CN112333220A - 基于Redis的工业互联网人机交互设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Redis的工业互联网人机交互设备。在工业控制领域，人机交互设备（HMI）得到大量应用。但该型设备往往受现场总线限制，常需要部署在工控设备附近。在工业互联网时代，设备信息将会被发送到云端，人机交互设备也有脱离地理位置限制的需求。工业互联网平台收集到设备信息以后，可以通过Redis来提供轮询方式的设备信息访问。本发明通过Redis来完成设备信息的取得和设备控制，即读取Redis上的设备信息显示到显示屏上，将触摸屏或其他输人设备的输入信号转换后写到Redis中，然后由外部计算机上的程序进一步处理。该发明主要用于在工业物联网环境下远程监视工控设备并能反向控制工控设备。

Description

基于Redis的工业互联网人机交互设备
技术领域
工业互联网，工业控制。
背景技术
在传统的工业控制领域，常常使用HMI产品来监控设备状态。HMI产品连接PLC、仪表等等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元如触摸屏、鼠标、键盘写入工作参数或者输入操作命令，实现人机交互。
在工业互联网，尤其是工业物联网发展起来以后，设备数据将会被传输、存放到私有云或公有云云端，未来将会出现一种工业互联网人机交互设备，该设备不再直接连接到PLC、仪表等等工业控制设备，而是连接到云端设备或者边缘服务器上，通过读写云端或者边缘服务器上的信息与工业控制设备交互。
在设备信息传输到云端以后，为了性能需要，常常使用Redis来缓存设备状态信息以及统计信息等等各种数据。通过直接读写Redis，从Redis中获取设备状态信息以及其他信息，或者发出控制信息到Redis中，可以实现一种工业互联网情景下的人机交互设备。该设备相比于传统的HMI产品，不再受限于工控设备的部署位置。
发明内容
本发明涉及一种工业互联网人机交互设备，该设备通过Redis与工业控制设备间接交互。
该设备由显示屏和通信与控制模块组成。结构原理示意图如附图1所示。
附图说明：图1是本发明的结构示意图，通信控制模块一方面连接到触摸屏，一方面连接到外部计算机的通信接口。在通信与控制模块上，集成了连接显示屏的接口和连接外部计算机的通信接口。通过连接显示屏的接口，通信与控制模块可以控制显示器的显示界面，当显示屏是触摸屏的时候，可以从触摸屏读取到输入信号。通信与控制模块也可以通过接口连接到其他输入设备获得输入信号。
通过连接外部计算机的通信接口，通信与控制模块可以读或读写外部计算机上的Redis。通信接口可以是WIFI、2G/3G/4G/5G模块、NBIOT模块、以太网口、串口等。
通信与控制模块读取Redis的工作原理如下：
A.通信与控制模块初始化，并连接到外部计算机上的Redis
B.按照一定的频率读Redis
C.解码Redis回传的信息
D.将解码后的信息与预置的配置信息匹配
E.生成显示画面，将显示画面绘制在显示器上
F.重复 B-F的过程。
通信与控制模块也可以写Redis，通过写Redis来回传用户的输入或者命令。在有些情形下，这个部分的功能时可选项，可以不使用或者不激活或者不提供。
通信与控制模块写Redis的工作原理如下：
A.监控输入
B. 当发现有输入信号时，读取该输入信号
C. 根据输入信息，计算出要回写到Redis中的键以及值
D. 发送命令，更新Redis中的相应的键的值。
外部计算机或***上需要有程序来配合本发明的应用。该计算机或***上的程序能够将设备的状态信息写入到Redis，从而让本设备可以读取；也要能接收和监听本发明所发送到Redis中的指令，并依据指令将工控设备的点位值更新或做其他处理。
在具体的设计中，对于希望进行读且写的点位，可以另外建立一个写的区域，该区域中的键和点位形成一一对应关系。即形成一个环路，示例如下：外部程序读取工控设备上的D100点位，经过运算传输后，写入到Redis中的键A.D100，通讯与控制模块读取D100所对应的Redis中的键A.D100，然后根据命令写到B.D100中，外部程序读取B.D100中的数据，然后写到工控设备D100的点位上，外部程序再读取D100的数据，运算传输后写入到A.D100。如此循环。
通信与控制模块具有预置的配置内容，包括：
A. 显示配置
B. 通信配置
C.其他配置。
通信与控制模块的显示配置用来指示***如何显示收到的内容；通信配置用来指示连通到外部计算的方式、协议，用来保障模块与消息队列服务间的畅通交互；其他配置用来配置一些可选项。
通信与控制模块的配置信息可以利用软件工具来进行设置。

Claims (4)

1.本发明涉及一种通过Redis来和工业控制设备间接交互的工业互联网人机交互设备。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备具有一块显示屏，该显示屏可以是触摸屏，也可以是普通显示屏。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备可以读或读写其他计算机上的Redis信息。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备集成(内置或外置)了一个通信模块，通过该模块可以和显示屏交互，可以和其他计算机上的Redis服务进行交互。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
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