一种指令传输方法、数据采集方法及相关装置与流程

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种指令传输方法、装置、设备、一种数据采集方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

在生产制造业中，上位机向底层设备发送控制指令及对底层设备进行数据采集是实现制造业智能化最重要的一环。对于大多数企业来说，目前生产线的数据采集中仍然存在着许多问题。

其中，大部分传统企业的生产车间采用很长的通讯线路实现底层设备与上位机一对一的交互，需要投入大量的上位机与众多底层设备进行交互，接线复杂，设备投入成本高，但由于设备价格昂贵等原因导致企业暂时没有能力更换新的设备。此外，底层设备繁多的种类，各类底层设备之间的通信协议不同，上位机利用应用程序访问不同的底层设备必须编写不同的驱动程序，给应用程序的开发带来了巨大的工作量，开发效率跟不上硬件的升级换代的速度，应用软件开发人员负担沉重。

综上所述，如何有效地解决上位机与底层设备之间接线复杂，设备投入成本高，应用软件开发人员负担沉重等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种指令传输方法和与之对应的数据采集方法，该方法较大地简化了接线，降低了设备投入成本，较大地减轻了应用软件开发人员的负担；本发明的另一目的是提供一种指令传输装置、设备，一种数据采集装置、设备及计算机可读存储介质。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种指令传输方法，当接收到目标控制请求时，对所述目标控制请求进行解析得到目标底层设备；

生成对所述目标底层设备的目标控制指令；

从OPC软件中调取所述目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序；其中，所述OPC软件集成有各底层设备分别与所述上位机对应的通信协议驱动程序；

利用所述目标通信协议驱动程序对所述目标控制指令进行协议转换，得到所述目标底层设备可识别的转换后指令；

将所述转换后指令通过与所述目标底层设备对应的目标虚拟串口下发给所述目标底层设备。

在本发明的一种具体实施方式中，所述目标虚拟串口的配置过程包括：

将与所述目标底层设备相连的目标无线串口服务器设置为STA模式；

将所述目标无线串口服务器接入预设无线路由器；

输入所述预设无线路由器的IP地址，查看并记录所述目标无线串口服务器的IP地址及端口号；

通过调用虚拟串口软件添加所述目标虚拟串口，并将所述目标虚拟串口的IP地址设置为预先获得的所述目标无线串口服务器的IP地址，将所述目标虚拟串口的端口号设置为预先获得的所述目标无线串口服务器的端口号。

一种指令传输装置，包括：

请求解析模块，用于当接收到目标控制请求时，对所述目标控制请求进行解析得到目标底层设备；

指令生成模块，用于生成对所述目标底层设备的目标控制指令；

第一程序调取模块，用于从OPC软件中调取所述目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序；其中，所述OPC软件集成有各底层设备分别与所述上位机对应的通信协议驱动程序；

第一协议转换模块，用于利用所述目标通信协议驱动程序对所述目标数据采集指令进行协议转换，得到所述目标底层设备可识别的转换后指令；

指令发送模块，用于将所述转换后指令通过与所述目标底层设备对应的目标虚拟串口下发给所述目标底层设备。

一种指令传输设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前所述指令传输方法的步骤。

一种数据采集方法，包括：

通过目标虚拟串口接收目标底层设备上传的目标数据信息；

从OPC软件中调取所述目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序；其中，所述OPC软件集成有各底层设备分别与所述上位机对应的通信协议驱动程序；

利用所述目标通信协议驱动程序对所述目标数据信息进行协议转换，得到所述上位机可识别的转换后数据。

在本发明的一种具体实施方式中，在得到所述上位机可识别的转换后数据之后，还包括：

利用所述OPC软件通过预设UI界面对所述转换后数据进行显示。

在本发明的一种具体实施方式中，利用所述OPC软件通过预设UI界面对所述转换后数据进行显示，包括：

为所述转换后数据创建获取标签；

利用所述OPC软件通过所述预设UI界面对创建有获取标签的转换后数据进行显示。

一种数据采集装置，包括：

数据接收模块，用于通过目标虚拟串口接收目标底层设备上传的目标数据信息；

第二程序调取模块，用于从OPC软件中调取所述目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序；其中，所述OPC软件集成有各底层设备分别与所述上位机对应的通信协议驱动程序；

第二协议转换模块，用于利用所述目标通信协议驱动程序对所述目标数据信息进行协议转换，得到所述上位机可识别的转换后数据。

一种数据采集设备，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前所述指令传输方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述指令传输方法和/或数据采集方法的步骤。

应用本发明实施例所提供的方法，在接收到目标控制请求和/或通过目标虚拟串口接收到目标数据信息之后，从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序，利用目标通信协议驱动程序对目标控制指令和/或目标数据信息进行协议转换，从而获得接收方可识别的转换后指令和/或转换后数据。通过设置多个虚拟串口，在上位机需要与相应的目标底层设备进行交互时，可以直接调取预设的目标虚拟串口与目标底层设备进行交互，较大地简化了接线，降低了设备投入成本，通过设置集成有多个通信协议驱动程序的OPC软件，在数据交互时，可以直接从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的通信协议驱动程序对目标控制指令和/或目标数据信息进行协议转换，不需要针对不同类的底层设备编写不同的驱动程序，较大地减轻了应用软件开发人员的负担。

相应的，本发明实施例还提供了一种指令传输装置、设备，一种数据采集装置、设备及计算机可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种指令传输方法的实施流程图；

图2为本发明实施例中一种上位机与底层设备之间的连接结构示意图；

图3为本发明实施例中一种指令传输装置的结构框图；

图4为本发明实施例中一种数据采集方法的一种实施流程图；

图5为本发明实施例中一种数据采集方法的另一种实施流程图；

图6为本发明实施例中一种数据采集装置的结构框图；

图7为本发明实施例中一种电子设备的结构框图。

附图中标记如下：

1-底层设备、2-无线串口服务器、3-连接线、4-无线路由器、5-PC、6-手机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1，图1为本发明实施例中一种指令传输方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

S101：当接收到目标控制请求时，对目标控制请求进行解析得到目标底层设备。

当需要上位机对底层设备进行控制时，可以向上位机发送目标控制请求，如可以是预先设置每隔预设时间间隔就对目标底层设备进行一次相应控制，则相应的就会每隔预设时间间隔向上位机发送一次目标控制请求。控制请求中可以包含有需要控制的目标底层设备信息，上位机接收目标控制请求，并对目标控制请求进行解析得到目标底层设备，以此触发上位机对目标底层设备进行控制操作。

目标底层设备可以为任意一个与上位机建立有通信连接的底层设备。

S102：生成对目标底层设备的目标控制指令。

上位机在接收到目标控制请求，并解析得到目标底层设备之后，可以生成对目标底层设备的目标控制指令。

S103：从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序。

其中，OPC软件集成有各底层设备分别与上位机对应的通信协议驱动程序。

可以预先设置集成有各底层设备分别与上位机对应的通信协议驱动程序的OPC软件，OPC全称即为用于过程控制的OLE(链接及嵌入式对象)，在通过对目标控制请求解析得到目标底层设备之后，可以从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序。OPC软件是包含一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统，完美的解决了现场底层设备的硬件驱动器和与其连接的上位机应用程序之间的接口并没有统一的标准的问题。

S104：利用目标通信协议驱动程序对目标控制指令进行协议转换，得到目标底层设备可识别的转换后指令。

在从OPC软件中调取到目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序之后，可以利用目标通信协议驱动程序对目标控制指令进行协议转换，得到目标底层设备可识别的转换后指令。

S105：将转换后指令通过与目标底层设备对应的目标虚拟串口下发给目标底层设备。

可以预先在上位机中为每个底层设备配置虚拟串口，当通过协议转化得到目标底层设备可识别的转换后指令之后，可以将转换后指令通过与目标底层设备对应的目标虚拟串口下发给目标底层设备。通过设置多个虚拟串口，在上位机需要向相应的目标底层设备发送控制指令时，可以直接调取预设的目标虚拟串口向目标底层设备发送目标控制指令，较大地简化了接线，降低了设备投入成本，通过设置集成有多个通信协议驱动程序的OPC软件，可以直接从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的通信协议驱动程序对目标控制指令进行协议转换，不需要针对不同类的底层设备编写不同的驱动程序，实现了将离散的智能装备进行连接、集成与控制，同时使现场所有的底层设备信息以同一的方式进行交互，较大地减轻了应用软件开发人员的负担。

串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口)，是采用串行通信方式的扩展接口。而虚拟串口，就是在操作系统中安装一个驱动软件，让操作系统以为有一个物理上的串口能够操作和通信，但是这个串口在物理上并不存在，这个虚拟串口的数据来源可以是来自网络上的，或者来自文件的，或者来自其他物理设备然后被软件转发到这个虚拟的串口上的。上位机中的虚拟串口软件可提供100～200个虚拟串口，可供底层设备与上位机应用软件之间的连接，解决了串口单一问题。

应用本发明实施例所提供的指令传输方法，在接收到目标控制请求之后，从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序，利用目标通信协议驱动程序对目标控制指令进行协议转换，从而获得目标底层设备可识别的转换后指令，将转换后指令通过与目标底层设备对应的目标虚拟串口下发给目标底层设备。通过设置多个虚拟串口，在上位机需要向相应的目标底层设备发送控制指令时，可以直接调取预设的目标虚拟串口向目标底层设备发送目标控制指令，较大地简化了接线，降低了设备投入成本，通过设置集成有多个通信协议驱动程序的OPC软件，可以直接从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的通信协议驱动程序对目标控制指令进行协议转换，不需要针对不同类的底层设备编写不同的驱动程序，较大地减轻了应用软件开发人员的负担。

在本发明的一种具体实施方式中，目标虚拟串口的配置过程包括：

将与目标底层设备相连的目标无线串口服务器设置为STA模式；

将目标无线串口服务器接入预设无线路由器；

输入预设无线路由器的IP地址，查看并记录目标无线串口服务器的IP地址及端口号；

通过调用虚拟串口软件添加目标虚拟串口，并将目标虚拟串口的IP地址设置为预先获得的目标无线串口服务器的IP地址，将目标虚拟串口的端口号设置为预先获得的目标无线串口服务器的端口号。

如图2所示，可以为每个底层设备1设置一个无线串口服务器2，通过RS232、RS485等连接线3将底层设备1与无线串口服务器2进行一对一连接，可以将与目标底层设备1相连的目标无线串口服务器2设置为STA模式，STA模式全称Station模式，类似于无线终端，STA本身并不接受无线的接入，它可以连接到AP，一般无线网卡即工作在该模式，可以将目标无线串口服务器2接入预设无线路由器4，在上位机输入预设无线路由器4的IP地址，查看并记录目标无线串口服务器2的IP地址及端口号，可以通过打开虚拟串口软件，添加目标虚拟串口，并可以将目标虚拟串口的网络协议设置为TCP-Client模式，将目标虚拟串口的IP地址设置为预先获得的目标无线串口服务器2的IP地址，将目标虚拟串口的端口号设置为预先获得的目标无线串口服务器2的端口号。从而完成外部线路的连接及内部网路协议的配置。上位机可以为手机6或PC5等。

无线串口服务器2是能够实现用户串口数据到无线网络之间转换的一种设备。通过无线串口服务器2，传统的串口设备也能轻松接入无线网络，实现无线通讯。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种指令传输装置，下文描述的指令传输装置与上文描述的指令传输方法可相互对应参照。

参见图3，图3为本发明实施例中一种指令传输装置的结构框图，该装置可以包括：

请求解析模块31，用于当接收到目标控制请求时，对目标控制请求进行解析得到目标底层设备；

指令生成模块32，用于生成对目标底层设备的目标控制指令；

第一程序调取模块33，用于从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序；其中，OPC软件集成有各底层设备分别与上位机对应的通信协议驱动程序；

第一协议转换模块34，用于利用目标通信协议驱动程序对目标数据采集指令进行协议转换，得到目标底层设备可识别的转换后指令；

指令发送模块35，用于将转换后指令通过与目标底层设备对应的目标虚拟串口下发给目标底层设备。

应用本发明实施例所提供的指令传输装置，在接收到目标控制请求之后，从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序，利用目标通信协议驱动程序对目标控制指令进行协议转换，从而获得目标底层设备可识别的转换后指令，将转换后指令通过与目标底层设备对应的目标虚拟串口下发给目标底层设备。通过设置多个虚拟串口，在上位机需要向相应的目标底层设备发送控制指令时，可以直接调取预设的目标虚拟串口向目标底层设备发送目标控制指令，较大地简化了接线，降低了设备投入成本，通过设置集成有多个通信协议驱动程序的OPC软件，可以直接从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的通信协议驱动程序对目标控制指令进行协议转换，不需要针对不同类的底层设备编写不同的驱动程序，较大地减轻了应用软件开发人员的负担。

实施例二：

参见图4，图4为本发明实施例中一种数据采集方法的一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

S401：通过目标虚拟串口接收目标底层设备上传的目标数据信息。

在上位机对底层设备进行数据采集的过程中，可以通过目标虚拟串口接收目标底层设备上传的目标数据信息，从而实现底层设备与上位机之间的无线交互。

S402：从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序。

其中，OPC软件集成有各底层设备分别与上位机对应的通信协议驱动程序。

在接收到目标数据信息之后，可以从集成有各底层设备分别与上位机对应的通信协议驱动程序的OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序。

S403：利用目标通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，得到上位机可识别的转换后数据。

在调取到目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序之后，可以利用目标通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，得到上位机可识别的转换后数据，使得上位机可以通过对转换后数据进行分析，获知目标底层设备是否运行良好，目标底层设备生产出的产品良率等。

应用本发明实施例所提供的数据采集方法，在接收到通过目标虚拟串口接收到目标数据信息之后，从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序，利用目标通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，从而获得上位机可识别的转换后数据。通过设置多个虚拟串口，在上位机需要采集相应的目标底层设备数据时，可以直接调取预设的目标虚拟串口与目标底层设备进行交互，较大地简化了接线，降低了设备投入成本，通过设置集成有多个通信协议驱动程序的OPC软件，在数据采集时，可以直接从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，不需要针对不同类的底层设备编写不同的驱动程序，较大地减轻了应用软件开发人员的负担。

实施例三：

参见图5，图5为本发明实施例中一种数据采集方法的另一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

S501：通过目标虚拟串口接收目标底层设备上传的目标数据信息。

S502：从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序。

其中，OPC软件集成有各底层设备分别与上位机对应的通信协议驱动程序。

S503：利用目标通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，得到上位机可识别的转换后数据。

S504：为转换后数据创建获取标签。

在获的上位机可识别的转换后数据之后，可以为转换后数据创建获取标签。如当上位机获取的是目标底层设备的电机转动数据，可以在目标底层设备的电机每转动一圈时，为其创建相应的获取标签，从而做到对目标底层设备电机转动情况的良好记录。

S505：利用OPC软件通过预设UI界面对创建有获取标签的转换后数据进行显示。

可以利用OPC软件预先设置一个UI界面，在为转换后数据创建获取标签之后，可以通过预设UI界面对创建有获取标签的转换后数据进行显示。方便上位机对采集到的目标数据信息进行分析，掌握目标底层设备的运行状态。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种数据采集装置，下文描述的指令传输装置与上文描述的指令传输方法可相互对应参照。

参见图6，图6为本发明实施例中一种数据采集装置的结构框图，该装置可以包括：

数据接收模块61，用于通过目标虚拟串口接收目标底层设备上传的目标数据信息；

第二程序调取模块62，用于从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序；其中，OPC软件集成有各底层设备分别与上位机对应的通信协议驱动程序；

第二协议转换模块63，用于利用目标通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，得到上位机可识别的转换后数据。

应用本发明实施例所提供的数据采集装置，在接收到通过目标虚拟串口接收到目标数据信息之后，从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的目标通信协议驱动程序，利用目标通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，从而获得上位机可识别的转换后数据。通过设置多个虚拟串口，在上位机需要采集相应的目标底层设备数据时，可以直接调取预设的目标虚拟串口与目标底层设备进行交互，较大地简化了接线，降低了设备投入成本，通过设置集成有多个通信协议驱动程序的OPC软件，在数据采集时，可以直接从OPC软件中调取目标底层设备与上位机对应的通信协议驱动程序对目标数据信息进行协议转换，不需要针对不同类的底层设备编写不同的驱动程序，较大地减轻了应用软件开发人员的负担。

在本发明的一种具体实施方式中，该数据采集装置还可以包括：

显示模块，用于在得到上位机可识别的转换后数据之后，利用OPC软件通过预设UI界面对转换后数据进行显示。

在本发明的一种具体实施方式中，显示模块包括：

标签创建子模块，用于为转换后数据创建获取标签；

显示子模块，用于利用OPC软件通过预设UI界面对创建有获取标签的转换后数据进行显示。

相应于上面的方法实施例，参见图7，图7为本发明所提供的电子设备的示意图，该设备可以包括：

存储器71，用于存储计算机程序；

处理器72，用于执行上述存储器71存储的计算机程序时可实现上述实施例所提供的步骤，具体的，当进行指令传输时，实现上述指令传输实施例中各步骤；当进行数据采集时，实现上述数据采集实施例中各步骤。

对于本发明提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

相应于上面的方法实施例，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现上述实施例所提供的步骤，其中，指令传输部分和数据采集部分的操作可以分别存储于不同的计算机可读存储介质，也可以存储于相同的存储介质的不同位置。

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本发明提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。