基于多进程的贴片机主控系统、方法与流程

本发明涉及贴片机控制，具体地涉及一种基于多进程的贴片机主控系统、方法。

背景技术：

1、贴片机主控系统软件包括以下子系统：控制系统，设定元件贴装协调的控制策略和多轴系统运动控制；实时监控系统，监控软硬件数据通信、设备实时状态和错误信息反馈等；数据库与日志系统，存储实时数据及重要历史信息；人机界面，为使用人员提供可视化的监控与操作界面；还包括系统诊断、参数管理等功能模块。这些子系统与功能模块并不是单一的，它们交织在一起，相互协调工作，可见，贴片机主控系统软件功能的多样性和系统的复杂性。

2、贴片机主控系统软件运行效率及其可靠性直接影响着整个贴片机的效率和可靠性。由于贴片机主控系统软件不同于常规意义上的软件开发（如数据库软件、文件编辑软件等），其设计须满足如下要求：强调实时性且具有极佳的可靠性，不仅要求具有常规软件所要求的良好人机交互管理，同时还要求具有底层的硬件操作和控制能力等。

3、贴片机主控系统若采用常规的使用同一个进程进行控制管理、实时监控、人机交互等实现机制，该机制会导致贴片机某个子系统出现问题时，整个贴片机主控系统都会奔溃，即造成其他运行正常的子系统也随着奔溃而被强行关闭，所有未保存的数据也会丢失。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于多进程的贴片机主控系统、方法，能够有效避免使用同一个进程的实现机制导致某个子系统出现问题时整个贴片机主控系统都会奔溃的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种基于多进程的贴片机主控系统，其特征在于，包括主控板和软件系统，

3、所述软件系统包括主进程和若干子进程，所述主进程与所述主控板通信；所述若干子进程均与主进程通信，所述若干子进程将下发到所述主控板的数据或指令均先发送至所述主进程进行校验和管理，再由所述主进程下发至所述主控板，若干子进程之间互不通信；

4、所述主控板用于接收来自所述主进程的数据或指令，以及向主进程返回设备状态信息。

5、本发明第二方面提供了一种基于多进程贴片机的实时反馈方法，基于上述系统实现，包括以下步骤：

6、s31，系统的生产流程控制子进程创建贴装流程指令数据，下发至设备执行；

7、s32，生产流程控制子进程识别指令执行成功后，图像处理子进程得到相机拍摄的图像，根据参数进行识别，将识别结果发送至主进程；

8、s33，生产流程控制子进程订阅识别结果，当元件识别成功时，根据识别结果对贴装指令进行修正；当元件识别失败时，执行元件抛料动作；

9、s34，所述系统的设备实时监控与反馈控制子进程订阅事件总线中的飞达送料指令，并记录飞达料带长度，当监控到一条飞达送料指令时，更新对应飞达编号的料带长度，当最大料带长度大于机器参数中预设的料带长度时，执行切刀动作；

10、s35，设备实时监控与反馈控制子进程订阅传送轨道状态，当轨道入口处有基板，且贴装位置无基板时，将基板传入并开始生产贴装；当一块基板贴装完成时将基板传出至下游设备；

11、s36，生产流程控制子进程订阅元件贴装指令，记录当前pcb板已贴装元件信息，当贴装流程中途停止并重新开始时，可根据记录的信息，仅对未完成的贴装数据继续生产；

12、s37，设备实时监控与反馈控制子进程监控轴移动指令、轴回原点指令、轴状态信息、轴运动到静止信息，当检测到轴最终位置与运动指令的目标位置相差超过阈值时，则轴运动误差过大，向主进程反馈错误信息。

13、本发明第三方面提供了一种基于多进程贴片机的错误处理方法，基于上述系统的主进程实现，包括以下步骤：

14、当硬件子模块出现异常情况时，直接进入错误状态，清空待执行指令，同时向所述系统的主控板发送相应的错误码：

15、当由于操作人员维修不当或操作失误，输出错误的故障代码；

16、当检测到子模块有错误发生时，自动清空后续未执行的所有指令，同时切断设备动力线，保证设备在错误状态下不允许进行动作，同时将错误码反馈至上位机；

17、当接收到来源于硬件模块的报错，记录错误类型、报错时间、发生错误的模块以及错误内容，将错误信息推送到事件总线，并由ipc通信模块进行广播至所述系统的子进程，待子进程接收到错误信息后进行处理。

18、通过上述技术方案，针对大型贴片机主控系统软件依据不同的功能开发相对应的程序进程，从硬件结构与软件框架两方面给出具体设计方案，将复杂的主控系统软件分割为若干相互不通信的子进程，各子进程与主进程协同工作完成系统软件总体功能，不同的子进程运行在各自独立的内存空间，一个进程无法直接访问其他进程的数据，故子进程之间不会相互干扰，某个子进程的奔溃也不会影响到其他的进程，使得贴片机主控系统软件具备了良好的实时性、可靠性以及稳定运行与有效监控，为贴片机工作提供了有效的保障。

技术特征：

1.一种基于多进程的贴片机主控系统，其特征在于，包括主控板和软件系统，

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主进程和若干子进程通信进行数据和指令的交互，方式如下：由各子进程创建虚拟的共享内存，并确定所述共享内存大小，创建完成后将所述共享内存的唯一句柄通知所述主进程，所述主进程完成对所述共享内存数据的读写，各子进程也随即完成共享内存的读写，在子进程退出后，释放虚拟内存。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述若干子进程与主进程间的通信均为预定制的协议，使每个子进程对读到的指令进行判断是否为本进程感兴趣的指令，若是，则按照指令协议执行相应操作，若否，则本进程忽略读到的指令。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述若干子进程包括生产流程控制子进程，用于控制执行元件贴装流程；所述生产流程控制子进程包括生产流程状态管理模块、贴装数据创建模块、交互指令解析模块、指令数据校验模块、贴装流程创建模块和贴装误差补偿模块，

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述生产流程控制子进程，用于控制执行元件贴装流程具体为：

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述若干子进程包括设备实时监控与反馈控制子进程，用于监控设备状态并控制设备部件动作，以及当设备状态出现异常时向主进程发送错误信息；

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述设备实时监控与反馈控制子进程，用于监控设备状态并控制设备部件动作，以及当设备状态出现异常时向主进程发送错误信息具体为：

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述若干子进程包括相机收图子进程、图像处理子进程、图像动态显示子进程、设备初始化子进程、主界面子进程和示教子进程，

9.根据权利要求1-7中任一所述的系统，其特征在于，所述主进程包括数据校验模块、设备实时信息模块、日志模块、异常处理模块、ipc通信模块、主控板驱动模块和事件总线；

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述日志模块用于将写入所述主控板的所有控制指令信息以及所有产生的错误信息记录至日志文件具体为：日志模块订阅主进程事件总线中的所有控制指令，维护一个无锁队列以存储接收到的控制指令信息，同时创建一个子线程以循环将日志写入日志文件。

11.一种基于多进程贴片机的实时反馈方法，其特征在于，基于如权利要求1-10中任一所述系统实现，包括以下步骤：

12.一种基于多进程贴片机的错误处理方法，其特征在于，基于如权利要求1-10中任一所述系统的主进程实现，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及贴片机控制技术领域，具体公开了一种基于多进程的贴片机主控系统、方法，所述系统包括主控板和软件系统，所述软件系统包括主进程和若干子进程，所述主进程与所述主控板通信；所述若干子进程均与主进程通信，所述若干子进程将下发到所述主控板的数据或指令均先发送至所述主进程进行校验和管理，再由所述主进程下发至所述主控板，若干子进程之间互不通信；所述主控板用于接收来自所述主进程的数据或指令，以及向主进程返回设备状态信息。该方案能够有效避免使用同一个进程的实现机制导致某个子系统出现问题时整个贴片机主控系统都会奔溃的问题。

技术研发人员：于缓缓,傅亚男,金长明,钱佳佳,王俊,刘雨蝶,史航,陈胜选,汤佳敏
受保护的技术使用者：合肥安迅精密技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11