一种可编程控制器的信息交互方法及系统与流程

1.本发明涉及仓库管理技术领域，特别涉及一种可编程控制器的信息交互方法及系统。


背景技术：

2.随着国家智慧供应链战略的提出与发展，越来越多的企业开始重视智慧供应链的实施与建设。智慧供应链是结合物联网技术和现代供应链管理的理论、方法和技术，在企业中和企业间构建的，实现供应链的智能化、网络化和自动化的技术与管理综合集成。智慧供应链具备技术渗透性强，可视化、移动化特征更加明显，更加人性化，信息整合性更强，协作性更强，可延展性更强的特点。作为智慧供应链重要组成部分的智能仓储在智慧供应链推进发展的形势下也得到迅猛发展。大量的自动化设施和装备在智能仓储系统中得到广泛应用。
3.编程控制器(programmable logic controller)简称plc，其在智能仓储系统与智能设备的交互中具备不可替代的作用。它是一种数字运算操作的电子系统，专门为在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(i)和输出(o)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。
4.对可编程控制器的读取与写入，是与plc进行交互，获取设备状态、控制设备运行的重要方式。
5.plc的读写方式、存储方式与plc处理效率及智能仓储系统运行效率之间存在密切的关系。现在plc常采用单线程读写方式，在有大量信息数据时，容易造成信道堵塞，导致数据传输速度慢，影响数据处理速率和智能设备的相应速率，不能满足当下高速率、高效率的要求。


技术实现要素：

6.本发明实施例的目的在于提供一种可编程控制器的信息交互方法及系统，以解决上述问题。
7.本发明实施例提供一种可编程控制器的信息交互方法，包括相互分离的读取进程和写入进程，所述的信息交互方法包括如下步骤：
8.s1.读取进程通过可编程控制器读取智能设备的实时数据；
9.s2.写入进程通过可编程控制器设置智能设备的目标数据；
10.s3.调度系统计算所述实时数据和目标数据，形成控制指令，该控制指令由可编程控制器输出以控制智能设备执行相应动作。
11.进一步地，步骤s1包括：
12.s1.1.判断当前所需操作类别是否属于读取操作，若是，则进入步骤s1.2；
13.s1.2.判断读取进程是否正在运行，若否，则创建并激活读取进程，若是，则读取与
可编程控制器相应点位相连的智能设备的实时数据。
14.进一步地，步骤s1还包括：
15.s1.3.判断相应点位读取的实时数据类别，将变化在预设范围内和读取频率高于阈值的状态数据和条件数据存储于缓存中，将其他需要记录的数据存储于系统数据库。
16.进一步地，所述的其他需要记录的数据包括异常数据。
17.进一步地，读取进程在≤500毫秒内完成一次对可编程控制器相应点位实时数据的读取。
18.进一步地，步骤s2包括：
19.s2.1.判断当前所需操作类别是否属于写入操作，若是，则进入步骤s2.2；
20.s2.2.判断写入进程是否正在运行，若否，则创建并激活写入进程，若是，则将智能设备的目标数据写入可编程控制器对应的点位。
21.进一步地，步骤s3包括：
22.s3.1：调度系统根据目标数据和缓存中的实时数据，形成控制指令，读取进程在≤500毫秒内完成一次对可编程控制器相应点位实时数据的读取，调度系统基于新的实时数据刷新或者调整所述控制指令，最新控制指令不断由所述可编程控制器实时输出以控制智能设备执行相应动作；
23.s3.2：调度系统判断是否有新的操作指令，若有，则回到步骤s1.1和s2.1，若无，则关闭相应进程。
24.本发明实施例提供一种可编程控制器的信息交互系统，其特征在于：包括调度系统、可编程控制器和智能设备；
25.所述可编程控制器通过设于其上的点位与智能设备互传信息；
26.所述调度系统包含读取进程模块和写入进程模块，读取进程模块用于通过可编程控制器读取智能设备的实时数据；写入进程模块用于通过可编程控制器设置智能设备的目标数据；
27.所述调度系统还包含可读取读取进程模块和写入进程模块中数据的计算处理模块，所述计算处理模块连接所述可编程控制器，且所述计算处理模块根据所述实时数据和目标数据生成控制指令，该控制指令由可编程控制器输出以控制智能设备执行相应动作。
28.进一步地，所述信息交互系统还包括与所述可编程控制器连接的缓存和系统数据库，所述缓存用于存储实时数据中变化在预设范围内和读取频率高于阈值的状态数据和条件数据，所述系统数据库用于存储所述状态数据和条件数据外的实时数据。
29.进一步地，所述信息交互系统还包括与读取进程模块连接的时钟，所述时钟控制所述读取进程模块在≤500毫秒内完成一次对可编程控制器相应点位实时数据的读取。
30.本发明的技术效果：本发明采用多线程与缓存相结合的技术，通过对plc点位数据的读取与写入方式的优化，实现对相关设备的实时控制与状态监控。以多线程技术实现对plc的读写分离，确保plc的读取与写入分别由不同的线程进行控制，以增加plc控制的及时性与灵活性。采用缓存技术依据数据的不同类别、存在时限以及后续处理方式，对读取数据进行分类存储，以保证plc对设备的高速、准确控制。
附图说明
31.图1是本发明一种可编程控制器的信息交互方法的整体框图；
32.图2是图1中更为具体的框图；
33.图3是本发明一种可编程控制器的信息交互系统的组成示意图。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
35.实施例1：
36.请参照图1至图2，本发明提供一种可编程控制器的信息交互方法，其读取进程和写入进程为并行进程，相互分离和独立，所述的信息交互方法包括如下步骤：
37.s1.读取进程通过可编程控制器读取智能设备的实时数据。通过所述的实施数据可获知当前该智能设备相应的信息，如所处的状态、所在位置等。
38.步骤s1具体包括：
39.s1.1.判断当前所需操作类别是否属于读取操作，若是，则进入步骤s1.2，所否，则等待。
40.s1.2.判断读取进程是否正在运行，若否，则创建并激活读取进程，然后回到步骤s1.2；若是，则读取与可编程控制器相应点位相连的智能设备的实时数据。根据实时数据，可获知可用的智能设备id、智能设备的位置等信息。
41.s1.3.判断相应点位读取的实时数据类别，将变化在预设范围内和读取频率高于阈值的状态数据和条件数据存储于缓存中，将其他需要记录的数据存储于系统数据库。即通过分布式数据存储方式对实时数据进行分类存储，以方便后续快读调用，从而提高数据处理速率。其中，所述的其他需要记录的数据包括异常数据、控制数据和结果数据等读取频率低、数据变化大但需存储记录的数据。
42.s2.写入进程通过可编程控制器设置智能设备的目标数据，如需要智能设备到达什么位置、执行什么操作等。
43.具体地，步骤s2包括：
44.s2.1.判断当前所需操作类别是否属于写入操作，若是，则进入步骤s2.2；，若否，则等待。
45.s2.2.判断写入进程是否正在运行，若否，则创建并激活写入进程，然后回到步骤s2.2；若是，则将智能设备的目标数据写入可编程控制器对应的点位。
46.读取进程与写入进程使用两个不同的进程控制，其中读取进程需在小于等于500毫秒内完成一次plc数据的读取，而写入进程可根据plc读取与写入进程的需要，随时处于待命状态。
47.s3.调度系统计算所述实时数据和目标数据，形成控制指令，该控制指令由可编程控制器输出以控制智能设备执行相应动作。
48.具体地，s3包括：
49.s3.1：调度系统根据目标数据和缓存中的实时数据，形成控制指令，读取进程在≤500毫秒内完成一次对可编程控制器相应点位实时数据的读取，调度系统基于新的实时数
据刷新或者调整所述控制指令，最新控制指令不断由所述可编程控制器实时输出以控制智能设备执行相应动作；所述控制指令包括行进路径、动作轨迹等。
50.s3.2：调度系统判断是否有新的操作指令，若有，则回到步骤s1.1和s2.1，若无，则关闭相应进程。
51.下面以移动仓储作业系统app通过立库plc查询立库状态，并向立库写入运行执行为例对本发明进行说明：
52.1、移动仓储作业系统app向调度系统发送读立库plc状态请求；
53.2、调度系统判断当前状态请求为读取操作；
54.3、调度系统检查是否已经启动了读取立库plc进程，如未启动则转向4，如已启动则转向5；
55.4、调度系统启动读取立库plc进程；
56.5、通过读取立库plc进程查询plc各点位数据；
57.6、通过读取立库plc进程将立库状态数据存入缓存；
58.7、通过移动仓储作业系统app查询缓存中立库状态数据；
59.8、移动仓储作业系统app发起写入立库入库请求；
60.9、调度系统判断当前执行请求是写入立库入库进程；
61.10、调度系统判断写入立库入库进程是否在运行，如未运行则转向11，如在运行，则转向12；
62.11、调度系统创建写入立库入库进程；
63.12、调度系统从缓存中查询立库状态数据，准备写入；
64.13、写入进程将立库入库数据写入plc对应点位；
65.14、调度系统根据立库状态数据和写入的目标状态生成控制指令，plc输出控制指令，立库堆垛机结束指令并执行立库入库操作；
66.15、若无后续任务，调度系统关闭读取进程与写入进程，结束。
67.实施例2：
68.请参照图3，本实施例还提供执行上述方法的一种可编程控制器的信息交互系统，包括调度系统10、可编程控制器20和智能设备50；所述可编程控制器20通过设于其上的点位与智能设备50互传信息；所述调度系统10包含读取进程模块11和写入进程模块12，读取进程模块11用于通过可编程控制器20读取智能设备50的实时数据；写入进程模块12用于通过可编程控制器20设置智能设备50的目标数据；所述调度系统10还包含可读取读取进程模块11和写入进程模块中数据12的计算处理模块13，所述计算处理模块13连接所述可编程控制器20，且所述计算处理模块13根据所述实时数据和目标数据生成控制指令，该控制指令由可编程控制器20输出以控制智能设备50执行相应动作。
69.所述信息交互系统还包括与所述可编程控制器20连接的缓存30和系统数据库40，所述缓存30用于存储实时数据中变化在预设范围内和读取频率高于阈值的状态数据和条件数据，所述系统数据库40用于存储所述状态数据和条件数据外的实时数据。
70.所述信息交互系统还包括与读取进程模块11连接的时钟，所述时钟控制所述读取进程模块11在≤500毫秒内完成一次对可编程控制器20相应点位实时数据的读取。
71.本发明采用多线程与缓存相结合的技术，通过对plc点位数据的读取与写入方式
的优化，实现对相关设备的实时控制与状态监控。以多线程技术实现对plc的读写分离，确保plc的读取与写入分别由不同的线程进行控制，以增加plc控制的及时性与灵活性。采用缓存技术依据数据的不同类别、存在时限以及后续处理方式，对读取数据进行分类存储，以保证plc对设备的高速、准确控制。
72.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
73.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。