基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统技术方案

本发明专利技术公开了基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，属于系统集成技术领域，采用B/S+C/S架构开发实现，包括多协议设备物联中间件、设备联网和监控功能模块、数据采集模块、程序代码管理模块、电子看板模块、系统集成模块以及系统管理模块。该基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，通过对中间件的研究、设计、开发和应用，使其具备对制造企业主流应用系统、设备等异构软硬件系统集成功能，通过进行多协议物联中间件与产线设备融合管控的关键技术研究、系统功能设计，实现车间信息化应用系统、移动设备、数控设备、智能设备、RFID设施、条码设施等设备设施的联网集成、数据采集、程序代码管理、电子看板显示等功能。电子看板显示等功能。

【技术实现步骤摘要】
基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统


[0001]本专利技术属于系统集成
，具体为基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统。

技术介绍

[0002]随着国内制造企业的不断深化推进，国内制造企业掀起了智能工厂、智能车间、数字化车间等建设热潮。但是不少企业由于缺乏统一的总体规划和标准规范，从而产生不同厂家、不同专业、不同平台、不同功能、不同协议的高端装备之间，信息化应用系统之间，以及高端装备与信息化系统之间难以深度集成，造成无法对车间高端装备联网、数据采集和集中管控；信息化应用系统无法数据共享、流程穿透、业务协同；上层信息化应用系统无法管控底层设备，底层采集的数据无法反馈到生成信息系统等问题。企业的研发、生产、服务和管理能力提升没有达到预期目标。智能工厂、智能车间、数字化车间建设需连接各现场设备，其间的通信涉及多个
，如信息技术、SOA接口、自动化控制技术标准、RFID等。目前，还没有一个统一的标准能实现制造企业车间信息化应用系统、控制系统、产线制造/装配设备、在线检测设备、物流设备等软硬件异构系统物联通信。因此针对底层通信协议开展基于多协议物联网中间件的设备融合管控系统的研究、设计和开发，以实现不同协议、不同专业的设备物联。
[0003]针对制造企业车间产线设备存在不同厂家、不同专业、不同协议的高端装备之间，信息化应用系统之间，以及高端装备与信息化系统之间的集成难问题，进行多协议物联中间件与产线设备融合管控的关键技术研究、系统功能设计、软件代码开发，实现车间信息化应用系统、移动设备、数控设备、智能设备、RFID设施、条码设施等设备设施的联网集成、数据采集、程序代码管理、电子看板显示等功能，基于多协议物联中间件的产线设备融合管控系统能为数字化车间建设提供高效、可靠的解决方案。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，采用B/S+C/S架构开发实现，包括多协议设备物联中间件、设备联网和监控功能模块、数据采集模块、程序代码管理模块、电子看板模块、系统集成模块以及系统管理模块；
[0006]多协议设备物联中间件，用于支持连接生产现场的各种自动控制设备和制造执行系统，采集设备、物料等制造资源信息和产品信息；
[0007]设备联网和监控功能模块，基于多协议设备物联中间件进行设计，实现对不同接口、不同协议、不同专业的异构设备以及不同功能、不同架构的异构软件互联、集成和监控；
[0008]数据采集模块，用于根据产线设备的RS 232/RS 485/RS 422串口、RJ45以太网接
口、数据采集卡和传感器物联方式，主要能提供的数据采集方法有四类，具体包括以太网口数据采集、串口数据采集、数据采集卡数据采集以及传感器数据采集；
[0009]程序代码管理模块，主要通过设备控制的程序代码和工装夹具的变换来实现，不同产品的生产势必需要不同的程序代码对制造设备、在线检测设备、物流设备进行程序控制，主要能提供程序代码分类、编制、仿真、分析、版本核对、审核、有权限上传导入、下载、查询和浏览等功能；
[0010]电子看板模块，用于实现对产线设备的集中可视化管理，由设备运行/报警的监控显示屏、监控报警控制模块、声光报警装置和计算机在线配置模块组成，给用户提供电子看板显示的内容、报警条件和控制条件等内容的自定义功能；
[0011]系统集成模块，用于多协议物联中间件集成的XML，ODBC，WebServer等软件服务标准接口，提供接口协议、数据交互内容、交互方式等定义和配置功能，实现与企业级的BI，PLM，ERP，OA，车间级的MES，WMS等应用系统无缝有机集成；
[0012]系统管理模块，用于确保系统安全、可靠和环境适应性要求，提供设备信息、账户、角色、权限、安全策略、系统日志、数据备份、配置管理、元数据维护、菜单定义、编码规则、预警机制、审批流程定义、主界面定义等管理功能。
[0013]进一步优化本技术方案，所述系统在设备联网、监控、数据采集、处理、传输部分的功能模块采用C语言+C/S技术架构开发，在程序代码管理，设备接口、协议管理、功能配置功能模块采用JAVA+B/S技术架构开发。
[0014]进一步优化本技术方案，所述多协议设备物联中间件具有数据传输、协议解析、协议扩充、接口定义和配置用户化功能，为智能工厂、智能车间、数字化车间提供基础技术支撑。
[0015]进一步优化本技术方案，所述设备联网和监控功能模块主要由服务器、客户终端、联网客户端、联网服务端、交换机、传感器、数据采集卡、监视器组成，分设备、数据采集和监视三个层级，设备层包括制造设备、装配设备、在线检测设备、物流设备、传感器及数据采集卡，负责输出底层设备的信息；数据采集层是沟通底层设备层和上层监视层的桥梁，负责从设备层获取数据并对采集的数据进行处理、汇总，同时以实时的方式显示采集的信息，最后将这些数据发送到监视层和车间制造执行系统；监视层能监控车间产线设备的运行状态、参数值。
[0016]进一步优化本技术方案，所述以太网口数据采集、串口数据采集、数据采集卡数据采集以及传感器数据采集分别要具备以下具体要求：
[0017]1)以太网口数据采集，用于带有RJ45以太网接口的数控/智能设备，可直接通过网线与采集系统连接。因网口设备系统的开放性，采集到的数据较多，只要系统内部支持，都能尽可能地采集到。可采集到的内容有设备运行状态、具体报警信息、正在执行的程序、伺服参数、当前坐标信息、位移量；
[0018]2)串口数据采集，用于通过单串口服务器进行接口转换，可支持TCP，UDP，HTTP，DNS等协议，支持过网关、跨路由通信，通过设置可以实现串口设备立即联网，此数据采集方式适用于现有带串口的专机，可采集到的内容有设备电压、电流、速度及位移量，可对质量进行实时监督和追溯；
[0019]3)数据采集卡数据采集，用于能与设备相关的I/O点、对应的传感器连接上，采用
专用的采集卡即可采集到设备相关信息，可采集到的内容有设备上电，设备断电，程序加工开始，程序加工结束，设备故障，主轴功率，各种压力、温度；
[0020]4)传感器数据采集，用于工作环境比较恶劣，需要有较好的抵抗环境干扰的能力，并保证有较高的采集精度，可采集到的内容有设备的电流、电压信号、环境温度和湿度等。
[0021]进一步优化本技术方案，所述系统的功能覆盖了DNC-MDC，SCADA，DCS等系统的所有功能，具备企业级的PDM，ERP应用系统，具有较好的安全性、扩展性、实时性和个性化定制等特点。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供了基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，具备以下有益效果：
[0023]1、该基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，采用B/S+C/S架构开发实现，其特征在于，包括多协议设备物联中间件、设备联网和监控功能模块、数据采集模块、程序代码管理模块、电子看板模块、系统集成模块以及系统管理模块；多协议设备物联中间件，用于支持连接生产现场的各种自动控制设备和制造执行系统，采集设备、物料等制造资源信息和产品信息；设备联网和监控功能模块，基于多协议设备物联中间件进行设计，实现对不同接口、不同协议、不同专业的异构设备以及不同功能、不同架构的异构软件互联、集成和监控；数据采集模块，用于根据产线设备的RS 232/RS 485/RS 422串口、RJ45以太网接口、数据采集卡和传感器物联方式，主要能提供的数据采集方法有四类，具体包括以太网口数据采集、串口数据采集、数据采集卡数据采集以及传感器数据采集；程序代码管理模块，主要通过设备控制的程序代码和工装夹具的变换来实现，不同产品的生产势必需要不同的程序代码对制造设备、在线检测设备、物流设备进行程序控制，主要能提供程序代码分类、编制、仿真、分析、版本核对、审核、有权限上传导入、下载、查询和浏览等功能；电子看板模块，用于实现对产线设备的集中可视化管理，由设备运行/报警的监控显示屏、监控报警控制模块、声光报警装置和计算机在线配置模块组成，给用户提供电子看板显示的内容、报警条件和控制条件等内容的自定义功能；系统集成模块，用于多协议物联中间件集成的XML，ODBC，WebServer等软件服务标准接口，提供接口协议、数据交互内容、交互方式等定义和配置功能，实现与企业级的BI，PLM，ERP，OA，车间级的MES，WMS等应用系统无缝有机集成；系统管理模块，用于确保系统安全、可靠和环境适应性要求，提供设备信息、账户、角色、权限、安全策略、系统日志、数据备份、配置管理、元数据维护、菜单定义、编码规则、预警机制、审批流程定义、主界面定义等管理功能。2.根据权利要求1所述的基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，其特征在于，所述系统在设备联网、监控、数据采集、处理、传输部分的功能模块采用C语言+C/S技术架构开发，在程序代码管理，设备接口、协议管理、功能配置功能模块采用JAVA+B/S技术架构开发。3.根据权利要求1所述的基于SOA构架与物联设备通用协议栈的数据融合系统，其特征在于，所述多协议设备物联中间件具有数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳建平，郑周军，张弛，薛勇，魏鸿飞，
申请(专利权)人：重庆高新技术产业研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：