根据输出的采集信息的种类多少，以及输入的控制指令的种类多少来确定对应的输入io接口数量、输出io接口数量以及确定对应各个输出io接口的开关状态的io接口开关状态编码规则的长度，例如如果是简单的plc设备，设备本身的各类状态和需要采集的信息很少，那需要的指令组合较少，需要的组合位数就少，如00000即五位的长度组合就能完成所有的状态表达，那么可以确定选择的plc设备的第一输出io接口数量为5个，但如果是复杂plc设备，需要采集的内容比较多，则可以看组合情况自由增加长度，如 0000000000即十位的长度组合或者更长的长度组合来表达，那么可以确定选择的plc设备的第一输出io接口数量为10个或者更多；
38.在本实施例中，各控制模块采用统一的tcp/ip协议与控制服务器连接，控制服务器与生产服务器连接，且各个控制模块的ip地址都分别与一台plc设备的机台号绑定，使得能够基于产线各类生产需求或卡控控制，由生产服务器向控制服务器发送控制指令，控制服务器向指定ip地址的控制模块发出指令，从而能够控制指定的plc设备运行；同时控制服务器和生产服务器也能根据对应的控制模块获取到指定plc设备的采集信息也就是状态信息和报警信息等，用于设备状态显示和控制逻辑判断等。
39.执行步骤s200，所述控制服务器通过所述控制模块的第二io输出接口向对应的plc设备的第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行的步骤具体包括：
40.根据每个plc设备对应的各种控制指令设定对应每种控制指令的第二io接口开关
状态编码规则，并根据第二io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块发送的各个第二io输出接口的开关状态；
41.所述控制服务器向所述控制模块发送控制指令，所述控制模块根据所述控制指令得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则向对应的plc设备发送各个第二输出io接口的开关状态；所述plc 设备根据接收到的各个第二输出io接口的开关状态得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则得到对应的控制指令从而在所述plc设备上完成指令执行。
42.执行步骤s200，所述plc设备的第一io输出接口通过对应的控制模块的第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集的步骤具体包括：
43.根据每个plc设备对应的各种采集信息设定对应每种采集信息的第一io接口开关状态编码规则，并根据第一io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块接收的各个第一io输出接口的开关状态；
44.所述plc设备根据采集信息得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则向对应的控制模块发送各个第一输出io 接口的开关状态；所述控制模块根据接收到的各个第一输出io接口的开关状态得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则得到对应的采集信息，将所述采集信息发送至所述控制服务器从而完成信息收集。
45.在本实施例中，所述控制模块具体为带网络通讯功能的plc模块；具体的，作为带网络通讯功能的plc模块利用了可以和plc设备统一采用24伏高低电平信号的技术特性，将plc设备和plc模块的原plc程序中的不同状态和控制节点，按照新设定的io接口开关状态编码规则，将信号分别同步plc设备和plc模块到plc的输入io接口和输出io接口，方便进行采集和控制，也就是说，在对原plc程序进行相应修改后，plc设备会根据需要收集的采集信息设定对应的第一 io接口开关状态编码规则，将与所述第一io接口开关状态编码规则对应的各个第一输出io接口的开关状态通过所述plc设备的各个第一输出io接口输入至对应的plc模块的各个第二输入io接口，所述plc模块会根据收到的plc设备的各个第一输出io接口的开关状态得到对应的采集信息，使得plc模块完成对机台状态的收集；同时，plc模块会根据需要plc设备执行的控制指令将与控制指令设定对应的第一io接口开关状态编码规则，将与所述第一io接口开关状态编码规则对应的各个第一输出io接口的开关状态通过所述plc模块的各个第二输出io接口输入至对应的plc设备的各个第二输入io接口，plc设备会根据收到的plc模块的各个第二输出io接口的开关状态得到对应的控制指令，从而根据控制指令改变plc设备的运行状态或者recipe程序；可以看出，本实施例不需要改造目前在用plc设备的硬件，而是只要适当修改plc设备的程序，约定编码规则便可集中控制各种plc设备，改造成本低、实施方便且不需要考虑品牌兼容性。
46.在本实施例中，控制模块与plc设备之间的信息采集和控制指令的发送，不是通过专用数据线而是通过输出io接口的开关状态排列组合进行，具体的，当输出io接口为开状态时输出为高电平，编码为1；当输出io接口为关状态时输出为低电平，编码为0，而当plc设备的第一输出io接口数量都具体为5个时，则可以形成例如为0101011的io第一接口开关状态编码规则对应一种采集信息，或者当控制模块的第二输出io接口数量具体为5个时，则可以形成例如为 0101010的io第二接口开关状态编码规则或者第一接口开关状态编码规则
对应一种控制指令，其中，形成的第一io接口开关状态编码规则和第二io接口开关状态编码规则都分别用于识别采集信息和控制指令，所述plc设备的各个第一输出io接口和所述控制模块的各个第二输出io接口分别输出为高电平或者低电平都可以自定义，本实施例不做限定；具体的，例如可以设定某一个plc设备的各个第一输出io接口输出的开关状态对应的第一io接口开关状态编码规则为 00000001，对应的采集信息为状态信息中的运行状态；或者也可以设定某一个 plc设备的各个第一输出io接口输出的开关状态对应的第一io接口开关状态编码规则为00000011，对应的采集信息为状态信息中的故障停机状态；或者也可以设定某一个plc设备的各个第一输出io接口输出的开关状态对应的第一io 接口开关状态编码规则为01011100，对应的采集信息为状态信息中的产品异常报警，等等；同样输出的控制指令也按此模式组合，如可以设定当某一个控制模块的各个第二输出io接口输出的开关状态对应的第二io接口开关状态编码规则为00000001，对应的控制指令为启动命令；如可以设定当某一个控制模块的各个第二输出io接口输出的开关状态对应的第二io接口开关状态编码规则为 00000000，对应的控制指令为停机命令；如可以设定当某一个控制模块的各个第二输出io接口输出的开关状态对应的第二io接口开关状态编码规则为 00000011，对应的控制指令为暂停指令，等等。
47.本实施例根据不同plc设备的plc程序的复杂程度，根据不同的plc设备采用不同输入io接口数量和输出io接口数量的控制模块进行对接，这样可以达到对各类plc设备的最大兼容性，编码规则可以自定义，不用考虑plc通讯协议，实施灵活。
48.在本实施例中，通过带网络通讯功能的控制模块与plc设备通过io接口进行通讯，不通过采用plc设备自带通讯模块进行通讯的方法，其中，由于具体采用的是统一的带网络通讯功能的plc模块，在进行联网集中控制时免去考虑到兼容性的问题，减轻了工作难度和投资成本。
49.本实施例利用自定义的高低电平信号的组合，来定义采集和发送的信号内容，通过本实施例的技术方案可以用较低的成本实现对各个品牌、各个型号、各个年代的不同plc设备进行联网控制，不用考虑到各品牌、各型号、各年代plc的通讯协议，且结构简单、性能稳定、实施方便，对各类使用plc型号品牌比较杂乱的企业有较强的适应性，快速实现对plc设备实现联机联网，达到自动控制、快速实施且成本低的目的，从而提高工厂整体的自动化水平，提升产品质量控制能力。
50.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种plc设备集中控制系统，包括：控制服务器、多个plc设备和分别对应每个plc设备的控制模块；每个plc设备的多个第一io输出接口和对应的控制模块的第二输入io接口相连，每个plc 设备的多个第一io输入接口和对应的控制模块的第二输出io接口相连，每个控制模块都与控制服务器相连；
51.所述控制服务器通过所述控制模块的各个第二io输出接口向对应的plc设备的各个第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行，所述plc设备的各个第一io输出接口通过对应的控制模块的各个第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集，最终实现对多个plc设备的集中控制。
52.提供多个plc设备，为每个plc设备配置对应的控制模块，其中，每个plc 设备的多个第一io输出接口和对应的控制模块的第二输入io接口相连，每个 plc设备的多个第一io输入接口和对应的控制模块的第二输出io接口相连的步骤具体包括：
53.提供多个plc设备，根据每个plc设备对应的设备信息为每个plc设备配置对应的控制模块，根据每个plc设备的设备信息确定对应的控制指令种类和采集信息种类，根据每个plc设备对应的控制指令种类和采集信息种类确定每个plc 设备使用的第一输入io接口数量、第一输出io接口数量和对应的控制模块使用的第二输入io接口数量、第二输出io接口数量，将每个plc设备相应数量的第一io输出接口和对应的控制模块相应数量的第二io输入接口相连，将每个plc 设备相应数量的第一io输入接口和对应的控制模块相应数量的第二io输出接口相连。
54.所述控制服务器通过所述控制模块的第二io输出接口向对应的plc设备的第一输入io接口发送控制指令从而完成指令执行的步骤具体包括：
55.根据每个plc设备对应的各种控制指令设定对应每种控制指令的第二io接口开关状态编码规则，并根据第二io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块发送的各个第二io输出接口的开关状态；
56.所述控制服务器向所述控制模块发送控制指令，所述控制模块根据所述控制指令得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则向对应的plc设备发送各个第二输出io接口的开关状态；所述plc 设备根据接收到的各个第二输出io接口的开关状态得到对应的第二io接口开关状态编码规则，并根据所述第二io接口开关状态编码规则得到对应的控制指令从而在所述plc设备上完成指令执行。
57.所述plc设备的第一io输出接口通过对应的控制模块的第二io输出接口向所述控制服务器发送采集信息从而完成信息收集的步骤具体包括：
58.根据每个plc设备对应的各种采集信息设定对应每种采集信息的第一io接口开关状态编码规则，并根据第一io接口开关状态编码规则设定对应的控制模块接收的各个第一io输出接口的开关状态；
59.所述plc设备根据采集信息得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则向对应的控制模块发送各个第一输出io 接口的开关状态；所述控制模块根据接收到的各个第一输出io接口的开关状态得到对应的第一io接口开关状态编码规则，并根据所述第一io接口开关状态编码规则得到对应的采集信息，将所述采集信息发送至所述控制服务器从而完成信息收集。
60.其中，所述控制模块为带网络通讯功能的plc模块。
61.本发明虽然己以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。