專利名稱：多模塊聯(lián)合作業(yè)的系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制方法，更具體地、涉及一種采用串口通信的電子單元與功能模塊進行交互實現(xiàn)對多模塊聯(lián)合作業(yè)的系統(tǒng)的管理和控制的方法。
背景技術(shù)：
長期以來，在多模塊聯(lián)合作業(yè)的控制方法中，一般都是以時間節(jié)點作為操作執(zhí)行的控制點，控制異常的情況時有發(fā)生，流程作業(yè)的精確性和穩(wěn)定性帶來很大的影響。在操作執(zhí)行的過程中，往往是由于個別電子單元的動作執(zhí)行延遲，而下一個操作執(zhí)行的時間已到， 導致電子單元損壞或者是操作執(zhí)行混亂。因此對電子單元進行準確的管理和狀態(tài)控制，使其精確的執(zhí)行相應的操作，從而保障工作正常有序地開展，并提高工作的精度和準確度，就顯得尤為重要了。而目前對于這個問題還沒有一種有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開了一種多模塊聯(lián)合作業(yè)的控制方法，可應用于需要多個模塊聯(lián)合完成某些作業(yè)流程的場景。本發(fā)明提出了一種多模塊聯(lián)合作業(yè)的系統(tǒng)的控制方法，該系統(tǒng)包括電子單元和控制部分，其中控制部分具有模塊作業(yè)流程配置器和模塊流程分配管理器，其特征在于系統(tǒng)按照所要執(zhí)行的功能劃分出不同的與電子單元所要執(zhí)行的操作對應的功能模塊；模塊流程分配管理器根據(jù)當前請求的作業(yè)將從模塊作業(yè)流程配置器中讀取的作業(yè)，按照功能模塊列表分配給不同的功能模塊，電子單元接收對應的功能模塊傳輸?shù)木哂形ㄒ粯俗R的指令信息；功能模塊接收電子單元上傳的具有唯一標識信息的上傳信息；模塊流程分配管理器對電子單元上傳給功能模塊的信息進行解析和處理；模塊流程分配管理器將解析結(jié)果通知相應的功能模塊，功能模塊根據(jù)解析結(jié)果對電子單元的操作進行管理和控制。優(yōu)選地，在模塊流程分配管理器中設置功能模塊列表，其記錄系統(tǒng)中的功能模塊和與之相對應的電子單元；在功能模塊中設置作業(yè)列表，記錄功能模塊要執(zhí)行的唯一的作業(yè)信息；該作業(yè)列表是記錄具體操作的集合，作業(yè)列表記錄操作的執(zhí)行順序和相關(guān)參數(shù)，其描述了操作執(zhí)行的操作ID，參數(shù)，順序，時間點等操作的規(guī)范信息；模塊流程分配管理器根據(jù)當前請求的作業(yè)將從模塊作業(yè)流程配置器中讀取的作業(yè)，按照功能模塊列表分配給不同的功能模塊，功能模塊按照模塊流程分配管理器中分配好的作業(yè)的流程，根據(jù)當前的電子單元的狀態(tài)信息，從作業(yè)列表中順序執(zhí)行可執(zhí)行的操作。操作執(zhí)行完成后，根據(jù)電子單元上傳的信息對下一條操作進行控制。例如功能模塊A執(zhí)行操作a，執(zhí)行完成后上傳操作a執(zhí)行完畢的信息，這時可以啟動功能模塊B的b操作。優(yōu)選地，功能模塊的作業(yè)列表中詳細描述了作業(yè)的ID，作業(yè)的執(zhí)行的動作，作業(yè)參數(shù)等信息；功能模塊根據(jù)作業(yè)列表中記錄的操作結(jié)合對應的電子單元的狀態(tài)，對操作的執(zhí)行過程進行管理和控制；當電子單元的狀態(tài)滿足一個功能模塊的一個操作時，功能模塊啟動該操作，并將該信息通知給模塊流程分配器，由模塊流程分配器將該信息傳遞給其他的功能模塊，如果其他功能模塊接到此信息后也可以啟動其的一個操作，按照相同的流程執(zhí)行，信息共享的方式很多，例如“共享信息法”，即一個電子單元執(zhí)行某一個操作后，上傳執(zhí)行完畢信息，模塊流程分配管理器進行解析，并將解析的結(jié)果信息設置到相應的狀態(tài)信息中，其他的功能模塊檢索到該狀態(tài)信息后可以執(zhí)行相應的操作。再例如，也可通過將電子單元上傳的狀態(tài)信息直接上傳給對應的功能模塊，功能模塊設置對應的共享變量狀態(tài)，其他功能模塊根據(jù)共享變量的狀態(tài)信息，執(zhí)行可以執(zhí)行的操作。優(yōu)選地，模塊作業(yè)流程配置器中記錄了系統(tǒng)可以進行的作業(yè)組合的流程，每一個組合有一個唯一的標識信息。具體地，有一個作業(yè)組合流程是功能模塊A的al操作標識信息al，功能模塊B的bl操作標識信息bl，功能模塊C的Cl標識信息Cl，執(zhí)行順序為al， bl，cl ；執(zhí)行過程是接收到al可以執(zhí)行指令，執(zhí)行al，al執(zhí)行完成后上傳al執(zhí)行完畢信息 all，執(zhí)行bl以此類推，執(zhí)行Cl。優(yōu)選地，所述的電子單元與控制部分之間是通過串口進行通信的，功能模塊之間是通過共享變量方式進行信息交互的。優(yōu)選地，所述模塊作業(yè)流程配置器可以是一個模塊，其中可以用來設計系統(tǒng)的作業(yè)執(zhí)行流程和相關(guān)參數(shù)的設置，這里是一個作業(yè)設置的流程表，例如al，bl, cl流程。所述電子單元為電機，機械手或者是機械臂等電子元件本發(fā)明的另一方面，公開了一種多模塊聯(lián)合作業(yè)的控制方法，在本方法中包括至少三個執(zhí)行相互聯(lián)系作業(yè)的功能模塊，以及相對應的電子單元，以及流程分配管理器和作業(yè)流程配置器。一種多模塊聯(lián)合作業(yè)的控制方法，包括至少三個功能模塊，具有與之關(guān)聯(lián)的唯一標識信息；至少三個功能模塊對應的電子單元，與功能模塊是通過串口線連接進行通信，用于傳輸預定義的唯一的指令標識以及傳輸電子單元上傳的操作執(zhí)行結(jié)果信息。優(yōu)選地，功能模塊的劃分根據(jù)實際情況和模塊的功能進行劃分，有時也可將一個功能模塊劃分為多個子功能模塊，也可以依次細分下去，使每一個功能模塊的功能更加明確，更減少了出現(xiàn)錯誤的風險。因此，本發(fā)明基于多模塊聯(lián)合作業(yè)進行流程控制的方法，將具有不同功能的電子單元劃分為不同的功能模塊進行控制和管理，使得復雜的多模塊控制變得更為精細和安全。首先能夠?qū)⒛K按照所要執(zhí)行的功能進行模塊化，使得每個模塊所要執(zhí)行的任務更加明確，控制起來也更加安全。其次，基于所有模塊執(zhí)行操作的前提條件，在模塊之間使用共享變量來進行信息交互，使得模塊操作的執(zhí)行更加流暢和安全。最后，采用交互的方式也使得錯誤的定位更加便利，從而為錯誤的定位，排除提供了便利條件。本發(fā)明通過將電子單元與控制軟件通過串口進行連接，只需對串口傳輸?shù)男畔⑦M行定義即可；采用了電子單元狀態(tài)控制機制，避免因為電子單元狀態(tài)不符合當前操作執(zhí)行條件的風險；采用交互式的控制方式，提高電子單元的運行精確度。


通過借助優(yōu)選實施例的附圖詳細描述本發(fā)明的流程，將有助于理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點。其中圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的控制部分的示意4
圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，給出控制關(guān)系結(jié)構(gòu)框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，給出圖2所示的系統(tǒng)實現(xiàn)基于多模塊聯(lián)合作業(yè)的消息流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，給出圖2所示的模塊流程分配管理器含的功能模塊列表；圖5是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，給出圖2所示的功能模塊含的作業(yè)列表；圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，給出圖2所示的功能模塊含的作業(yè)列表中操作的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，給出的圖5的作業(yè)列表中的相關(guān)指令說明。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行說明。但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明白，本發(fā)明的應用并不局限于此，整個系統(tǒng)的控制部分的主控軟件與電子單元之間的信息交互可以使用 USB等其他接口形式。結(jié)合附圖1和2對系統(tǒng)的控制關(guān)系進行說明，系統(tǒng)包括進行實際物理操作的電子單元和控制部分，其中控制部分包括有流程分配管理器、作業(yè)流程配置器以及與電子單元的相關(guān)聯(lián)的功能模塊。結(jié)合附圖2的控制關(guān)系結(jié)構(gòu)圖，以實際的控制操作為例進行說明首先，設置三個電子單元，該電子單元優(yōu)選為電機，機械手或者是機械臂等電子元件，為本領(lǐng)域所熟知，上述電子單元可通過控制執(zhí)行規(guī)定的動作。以某一預先的規(guī)劃設計電子單元的動作和相應的指令。例如接收到指令AAcl電機以一定的速度向左運動6秒鐘， 指令AAc2電機以一定速度向右運動4毫米，指令BAcl機械手畫5毫米線段，BAc2機械手畫1毫米線段，指令CAcl溫度調(diào)節(jié)器升溫到40攝氏度。相關(guān)電子元件的控制可以使用單片機編程進行控制，和傳感器進行溫度調(diào)節(jié)。以圖5的順序來安排動作內(nèi)容和執(zhí)行的順序，配置文件的格式可以使用ini文件或xml文件。按照電子單元需要執(zhí)行的操作，模塊作業(yè)流程配置器根據(jù)不同的文件格式，將所有的操作讀取到流程配置器中。按照當前系統(tǒng)中所有電子單元所要執(zhí)行的功能的不同進行分類，實例中將其功能具體劃分為功能模塊一、功能模塊二，功能模塊三，或更多個功能模塊，本發(fā)明優(yōu)選以三個功能模塊為例進行說明，模塊流程分配器生成對應的三個功能模塊。模塊流程分配管理器將模塊作業(yè)流程配置器中的操作內(nèi)容按照不同的功能模塊的ID分配到不同的功能模塊。功能模塊在條件成熟的情況下將指令發(fā)送到對應的電子單元，電子單元按照預先設定的動作內(nèi)容執(zhí)行，執(zhí)行完畢后上傳完成信息。按照附件圖3的消息傳遞流程示意圖結(jié)合圖4-4對本發(fā)明進行描述。功能模塊一將指令AAcl下發(fā)到電子單元一，該指令的執(zhí)行沒有限制條件，電子單元一接收到AAcl后，對該指令進行解析，解析的結(jié)果是指令AAcl需要電機以一定的速度向左運動6秒鐘，電子單元一的驅(qū)動芯片驅(qū)動電機完成以一定的速度向左運動6秒鐘的動作， 并實時監(jiān)視電機的運動狀態(tài)，電機運動完成后電子單元一上傳指令AAcl執(zhí)行完成信息，同時進入指令AAc2的等待狀態(tài)。在模塊流程分配管理器沒有接收到指令AAcl完成的信息設置共享變量之前，功能模塊二等待下發(fā)指令BAcl，同理功能模塊三也處于等待狀態(tài)。模塊流程分配管理器在接收到AAcl指令執(zhí)行完成之后，將共享變量中的標識位設置為真，此時功能模塊二會發(fā)現(xiàn)下發(fā)指令BAcl的限制條件已經(jīng)允許，馬上下發(fā)指令BAcl 到電子單元二，電子單元二接收到指令BAcl后，進行解析，解析的結(jié)果是需要機械手畫5毫米線段，電子單元二的驅(qū)動芯片驅(qū)動機械手畫5毫米長的線段，并實時監(jiān)控機械手的狀態(tài)， 待機械手畫線完成后上傳指令BAcl執(zhí)行完成信息，同時進入指令BAc2的等待狀態(tài)。在模塊流程分配管理器接收到BAc2指令完成信息設置共享變量之前功能模塊一和功能模塊三處于等待狀態(tài)。在模塊流程分配管理器在接收到BAcl指令執(zhí)行完成之后，將共享變量中的標識位設置為真，此時功能模塊三會發(fā)現(xiàn)下發(fā)指令CAcl的限制條件已經(jīng)允許，馬上下發(fā)指令 CAcl到電子單元三，電子單元三接收到指令CAcl后，進行解析，解析的結(jié)果是需要指令 CAcl溫度調(diào)節(jié)器升溫到40攝氏度，電子單元三的驅(qū)動芯片驅(qū)動指令CAcl溫度調(diào)節(jié)器升溫到40攝氏度，并實時監(jiān)控溫度調(diào)節(jié)器的狀態(tài)，待溫度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)溫度成后上傳指令CAcl執(zhí)行完成指令，在模塊流程分配管理器接收到CAcl指令完成信息設置共享變量之前功能模塊一和功能模塊二處于等待狀態(tài)。在模塊流程分配管理器接收到指令CAcl完成之后，發(fā)現(xiàn)功能模塊三的指令列表已經(jīng)為空，也就是所有的作業(yè)全部完成，功能模塊三進行等待狀態(tài)直到有新的作業(yè)添加進來。模塊可流程分配管理器設置共享變量的狀態(tài)，開啟功能模塊一下發(fā)AAc2的指令，電子單元二在接收到AAc2指令后，進行解析，解析的結(jié)果是要求電機以一定速度向右運動4毫米，電子單元一的驅(qū)動芯片驅(qū)動電機執(zhí)行該操作，并實時監(jiān)控電機狀態(tài)，在操作執(zhí)行完成后，上報指令AAc2完成信息。在模塊流程分配管理器未接收到AAc2完成指令并設置共享變量狀態(tài)之前，功能模塊二處于等待指令BAc2的狀態(tài)。在模塊流程分配管理器接收到指令AAc2完成的信息，設置共享變量的狀態(tài)，開啟功能模塊二下發(fā)BAc2指令，同時將功能模塊一設置為等待狀態(tài)。電子單元二接收到指令BAc2后，對其進行解析解析的結(jié)果是需要機械手畫1毫米線段，電子單元二驅(qū)動芯片驅(qū)動電機執(zhí)行該操作，并實時監(jiān)控電機的狀態(tài)，待電機完成該操作后將指令BAc2完成信息上傳，模塊流程分配管理器接收到BAc2完成指令后，將功能模塊二設置為等待狀態(tài)，此時附件所示的優(yōu)選實例已經(jīng)執(zhí)行完成。在作業(yè)的執(zhí)行過程中可以是多個條件為某一個操作的限制條件，比如只有功能模塊一執(zhí)行完成指令AAcl和功能模塊二執(zhí)行完成指令BAcl后功能模塊三的CAcl才可以執(zhí)行。在本發(fā)明中，可以非常準確的判斷出錯位置，并減輕因元件出錯而造成的損失。此例中，如果沒有接收到指令BAcl執(zhí)行完成的信息，功能模塊三會一直處于等待狀態(tài)，不會執(zhí)行CAcl指令，此時就會發(fā)現(xiàn)是在執(zhí)行指令BAcl時出錯，可以明確定位出錯的位置，此時由于功能模塊三處于等待狀態(tài)，避免了由于強制下發(fā)指令CAcl而造成電子元件的損壞和作業(yè)結(jié)果(比如產(chǎn)品)不合格的情況發(fā)生。雖然本發(fā)明是參考其優(yōu)選實施例示出和描述的，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應該理解，在不脫離附屬的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行形式和細節(jié)的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種多模塊聯(lián)合作業(yè)的系統(tǒng)的控制方法，該系統(tǒng)包括電子單元和控制部分，其中控制部分具有模塊作業(yè)流程配置器和模塊流程分配管理器，其特征在于系統(tǒng)按照所要執(zhí)行的功能劃分出不同的與電子單元所要執(zhí)行的操作對應的功能模塊；模塊流程分配管理器根據(jù)當前請求的作業(yè)將從模塊作業(yè)流程配置器中讀取的作業(yè)，按照功能模塊列表分配給不同的功能模塊，電子單元接收對應的功能模塊傳輸?shù)木哂形ㄒ粯俗R的指令信息；功能模塊接收電子單元上傳的具有唯一標識信息的上傳信息；模塊流程分配管理器對電子單元上傳給功能模塊的信息進行解析和處理；模塊流程分配管理器將解析結(jié)果通知相應的功能模塊，功能模塊根據(jù)解析結(jié)果對電子單元的操作進行管理和控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述模塊流程分配管理器中設置功能模塊列表，其記錄系統(tǒng)中的功能模塊和與之相對應的電子單元；在功能模塊中設置作業(yè)列表，記錄功能模塊要執(zhí)行的唯一的作業(yè)信息；該作業(yè)列表是記錄具體操作的集合，其描述了操作執(zhí)行的操作ID，參數(shù)，順序，時間點等操作的規(guī)范信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在所述一功能模塊設置對應的共享變量狀態(tài)，其他功能模塊根據(jù)共享變量的狀態(tài)信息，執(zhí)行需要執(zhí)行的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于功能模塊按照模塊流程分配管理器中分配好的作業(yè)的流程，根據(jù)當前的電子單元的狀態(tài)信息，從作業(yè)列表中順序執(zhí)行可執(zhí)行的操作。操作執(zhí)行完成后，根據(jù)電子單元上傳的信息對下一條操作進行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述的電子單元與系統(tǒng)的控制部分之間是通過串口進行通信的，功能模塊之間是通過共享變量方式進行信息交互的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于模塊作業(yè)流程配置器中記錄了系統(tǒng)可以進行的作業(yè)組合的流程，每一個組合有一個唯一的標識信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于其中，所述電子單元為電機，機械手或者是機械臂等電子元件.
8.一種多模塊聯(lián)合作業(yè)的控制方法，包括至少三個功能模塊，具有與之關(guān)聯(lián)的唯一標識信息；至少三個功能模塊對應的電子單元，與功能模塊是通過串口線連接進行通信，用于傳輸預定義的唯一的指令標識以及傳輸電子單元上傳的操作執(zhí)行結(jié)果信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多模塊聯(lián)合作業(yè)的系統(tǒng)的控制方法，該系統(tǒng)包括電子單元和控制部分，其中控制部分具有模塊作業(yè)流程配置器和模塊流程分配管理器，系統(tǒng)按照所要執(zhí)行的功能劃為不同的與電子單元所要執(zhí)行的操作對應的功能模塊；模塊流程分配管理器根據(jù)當前請求的作業(yè)將從模塊作業(yè)流程配置器中讀取的作業(yè)，按照功能模塊列表分配給不同的功能模塊，電子單元接收對應的功能模塊傳輸?shù)木哂形ㄒ粯俗R的指令信息；功能模塊接收電子單元上傳的具有唯一標識信息的上傳信息；模塊流程分配管理器對電子單元上傳給功能模塊的信息進行解析和處理；模塊流程功能管理器將解析結(jié)果通知相應的功能模塊，功能模塊根據(jù)解析結(jié)果對電子單元的操作執(zhí)行進行管理和控制。
文檔編號G05B19/418GK102183927SQ20111004234
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:北京利德曼生化股份有限公司