一种互联网智能监控及操作高精度贴片机的方法与流程

本发明涉及网络通信技术领域，特别是一种互联网智能监控及操作高精度贴片机的方法。

背景技术

网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。网络通信是通过网络将各个孤立的设备进行连接，通过信息交换实现人与人，人与计算机，计算机与计算机之间的通信。

贴片机，又称“贴装机”、“表面贴装系统”，在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过贴装头把表面贴装元器件准确地放置pcb焊盘上的一种设备，分为手动和全自动两种。全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，是整个smt生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是smt的生产线中的主要设备，贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。

然而由于缺少互联网智能监控及操作贴片机的方法，所以在操作以及监控贴片机时，仍然需要人工守在生产线现场进行实施，无法做到对贴片机的远程监控和操作。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种实现对贴片机进行远程监控和操作的互联网智能监控及操作高精度贴片机的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种互联网智能监控及操作高精度贴片机的方法，包括中转通信服务器，其通信方法包括：

(1)接收由移动端发送的控制命令，该控制命令包括目标贴片机标识和操作指令；

(2)查询目标贴片机标识是否匹配待机数组上的标识；

(3)如果否，则向移动端返回不匹配的信息，断开与移动端的连接；

(4)如果是，则建立路由数组并向目标贴片机转发对应的控制命令。

作为本发明的进一步改进：包括移动端，其通信方法包括：

(1)建立与中转通信服务器的连接；

(2)向中转通信服务器发送控制命令，该控制命令包括目标贴片机标识和操作指令。

作为本发明的进一步改进：包括贴片机，其通信方法包括：

(1)建立与中转通信服务器的连接；

(2)向中转通信服务器发送初始化数据，该初始化数据包括贴片机标识；

(3)接收到由中转通信服务器发送的确认信息后进入循环等待状态；

(4)接收到由中转通信服务器转发的控制命令后返回相应的控制命令数据。

作为本发明的进一步改进：所述中转通信服务器的通信方法还包括在接收到初始化数据后返回确认信息并根据初始化数据生成相应的待机数组。

作为本发明的进一步改进：所述操作指令包括取得贴片机基本设置参数指令、开始指令、暂停指令、停止指令、查询贴装头坐标指令、修改贴装头坐标指令、停止监控指令、急停指令和打开鸣蜂器指令。

作为本发明的进一步改进：所述初始化数据还包括贴片机类型、贴片机型号、贴片机操作软件版本和请求时间戳。

作为本发明的进一步改进：所述待机数组包括贴片机标识、贴片机类型、贴片机型号、贴片机操作软件版本和请求时间戳。

作为本发明的进一步改进：当贴片机接收到由中转通信服务器发送的取得贴片机基本设置参数指令后，向中转通信服务器返回贴片机标识、贴片机类型、贴片机型号和贴装头坐标。

作为本发明的进一步改进：所述移动端包括智能手机和平板电脑。

作为本发明的进一步改进：所述移动端设置有控制界面，所述控制界面包括贴片机操作面板、贴装头实时位置面板、设备列表面板、编辑面板、日志面板和警报面板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的方法是基于由移动端、中转通信服务器和贴片机组成的通信系统所实现的，通过中转通信服务器作为移动端与贴片机之间的通信桥梁，以实现移动端与贴片机之间的数据共享，最终实现移动端对贴片机的远程监控和操作。

附图说明

图1为本发明的通信系统的结构示意图。

图2为本发明的贴片机的操作流程图。

图3为本发明的移动端的操作流程图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

一种互联网智能监控及操作高精度贴片机的方法，如图1所示，是基于由移动端、中转通信服务器和贴片机组成的通信系统所实现的，通过中转通信服务器作为移动端与贴片机之间的通信桥梁，以实现移动端与贴片机之间的数据共享，最终实现移动端对贴片机的远程监控和操作。在本通信系统中，移动端、中转通信服务器和贴片机这三个通信主体之间连接的网络协议为tcp/ip协议。

移动端包括现代智能掌上设备，如智能手机及平板设备等，是监控以及控制的载体，负责监控贴片机的工作状态以及发送响应的命令达到远程操作贴片机的目的。中转通信服务器是移动端与贴片机之间的通信桥梁，，负责协调与转发双方的数据包。贴片机是一种smt表面装贴加工设备，其控制通信系统是基于windows的工业电脑，通过接入internet接收来自移动端的控制命令，以及实时的提供当前机器的状态与信息。

贴片机的操作流程如图2所示，贴片机开启后，贴片机根据已知中转通信服务器的ip地址及端口发起一个socket的请求连接，成功建立连接后贴片机等待接收来自中转通信服务器转发的控制命令。

移动端的操作流程如图3所示，在建立与中转通信服务器的tcp连接后，移动端向中转通信服务器发起控制命令，中转通信服务器收到请求后，查询目标贴片机的标识是否匹配当前待机数组上的标识。如果没有匹配的标识，则向移动端返回不匹配的信息，断开和移动端的连接。如果匹配，中转通信服务器会向目标的贴片机转发对应的控制命令。

匹配成功后，移动端还可以发起取得贴片机基本设置参数指令、开始指令、暂停指令、停止指令、查询贴装头坐标指令、修改贴装头坐标指令、停止监控指令、急停指令和打开鸣蜂器指令等一系列的操作命令，贴片机在工作状态时会实时向移动端返回当前贴装头的相对坐标，在移动端的模拟坐标上实时反映贴装头的相对位置。

各通信部分详细流程：

本通信系统的通信主体一共分为3个，分别是移动端，中转通信服务器和贴片机。

使用的协议是tcp/ip协议，使用socket编程进行长连接。根据本通信系统的通信特性，client与server先建立连接，连接建立后不断开，然后再进行报文发送和接收。

长连接多用于操作频繁，点对点的通讯，而且连接数不能太多的情况。每个tcp连接的建立都需要三次握手，每个tcp连接的断开要四次握手。如果每次操作都要建立连接然后再操作的话处理速度会降低，所以每次操作后，下次操作时直接发送数据就可以了，不用再建立tcp连接。

下面逐步说明三个通信主体之间的具体流程：

1、贴片机的通信流程：

贴片机的控制通信系统是基于windows7的工业电脑，并已接入互联网。当贴片机启动后，根据已知的中转通信服务器ip地址和端口发送tcp请求。tcp连接成功后，贴片机立刻向中转通信服务器发送一段初始化数据，数据格式统一采用jason格式，其数据格式举例如下：

中转通信服务器在收到初始化数据后返回确认信息：{“askcmd”:”regok”}。贴片机收到确认信息后进入循环等待状态。

2、中转通信服务器的通信流程：

中转通信服务器承担通信的主要逻辑，包括记录客户端(包括移动端与贴片机)的连接情况，客户端(包括移动端与贴片机)的连接错误记录，客户端(包括移动端与贴片机)的连接日志记录。中转通信服务器需同时连接多台贴片机与多台移动端，保证相互之间的数据包不互相干扰，并准确地把各个端发来的数据包转发出去。为了保证通信正常运作，在中转通信服务器中，建立了两个数组的存储数组变量。第一个数组由贴片机发送的初始化数据生成，用于记录贴片机与中转通信服务器建立起长连接并处于待机状态的贴片机相关数据，简称为待机数组，其数据格式举例如下：

待机数组是在移动端向中转通信服务器发送向某一台贴片机建立连接请求的时候用于查询匹配。

第二个数组作为客户端之间通信的路由表，简称为路由数组。当移动端向中转通信服务器请求连接目标贴片机时，中转通信服务器会在待机数组中进行迭代查询匹配，如果待机数组中有移动端请求的目标贴片机，则匹配成功，中转通信服务器首先会与移动端也建立起长连接，返回成功的状态码，并把待机数组中的目标贴片机的数据移出与移动端的地址合并成一条路由表数据，添加到路由数组上。格式如下：

如果待机数组没有移动端请求的目标贴片机字段，中转通信服务器会向移动端返回状态码，表示请求的目标贴片机未连接。因为业务的实际需求，为了保证不会出现一台贴片机被多台移动端同时发送命令进行操作，所以限制贴片机只能同时与一个移动端进行相互通信。而这方面的逻辑由中转通信服务器来保证，所以在移动端与贴片机建立起通信之后，中转通信服务器会把目标贴片机在待机数组的标识暂时移除，等待其中一方客户端主动向中转通信服务器中断连接，如果是贴片机主动断开的通信，中转通信服务器会向目标客户端返回代表目标中断的状态码，并且把当前的路由记录从路由数组中移除，如果移动端主动发起的通信中断，中转通信服务器会把当前的路由记录移除，并且把当前的贴片机标识与地址重新添加到待机数组中。

从理论上来说，贴片机与移动端并不知道彼此的实际通信地址，它们只需要知道与中转通信服务器的通信地址和贴片机唯一uid与中转通信服务器进行通信，中转通信服务器在拿到它们的数据包的时候，会根据对应的uid，查询路由数组来确定数据包的实际转发地址。而中转通信服务器也不会解析数据包的内容，它只保证两个客户端之间的数据包正常通信，与每一个贴片机有且仅有一个通信主体。在中转通信服务器每次与客户端建立长连接或者断开连接的时候，都会把连接的事件与时间记录到日志通信系统，以便于日后追踪操作。

3、移动端的通信流程：

移动端与中转通信服务器建立tcp连接后，即可发送请求连接目标贴片机，该请求数据格式如下：

当中转通信服务器查询并成功转发操作指令数据后返回成功标识数据。

移动端可以与多台贴片机同时进行相互通信，但用的是与中转通信服务器同一个连接。移动端在收到中转通信服务器发送数据包的同时，会先解析数据包的唯一标识字段区分出是哪台贴片机发送过来的数据，并且解析显示到当前的贴片机操作面板与日志面板上。当移动端断开与其中一台贴片机的连接时，与中转通信服务器的长连接并不会马上断开，中转通信服务器会查询当前路由表，如果当前移动端在路由表上有大于等于两条路由记录的时候，中转通信服务器只会移除其中一条路由记录，不会中断与移动端的长连接。只有查询到仅有一条路由记录的时候，中转通信服务器才会主动断开与移动端的连接状态。

其中操作指令为：

1.{“ctrlcmd”:”getinit”}//取得贴片机基本设置参数

贴片机收到指令后，向中转通信服务器返回如下数据：

2.{“ctrlcmd”:”startmonitor”}//查询贴片机当前xyz轴位置数据以及其他一些报警状态

贴片机收到指令后，向中转通信服务器循环返回如下数据：

3.{“ctrlcmd”:”endmonitor”}//停止监控

4.{“ctrlcmd”:”rmovex”,“position”:”100.000”}//移动x轴相对距离100mm

5.{“ctrlcmd”:”amovex”,“position”:”100.000”}//移动x轴到绝对距离100mm

6.{“ctrlcmd”:”emgstop”}//急停

7.{“ctrlcmd”:”stop”}//停止

8.{“ctrlcmd”:”pause”}//暂停

9.{“ctrlcmd”:”start”}//启动

10.{“ctrlcmd”:”buzzeron”}//打开鸣蜂器

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。