一种工厂生产系统的无线连接通讯方法与流程

本发明涉及工厂生产系统，尤其涉及一种工厂生产系统的无线连接通讯方法。

背景技术

目前工厂生产系统的测试工位都是一台电脑通过usb线或网线或gpib等数据通讯线来连接dut（被测设备）和仪表进行测试，特别现在为了更大限度的提供站位利用率而设计多路测试方案，再一个测试站位就有多台仪表设备需要连接，如果工厂生产系统再复杂点增加自动化机械手臂，自动开关屏蔽箱等，又需要增加多条数据交互线来进行连接，这样既增加了耗材成本，又限制了线体架设的空间，还不方便员工后期对工厂生产系统的维护等。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种工厂生产系统的无线连接通讯方法。

本发明提供了一种工厂生产系统的无线连接通讯方法，包括以下步骤：

s1、无线通讯组网；

步骤s1包括以下子步骤：

s11、网络初始化过程：节点初始化后，扫描新到检查网络是否存在；

s12、主节点配置网络过程：产线协调器网络节点，开始配置网络；

s13、从节点入网过程：终端设备节点申请加入协调器节点或路由节点；

s2、无线通讯网络的构建及硬件实现。

作为本发明的进一步改进，步骤s1为，zigebee组网。

作为本发明的进一步改进，步骤s1还包括以下子步骤：

s14、ffd设备节点加入网络流程，ffd为全功能节点；

s15、rfd设备节点加入网络流程，rfd为半功能节点；

作为本发明的进一步改进，步骤s14包括节点上电硬件初始化，经过延时后，首先搜索其通信范围内是否存在网络，如果找到网络，节点根据所获得的网络信息，选定一个主节点同时发送入网请求，并等待主节点的请求响应；如果没有找到任何网络，ffd设备节点将自己申明为pan网络协调器简历网络，发送广播信标帧，同时作为主节点接受从节点的入网请求；主节点收到一个入网请求后，将根据请求信息做出是否允许加入网络的判断，若允许加入，主节点将发送请求响应给从节点，从节点收到请求响应后，将获得主节点分配给它的一个网络地址作为网络内的唯一身份标识，该从节点成功加入网络；如果主节点不允许从节点加入，则从节点寻找另外一个主节点申请加入网络。

作为本发明的进一步改进，步骤s15包括节点上电硬件初始化，经过延时后，首先搜索其通信范围内是否存在网络，如果没有找到任何网络，rfd设备节点入网失败；如果找到网络，节点根据所获得的网络信息，选定一个主节点同时发送入网请求，并等待主节点的请求响应；主节点收到一个入网请求后，将根据请求信息作出是否允许加入网络的判断，若允许加入，主节点将发送请求响应给从节点，从节点收到请求响应后，将获得主节点分配给它的一个网络地址作为网络内的唯一身份标识，该从节点成功加入网络，如主节点不允许节点加入，则从节点寻找另外一个主节点申请加入网络。

作为本发明的进一步改进，步骤s2为基于zigbee的网络构建及硬件实现，步骤s2包括以下子步骤：

s21、zigbee网络的构建；

s22、网络的硬件实现；

s23、各节点之间的通信。

作为本发明的进一步改进，步骤s21包括将终端设备作为zigbee的终端节点，集成rfd设备，与上层的路径设备保持无线联络，采用网状网络组网，在网状网络的拓扑结构中，当其中某一个路由器出现故障时，则数据流选择其它的路由器或协调器进行数据流的传输，数据经协调器实时汇总数据到pc机。

作为本发明的进一步改进，步骤s22包括终端节点实时与上层路由器节点之间进行通信的传递和接收，终端节点彼此之间不进行通信，路由器节点作为管理节点，主要用于接收来自终端节点的信息并进行信息汇总，然后将收集并处理过的数据发送到协调器节点，协调器节点的主要任务是对各路由器节点的数据进行处理，经rs-232总线传递到pc机。

本发明的有益效果是：1.降低数据线耗材；2.降低工厂生产系统中各种测试仪表、自动化设备、电脑等安装难度；3.减少测试电脑硬件数据接口的限制；4.降低人员对工厂生产系统的维护难度。

附图说明

图1是本发明一种工厂生产系统的无线连接通讯方法的系统框架图。

图2是本发明一种工厂生产系统的无线连接通讯方法的网络硬件实现示意图。

图3是本发明一种工厂生产系统的无线连接通讯方法的网络软件实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，一种工厂生产系统的无线连接通讯方法，主要利用电脑(pc)作为主网，通过路由器（router）分别连接仪表，仪器（instrume），夹具，自动化设备（automationequipment），被测设备（dut）等，组成一个无线控制系统，被测设备（dut）通过usb接口扩展（usbhub）与电脑连接，采用zigbee无线数据传输技术进行指令收发，实现无实体线的控制如图1。

如图1至图3所示，一种工厂生产系统的无线连接通讯方法，具体包括以下步骤：

一．zigebee组网技术

1.1网络组建过程主要包括以下三个过程：

（1）网络初始化过程：节点初始化后，扫描新到检查网络是否存在；

（2）主节点配置网络过程：产线协调器网络节点，开始配置网络；

（3）从节点入网过程：终端设备节点申请加入协调器节点或路由节点。

ffd：fullfunctiondevice全功能节点；

rfd：reducedfunctiondevice半功能节点。

2.2节点接入流程

（1）ffd设备节点加入网络流程。

ffd节点加入网络的具体过程如下：节点上电硬件初始化，经过延时后，首先搜索其通信范围内是否存在网络。如果找到网络，节点根据所获得的网络信息，选定一个主节点同时发送入网请求，并等待主节点的请求响应；如果没有找到任何网络，ffd设备节点将自己申明为pan网络协调器简历网络，发送广播信标帧，同时作为主节点接受从节点的入网请求。主节点收到一个入网请求后，将根据请求信息做出是否允许加入网络的判断呢。若允许加入，主节点将发送请求响应给从节点。从节点收到请求响应后，将获得主节点分配给它的一个网络地址作为网络内的唯一身份标识，该节点成功加入网络网络。如主节点不允许从节点加入，则从节点可以寻找另外一个主节点申请加入网路。

（2）rfd设备节点加入网络流程。

rfd节点加入网络的具体过程如下：节点上电硬件初始化，经过延时后，首先搜索其通信范围内是否存在网络。如果没有找到任何网络，rfd设备节点入网失败；如果找到网络，节点根据所获得的网络信息，选定一个主节点同时发送入网请求，并等待主节点的请求响应。主节点收到一个入网请求后，将根据请求信息作出是否允许加入网络的判断。若允许加入，主节点将发送请求响应给从节点。从节点收到请求响应后，将获得主节点分配给它的一个网络地址作为网络内的唯一身份标识，该节点成功加入网络。如主节点不允许节点加入，则从节点可以寻找另外一个主节点申请加入网络。

二．基于zigbee的网络构建及硬件实现

2.1．zigbee网络的构建

测试仪表、自动化手臂等作为zigbee的终端节点，集成rfd设备（供电方式通过集成电路转换），与上层的路径设备（ffd）保持无线联络。由于产线会出现多路测试系统，为了避免节点出现故障而网络断开，可采用网状网络（mesh）组网，这样可以保证数据不丢失。在网状网络的拓扑结构中，当其中某一个路由器（router）出现故障时，则数据流选择其它的路由器或协调器（coordinator）进行数据流的传输。数据经协调器实时汇总数据到pc机。

2.2网络的硬件实现

测试系统通讯网络硬件实现方式如图2所示，enddevices节点作为终端节点，数量会很多，实时与上层路由router节点之间进行通信的传递和接收，enddevices节点彼此之间不需要进行通信。router节点作为管理节点，主要用于接收来自enddevices节点的信息并进行信息汇总，然后将收集并处理过的数据发送到协调器（coordinator）节点。根据实际产线架线情况，终端设备的数量来选择路由节点的个数，使其有效的各个组网网络终端。协调器节点的主要任务是对各router节点的数据进行处理，经rs-232总线传递到pc机（网络战该节点只能设置1个）。

2.3系统的软件实现

在网络硬件实现的基础上，要对各节点之间通信的协议进行开发，流程示意图如3。

综测仪表以其它自动化设备基于zigbee网络的使用，在集成模块上何如zigbee的控制api接口，用于pc上主控制测试工具调用zigbee网络通讯，根据目前开放的对协调器节点，路由节点，终端节点的实现。

传统工厂通用测试系统都是通过各种数据通讯线来搭建，此种系统方案局限于线体的排布，数据线的损坏也对整个系统产生一定的影响，维护人员处理也比较麻烦；本发明提供的一种工厂生产系统的无线连接通讯方法，根据无线通讯技术，把无线的方案集成到整个测试线体系统中，使用无线通讯，根据此方案的改进，首先。1节省线材的成本；2.增加产线架线系统的排布空间。3.便于后续人员对于站位的维护。目前选择zigbee是基于此方案的特点而选取，当然后续如果有更安全，抗干扰强，速率快的无线通讯技术，可进行技术的平行替换。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。