專利名稱:基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備的控制系統(tǒng)，包括安裝于數(shù)控加工設備的控制器，當與移動智能設備互連后，可將數(shù)控加工設備的數(shù)據(jù)發(fā)送給移動智能設備，并可接收移動智能設備發(fā)送的控制指令；移動智能設備通過無線方式與控制器連接，并通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡與云端服務器進行雙向數(shù)據(jù)傳輸，通過App提供的用戶圖形界面對數(shù)控加工設備進行控制操作并對加工狀態(tài)實時顯示；云端服務器通過互聯(lián)網(wǎng)為數(shù)控加工設備提供數(shù)據(jù)服務。通過App軟件來打開無線網(wǎng)絡與設備連接，通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接云端服務器，對軟件、固件與設備參數(shù)配置信息等進行版本檢測升級；通過向加工設備發(fā)送命令進行控制，同時加工設備的視頻、圖像與文字等加工信息會反饋并顯示。
【專利說明】
基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種工業(yè)設備的控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中的數(shù)控設備基本都是本地操作的模式，隨著技術的發(fā)展以及數(shù)控加工設備的更新?lián)Q代，設備的聯(lián)網(wǎng)功能越來越重要，需要與外部交互的信息越來越多，其智能化程度也越來越高。常見的方案是在數(shù)控設備上安裝專用的連網(wǎng)模塊，缺點是專用于數(shù)控設備的聯(lián)網(wǎng)模塊通常價格高昂，同時與現(xiàn)有模塊的集成度也不是太好，大批量改造的話會帶來巨額的改造費用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了使數(shù)控加工設備更加智能化并擴展及延伸其可操控性與交互性，通過移動設備(如智能手機、平板電腦等，文中涉及到的“手機”都用來指移動設備)就可以完全來控制設備;并且無論加工設備在什么工作環(huán)境下，只要有了移動網(wǎng)絡就能通過移動設備熱點服務隨時隨地與云端服務器進行交互，通過這種方式，可以實現(xiàn)自動升級軟件與固件，自動升級設備參數(shù)配置信息，自動檢測設備故障，對可能出現(xiàn)的異常進行預
m寸ο
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，包括:安裝于數(shù)控加工設備的控制器，用于與移動智能設備互連后將數(shù)控加工設備的數(shù)據(jù)發(fā)送給移動智能設備，并接受移動智能設備發(fā)送的控制指令;移動智能設備，用于通過無線方式與控制器連接，并且通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡與云端服務器進行雙向數(shù)據(jù)傳輸，通過App提供用戶圖形界面對數(shù)控加工設備進行控制操作并且對加工狀態(tài)與加工視頻或圖像進行實時顯示，所述的移動智能設備可以同時連接多個控制器并根據(jù)需要在各控制器之間切換；云端服務器，用于通過互聯(lián)網(wǎng)為數(shù)控加工設備提供數(shù)據(jù)服務。通過移動設備App軟件來打開無線網(wǎng)絡(Wifi，Bluet00th，NFC等)，然后等待設備的連接，通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接云端服務器，自動對軟件、固件與設備參數(shù)配置信息版本等進行檢測，判斷是否需要自動或手動進行升級;通過手機來向加工設備發(fā)送各種命令進行控制，同時加工設備上的視頻、圖像、文字等加工信息會立刻反饋回來并顯示在手機上。
[0005]作為本實用新型進一步的改進，所述的云端服務器具有認證模塊，由所述的移動智能設備向云端服務器發(fā)送認證請求，根據(jù)認證結果為移動智能設備分配權限，不同權限對應不同的用戶圖形界面。
[0006]作為本實用新型進一步的改進，提交的認證信息包括已連接的控制器設備編號(即硬件唯一標識碼)與移動智能設備通訊號碼。
[0007]作為本實用新型進一步的改進，所述的云端服務器具有固件、軟件版本檢測模塊，所述的云端服務器檢測控制器與移動智能設備的固件、軟件版本信息，并根據(jù)需要推送最新版本固件與軟件更新。
[0008]作為本實用新型進一步的改進，所述的云端服務器具有加工參數(shù)模塊，當移動智能設備連接時，推送最新版本的標準加工參數(shù)數(shù)據(jù)，并且收集存儲當前加工參數(shù)。
[0009]作為本實用新型進一步的改進，所述的云端服務器具有論壇模塊，當移動智能設備連接時，根據(jù)需要發(fā)布反饋信息或需求信息。
[0010]作為本實用新型進一步的改進，所述的移動智能設備包括具有聯(lián)網(wǎng)功能的智能手環(huán)、智能手機、智能眼鏡、平板電腦等。
[0011 ]本實用新型有如下優(yōu)勢:通過移動設備作為加工設備的控制終端與通訊橋梁，移動設備是操作員的個人終端，隨身攜帶，如智能手機，也可以是手環(huán)/手表/眼鏡等智能設備;移動終端采用了不同的雙向通訊方式，一個方向是移動終端與加工設備的連接，它采用的是Wifi(或Bluetooth，或NFC)，另一個方向是手機與云端服務器的通訊，它采用的是2G/3G/4G/或其它手機無線通訊網(wǎng)絡，通過這個方式可以將移動終端(如智能手機)看成是一個網(wǎng)關，又可以看成是一個微型計算機;傳統(tǒng)數(shù)控設備基于本地的操作，數(shù)據(jù)與經(jīng)驗被浪費，通過本實用新型，可以進行一種經(jīng)驗與數(shù)據(jù)的延伸，可以減少對操作員的培訓，還可以讓操作員與管理人員隨時隨地進行加工狀態(tài)監(jiān)控，一旦加工設備出現(xiàn)故障，移動終端(如智能手機)會自動接收預警;本實用新型是一種低成本的聯(lián)網(wǎng)模式控制系統(tǒng)，云端服務器可以對加工設備進行遠程管理與故障分析，同時智能移動設備也讓加工設備的管理、操作與監(jiān)控更加靈活、便捷與高效，它是數(shù)控設備在大數(shù)據(jù)時代的現(xiàn)代化改造，符合工業(yè)4.0的趨勢。
【附圖說明】

[0012]附圖1所示為根據(jù)本實用新型的云平臺架構拓撲圖。
[0013]附圖2所示為根據(jù)本實用新型的移動終端(以Android手機為例)與控制器信息交流示意圖。
[0014]附圖3為移動終端(以Android手機為例)與服務器信息交流示意圖。
[0015]附圖4所示為根據(jù)本實用新型的移動終端(以Android手機為例)程序執(zhí)行流程圖。
[0016]附圖5所示為根據(jù)本實用新型的控制器程序執(zhí)行流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]參見附圖1至附圖5所示，附圖1所示為根據(jù)本實用新型的云平臺架構拓撲圖，附圖2所示為根據(jù)本實用新型的移動終端與控制器信息交流示意圖，附圖3為移動終端與服務器信息交流示意圖，附圖4所示為根據(jù)本實用新型的移動終端程序執(zhí)行流程圖，附圖5所示為根據(jù)本實用新型的控制器程序執(zhí)行流程圖。
[0019]根據(jù)本實用新型的控制系統(tǒng)分為三個模塊-MecController控制器、智能移動終端(如智能手機)、云端服務器，通過智能移動終端(如智能手機)可以實現(xiàn)與多臺工業(yè)設備的連接(設備1、設備2、設備3、設備4，......)。
[0020]控制器(host端)通過智能移動終端(如智能手機)上的App來向云端服務器發(fā)送請求獲得認證，認證需要提交的信息包括本控制器的設備編號與移動終端手機號碼，其中設備編號可以通過讀取硬件設備信息獲得，手機號碼由移動終端App自動獲得，注:本host端程序是獨立于控制器界面程序的后臺進程，它將通過進程間消息傳遞的方式與界面程序進行交互?？刂破鞫税▋蓚€部分，即橋梁程序與界面程序:
[0021]橋梁程序通過Wifi模塊自動搜索熱點的SSID，并且連接上設備，之后根據(jù)手機發(fā)送的請求，返回結果數(shù)據(jù)到手機中；界面程序包括App下載的二維碼和驗證設備的二維碼；有一個Wifi標志，能顯示W(wǎng)ifi是否連接上;操作人員權限的界面，分為例如操作員、工程師和維護人員，不同的用戶只能進入相應的界面。
[0022]控制器啟動后進入登錄界面，等待手機進行匹配認證，如果匹配通過，控制器會收到手機發(fā)來的反饋，允許進入用戶權限相應的操作界面。界面上有Wifi連接功能模塊，控制器的設備號構成的二維碼，當host端程序檢測到了手機Wifi熱點后，自動嘗試進行連接，成功連接該熱點后馬上與手機App的監(jiān)聽端口進行通訊，如果控制器未進行認證，則將自己的硬件編號與當前操作員編號發(fā)送給手機App以向云端服務器認證;認證通過后，則可以接收由手機App發(fā)送的控制命令，并可以將加工進度、狀態(tài)信息、加工視頻或圖像等發(fā)送至手機App。
[0023]智能手機App客戶端開啟后會連接服務器檢測更新并向服務器上傳上次加工的重要配置文件數(shù)據(jù)，若有更新提示下載，否則顯示選擇操作界面，供用戶選擇是去社區(qū)逛逛(可選)，還是對控制器進行監(jiān)控，選擇之后會讓用戶進行賬號登錄。
[0024]參見附圖2所示，App啟動后，當用戶在手機上選擇監(jiān)控加工設備并登錄后，手機還會提示用戶自動開啟Wifi熱點或手動開啟Wifi熱點，同時App程序需要開放一個端口號以與控制器程序進行通訊，在控制器上連接上手機的Wifi熱點后，通過App除了可以向云端服務器進行認證外，還可以對控制器進行基本的控制操作與對加工狀態(tài)進行實時的顯示;通過提供一個簡潔的界面可以完成控制器的認證過程，還可以控制加工設備的加工過程(開始加工、暫停、停止)，或可以實時顯示加工設備的加工進度、狀態(tài)與視頻或圖像;可以支持多個控制器的同時連接，并可以通過Tab頁面或其它方式在控制器之間實現(xiàn)靈活的切換；
[0025]云端服務器接受手機用3G/4G或其它移動網(wǎng)絡發(fā)送過來的操作指令，并對該操作指令進行解析與處理，最后把處理結果反饋給手機。其主要負責控制器的認證過程驗證、控制器程序版本升級、控制器加工工藝參數(shù)的管理以及與設備加工日志的跟蹤。詳細如下:
[0026]I用戶認證:
[0027]服務器收到用戶待認證的手機號碼后，在數(shù)據(jù)庫中進行查找匹配，匹配正確返回0，錯誤及異常返回-1;
[0028]2固件/軟件版本更新:
[0029]服務器收到設備的型號和固件/軟件版本號后，在數(shù)據(jù)庫中進行查找匹配，把是否要更新反饋給手機，手機作如下處理:如果當前版本小于最低版本要求，提示用戶必須更新版本才能使用;如果當前版本在最低要求和最新之間，用戶不必要更新;如果當前版本是最新版本，表示當前是最新版本。
[0030]加工參數(shù)同步:
[0031]各種設備加工各種材料的加工參數(shù)會預先在服務器上提供，手機上只要確定相應的設備及要加工的材料，這些信息會發(fā)往服務器，最后服務器會在數(shù)據(jù)中查找到對應的加工參數(shù)并反饋到手機上。
[0032]設備加工日志:
[0033]手機會將加工日志利用http協(xié)議發(fā)往服務器進行儲存。
[0034]云端服務器可以提供控制器的認證服務。每臺控制器都有一個唯一的硬件編號，該編號記錄在服務器上的數(shù)據(jù)庫中，當進行認證時，則從該硬件編號列表中進行搜索匹配，匹配成功則通過；
[0035]B.服務器需要開放一個端口號(即對該端口號進行監(jiān)聽)，以供外部設備(如智能手機)訪問，通過對該端口的訪問完成數(shù)據(jù)的交互；
[0036]C.服務器提供固件/軟件程序(FPGA、host與手機App程序)版本的升級管理，允許設備下載最新版本自動升級。
[0037]參見附圖3所示，描述了智能手機端與服務器端信息交流示意圖，大體包括如下步驟:
[0038]A.W i f i與熱點開啟模塊:控制手機W i f 1、熱點的開啟與關閉
[0039]B.版本更新模塊:負責固件/軟件版本的自動或手動更新
[0040]流程:舊版本程序啟動>從服務器或控制器獲得版本?目息 >從當前應用獲得版本信息-->版本比較，是否更新?-->下載新的版本--> 安裝新的版本--> 啟動或退出
[0041 ] C.文件上傳模塊:向控制器發(fā)出socket請求，通過請求后，接收加工文件，請求服務器，通過服務器請求后，上傳文件至服務器端。
[0042]文件下載模塊:向服務器端發(fā)出socket請求，通過請求后，接收加工文件至手機端。
[0043]實時監(jiān)控模塊:通過發(fā)送實時監(jiān)控控制指令，手機可以接收到控制器端發(fā)來的文本、視頻或圖像數(shù)據(jù)，并實時顯示在手機上。
[0044]客戶購買設備后會在服務器上為他的每一個員工新建一個賬戶，賬戶分為三個等級:操作員、工程師、維修人員，對控制的操作權限依次提高。
[0045]在員工使用控制器前，首先必須在自己的手機上安裝“手機端App”應用，然后開啟控制器并打開控制器的Wifi功能，接著在在手機上打開手機客戶端并通過3G/4G或其它移動網(wǎng)絡用自己的賬號進行登陸，之后在手機客戶端上選擇“自動開啟Wifi熱點”或“手動開啟Wifi熱點”，最后讓控制器連上手機開啟的Wifi熱點即可使用手機對控制器進行監(jiān)控了，并且，一臺手機還可以監(jiān)控多臺控制器。
[0046]可以實現(xiàn)手機對控制器的3大操作:“開始加工”、“暫停加工”和“停止加工”，以及手機對控制器的3大監(jiān)視功能:“實時加工模擬圖顯示”、“加工進度條顯示”和“實時加工參數(shù)顯示”。
[0047]要求每次開機前，手機必須把加工的一些重要數(shù)據(jù)反饋給服務器，以便對產(chǎn)品進行改進與優(yōu)化。
[0048]“實時加工模擬圖顯示”可以升級為“實時加工視頻顯示”，達到實時的監(jiān)控效果，還可以添加“老板管理功能”，即:在外的老板想看看自己員工的工作狀態(tài)，他可以在手機上登錄自己的賬號，并通過WLAN或3G/4G等其它網(wǎng)絡連接到服務器查看到每個員工對設備的操作狀態(tài)，甚至可以查看監(jiān)控錄像。
[0049]我們也會在以后為我們的客戶提供一個“社區(qū)”，“社區(qū)”由公司服務人員以及各類控制器用戶或使用者組成，這里會提供各種材料加工的配置文件下載、專業(yè)客服人員疑難解答、眾多設備加工者經(jīng)驗交流群。那樣每個員工不僅可以用手機監(jiān)控眾多控制器，也可以在下班之后登錄到“社區(qū)”交流各種設備加工工藝，并且可以從網(wǎng)絡、好友的手機中下載加工配置文件，再在手機上模擬加工后把加工配置文件通過Wifi放到控制器上執(zhí)行。
[0050]以上實施方式只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人了解本實用新型的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 安裝于數(shù)控加工設備的控制器， 互連后將數(shù)控加工設備的數(shù)據(jù)發(fā)送給移動智能設備，并接受移動智能設備發(fā)送的控制指令； 移動智能設備，用于通過無線方式與控制器連接，并且通過移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡與云端服務器進行雙向數(shù)據(jù)傳輸，通過App提供用戶圖形界面對數(shù)控加工設備進行控制操作并且對加工狀態(tài)、視頻圖像進行實時顯示，所述的移動智能設備同時連接多個控制器并根據(jù)需要在各控制器之間切換； 云端服務器，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡為數(shù)控加工設備提供數(shù)據(jù)服務。2.根據(jù)權利要求1所述的基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的云端服務器具有認證模塊，由所述的移動智能設備向云端服務器發(fā)送認證請求，根據(jù)認證結果為移動智能設備分配權限，不同權限對應不同的用戶圖形界面。3.根據(jù)權利要求2所述的基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，其特征在于:提交的認證信息包括已連接的控制器設備編號與移動智能設備通訊號碼。4.根據(jù)權利要求1所述的基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的云端服務器具有軟件版本檢測模塊，所述的云端服務器檢測控制器的固件及其軟件版本信息，以及移動智能設備的軟件版本信息，根據(jù)需要推送最新版本的固件或軟件更新。5.根據(jù)權利要求1所述的基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的云端服務器具有加工參數(shù)模塊，當移動智能設備連接時，推送標準加工參數(shù)數(shù)據(jù)，并且收集存儲當前加工參數(shù)。6.根據(jù)權利要求1所述的基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的云端服務器具有論壇模塊，當移動智能設備連接時，根據(jù)需要推送反饋信息或需求?目息O7.根據(jù)權利要求1所述的基于多終端個人熱點控制的工業(yè)設備控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的移動智能設備包括具有聯(lián)網(wǎng)功能的平板電腦、智能手機、智能手環(huán)、智能眼鏡。
【文檔編號】G08C17/02GK205692358SQ201620261072
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年3月31日 公開號201620261072.6, CN 201620261072, CN 205692358 U, CN 205692358U, CN-U-205692358, CN201620261072, CN201620261072.6, CN205692358 U, CN205692358U
【發(fā)明人】鄧有白, 賴捷鋒, 陳強
【申請人】蘇州工業(yè)園區(qū)威斯威爾智能科技有限公司