一种物流运输控制系统的图形化编程方法及平台技术方案

本发明专利技术公开了一种物流运输控制系统的图形化编程方法，包括：在编程界面中选择所需的控制单元和设备单元进行连接布局，构建物流运输拓扑结构，用以映射物流运输现场的运输实况；根据物流运输中的设备运输规则、运输顺序和分拣要求，对所述物流运输拓扑结构进行流程图设计和通信结构设计；将所述流程图和通信结构转化为单片机代码，通过单片机编译软件，对所述单片机代码进行编译、运行，使所述物流运输拓扑结构完成货物的运输和分拣。本申请通过图形化编程平台上的图形元件来模拟物流线上的物理设备，直观地体现了物流线的运行结构和信息流向。信息流向。信息流向。

【技术实现步骤摘要】
一种物流运输控制系统的图形化编程方法及平台


[0001]本专利技术涉及图形化编程
，尤其指一种物流运输控制系统的图形化编程方法及平台。

技术介绍

[0002]PLC能够成为工业装备领域被广泛应用的通用的控制器，主要得益于其便捷的设计编程方式。无论是控制电路概念下的梯形图，还是电路节点逻辑配合的信号波形图，都可以直观形象的图形化方式完成设备所需测控要求的编程。这无疑为不熟悉程序代码编程者提供了方便，一定程度降低了PLC应用的技术门槛，更可望明显提高技术设计工作的效率。PLC图形化编程主要涉及的对象是开关触点、电器和电机等基础电器产品对象，并在配置扩展模块后，实现数据采集、转换、传输等要求。
[0003]物流中心的货物自动/半自动传输线，一般由多种（如传输、整理、分选、量测、扫码等）机电一体设备装置连接组成，传输运行控制多依赖PLC按现场输送线组线结构及传输逻辑顺序编程实现。PLC应用于这种工程系统场景，如仍针对电器基础件控制开展设计编程，则编程工程量巨大，显然不是一种最高效的工作组织模式。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对物流输送线系统运行控制需求，在以单片机控制器替代PLC控制器条件下，实现物流输送线系统运行控制的图形化编程。
[0005]一种物流运输控制系统的图形化编程方法，所述图形化编程方法基于图形化编程平台实现，所述图形化编程平台包括控制单元和设备单元，所述控制单元和设备单元均为带有封装命名和属性设计的可拖动图形元件；所述图形化编程方法包括：在编程界面中选择所需的控制单元和设备单元进行连接布局，构建物流运输拓扑结构，用以映射物流运输现场的运输实况；根据物流运输中的设备运输规则、运输顺序和分拣要求，对所述物流运输拓扑结构进行流程图设计和通信结构设计；将所述流程图和通信结构转化为单片机代码，通过单片机编译软件，对所述单片机代码进行编译、运行，使所述物流运输拓扑结构完成货物的运输和分拣。
[0006]作为优选，所述设备单元包括扫码设备单元、运输设备单元以及分拣设备单元；所述控制单元包括上层系统单元、主控制器单元以及多个从控制器单元。
[0007]作为优选，所述通信结构设计包括：将所述物流运输拓扑结构上的每个运输设备单元或分拣设备单元与一个从控制器单元对应连接，对所述运输设备单元或分拣设备单元的动作信号分别定义对应的接口参数；对所述物流运输拓扑结构上的上层系统单元、主控制器单元以及多个从控制器单元进行通信连接，设定所述上层系统单元、主控制器单元以及多个从控制器单元之间的通信参数和通信代码，所述通信代码是封装好的单片机代码。
[0008]作为优选，所述上层系统单元和主控制器单元之间通过以太网连接通信，以TCP/
IP协议格式传递包裹数据及控制指令；所述主控制器单元和从控制器单元之间CAN总线连接通信，所述主控制器单元根据接收到的包裹数据及控制指令向对应的从控制器单元发送操作指令，所述从控制器单元将包裹的实际状态信息反馈至主控制器单元，通过主控制器单元传输至上层系统单元；所述主控制器单元和扫码设备单元之间通过RS232串口连接，所述主控制器通过扫码设备单元扫码获取包裹信息，根据所述包裹信息结合包裹数据及控制指令向对应的所述运输设备单元的从控制器下发启停指令，向对应的所述分拣设备单元的从控制器下发分拣指令。
[0009]作为优选，所述流程图设计包括：将所述设备单元在执行某一动作时的每个动作节点进行拆解，以每个动作节点作为一个流程单元，对每个所述流程单元设计拖动及流程线连接功能，根据每个动作节点执行的顺序创建流程图，实现流程图结构的组建和流程图执行顺序的显示；所述流程单元中封装有对应动作节点的单片机代码。
[0010]作为优选，将所述流程图转化为单片机代码之前，首先给每个流程单元设计ID编号以及与该流程单元连接的下一个流程单元的ID编号，将ID编号作为链表所需要的数组编号信息，并将流程单元中封装的单片机代码作为链表结构中的数据信息，将整个流程图结构存储为数据链表的形式。
[0011]本申请还提供了一种物流运输控制系统的图形化编程平台，所述图形化编程平台包括设备拓扑连线窗口、流程图及代码窗口、图形集窗口、通信参数定义窗口以及设备参数定义窗口；所述流程图及代码窗口包括流程图编辑界面、单片机代码显示界面以及代码操作功能区；所述图形集窗口用于存放带有封装命名和属性设计的可拖动图形单元，所述图形单元包括控制单元和设备单元。
[0012]作为优选，利用所述图形化编程平台进行图形化编程的步骤包括：从所述图形集窗口中拖动需要的图形元件到设备拓扑连线窗口，根据需要组合成物流运输拓扑结构；为所述物流运输拓扑结构内的各个设备单元创建与控制单元的接口连线，包括信号线和通信线；在所述设备参数定义窗口，定义信号线上的接口参数；在所述流程图编辑界面为每个设备单元进行流程图设计，通过所述代码操作功能区，将所述流程图转化为单片机代码并显示在单片机代码显示界面上；在所述通信参数定义窗口，定义通信线上的通信参数和通信代码；并将所述通信代码添加到已有的单片机代码上并显示在单片机代码显示界面上。
[0013]作为优选，所述代码操作功能区用于实现代码转化、代码保存以及代码清除。
[0014]有益效果：本申请通过图形化编程平台上的图形元件来模拟物流线上的物理设备，直观地体现了物流线的运行结构和信息流向。流程图逻辑设计分别以各设备单元为单元进行创建，可以对组成的流程图逻辑按照设备的种类进行有效分类，在代码转化及文档保存过程中简单明了。物流运输拓扑结构按照现场布局进行设计，提前规划现场布局，并提前完成设备单元与从控制器的模块组合，减少现场接线布局以及现场编程调试的工作量，提高物流现场工作效率。相对于PLC编程广泛针对于工业控制领域的特点，本申请中的编程方法完全按照物流运输的特点进行设计，在物流运输线上更加具有针对性和专用性，使物流运输编程成为一种独特专一的方式。并且在目前存在的流程图编程中，大多是将C语言代码直接编写在流程图结构中，将C语言编程从文本形式转化为图形逻辑组合的形式，这种设计方式针对的领域太广，且缺少模块性和直观性，本专利技术中的流程图形式，直接以物流设备
执行动作为单元，将文本性编程语言置于后台，避免文本性语言的组合过程，提高了编程逻辑的直观性，降低了复杂性。
附图说明
[0015]图1为图形化编程平台的主要架构示意图；图2为图1中流程图及代码窗口示意图；图3为一种物流运输拓扑结构的示意图；图4为图3中控制单元的连接组合示意图；图5表示编程中用到的主要可变通信参数的定义方式；图6表示各个设备的输入输出信号连接定义；图7为以摆轮分拣机为例创建的流程图实例结构；图8为从图形到代码再到代码文档的转换组合实例。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释 本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]申请概述：物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物流运输控制系统的图形化编程方法，其特征在于，所述图形化编程方法基于图形化编程平台实现，所述图形化编程平台包括控制单元和设备单元，所述控制单元和设备单元均为带有封装命名和属性设计的可拖动图形元件；所述图形化编程方法包括：在编程界面中选择所需的控制单元和设备单元进行连接布局，构建物流运输拓扑结构，用以映射物流运输现场的运输实况；根据物流运输中的设备运输规则、运输顺序和分拣要求，对所述物流运输拓扑结构进行流程图设计和通信结构设计；将所述流程图和通信结构转化为单片机代码，通过单片机编译软件，对所述单片机代码进行编译、运行，使所述物流运输拓扑结构完成货物的运输和分拣。2.根据权利要求1所述的一种物流运输控制系统的图形化编程方法，其特征在于，所述设备单元包括扫码设备单元、运输设备单元以及分拣设备单元；所述控制单元包括上层系统单元、主控制器单元以及多个从控制器单元。3.根据权利要求2所述的一种物流运输控制系统的图形化编程方法，其特征在于，所述通信结构设计包括：将所述物流运输拓扑结构上的每个运输设备单元或分拣设备单元与一个从控制器单元对应连接，对所述运输设备单元或分拣设备单元的动作信号分别定义对应的接口参数；对所述物流运输拓扑结构上的上层系统单元、主控制器单元以及多个从控制器单元进行通信连接，设定所述上层系统单元、主控制器单元以及多个从控制器单元之间的通信参数和通信代码，所述通信代码是封装好的单片机代码。4.根据权利要求3所述的一种物流运输控制系统的图形化编程方法，其特征在于，所述上层系统单元和主控制器单元之间通过以太网连接通信，以TCP/IP协议格式传递包裹数据及控制指令；所述主控制器单元和从控制器单元之间CAN总线连接通信，所述主控制器单元根据接收到的包裹数据及控制指令向对应的从控制器单元发送操作指令，所述从控制器单元将包裹的实际状态信息反馈至主控制器单元，通过主控制器单元传输至上层系统单元；所述主控制器单元和扫码设备单元之间通过RS232串口连接，所述主控制器通过扫码设备单元扫码获取包裹信息，根据所述包裹信息结合包裹数据及控制指令向对应的所述运输设备单元的从控制器下发启停指令，向对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨其华，张宇，吴帅举，刘钢海，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：