一种基于移动终端的PLC程序升级方法和系统与流程

本发明涉及plc技术领域，尤其是一种基于移动终端的plc程序升级方法和系统。

背景技术：

plc，中文名称为可编程逻辑控制器，是一种应用于工业系统上的可编程的控制器件，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，是现在工业体系中最常用的控制器件之一。

随着工业4.0的深入发展，物联网特别是工业物联网的需求越来越强烈，实时监控远端设备的工作状态和远程软件升级一直是困扰大家的难题，众多plc设备工作环境复杂，一旦出现故障就需要工程师到现场进行调试，而且故障排查困难，排查周期长，由此带来了很高的维修成本。此外，如果系统需要升级就必须把plc拆卸下来，现有的升级方式是将plc通过数据下载线与本地pc连接，通过本地pc将升级程序安装到plc中。

这种升级方式需要与本地pc配合完成，如无法与本地pc相连，则无法完成升级，且受限于本地pc的使用环境，无法做到随时随地进行升级，带来了诸多不便。而事实上，诸如手机等移动终端的功能越来越强大，很多之前只能通过电脑完成的任务现在也能通过移动终端完成，而且手机携带方便，随时随地都能监控和更新程序。因此，有必要提供一种基于移动终端的plc程序升级方法。

技术实现要素：

本发明提供一种基于移动终端的plc程序升级方法和系统，解决现有plc程序升级受限、操作不便的问题。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种基于移动终端的plc程序升级方法，包括如下步骤：服务器接收移动终端发送的程序升级请求，所述程序升级请求包含与所述移动终端相绑定的plc设备信息；获取与所述移动终端相绑定的plc设备的状态信息，依据所述状态信息，判断所述plc设备是否满足可升级条件；若所述plc设备满足可升级条件，向所述plc设备传输待升级的程序文件。

优选的，所述状态信息用于表征plc设备的工作状态，当所述plc设备处于空闲状态时，确定所述plc设备满足可升级条件。

优选的，所述程序文件逐帧进行传输，当所述程序文件传输中断，记录中断位置的文件帧，在通讯恢复后，再次判断所述plc设备是否满足可升级条件，若所述plc设备满足可升级条件，从中断位置继续传输程序文件。

优选的，在程序文件升级完成后，清除所记录的文件帧信息。

优选的，在所述plc设备满足可升级条件时，建立plc设备与在线的第三方终端设备之间的通讯，由所述第三方终端设备向所述plc设备传输待升级的程序文件。

优选的，所述第三方终端设备外接有程序读取模块，所述程序读取模块用于将待升级的程序文件转换为hex文件并存储在第三方终端设备内。

优选的，所述程序文件由第三方终端设备预先上传至服务器。

优选的，还包括如下步骤：接收移动终端的查询请求，所述查询请求包含指定的plc设备信息，获取所指定的plc设备的状态信息，并将该状态信息反馈至移动终端。

优选的，所述plc设备外接有程序下载模块，plc设备基于所述程序下载模块实现通讯。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种基于移动终端的plc程序升级系统，包括服务器、移动终端和plc设备，所述服务器配置用于：接收移动终端发送的程序升级请求，所述程序升级请求包含与所述移动终端相绑定的plc设备信息；获取与所述移动终端相绑定的plc设备的状态信息，依据所述状态信息，判断所述plc设备是否满足可升级条件；若所述plc设备满足可升级条件，向所述plc设备传输待升级的程序文件。

本发明中，用户的移动终端绑定有相应的plc设备，用户可通过移动终端随时发出升级请求，服务器响应用户的升级请求，判断相应的plc设备是否满足可升级条件，在满足可升级条件时，对plc设备进行程序升级，无需再连接本地pc，不受本地pc的限制，可随时随地进行程序升级，操作更加方便。

同时，本发明还具有如下优点：客户仅能访问已绑定的plc设备，其他客户的plc设备无法访问，保密性好；升级文件逐帧进行传输，具有断点续传的功能，在中断传输后不用重新下载，解决了因信号不好而导致程序无法下载的情况；采用心跳包和短信唤醒两种方式命令程序下载器连接云端服务器，即降低了功耗，又保证了客户紧急需要连接设备的及时性。

附图说明

图1为本发明一种实施例的基于移动终端的plc程序升级方法的流程图；

图2为本发明一种实施例的在传输中断后的plc程序升级方法的流程图；

图3为本发明一种实施例的基于移动终端的plc程序升级系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种基于移动终端的plc程序升级方法，在该方法所适用的系统中，服务器与移动终端通讯相连，plc设备通过外接的通讯模块与服务器相连，移动终端具体可以是手机、平板电脑、智能手表等设备。该方法从服务器角度进行阐述，如图1所示，包括如下步骤：

s101：服务器接收移动终端发送的程序升级请求，所述程序升级请求包含与所述移动终端相绑定的plc设备信息。

移动终端安装有预设的应用程序，用户通过账号登录应用程序，从而与服务器相连。应用程序中提供有请求升级功能，用户可点击相应的功能按键，移动终端即发送出程序升级请求。plc设备通过外接的程序下载模块实现无线通讯，程序下载模块可采用sim卡进行无线通讯，用户的账号可绑定程序下载模块的sim卡卡号或电话号码。服务器在接收到程序升级请求后，即知晓需要对绑定的plc设备进行程序升级。用户的账号可绑定多个plc设备，其可以请求对通过plc设备同时进行升级，或者指定一个plc设备进行升级，则服务器可从程序升级请求中解析出用户所指定的plc设备。

s102：获取与所述移动终端相绑定的plc设备的状态信息，依据所述状态信息，判断所述plc设备是否满足可升级条件。

与plc设备相连的程序下载模块可获取plc设备的状态信息，并将获得的状态信息反馈至服务器，服务器将依据该状态信息来判断plc设备是否可以进行升级。这里的状态信息表征plc设备的工作状态，是否为空闲还是工作状态。是否满足可升级条件将依据状态信息进行判断，同时，也应该满足基本条件，例如，plc设备是否与服务器连接，如果plc设备无法与服务器相连，认定不满足可升级条件，则无法进行程序升级。再者，服务器会获取plc设备的程序版本号，如果plc设备的程序版本与服务器最新发布的程序版本相同，也认定不满足可升级条件，则不执行后续步骤。

s103：若所述plc设备满足可升级条件，向所述plc设备传输待升级的程序文件。

当plc设备满足可升级条件时，服务器将向plc设备传输待升级的程序文件，plc设备自行安装已下载的程序文件，完成程序升级。同时，plc设备将更改自身的工作状态以及程序的版本号，为下次程序升级做准备。

在一种实施例中，所述状态信息用于表征plc设备的工作状态，当所述plc设备处于空闲状态时，确定所述plc设备满足可升级条件。

plc设备的工作状态可分为以下四种：1.监控状态，即plc处于正常工作过程，在该状态下允许程序下载模块读取plc寄存器中的参数并传输到服务器，以告知服务器自身当前的状态，此时无法进行升级；2.空闲状态，即plc处于待机过程，在该状态下允许对plc设备进行程序升级，相比于状态3，此状态下升级过程并未开始；3.程序下载状态，即程序下载模块正在通过服务器下载程序，在当前状态下禁止参数回传；4.固件升级状态，即plc正在更新程序，在当前状态下plc不能进行任何其他操作。

plc设备的各种工作状态可以预定的标识符进行标识，并存储在plc的寄存器中。当plc设备的工作状态改变，plc设备可自行修改该标识符，程序下载模块可通过读取该标识符，即可知晓plc设备的当前状态。

当plc设备处在监控状态时，程序下载模块通过心跳包向plc设备读取目标数据并将得到的数据发送到服务器，发送周期由用户自行设定，一般不得低于1分钟。当服务器收到心跳包并且校验成功后，服务器把数据按照设备编号和时间分类进行存储，当移动终端连入服务器后，就能查阅该监控设备授权的plc状态参数，以了解plc设备的过往状态，以对plc设备进行监控。

在一种实施例中，上述实施例的方法还还包括如下步骤：接收移动终端的查询请求，所述查询请求包含指定的plc设备信息，获取所指定的plc设备的状态信息，并将该状态信息反馈至移动终端。

当用户需要查询plc设备的实时状态信息时，可通过移动终端发出查询请求，查询请求包含指定的plc设备，程序下载模块在默认状态下处于待机状态，接收到查询请求后，被服务器唤醒，进而获取实时的plc状态信息，同时，还可以反馈plc设备的程序升级进度、程序版本号等信息，以实现实时监控plc设备。

在一种实施例中，所述程序文件逐帧进行传输，当所述程序文件传输中断，记录中断位置的文件帧，在通讯恢复后，再次判断所述plc设备是否满足可升级条件，若所述plc设备满足可升级条件，从中断位置继续传输程序文件。

如图2所示，进行程序升级的过程中，先发送第一帧数据正文为程序的总帧、程序版本号和目标plc型号等标识内容，当程序下载模块收到第一帧报文时，对plc型号和程序版本号进行判别，判别成功后将总帧数保存并应答准备完毕报文，将程序经过分帧后加入报文头、当前帧号和该帧校验值后，经过云端服务器发送到程序下载模块，每当发送完一帧数据等待回传，收到ack应答后继续发送下一帧数据，直到所有数据全部传输完成，程序下载模块检测当前plc是否处于空闲状态。当为空闲状态时，修改plc工作状态标志位为固件升级状态和清零当前下载帧数，全部完成后开始固件升级过程。当plc正在正常工作时，等待plc工作完成之后再进行固件升级。

如果在传输过程中出现异常中断的情况，程序下载模块或移动终端会自动重连服务器，再次建立连接后程序下载模块会把当前程序下载进度和版本号发送到移动终端，移动终端分析判别报文后，向服务器反馈，从而在中断的那一帧开始继续下载，就避免了网络不稳定导致经常断线而无法完整下载程序的问题。

进一步的，在程序文件升级完成后，服务器会清零下载程序编号、进度标志位并再次询问当前plc的工作状态。当plc为空闲状态时，可进行程序更新，否则定时询问plc工作状态，一直到空闲状态时等待程序更新。

在一种实施例中，在所述plc设备满足可升级条件时，建立plc设备与在线的第三方终端设备之间的通讯，由所述第三方终端设备向所述plc设备传输待升级的程序文件。

第三方终端设备可以与移动终端相连，通过移动终端与服务器建立通讯，以保证plc设备与第三方终端设备之间实时数据传输。本实施例中，程序文件并没有预存在服务器中，这样做的好处是程序传输速度快，并且占用服务器资源少。其中，所述第三方终端设备外接有程序读取模块，所述程序读取模块用于将待升级的程序文件转换为hex文件并存储在第三方终端设备内。

在另一种实施例中，所述程序文件由第三方终端设备预先上传至服务器。在进行程序升级之前，服务器已预存了待升级的程序文件，无需通过终端设备实时传送。

本发明实施例还提供一种基于移动终端的plc程序升级系统，如图3所示，其包括服务器1、移动终端2和plc设备3，所述服务器1配置用于：接收移动终端发送的程序升级请求，所述程序升级请求包含与所述移动终端相绑定的plc设备信息；获取与所述移动终端相绑定的plc设备的状态信息，依据所述状态信息，判断所述plc设备是否满足可升级条件；若所述plc设备满足可升级条件，向所述plc设备传输待升级的程序文件。

plc设备3可外接程序下载模块31，二者通过rs422或rs485相连，程序下载模块31可通过2g、3g或4g网络与服务器相连，服务器1还通过无线通信网络与第三方终端设备4相连，第三方终端设备4外接有程序读取模块41，可通过对应plc的编程软件将写好的程序下载到程序读取模块41中，程序读取模块41将获得的程序整理后转换成hex文件发送给第三方终端设备4。

上述基于移动终端的plc程序升级系统的具体说明可参考上述方法部分的实施例。

以上内容是结合具体的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。