一种云可编程控制器及操作方法与流程

1.本技术涉及一般的控制系统，尤其涉及一种云可编程控制器及操作方法。


背景技术：

2.随着自动化和信息化技术的发展，工业中的各种控制器已经非常普及。这其中常见的有plc、dcs、机器人、数控系统、运动控制器、触摸屏等。目前，我们要对这些控制器中的程序进行开发和维护，必须使用相应的专用开发软件、示教器等。如果要远程开发维护控制器，也必须要通过网关、vpn等手段，并在远程使用相应的专用开发软件。这大大的限制了远程开发维护的灵活性。随着智能制造和工业互联网的发展，必然要求从云端远程对控制器进行开发和运维，而现有技术无法实现在无需安装专用开发软件的情况下，在云端及远程完成控制器开发运维。
3.具体不足如下：对现有控制器开发和维护，必须使用相应的专用开发软件、硬件，如示教器等。
4.远程对现有设备进行开发和维护，必须使用支持特定控制器的工业网关、rtu、vpn等方法，并不是所有设备都可通用。
5.不同品牌、不同类型的控制器，都有各自的专用开发软件，这些软件的安装和设置需要大量时间，不同的软件还可能产生冲突，对操作系统也有不同的要求。这些都要消耗财力、物力、人力。实际工作中有许多工程师直接在虚拟机中使用这些开发软件。这浪费了人力和计算机资源。
6.当控制器损坏，无法读出原来的程序，换上备用控制器后，必须要有之前的备份程序才能让换上的备用设备正常工作。如果没有最新备份程序，将难以在短时间恢复工作。
7.现有控制器难以实现程序云端存储、交易、自动部署、模块化移植。


技术实现要素：

8.本技术实施例提供了一种云可编程控制器及操作方法，用于提供在无需安装专用开发软件的情况下，在云端及远程完成控制器开发运维的方案。
9.本发明实施例提供一种云可编程控制器及操作方法，如图1所示，该云可编程控制器包括程序处理单元和集成开发环境服务，该程序处理单元提供了编程调试接口，该集成开发环境服务通过网络与开发运维云平台通信，开发运维云平台通过网络与客户端通信，在客户端中以网页形式呈现集成开发环境界面。用户通过访问该集成开发环境界面，开发运维目标程序，并从该程序处理单元中上传和下载目标程序。该集成开发环境界面的网页代码的传输路径如下：该网页代码从集成开发环境服务通过网络至开发运维云平台，从开发运维云平台通过网络至浏览器。该目标程序上传的路径如下：该目标程序从程序处理单元通过编程调试接口至集成开发环境服务，从集成开发环境服务通过网络至开发运维云平台，从开发运维云平台通过网络至浏览器。该目标程序下载的路径如下：该目标程序从浏览器通过网络至开发运维云平台，从开发运维云平台通过网络至集成开发环境服务，从集成
开发环境服务通过编程调试接口至程序处理单元。
10.云可编程控制器连接开发运维云平台后，云平台会比较云端和该云可编程控制器中的程序版本，如果不一致，则上传云可编程控制器中的目标程序备份。如果云可编程控制器出现故障，更换备用设备，可以从开发运维云平台快速恢复目标程序。
11.该目标程序可以存储在开发运维云平台中，进一步实现交易、自动部署、模块化移植。
12.用户使用本发明实施例提供的一种云可编程控制器及操作方法，对云可编程控制器开发和维护，用户直接使用云可编程控制器的集成开发环境服务呈现在客户端的集成开发环境界面，不再需要专用开发软件、示教器等。
13.用户使用本发明实施例提供的一种云可编程控制器及操作方法，对远程云可编程控制器开发和维护，可以直接操作集成开发环境界面，通过网络传输数据，上传下载程序，不需要专用工业网关或rtu、vpn等技术。
14.不同型号、版本的云可编程控制器中，其集成开发环境服务提供对应型号、版本的集成开发环境界面服务，用户无需为不同的云可编程控制器选择开发环境或软件。
15.可选的，该集成开发环境服务通过网络直接连接至浏览器。如图2所示，该云可编程控制器包括程序处理单元和集成开发环境服务，该程序处理单元提供了编程调试接口，该集成开发环境服务通过网络与客户端通信，在客户端中以网页形式呈现集成开发环境界面。用户通过访问该集成开发环境界面，开发运维目标程序，并从该程序处理单元中上传和下载目标程序。该集成开发环境界面的网页代码的传输路径如下：该网页代码从集成开发环境服务通过网络至浏览器。该目标程序上传的路径如下：该目标程序从程序处理单元通过编程调试接口至集成开发环境服务，从集成开发环境服务通过网络至浏览器。该目标程序下载的路径如下：该目标程序从浏览器通过网络至集成开发环境服务，从集成开发环境服务通过编程调试接口至程序处理单元。
16.作为本发明的一种优选技术方案：所述的程序处理单元，包括可编程逻辑控制器、分散控制系统、人机界面设备、数控系统、机器人、运动控制器、边缘计算器、可编程网络设备、驱动器、工业程序处理单元、民用程序处理单元、军用程序处理单元、车载程序处理单元、可编程遥感设备，设备、可编程仪表中的任意一种或多种。所述数据接口服务，能直接向网络提供所述程序处理单元中的数据。
17.作为本发明的一种优选技术方案：所述的集成开发环境服务，提供程序上传下载服务、程序解释编译服务、数据接口服务、调试接口服务、自动部署服务、运行维护接口服务、平台发现服务、微服务、容器服务、鉴权服务、加密服务中的任意一种或多种。
18.作为本发明的一种优选技术方案：所述的开发运维云平台，包括物联网接口服务、程序存储服务、用户认证服务、在线开发运维服务、程序交易服务、云端集成开发环境界面服务中的任意一种或多种。所述的物联网接口服务，通过网络连接前述云可编程控制器的集成开发环境服务。所述的程序存储服务，保存所述目标程序。所述在线开发运维服务，可以引用所述集成开发环境界面的功能，也可以在云端集成开发环境界面。
19.本发明中说所述网络，既可以是互联网也可以是专用网络，既可以是以太网也可以是其它协议网络，所述网络根据具体需求，可能包含网络必要的基础软硬件设施，如网关、防火墙，交换机、路由器、调制解调器、4g/5g/6g接入设备等。
20.本发明中所描述的连接，既可以是有线连接，也可以是无线连接。
21.本发明中所述的编程调试接口，既可以是软硬件结合的接口，也可以是软件接口。
22.本发明中所述的呈现界面，是指服务器通过网络传输网页代码，并在浏览器或内置浏览器中运行网页代码，展示出操作界面的过程和结果。
附图说明
23.图1是本发明的云可编程控制器的逻辑结构及其与开发运维云平台、客户端的连接。
24.图2是本发明的可选方案，云可编程控制器直接与客户端链接。
25.图3是以云plc为例，说明本发明的具体实施方式。
具体实施方式
26.下面结合说明书附图对本发明的一种具体实施方式作进一步详细的说明。
27.以云可编程控制器中的程序处理单元分别为plc、机器人、agv小车的实施方式做进一步详细说明：该云可编程控制器在该实施方式下分别依次命名为云plc、云机器人、云agv小车。这些云可编程控制器中内置了各自对应版本的集成开发环境服务。
28.这些云可编程控制器通过以太网依次连接企业网关、防火墙，通过互联网连接开发运维云平台，经过开发运维云平台鉴权后，将集成开发环境服务提供的集成开发环境界面上传到开发运维云平台。上传的协议为https，格式为web网页，由html5和javascript实现。云平台会比较云端和该云可编程控制器中的程序版本，如果不一致，则上传云可编程控制器中的目标程序到程序存储服务备份。如果云可编程控制器出现故障，更换备用设备，可以从开发运维云平台快速恢复目标程序。
29.云plc的集成开发环境服务上传的是该云plc对应的开发运维界面，云机器人的集成开发环境服务上传该云机器人的开发运维界面，云agv小车的集成开发环境服务上传该云agv小车的开发运维界面。
30.客户端设备有笔记本电脑、手持终端、浏览器，客户端通过互联网以http协议访问开发运维云平台。
31.下面以用户开发运维云plc为例，详细说明操作过程：用户要开发运维云plc时，通过客户端设备鉴权并登录开发运维云平台。在开发运维云平台呈现的界面中点选对应名称编号的云plc，开发运维云平台从云plc的集成开发环境服务中获取集成开发环境界面代码，并将该云plc的集成开发环境界面呈现在客户端浏览器中，至此，用户进入该云plc的集成开发环境界面。该界面是html和javascrip实现的web页面，在界面中选择需要开发运维的目标程序，后台javascript会自动向开发运维云平台提出请求，开发运维云平台会向该云plc的集成开发环境服务提出请求，该云plc的集成开发环境服务会向该云plc的程序处理单元的编程调试接口提出请求，编程调试接口收到请求后，发送目标程序到集成开发环境服务，集成开发环境服务发送到开发运维云平台，开发运维云平台将程序呈现在客户端的集成开发环境界面中。用户在界面中开发运维云plc的目标程序。
32.用户开发运维完成，下载程序块时，点击集成开发环境界面中的下载按钮，后台
javascript将程序发送到开发运维云平台，开发运维平台保存程序到程序存储服务，并下发该目标程序程序到该云plc的集成开发环境服务，该集成开发环境服务通过该编程调试接口，将程序写入云plc的程序处理单元plc中。
33.当旧的云plc出现故障，现场人员更换上同型号新的云plc后，用户登录开发运维云平台，在操作界面中确定新旧设备的编号，开发运维云平台下载旧的云plc的目标程序备份到新的云plc中，使新的云plc正常工作。