CN116736776A - 分布式网络化可视交互调试控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式网络化可视交互调试控制系统，涉及调试控制技术领域。本发明包括网络化分布式控制系统，包括控制中心节点、控制节点和通信网络，控制中心节点通过通信网络与控制节点通讯；控制中心节点主要由主控计算机和配套组网管理软件组成，可辅助控制管理人员完成管理控制操作；控制节点主要由传感器、仪表设备硬件、测量控制计算机及配套控制应用程序组成，用于辅助控制现场操作人员执行具体的控制业务；通信网络用于确保各个节点之间操作协同的实时性与交互数据的准确性。本发明利用组网管理软件实现对复杂控制业务的综合管理，完成复杂控制业务的控制策略表征。
Description
技术领域
本发明属于调试控制技术领域，特别是涉及一种分布式网络化可视交互调试控制系统。
背景技术
随着计算机技术与网络通信技术的快速发展，控制系统呈现出分布式、网络化与智能化的发展态势，已经出现了不少“以网络为中心”的分布式控制系统。这些网络化分布式控制系统借助通信网络将地域分散的控制节点进行有机连接与协同控制，具有开放性强、功能分散、资源共享与组建灵活的特点，已经在工业制造、环境监测与科研试验等领域得到了越来越多的应用。
相对于常规的集中式控制系统，分布式控制系统具有开放性强、功能分散、资源共享与组建灵活的特点，受到越来越多的关注。借助通信网络，分布式控制系统能够将不同控制节点的资源进行统一，协作完成单一控制节点无法完成的复杂控制业务。
然而，目前已有的分布式控制系统的多节点协作能力较为薄弱，主要表现在：控制中心节点一般只能对单一节点进行远程协作或者只能对多个节点完成一些简单的协作，而针对复杂控制业务的管理能力尚显不足，无法完成多控制节点的控制资源整合，以实现复杂控制业务的协同控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分布式网络化可视交互调试控制系统，通过利用组网管理软件实现对复杂控制业务的综合管理，完成复杂控制业务的控制策略表征，协同控制多个控制节点，整合多节点的控制资源，完成单一节点无法完成的复杂控制业务，解决了现有的单一控制节点无法完成的复杂控制业务的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种分布式网络化可视交互调试控制系统，包括采用网络化分布式控制系统，包括控制中心节点、控制节点和通信网络；
所述控制中心节点通过通信网络与控制节点通讯；
所述控制中心节点主要由主控计算机和配套组网管理软件组成，可辅助控制管理人员完成管理控制操作；
所述控制节点主要由传感器、仪表设备硬件、测量控制计算机及配套控制应用程序组成，用于辅助控制现场操作人员执行具体的控制业务；
所述通信网络用于确保各个节点之间操作协同的实时性与交互数据的准确性。
作为一种优选的技术方案，所述控制中心节点与网络节点之间串口通讯；所述通信网络的输入输出端与人机交互装置的输入输出端相连；所述人机交互设备为PC机或主站服务器。
作为一种优选的技术方案，所述通信网络为有线通信单元，所述有线通信单元采用工业以太网交换机，控制中心节点的输入输出端通过工业以太网交换机与控制节点的输入输出端相连，控制中心节点与控制节点之间以太网通讯。
作为一种优选的技术方案，所述通信网络为无线通信单元，所述无线通信单元采用无线GPRS模块，控制中心节点通过无线GPRS模块与控制节点无线通讯。
作为一种优选的技术方案，所述可视交互调试控制系统的控制方法具体如下：
步骤1：在控制中心节点部署组网管理软件；
步骤2：在控制节点部署状态监控组件和数据上传组件；
步骤3：通过控制中心节点对控制业务进行解析，生成标准模板的控制用例；
步骤4：控制中心节点根据控制节点信息和控制资源信息搜索控制节点，搜索控制用例所需控制节点并进行系统校时；
步骤5：控制中心节点根据控制节点信息和控制资源信息进行工程配置，使控制业务配置项与控制节点形成一一对应关系；
步骤6：控制中心节点根据标准控制用例配置控制工具及其参数，生成控制脚本文件，当需要构建新的应用程序时，由控制中心节点开发新的控制应用程序；
步骤7：控制中心节点编辑文件推送信息，将控制脚本文件和开发的控制应用程序分别推送给对应的控制节点；
步骤8：控制节点根据文件推送信息，到指定位置下载控制脚本文件和控制应用程序，并根据文件推送信息运行相应程序，调用控制工具，运行控制步骤；
步骤9：控制步骤执行完成后，控制节点上报执行状态，将控制数据上传到控制中心节点数据库；
步骤10：判断控制步骤是否结束；
若判断结果为控制步骤结束，则控制流程结束；
或判断结果为控制步骤未结束，则由控制中心节点根据控制数据，对后续任务进行调整，包括控制脚本文件的修改和新控制应用程序的开发，然后重复步骤7-10。
作为一种优选的技术方案，所述步骤1中，所述组网管理软件具有以下控制管理功能：控制节点管理、控制资源管理、控制应用管理、控制数据管理、控制执行管理、控制状态设置、控制数据采集、现场状态监视与结果数据展示，能够辅助控制管理人员根据控制节点信息和控制资源信息对控制业务进行表征，将控制脚本文件和控制应用程序推送给控制节点。
作为一种优选的技术方案，所述步骤2中，所述状态监控组件能够监控控制中心节点发送的控制指令，并对控制指令进行解析、执行，并完成节点信息和控制状态的收集上报；所述数据上传组件能够实现控制数据的上传入库，并支持自动入库和手动入库两种方式。
作为一种优选的技术方案，所述步骤4中，所述控制节点信息至少包括控制节点的名称、IP地址、端口号、用户权限、软件列表及版本信息。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明利用组网管理软件实现对复杂控制业务的综合管理，完成复杂控制业务的控制策略表征；协同控制多个控制节点，整合多节点的控制资源，完成单一节点无法完成的复杂控制业务；
(2)本方法中的控制中心节点对整个控制流程进行集中管控，保证了复杂控制业务的整体性；
(3)本发明通过协同控制多控制节点，整合控制资源实现复杂控制业务；技术方案可扩展到工业制造、环境监测等诸多应用领域。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种分布式网络化可视交互调试控制系统工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种分布式网络化可视交互调试控制系统，包括采用网络化分布式控制系统，包括控制中心节点、控制节点和通信网络；
控制中心节点通过通信网络与控制节点通讯；
控制中心节点主要由主控计算机和配套组网管理软件组成，可辅助控制管理人员完成管理控制操作；
控制节点主要由传感器、仪表设备硬件、测量控制计算机及配套控制应用程序组成，用于辅助控制现场操作人员执行具体的控制业务；
通信网络用于确保各个节点之间操作协同的实时性与交互数据的准确性。
作为一种优选的技术方案，控制中心节点与网络节点之间串口通讯；通信网络的输入输出端与人机交互装置的输入输出端相连；人机交互设备为PC机或主站服务器。
作为一种优选的技术方案，通信网络为有线通信单元，有线通信单元采用工业以太网交换机，控制中心节点的输入输出端通过工业以太网交换机与控制节点的输入输出端相连，控制中心节点与控制节点之间以太网通讯。
作为一种优选的技术方案，通信网络为无线通信单元，无线通信单元采用无线GPRS模块，控制中心节点通过无线GPRS模块与控制节点无线通讯。
作为一种优选的技术方案，可视交互调试控制系统的控制方法具体如下：
步骤1：在控制中心节点部署组网管理软件；
步骤2：在控制节点部署状态监控组件和数据上传组件；
步骤3：通过控制中心节点对控制业务进行解析，生成标准模板的控制用例；
步骤4：控制中心节点根据控制节点信息和控制资源信息搜索控制节点，搜索控制用例所需控制节点并进行系统校时；
步骤5：控制中心节点根据控制节点信息和控制资源信息进行工程配置，使控制业务配置项与控制节点形成一一对应关系；
步骤6：控制中心节点根据标准控制用例配置控制工具及其参数，生成控制脚本文件，当需要构建新的应用程序时，由控制中心节点开发新的控制应用程序；
步骤7：控制中心节点编辑文件推送信息，将控制脚本文件和开发的控制应用程序分别推送给对应的控制节点；
步骤8：控制节点根据文件推送信息，到指定位置下载控制脚本文件和控制应用程序，并根据文件推送信息运行相应程序，调用控制工具，运行控制步骤；
步骤9：控制步骤执行完成后，控制节点上报执行状态，将控制数据上传到控制中心节点数据库；
步骤10：判断控制步骤是否结束；
若判断结果为控制步骤结束，则控制流程结束；
或判断结果为控制步骤未结束，则由控制中心节点根据控制数据，对后续任务进行调整，包括控制脚本文件的修改和新控制应用程序的开发，然后重复步骤7-10。
作为一种优选的技术方案，步骤1中，组网管理软件具有以下控制管理功能：控制节点管理、控制资源管理、控制应用管理、控制数据管理、控制执行管理、控制状态设置、控制数据采集、现场状态监视与结果数据展示，能够辅助控制管理人员根据控制节点信息和控制资源信息对控制业务进行表征，将控制脚本文件和控制应用程序推送给控制节点。
作为一种优选的技术方案，步骤2中，状态监控组件能够监控控制中心节点发送的控制指令，并对控制指令进行解析、执行，并完成节点信息和控制状态的收集上报；数据上传组件能够实现控制数据的上传入库，并支持自动入库和手动入库两种方式。
作为一种优选的技术方案，步骤4中，控制节点信息至少包括控制节点的名称、IP地址、端口号、用户权限、软件列表及版本信息。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种分布式网络化可视交互调试控制系统，采用网络化分布式控制系统，包括控制中心节点、控制节点和通信网络，其特征在于：
所述控制中心节点通过通信网络与控制节点通讯；
所述控制中心节点主要由主控计算机和配套组网管理软件组成，可辅助控制管理人员完成管理控制操作；
所述控制节点主要由传感器、仪表设备硬件、测量控制计算机及配套控制应用程序组成，用于辅助控制现场操作人员执行具体的控制业务；
所述通信网络用于确保各个节点之间操作协同的实时性与交互数据的准确性。
2.根据权利要求1所述的一种分布式网络化可视交互调试控制系统，其特征在于，所述控制中心节点与网络节点之间串口通讯；所述通信网络的输入输出端与人机交互装置的输入输出端相连；所述人机交互设备为PC机或主站服务器。
3.根据权利要求1所述的一种分布式网络化可视交互调试控制系统，其特征在于，所述通信网络为有线通信单元，所述有线通信单元采用工业以太网交换机，控制中心节点的输入输出端通过工业以太网交换机与控制节点的输入输出端相连，控制中心节点与控制节点之间以太网通讯。
4.根据权利要求1所述的一种分布式网络化可视交互调试控制系统，其特征在于，所述通信网络为无线通信单元，所述无线通信单元采用无线GPRS模块，控制中心节点通过无线GPRS模块与控制节点无线通讯。
5.根据权利要求1所述的一种分布式网络化可视交互调试控制系统，其特征在于，所述可视交互调试控制系统的控制方法具体如下：
步骤1：在控制中心节点部署组网管理软件；
步骤2：在控制节点部署状态监控组件和数据上传组件；
步骤3：通过控制中心节点对控制业务进行解析，生成标准模板的控制用例；
步骤4：控制中心节点根据控制节点信息和控制资源信息搜索控制节点，搜索控制用例所需控制节点并进行系统校时；
步骤5：控制中心节点根据控制节点信息和控制资源信息进行工程配置，使控制业务配置项与控制节点形成一一对应关系；
步骤6：控制中心节点根据标准控制用例配置控制工具及其参数，生成控制脚本文件，当需要构建新的应用程序时，由控制中心节点开发新的控制应用程序；
步骤7：控制中心节点编辑文件推送信息，将控制脚本文件和开发的控制应用程序分别推送给对应的控制节点；
步骤8：控制节点根据文件推送信息，到指定位置下载控制脚本文件和控制应用程序，并根据文件推送信息运行相应程序，调用控制工具，运行控制步骤；
步骤9：控制步骤执行完成后，控制节点上报执行状态，将控制数据上传到控制中心节点数据库；
步骤10：判断控制步骤是否结束；
若判断结果为控制步骤结束，则控制流程结束；
或判断结果为控制步骤未结束，则由控制中心节点根据控制数据，对后续任务进行调整，包括控制脚本文件的修改和新控制应用程序的开发，然后重复步骤7-10。
6.根据权利要求1所述的一种分布式网络化可视交互调试控制系统，其特征在于，所述步骤1中，所述组网管理软件具有以下控制管理功能：控制节点管理、控制资源管理、控制应用管理、控制数据管理、控制执行管理、控制状态设置、控制数据采集、现场状态监视与结果数据展示，能够辅助控制管理人员根据控制节点信息和控制资源信息对控制业务进行表征，将控制脚本文件和控制应用程序推送给控制节点。
7.根据权利要求1所述的一种分布式网络化可视交互调试控制系统，其特征在于，所述步骤2中，所述状态监控组件能够监控控制中心节点发送的控制指令，并对控制指令进行解析、执行，并完成节点信息和控制状态的收集上报；所述数据上传组件能够实现控制数据的上传入库，并支持自动入库和手动入库两种方式。
8.根据权利要求1所述的一种分布式网络化可视交互调试控制系统，其特征在于，所述步骤4中，所述控制节点信息至少包括控制节点的名称、IP地址、端口号、用户权限、软件列表及版本信息。
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