NC-Link协议的各层交互方法及电子设备与流程

本技术涉及数控，尤其涉及一种nc-link协议的各层交互方法及电子设备。

背景技术：

1、制造业是我国实体经济发展的基础，是我国实现经济转型的关键。数控设备(例如数控机床)作为制造业中的关键被广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等行业领域。为了实现数控设备的互联互通，数控装备工业互联通讯协议(简称nc-link协议)应运而生。然而，采用nc-link协议的数控设备的交互过程的效率较为低下。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种nc-link协议的各层交互方法及电子设备。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种nc-link协议的各层交互方法，nc-link协议应用于数控设备，所述方法包括：

3、记录nc-link协议体系中各层的状态，各层的状态基于nc-link协议体系中的事件迁移；

4、基于事件对应的处理函数控制各层的动作以及状态；

5、其中，各层包括应用系统、代理器、适配器，各层的状态、事件、动作以及处理函数之间的对应关系可以基于第一状态转移机制确定。

6、可选的，基于第一状态转移机制，应用系统的状态包括初始状态、正常状态、请求状态与连接中断状态。

7、可选的，基于第一状态转移机制：

8、在应用系统的初始状态下：

9、若事件为初始化事件，则对应的处理函数控制应用系统在代理器进行注册并迁移到正常状态；

10、在应用系统的正常状态下：

11、若事件为请求获取数据事件，则对应的处理函数控制应用系统触发请求数据传输单元dtu消息并迁移至请求状态；

12、若事件为应用系统接收到代理器的响应dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统丢掉响应dtu消息，并保持正常状态；

13、若事件为应用系统与代理器的连接中断，则对应的处理函数控制应用系统迁移至连接中断状态；

14、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制应用系统保持正常状态；

15、若事件为应用系统接收到订阅的适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理采样数据并保持正常状态；

16、在应用系统的请求状态下：

17、若事件为请求获取数据事件，则对应的处理函数控制应用系统保持在请求状态且触发请求dtu消息；

18、若事件为应用系统接收到代理器的响应dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统迁移至正常状态；

19、若事件为应用系统与代理器的连接中断，则对应的处理函数控制应用系统迁移至连接中断状态；

20、若事件为应用系统与代理器的连接恢复，则对应的处理函数控制应用系统保持请求状态；

21、若事件为应用系统接收到订阅的适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理采样数据并保持请求状态；

22、在应用系统的连接中断状态下：

23、若事件为请求获取数据事件，则对应的处理函数控制应用系统缓存请求并保持连接中断状态；

24、若事件为应用系统接收到代理器的响应dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理响应dtu消息，并保持连接中断状态；

25、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制应用系统保持连接中断状态；

26、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制应用系统判断缓存中是否存在请求，若缓存中存在请求则应用系统发送请求并迁移至请求状态，若缓存中没有请求则应用系统迁移至正常状态；

27、若事件为应用系统接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理采样数据并保持连接中断状态。

28、可选的，基于第一状态转移机制，代理器的状态包括初始状态、正常状态、应用系统中断状态、适配器中断状态以及完全中断状态。

29、可选的，基于第一状态转移机制：

30、在代理器的初始状态下：

31、若事件为初始化事件，则对应的处理函数控制代理器核查应用系统的注册情况并迁移至正常状态；

32、在代理器的正常状态下：

33、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器存储并转发请求dtu消息并保持正常状态；

34、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器存储并转发响应dtu消息，并保持正常状态；

35、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至应用系统中断状态；

36、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持正常状态；

37、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至适配器中断状态；

38、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持正常状态；

39、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息事件，则对应的处理函数控制代理器依据采样dtu消息转发采样数据并保持正常状态；

40、在代理器的应用系统中断状态下：

41、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存请求信息并保持应用系统中断状态；

42、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存响应信息并保持应用系统中断状态；

43、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器保持应用系统中断状态；

44、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至正常状态；

45、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至完全中断状态；

46、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持应用系统中断状态；

47、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存采样数据并保持应用系统中断状态；

48、在代理器的适配器中断状态下：

49、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存请求信息并保持适配器中断状态；

50、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存响应信息并保持适配器中断状态；

51、若事件为应用系统与代理器连接中断发生，则对应的处理函数控制代理器迁移至完全中断状态；

52、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持适配器中断状态；

53、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至完全中断状态；

54、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至正常状态；

55、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制代理器依据订阅消息转发采样数据，并保持适配器中断状态；

56、在代理器的完全中断状态下：

57、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存请求信息并保持完全中断状态；

58、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存响应信息并保持完全中断状态；

59、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器保持完全中断状态；

60、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至适配器中断状态；

61、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器保持完全中断状态；

62、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至应用系统中断状态；

63、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制代理器依据订阅消息转发采样数据，并保持完全中断状态。

64、可选的，基于第一状态转移机制，适配器的状态包括初始状态、正常状态、请求状态以及连接中断状态。

65、可选的，基于第一状态转移机制：

66、在适配器的初始状态下：

67、若事件为初始化事件，则对应的处理函数控制适配器进行模型初始化和在代理器进行注册，并且适配器迁移至正常状态；

68、在适配器的正常状态下：

69、若事件为适配器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制适配器处理请求消息并转发响应dtu消息，若转发响应dtu消息成功则适配器保持正常状态，若转发请求dtu消息失败则适配器迁移至请求状态；

70、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制适配器进入连接中断状态；

71、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制适配器保持正常状态；

72、若事件为采样条件达成，则对应的处理函数控制适配器发送采样dtu消息并保持正常状态；

73、在适配器的请求状态下：

74、若事件为适配器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制适配器处理请求消息并转发响应dtu消息，若转发响应dtu消息成功则适配器保持请求状态，若转发响应dtu消息失败则适配器保持请求状态；

75、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制适配器进入连接中断状态并缓存响应dtu消息；

76、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制适配器发送缓存的响应dtu消息并迁移至正常状态；

77、若事件为采样条件达成，则对应的处理函数控制适配器发送采样dtu消息并保持请求状态；

78、在适配器的连接中断状态下：

79、若事件为适配器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制适配器处理请求消息并缓存响应dtu消息，并保持连接中断状态；

80、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制适配器保持连接中断状态；

81、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制适配器发送缓存的响应dtu消息并迁移至正常状态；

82、若事件为采样条件达成，则对应的处理函数控制适配器发送采样dtu消息并保持连接中断状态。

83、可选的，方法还包括：

84、基于数控设备的结构树构建数控设备的数据模型，数据模型中的数据类型包括原始数据和统计数据；

85、其中，原始数据来源于数控设备的不同部件，原始数据存储于nc-link协议体系的时序数据库tsdb中，原始数据包括部件的以下中的一种或多种数据：

86、属性数据、配置参数数据、控制数据以及运行状态数据；

87、统计数据基于对原始数据和历史数据分析处理得到，历史数据基于累计的原始数据形成。

88、第二方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：

89、记录模块，用于记录nc-link协议体系中各层的状态，各层的状态基于nc-link协议体系中的事件迁移；

90、控制模块，用于基于事件对应的处理函数控制各层的动作以及状态；

91、其中，各层包括应用系统、代理器、适配器，各层的状态、事件、动作以及处理函数之间的对应关系可以基于第一状态转移机制确定。

92、可选的，基于第一状态转移机制，应用系统的状态包括初始状态、正常状态、请求状态与连接中断状态。

93、可选的，基于第一状态转移机制：

94、在应用系统的初始状态下：

95、若事件为初始化事件，则对应的处理函数控制应用系统在代理器进行注册并迁移到正常状态；

96、在应用系统的正常状态下：

97、若事件为请求获取数据事件，则对应的处理函数控制应用系统触发请求数据传输单元dtu消息并迁移至请求状态；

98、若事件为应用系统接收到代理器的响应dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统丢掉响应dtu消息，并保持正常状态；

99、若事件为应用系统与代理器的连接中断，则对应的处理函数控制应用系统迁移至连接中断状态；

100、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制应用系统保持正常状态；

101、若事件为应用系统接收到订阅的适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理采样数据并保持正常状态；

102、在应用系统的请求状态下：

103、若事件为请求获取数据事件，则对应的处理函数控制应用系统保持在请求状态且触发请求dtu消息；

104、若事件为应用系统接收到代理器的响应dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统迁移至正常状态；

105、若事件为应用系统与代理器的连接中断，则对应的处理函数控制应用系统迁移至连接中断状态；

106、若事件为应用系统与代理器的连接恢复，则对应的处理函数控制应用系统保持请求状态；

107、若事件为应用系统接收到订阅的适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理采样数据并保持请求状态；

108、在应用系统的连接中断状态下：

109、若事件为请求获取数据事件，则对应的处理函数控制应用系统缓存请求并保持连接中断状态；

110、若事件为应用系统接收到代理器的响应dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理响应dtu消息，并保持连接中断状态；

111、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制应用系统保持连接中断状态；

112、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制应用系统判断缓存中是否存在请求，若缓存中存在请求则应用系统发送请求并迁移至请求状态，若缓存中没有请求则应用系统迁移至正常状态；

113、若事件为应用系统接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制应用系统处理采样数据并保持连接中断状态。

114、可选的，基于第一状态转移机制，代理器的状态包括初始状态、正常状态、应用系统中断状态、适配器中断状态以及完全中断状态。

115、可选的，基于第一状态转移机制：

116、在代理器的初始状态下：

117、若事件为初始化事件，则对应的处理函数控制代理器核查应用系统的注册情况并迁移至正常状态；

118、在代理器的正常状态下：

119、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器存储并转发请求dtu消息并保持正常状态；

120、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器存储并转发响应dtu消息，并保持正常状态；

121、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至应用系统中断状态；

122、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持正常状态；

123、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至适配器中断状态；

124、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持正常状态；

125、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息事件，则对应的处理函数控制代理器依据采样dtu消息转发采样数据并保持正常状态；

126、在代理器的应用系统中断状态下：

127、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存请求信息并保持应用系统中断状态；

128、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存响应信息并保持应用系统中断状态；

129、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器保持应用系统中断状态；

130、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至正常状态；

131、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至完全中断状态；

132、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持应用系统中断状态；

133、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存采样数据并保持应用系统中断状态；

134、在代理器的适配器中断状态下：

135、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存请求信息并保持适配器中断状态；

136、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存响应信息并保持适配器中断状态；

137、若事件为应用系统与代理器连接中断发生，则对应的处理函数控制代理器迁移至完全中断状态；

138、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器保持适配器中断状态；

139、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器迁移至完全中断状态；

140、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至正常状态；

141、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制代理器依据订阅消息转发采样数据，并保持适配器中断状态；

142、在代理器的完全中断状态下：

143、若事件为代理器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存请求信息并保持完全中断状态；

144、若事件为代理器接收到响应dtu消息，则对应的处理函数控制代理器缓存响应信息并保持完全中断状态；

145、若事件为应用系统与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器保持完全中断状态；

146、若事件为应用系统与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至适配器中断状态；

147、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制代理器保持完全中断状态；

148、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制代理器迁移至应用系统中断状态；

149、若事件为代理器接收到适配器的采样dtu消息，则对应的处理函数控制代理器依据订阅消息转发采样数据，并保持完全中断状态。

150、可选的，基于第一状态转移机制，适配器的状态包括初始状态、正常状态、请求状态以及连接中断状态。

151、可选的，基于第一状态转移机制：

152、在适配器的初始状态下：

153、若事件为初始化事件，则对应的处理函数控制适配器进行模型初始化和在代理器进行注册，并且适配器迁移至正常状态；

154、在适配器的正常状态下：

155、若事件为适配器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制适配器处理请求消息并转发响应dtu消息，若转发响应dtu消息成功则适配器保持正常状态，若转发请求dtu消息失败则适配器迁移至请求状态；

156、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制适配器进入连接中断状态；

157、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制适配器保持正常状态；

158、若事件为采样条件达成，则对应的处理函数控制适配器发送采样dtu消息并保持正常状态；

159、在适配器的请求状态下：

160、若事件为适配器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制适配器处理请求消息并转发响应dtu消息，若转发响应dtu消息成功则适配器保持请求状态，若转发响应dtu消息失败则适配器保持请求状态；

161、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制适配器进入连接中断状态并缓存响应dtu消息；

162、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制适配器发送缓存的响应dtu消息并迁移至正常状态；

163、若事件为采样条件达成，则对应的处理函数控制适配器发送采样dtu消息并保持请求状态；

164、在适配器的连接中断状态下：

165、若事件为适配器接收到请求dtu消息，则对应的处理函数控制适配器处理请求消息并缓存响应dtu消息，并保持连接中断状态；

166、若事件为适配器与代理器连接中断，则对应的处理函数控制适配器保持连接中断状态；

167、若事件为适配器与代理器连接恢复，则对应的处理函数控制适配器发送缓存的响应dtu消息并迁移至正常状态；

168、若事件为采样条件达成，则对应的处理函数控制适配器发送采样dtu消息并保持连接中断状态。

169、可选的，该电子设备还包括：

170、构建模块，用于基于数控设备的结构树构建数控设备的数据模型，数据模型中的数据类型包括原始数据和统计数据；

171、其中，原始数据来源于数控设备的不同部件，原始数据存储于nc-link协议体系的时序数据库tsdb中，原始数据包括部件的以下中的一种或多种数据：

172、属性数据、配置参数数据、控制数据以及运行状态数据；

173、统计数据基于对原始数据和历史数据分析处理得到，历史数据基于累计的原始数据形成。

174、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、至少一个处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

175、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

176、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

177、基于本技术，通过对nc-link协议中各层的状态进行记录，并基于发生的事件对各层的状态和动作进行控制，有助于提高nc-link协议中各层交互流程的标准化和交互效率。