[發明專利]一種3D巧克力打印機組群的集中控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201711284809.1
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108044942A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 師慶峰;楊佳鍔
• 申請（專利權）人: 哈爾濱拓思科技有限公司
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;A23P30/00;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

1.一種3D巧克力打印機組群的集中控制系統，其特征在于，包括：客戶端組群、通訊中心、集中控制中心和3D巧克力打印機組群，所述客戶端組群包括m個客戶端口，所述通訊中心包括無線路由器，所述集中控制中心包括服務器控制端和數據庫中心，所述3D巧克力打印機組群包括n個3D巧克力打印機，每臺3D巧克力打印機設置有控制器，所述控制器包括Wifi模塊；

每個客戶端口分別與通訊中心建立通信連接，所述通訊中心與集中控制中心的服務器控制端建立雙向的通信連接，所述服務器控制端雙向連接數據庫中心，每個3D巧克力打印機分別與通訊中心建立連接。

2.一種在權利要求1所述的3D巧克力打印機組群的集中控制系統上實現的控制方法，其特征在于，具體為：

通訊網絡的建立：

步驟1、首先對3D巧克力打印機組群中的每臺3D巧克力打印機以及客戶端組群的每臺客戶端口進行無線網絡設置，設置默認連接網絡為通訊中心建立的網絡，令每臺3D巧克力打印機和每臺客戶端口默認連接到通訊中心的無線路由器；

步驟2、設置服務器控制端的默認連接網絡為通訊中心建立的網絡，令服務器控制端默認連接到通訊中心的無線路由器；

步驟3、每臺3D巧克力打印機開機后，連接到無線路由器，客戶端組群中的每臺客戶端開啟后自動連接到無線路由器；

步驟4、集中控制中心開啟后連接到通訊中心并獲取到本地IP地址，從而獲取到網關地址，進而獲得廣播地址，然后向客戶端組群和3D巧克力打印機組群發送廣播信息，然后，集中控制中心接收客戶端組群和3D巧克力打印機組群的響應信息，通過分析響應信息得到相應設備的相應IP地址，進而連接到設備；

客戶端組群與集中控制中心通訊：

步驟5、客戶端組群與集中控制中心建立連接；

步驟6、建立連接成功后，集中控制中心實時監控客戶端組群中的每臺客戶端口，服務器控制端為每臺3D巧克力打印機開啟相應的監控線程，用于實時接收每臺客戶端口發送的任務數據包；

步驟7、客戶端口發送任務數據包后，集中控制中心接收到數據包后會向客戶端口發送與任務數據包格式一致的應答數據包；

步驟8、客戶端口接收到集中控制中心的應答數據包后，將會對比任務數據包與應答數據包，判斷兩者是否一致，如果：

是，則客戶端口向集中控制中心發送肯定應答信號Yes，雙方的一次通訊成功，

否，則客戶端需要重新向集中控制中心發送任務數據包，然后繼續進行正常通訊，直至通訊成功；

步驟9、當客戶端組群的多個客戶端口同時發送任務數據包時，集中控制中心會按照設置好的客戶端優先級對任務數據包的先后進行排序，優先級高的客戶端的任務數據包會設置為先接收到；

集中控制中心對3D巧克力打印機組群的通訊控制：

步驟10、集中控制中心與3D巧克力打印機組群建立連接；

步驟11、運動控制通訊

集中控制中心控制3D巧克力打印機三個移動軸進行移動，控制指令遵循RepRap G-M指令集，3D巧克力打印機判斷是否收到控制指令，如果：

是，則向集中控制中心發送肯定應答信號OK，本次通訊成功，

否，則發送否定應答信號，集中控制中心重新發送運動控制指令；

步驟12、文件傳輸通訊

集中控制中心向3D巧克力打印機存儲卡傳輸打印文件，3D巧克力打印機接收到文件數據包后會對有效數據進行縱向異或運算，判斷運算結果與文件數據包中的有效數據異或結果是否一致，如果：

是，則向集中控制中心發送肯定應答信號Received，通訊成功，傳輸成功的文件存儲在存儲卡中供打印機調用，

否，則向集中控制中心發送否定應答信號Error，集中控制中心重新傳輸文件；

步驟13、打印任務通訊

集中控制中心向3D巧克力打印機發送打印任務，集中控制中心向3D巧克力打印機發送所要打印的物品名稱，3D巧克力打印機判斷是否收到控制指令，如果：

是，則向集中控制中心發送肯定應答信號OK，本次通訊成功，

否，則發送否定應答信號，集中控制中心重新發送打印任務信息；

機器調度：

步驟14、集中控制中心的服務器控制端通過通訊中心實時接收各個客戶端口發送的任務信息，并將接收到的數據包發送到數據庫中心，數據庫中心按接收到的先后順序對數據包進行排序標記，

步驟15、數據庫事先為每臺客戶端口建立相應的待完成任務隊列和正在完成任務隊列，待完成任務隊列用于存儲未開始的任務，正在完成任務隊列用于存儲正在完成的任務，數據庫中心對排序標記后的數據包進行解析，得到客戶端口信息以及詳細的任務信息，將任務信息添加到對應客戶端口的待完成任務隊列之中，任務隊列均遵循先進先出的原則，客戶端每發送一次任務，相應的未完成任務隊列會得到更新；

步驟16、集中控制中心實時接收每臺3D巧克力打印機的狀態信息，并將狀態信息傳遞給數據庫中心，數據庫中心會為每臺機器建立相應的已完成任務隊列和正在完成任務隊列，已完成任務隊列用于存儲已完成的打印任務，正在完成任務隊列用于存儲正在完成的打印任務，在分配任務前，首先查詢每臺機器的正在完成任務隊列，得到當前空閑的機器，然后數據庫中心會按照任務的標記順序將任務發送給空閑的3D巧克力打印機，打印完成后會更新相應機器的已完成任務隊列和正在完成任務隊列，同時會更新客戶端的正在完成的任務隊列。