专利名称：显示组态软件与控制器数据交互的方法、人机交互设备的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及人机界面领域，具体地说，涉及一种显示组态软件与控制器数据交互的方法，以及应用该方法形成的人机交互设备。
背景技术：
组态软件是指ー类数据采集与过程控制的专用软件，根据其功能可分为显示组态软件和控制组态软件。开发人员无需对底层有过多了解，只需在开发环境中添加所需控件，编写简单控制脚本即可完成复杂的嵌入式软件开发，也就是所谓的“组态”。显示组态软件常配置于如エ业显示屏等人机交互设备中，通过通讯接ロ实现与控制器之间的数据交互，进而实现对相关工程变量信息的显示。现有技术中，显示组态软件采用以下两种方式实现与控制器的通信:第一种方式是直接将控制器固化在显示组态软件中，但是采用此种方式用户就只能选择该显示组态软件中已有的控制器，可扩展性不强。第二种方式是导入第三方设备，外部设备和人机交互设备之间采用中间转换设备，完成数据源采集及数据交互。但是采用此种方式，用户就需自己编写驱动程序，并且在显示组态软件中需调用相应的函数实现与控制器的数据交互，过程极为麻烦，难度较大，项目开发周期较长。因此，如何通过ー种方便快捷的方式，实现显示组态软件与控制器之间的数据交互，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种显示组态软件与控制器数据交互的方法，该方法可扩展性強，并且不需增加中间转换设备。本发明显示组态软件与控制器数据交互的方法，包括以下步骤:步骤1:提取配置于控制器中的控制组态软件的工程变量信息，将其保存为预定格式的文件；步骤2:将所述预定格式的文件导入显示组态软件；步骤3:所述显示组态软件内部的动态链接库根据所述预定格式的文件，重新生成相关信息；步骤4:所述动态链接库将所述相关信息进行组帧，所述动态链接库与控制器之间进行通信实现数据交互。进ー步地，所述控制组态软件的工程变量信息包括变量地址信息和变量数据类型信息。进ー步地，还包括以下步骤:创建设备缓冲区；将所述动态链接库与控制器之间通信的数据存入所述设备缓冲区中。
进ー步地，所述动态链接库与所述控制器之间通过串行接ロ、CAN或以太网进行通ィ目。进ー步地，对于所述步骤I和步骤2，用户的具体操作方法为:打开显示组态软件的开发环境界面，操作变量设置界面；弹出工程变量选择界面，选中相应的工程变量；完成显示组态软件的实时数据库变量与控制器的工程变量之间的绑定。本发明的另ー个方面，还提供一种人机交互设备，所述人机交互设备至少包括显示模块，所述显示模块用于显示控制器的工程变量信息，所述人机交互设备配置有显示组态软件，所述人机交互设备用于与控制器之间直接通信连接，所述显示组态软件与所述控制器之间通过前述任ー项的方法进行数据交互。进ー步地，所述人机交互设备设置有通信接ロ，所述通信接ロ为串行接ロ、CAN接ロ或以太网接ロ。进ー步地，所述人机交互设备还设置有输入模块，所述输入模块用于输入控制指令。进ー步地，所述人机交互设备还设置有报警模块，在所述工程变量信息为预设状态时，所述报警模块发送报警信号。本发明的显示组态软件通过第三方软件即可获取控制器的工程变量信息，在显示组态软件的开发环境可直接实现实时数据库变量与控制器工程变量绑定，进而实现数据交互，整个过程可视，并且过程简单、易于操作；另外，本发明的显示组态软件还可以根据应用需求对控制器进行相应的扩展，可扩展性強。而且，本发明显示组态软件与控制器之间的通信无需中间转换设备，结构简单，可直接应用于现有设备；此外，用户无需关心通信协议，并且不需编写第三方驱动，即可完成数据交互，大大缩短了项目开发周期。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进ー步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1是本发明一实施例的显示组态软件与控制器数据交互方法的原理图；图2是本发明一实施例的人机交互界面的原理图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将參考附图并结合实施例来详细说明本发明。图1所示是本发明一实施例的显示组态软件与控制器数据交互方法的原理图。该数据交互方法可应用于人机交互装置(如エ业显示屏)中。该人机交互装置根据控制器的エ程变量信息，可以进行相应的图形化或数字化显示，从而为用户的工程策略与控制提供依据。该实施例显示组态软件与控制器数据交互的方法，可具体细分为以下步骤:步骤1:提取配置于控制器中的控制组态软件的工程变量信息，将其保存为预定格式的文件。该工程变量可以是如被测物体的各种工作状态，如工程机械的压力測量信息、倾角測量信息及速度測量信息等。该工程变量信息可以包括存于控制组态软件中的变量地址信息和变量数据类型信息。第三方软件可将控制组态软件中存放工程变量信息的工程文件转换为.1ni文件或其它格式。步骤2:将所述预定格式的文件导入显示组态软件。前述步骤可通过第三方软件在底层进行完成。更具体地，对于步骤I和步骤2，用户可通过以下具体操作完成:打开显示组态软件的开发环境界面，操作变量设置界面；弹出工程变量选择界面，选中相应的工程变量；完成显示组态软件的实时数据库变量与控制器的工程变量之间的绑定。在操作变量设置界面时，用户可点击其中的I/O设备，变量选择界面即可弹出，该界面为控制器工程变量信息。用户可根据实际需求，选择部分或全部工程变量进行绑定，进而实现相应的实时数据库更新和显示。步骤3:所述显示组态软件内部的动态链接库根据所述预定格式的文件，重新生成相关信息。动态链接库可根据前述.1ni文件重新生成相关的变量地址信息和变量类型信
o步骤4:所述动态链接库将所述`相关信息进行组帧，所述动态链接库与控制器之间进行通信实现数据交互。重新生成的相关变量地址信息和变量类型信息通过相应的算法及规则进行组帧，动态链接库可通过串行接ロ、CAN或以太网与控制器之间进行通信。在上述技术方案的基础上，显示组态软件与控制器之间的通信无需中间转换设备，通过第三方软件即可完成，结构简単；并且，用户可在开发环境界面直接实现实时数据库变量与控制器工程变量绑定，整个过程可视，操作简单。进ー步地，为了保存动态链接库与控制器之间的通信数据，以便于用户调用历史数据，进行图表及趋势分析，优选还包括以下步骤:创建设备缓冲区；将所述动态链接库与控制器之间通信的数据存入所述设备缓冲区中。该设备缓冲区可由显示组态软件创建。除了前述显示组态软件与控制器数据交互的方法外，本发明还提供ー种应用该方法实现的人机交互设备。參考图2，所述人机交互设备用于与控制器之间直接通信连接，该人机交互设备至少包括显示模块，所述显示模块用于显示控制器的工程变量信息，所述人机交互设备配置有显示组态软件，所述显示组态软件与所述控制器之间通过前述实施例的方法进行数据交互。优选所述人机交互设备设置有通信接ロ，所述通信接ロ为串行接ロ、CAN接ロ或以太网接ロ。进ー步地，所述人机交互设备还可以设置有输入模块。所述输入模块用于输入控制指令，通过该输入模块，可以实现用户对人机交互设备的操作。作为ー种实施方式，用户可以通过该输入模块，选择部分或全部工程变量，实现显示组态软件的实时数据库变量与控制器的工程变量之间的绑定。
此外，所述人机交互设备还可以设置有报警模块，在所述工程变量信息为预设状态时，所述报警模块发送报警信号。比如，在工程变量信息大于最大预设值或小于最小预设值时，报警模块指示报警。报警信号可以是蜂鸣器的蜂鸣，或者指示灯的发光或闪烁等。本发明前述实施例可通过第三方软件提取控制器的工程变量信息，动态链接库重新生成控制器工程变量的相关信息，并可对其进行组帧从而与控制器之间实现数据交互。与现有技术相比，本发明前述实施例具有以下优点:I)易于操作、可扩展性强显示组态软件通过第三方软件即可获取控制器的工程变量信息，在显示组态软件的开发环境可直接实现实时数据库变量与控制器工程变量绑定，进而实现数据交互，整个过程可视，并且过程简单、易于操作；另外，显示组态软件还可以根据应用需求对控制器进行相应的扩展，可扩展性強。2)结构简单、开发难度小显示组态软件与控制器之间的通信无需中间转换设备，结构简单，可直接应用于现有设备；此外，用户无需关心通信协议，并且不需编写第三方驱动，即可完成数据交互，大大缩短了项目开发周期。因此，本发明前述实施例的有益效果是显著的。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种显示组态软件与控制器数据交互的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:提取配置于控制器中的控制组态软件的工程变量信息，将其保存为预定格式的文件； 步骤2:将所述预定格式的文件导入显示组态软件； 步骤3:所述显示组态软件内部的动态链接库根据所述预定格式的文件，重新生成相关信息； 步骤4:所述动态链接库将所述相关信息进行组帧，所述动态链接库与控制器之间进行通信实现数据交互。
2.根据权利要求1所述的显示组态软件与控制器数据交互的方法，其特征在于，所述控制组态软件的工程变量信息包括变量地址信息和变量数据类型信息。
3.根据权利要求1所述的显示组态软件与控制器数据交互的方法，其特征在于，还包括以下步骤: 创建设备缓冲区； 将所述动态链接库与控制器之间通信的数据存入所述设备缓冲区中。
4.根据权利要求1所述的显示组态软件与控制器数据交互的方法，其特征在于，所述动态链接库与所述控制器之间通过串行接ロ、CAN或以太网进行通信。
5.根据权利要求1-4任一项所述的显示组态软件与控制器数据交互的方法，其特征在于，对于所述步骤I和步骤2，用户的具体操作方法为: 打开显示组态软件的开发环境界面，操作变量设置界面； 弹出工程变量选择界面，选中相应的工程变量； 完成显示组态软件的实时数据库变量与控制器的工程变量之间的绑定。
6.一种人机交互设备，所述人机交互设备至少包括显示模块，所述显示模块用于显示控制器的工程变量信息，所述人机交互设备配置有显示组态软件，其特征在于，所述人机交互设备用于与控制器之间直接通信连接，所述显示组态软件与所述控制器之间通过权利要求1-5任一项所述的方法进行数据交互。
7.根据权利要求6所述的人机交互设备，其特征在干，所述人机交互设备设置有通信接ロ，所述通信接ロ为串行接ロ、CAN接ロ或以太网接ロ。
8.根据权利要求6或7所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备还设置有输入模块，所述输入模块用于输入控制指令。
9.根据权利要求6或I所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备还设置有报警模块，在所述工程变量信息为预设状态时，所述报警模块发送报警信号。
全文摘要
本发明公开了一种显示组态软件与控制器数据交互的方法、人机交互设备。该方法包括以下步骤提取配置于控制器中的控制组态软件的工程变量信息，将其保存为预定格式的文件；将所述预定格式的文件导入显示组态软件；所述显示组态软件内部的动态链接库根据所述预定格式的文件，重新生成相关信息；所述动态链接库将所述相关信息进行组帧，所述动态链接库与控制器之间进行通信实现数据交互。本发明可通过第三方软件提取控制器的工程变量信息，具有易于操作、可扩展性强、开发难度小等优点。
文档编号G06F9/44GK103092609SQ20121058373
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者盛四华, 周琴, 黄罡 申请人:三一重工股份有限公司