mirror of
https://github.com/dptech-corp/Uni-Lab-OS.git
synced 2025-12-17 13:01:12 +00:00
Xuwznln
@@ -1,4 +1,4 @@
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# 实例：电池装配工站接入（PLC控制）
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# 实例：电池装配工站接入（PLC 控制）
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> **文档类型**：实际应用案例
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> **适用场景**：使用 PLC 控制的电池装配工站接入
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@@ -50,8 +50,6 @@ class CoinCellAssemblyWorkstation(WorkstationBase):
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self.client = tcp.register_node_list(self.nodes)
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```
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## 2. 编写驱动与寄存器读写
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### 2.1 寄存器示例
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@@ -95,9 +93,9 @@ def start_and_read_metrics(self):
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完成工站类与驱动后，需要生成（或更新）工站注册表供系统识别。
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### 3.1 新增工站设备（或资源）首次生成注册表
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首先通过以下命令启动unilab。进入unilab系统状态检查页面
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首先通过以下命令启动 unilab。进入 unilab 系统状态检查页面
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```bash
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python unilabos\app\main.py -g celljson.json --ak <user的AK> --sk <user的SK>
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@@ -112,35 +110,32 @@ python unilabos\app\main.py -g celljson.json --ak <user的AK> --sk <user的SK>
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步骤说明：
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1. 选择新增的工站`coin_cell_assembly.py`文件
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2. 点击分析按钮，分析`coin_cell_assembly.py`文件
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3. 选择`coin_cell_assembly.py`文件中继承`WorkstationBase`类
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4. 填写新增的工站.py文件与`unilabos`目录的距离。例如，新增的工站文件`coin_cell_assembly.py`路径为`unilabos\devices\workstation\coin_cell_assembly\coin_cell_assembly.py`，则此处填写`unilabos.devices.workstation.coin_cell_assembly`。
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4. 填写新增的工站.py 文件与`unilabos`目录的距离。例如，新增的工站文件`coin_cell_assembly.py`路径为`unilabos\devices\workstation\coin_cell_assembly\coin_cell_assembly.py`，则此处填写`unilabos.devices.workstation.coin_cell_assembly`。
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5. 此处填写新定义工站的类的名字（名称可以自拟）
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6. 填写新的工站注册表备注信息
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7. 生成注册表
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以上操作步骤完成，则会生成的新的注册表YAML文件，如下图：
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以上操作步骤完成，则会生成的新的注册表 YAML 文件，如下图：
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### 3.2 添加新生成注册表
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在`unilabos\registry\devices`目录下新建一个yaml文件，此处新建文件命名为`coincellassemblyworkstation_device.yaml`，将上面生成的新的注册表信息粘贴到`coincellassemblyworkstation_device.yaml`文件中。
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||||
在`unilabos\registry\devices`目录下新建一个 yaml 文件，此处新建文件命名为`coincellassemblyworkstation_device.yaml`，将上面生成的新的注册表信息粘贴到`coincellassemblyworkstation_device.yaml`文件中。
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在终端输入以下命令进行注册表补全操作。
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```bash
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python unilabos\app\register.py --complete_registry
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```
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### 3.3 启动并上传注册表
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新增设备之后，启动unilab需要增加`--upload_registry`参数，来上传注册表信息。
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新增设备之后，启动 unilab 需要增加`--upload_registry`参数，来上传注册表信息。
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```bash
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python unilabos\app\main.py -g celljson.json --ak <user的AK> --sk <user的SK> --upload_registry
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@@ -159,6 +154,7 @@ module: unilabos.devices.workstation.coin_cell_assembly.coin_cell_assembly:CoinC
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### 4.2 首次接入流程
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首次新增设备（或资源）需要完整流程：
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1. ✅ 在网页端生成注册表信息
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2. ✅ 使用 `--complete_registry` 补全注册表
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3. ✅ 使用 `--upload_registry` 上传注册表信息
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@@ -166,11 +162,12 @@ module: unilabos.devices.workstation.coin_cell_assembly.coin_cell_assembly:CoinC
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### 4.3 驱动更新流程
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如果不是新增设备，仅修改了工站驱动的 `.py` 文件：
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1. ✅ 运行 `--complete_registry` 补全注册表
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2. ✅ 运行 `--upload_registry` 上传注册表
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3. ❌ 不需要在网页端重新生成注册表
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### 4.4 PLC通信注意事项
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### 4.4 PLC 通信注意事项
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- **握手机制**：若需参数下发，建议在 PLC 端设置标志寄存器并完成握手复位，避免粘连与竞争
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- **字节序**：FLOAT32 等多字节数据类型需要正确指定字节序（如 `WorderOrder.LITTLE`）
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@@ -203,5 +200,3 @@ module: unilabos.devices.workstation.coin_cell_assembly.coin_cell_assembly:CoinC
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5. ✅ 新增设备与更新驱动的区别
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这个案例展示了完整的 PLC 设备接入流程，可以作为其他类似设备接入的参考模板。
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@@ -16,8 +16,8 @@
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这类工站由开发者自研，组合所有子设备和实验耗材、希望让他们在工作站这一级协调配合；
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1. 工作站包含大量已经注册的子设备，可能各自通信组态很不相同；部分设备可能会拥有同一个通信设备作为出口，如2个泵共用1个串口、所有设备共同接入PLC等。
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2. 任务系统是统一实现的 protocols，protocols 中会将高层指令处理成各子设备配合的工作流 json并管理执行、同时更改物料信息
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1. 工作站包含大量已经注册的子设备，可能各自通信组态很不相同；部分设备可能会拥有同一个通信设备作为出口，如 2 个泵共用 1 个串口、所有设备共同接入 PLC 等。
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2. 任务系统是统一实现的 protocols，protocols 中会将高层指令处理成各子设备配合的工作流 json 并管理执行、同时更改物料信息
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3. 物料系统较为简单直接，如常量有机化学仅为工作站内固定的瓶子，初始化时就已固定；随后在任务执行过程中，记录试剂量更改信息
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### 0.2 移液工作站：物料系统和工作流模板管理
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@@ -35,7 +35,7 @@
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由厂家开发，具备完善的物料系统、任务系统甚至调度系统；由 PLC 或 OpenAPI TCP 协议统一通信
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1. 在监控状态时，希望展现子设备的状态；但子设备仅为逻辑概念，通信由工作站上位机接口提供；部分情况下，子设备状态是被记录在文件中的，需要读取
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2. 工作站有自己的工作流系统甚至调度系统；可以通过脚本/PLC连续读写来配置工作站可用的工作流；
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2. 工作站有自己的工作流系统甚至调度系统；可以通过脚本/PLC 连续读写来配置工作站可用的工作流；
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3. 部分拥有完善的物料入库、出库、过程记录，需要与 Uni-Lab-OS 物料系统对接
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## 1. 整体架构图
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@@ -49,7 +49,7 @@ graph TB
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RPN[ROS2WorkstationNode<br/>Protocol执行引擎]
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WB -.post_init关联.-> RPN
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||||
end
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||||
subgraph "物料管理系统"
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||||
DECK[Deck<br/>PLR本地物料系统]
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||||
RS[ResourceSynchronizer<br/>外部物料同步器]
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@@ -57,7 +57,7 @@ graph TB
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||||
WB --> RS
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||||
RS --> DECK
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||||
end
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||||
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||||
|
||||
subgraph "通信与子设备管理"
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||||
HW[hardware_interface<br/>硬件通信接口]
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||||
SUBDEV[子设备集合<br/>pumps/grippers/sensors]
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@@ -65,7 +65,7 @@ graph TB
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||||
RPN --> SUBDEV
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||||
HW -.代理模式.-> RPN
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||||
end
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||||
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||||
subgraph "工作流任务系统"
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||||
PROTO[Protocol定义<br/>LiquidHandling/PlateHandling]
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||||
WORKFLOW[Workflow执行器<br/>步骤管理与编排]
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||||
@@ -85,32 +85,32 @@ graph LR
|
||||
HW2[通信接口<br/>hardware_interface]
|
||||
HTTP[HTTP服务<br/>WorkstationHTTPService]
|
||||
end
|
||||
|
||||
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||||
subgraph "外部物料系统"
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||||
BIOYOND[Bioyond物料管理]
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||||
LIMS[LIMS系统]
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||||
WAREHOUSE[第三方仓储]
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||||
end
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||||
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||||
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||||
subgraph "外部硬件系统"
|
||||
PLC[PLC设备]
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||||
SERIAL[串口设备]
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||||
ROBOT[机械臂/机器人]
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||||
end
|
||||
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||||
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||||
subgraph "云端系统"
|
||||
CLOUD[UniLab云端<br/>资源管理]
|
||||
MONITOR[监控与调度]
|
||||
end
|
||||
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||||
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||||
BIOYOND <-->|RPC双向同步| DECK2
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||||
LIMS -->|HTTP报送| HTTP
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||||
WAREHOUSE <-->|API对接| DECK2
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||||
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||||
PLC <-->|Modbus TCP| HW2
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||||
SERIAL <-->|串口通信| HW2
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||||
ROBOT <-->|SDK/API| HW2
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||||
WS -->|ROS消息| CLOUD
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||||
CLOUD -->|任务下发| WS
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||||
MONITOR -->|状态查询| WS
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||||
@@ -123,40 +123,40 @@ graph TB
|
||||
subgraph "工作站基类"
|
||||
BASE[WorkstationBase<br/>抽象基类]
|
||||
end
|
||||
|
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||||
subgraph "Bioyond集成工作站"
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||||
BW[BioyondWorkstation]
|
||||
BW_DECK[Deck + Warehouses]
|
||||
BW_SYNC[BioyondResourceSynchronizer]
|
||||
BW_HW[BioyondV1RPC]
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||||
BW_HTTP[HTTP报送服务]
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||||
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||||
BW --> BW_DECK
|
||||
BW --> BW_SYNC
|
||||
BW --> BW_HW
|
||||
BW --> BW_HTTP
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
subgraph "纯协议节点"
|
||||
PN[ProtocolNode]
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||||
PN_SUB[子设备集合]
|
||||
PN_PROTO[Protocol工作流]
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||||
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||||
|
||||
PN --> PN_SUB
|
||||
PN --> PN_PROTO
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
subgraph "PLC控制工作站"
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||||
PW[PLCWorkstation]
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||||
PW_DECK[Deck物料系统]
|
||||
PW_PLC[Modbus PLC客户端]
|
||||
PW_WF[工作流定义]
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||||
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||||
|
||||
PW --> PW_DECK
|
||||
PW --> PW_PLC
|
||||
PW --> PW_WF
|
||||
end
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||||
|
||||
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||||
BASE -.继承.-> BW
|
||||
BASE -.继承.-> PN
|
||||
BASE -.继承.-> PW
|
||||
@@ -175,25 +175,25 @@ classDiagram
|
||||
+hardware_interface: Union[Any, str]
|
||||
+current_workflow_status: WorkflowStatus
|
||||
+supported_workflows: Dict[str, WorkflowInfo]
|
||||
|
||||
|
||||
+post_init(ros_node)*
|
||||
+set_hardware_interface(interface)
|
||||
+call_device_method(method, *args, **kwargs)
|
||||
+get_device_status()
|
||||
+is_device_available()
|
||||
|
||||
|
||||
+get_deck()
|
||||
+get_all_resources()
|
||||
+find_resource_by_name(name)
|
||||
+find_resources_by_type(type)
|
||||
+sync_with_external_system()
|
||||
|
||||
|
||||
+execute_workflow(name, params)
|
||||
+stop_workflow(emergency)
|
||||
+workflow_status
|
||||
+is_busy
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
class ROS2WorkstationNode {
|
||||
+device_id: str
|
||||
+children: Dict[str, Any]
|
||||
@@ -202,7 +202,7 @@ classDiagram
|
||||
+_action_clients: Dict
|
||||
+_action_servers: Dict
|
||||
+resource_tracker: DeviceNodeResourceTracker
|
||||
|
||||
|
||||
+initialize_device(device_id, config)
|
||||
+create_ros_action_server(action_name, mapping)
|
||||
+execute_single_action(device_id, action, kwargs)
|
||||
@@ -210,14 +210,14 @@ classDiagram
|
||||
+transfer_resource_to_another(resources, target, sites)
|
||||
+_setup_hardware_proxy(device, comm_device, read, write)
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
%% 物料管理相关类
|
||||
class Deck {
|
||||
+name: str
|
||||
+children: List
|
||||
+assign_child_resource()
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
class ResourceSynchronizer {
|
||||
<<abstract>>
|
||||
+workstation: WorkstationBase
|
||||
@@ -225,23 +225,23 @@ classDiagram
|
||||
+sync_to_external(plr_resource)*
|
||||
+handle_external_change(change_info)*
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
class BioyondResourceSynchronizer {
|
||||
+bioyond_api_client: BioyondV1RPC
|
||||
+sync_interval: int
|
||||
+last_sync_time: float
|
||||
|
||||
|
||||
+initialize()
|
||||
+sync_from_external()
|
||||
+sync_to_external(resource)
|
||||
+handle_external_change(change_info)
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
%% 硬件接口相关类
|
||||
class HardwareInterface {
|
||||
<<interface>>
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
class BioyondV1RPC {
|
||||
+base_url: str
|
||||
+api_key: str
|
||||
@@ -249,7 +249,7 @@ classDiagram
|
||||
+add_material()
|
||||
+material_inbound()
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
%% 服务类
|
||||
class WorkstationHTTPService {
|
||||
+workstation: WorkstationBase
|
||||
@@ -257,7 +257,7 @@ classDiagram
|
||||
+port: int
|
||||
+server: HTTPServer
|
||||
+running: bool
|
||||
|
||||
|
||||
+start()
|
||||
+stop()
|
||||
+_handle_step_finish_report()
|
||||
@@ -266,13 +266,13 @@ classDiagram
|
||||
+_handle_material_change_report()
|
||||
+_handle_error_handling_report()
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
%% 具体实现类
|
||||
class BioyondWorkstation {
|
||||
+bioyond_config: Dict
|
||||
+workflow_mappings: Dict
|
||||
+workflow_sequence: List
|
||||
|
||||
|
||||
+post_init(ros_node)
|
||||
+transfer_resource_to_another()
|
||||
+resource_tree_add(resources)
|
||||
@@ -280,25 +280,25 @@ classDiagram
|
||||
+get_all_workflows()
|
||||
+get_bioyond_status()
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
class ProtocolNode {
|
||||
+post_init(ros_node)
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
%% 核心关系
|
||||
WorkstationBase o-- ROS2WorkstationNode : post_init关联
|
||||
WorkstationBase o-- WorkstationHTTPService : 可选服务
|
||||
|
||||
|
||||
%% 物料管理侧
|
||||
WorkstationBase *-- Deck : deck
|
||||
WorkstationBase *-- ResourceSynchronizer : 可选组合
|
||||
ResourceSynchronizer <|-- BioyondResourceSynchronizer
|
||||
|
||||
|
||||
%% 硬件接口侧
|
||||
WorkstationBase o-- HardwareInterface : hardware_interface
|
||||
HardwareInterface <|.. BioyondV1RPC : 实现
|
||||
BioyondResourceSynchronizer --> BioyondV1RPC : 使用
|
||||
|
||||
|
||||
%% 继承关系
|
||||
BioyondWorkstation --|> WorkstationBase
|
||||
ProtocolNode --|> WorkstationBase
|
||||
@@ -316,49 +316,49 @@ sequenceDiagram
|
||||
participant HW as HardwareInterface
|
||||
participant ROS as ROS2WorkstationNode
|
||||
participant HTTP as HTTPService
|
||||
|
||||
|
||||
APP->>WS: 创建工作站实例(__init__)
|
||||
WS->>DECK: 初始化PLR Deck
|
||||
DECK->>DECK: 创建Warehouse等子资源
|
||||
DECK-->>WS: Deck创建完成
|
||||
|
||||
|
||||
WS->>HW: 创建硬件接口(如BioyondV1RPC)
|
||||
HW->>HW: 建立连接(PLC/RPC/串口等)
|
||||
HW-->>WS: 硬件接口就绪
|
||||
|
||||
|
||||
WS->>SYNC: 创建ResourceSynchronizer(可选)
|
||||
SYNC->>HW: 使用hardware_interface
|
||||
SYNC->>SYNC: 初始化同步配置
|
||||
SYNC-->>WS: 同步器创建完成
|
||||
|
||||
|
||||
WS->>SYNC: sync_from_external()
|
||||
SYNC->>HW: 查询外部物料系统
|
||||
HW-->>SYNC: 返回物料数据
|
||||
SYNC->>DECK: 转换并添加到Deck
|
||||
SYNC-->>WS: 同步完成
|
||||
|
||||
|
||||
Note over WS: __init__完成,等待ROS节点
|
||||
|
||||
|
||||
APP->>ROS: 初始化ROS2WorkstationNode
|
||||
ROS->>ROS: 初始化子设备(children)
|
||||
ROS->>ROS: 创建Action客户端
|
||||
ROS->>ROS: 设置硬件接口代理
|
||||
ROS-->>APP: ROS节点就绪
|
||||
|
||||
|
||||
APP->>WS: post_init(ros_node)
|
||||
WS->>WS: self._ros_node = ros_node
|
||||
WS->>ROS: update_resource([deck])
|
||||
ROS->>ROS: 上传物料到云端
|
||||
ROS-->>WS: 上传完成
|
||||
|
||||
|
||||
WS->>HTTP: 创建WorkstationHTTPService(可选)
|
||||
HTTP->>HTTP: 启动HTTP服务器线程
|
||||
HTTP-->>WS: HTTP服务启动
|
||||
|
||||
|
||||
WS-->>APP: 工作站完全就绪
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 4. 工作流执行时序图（Protocol模式）
|
||||
## 4. 工作流执行时序图（Protocol 模式）
|
||||
|
||||
```{mermaid}
|
||||
sequenceDiagram
|
||||
@@ -369,15 +369,15 @@ sequenceDiagram
|
||||
participant DECK as PLR Deck
|
||||
participant CLOUD as 云端资源管理
|
||||
participant DEV as 子设备
|
||||
|
||||
|
||||
CLIENT->>ROS: 发送Protocol Action请求
|
||||
ROS->>ROS: execute_protocol回调
|
||||
ROS->>ROS: 从Goal提取参数
|
||||
ROS->>ROS: 调用protocol_steps_generator
|
||||
ROS->>ROS: 生成action步骤列表
|
||||
|
||||
|
||||
ROS->>WS: 更新workflow_status = RUNNING
|
||||
|
||||
|
||||
loop 执行每个步骤
|
||||
alt 调用子设备
|
||||
ROS->>ROS: execute_single_action(device_id, action, params)
|
||||
@@ -398,19 +398,19 @@ sequenceDiagram
|
||||
end
|
||||
WS-->>ROS: 返回结果
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
ROS->>DECK: 更新本地物料状态
|
||||
DECK->>DECK: 修改PLR资源属性
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
ROS->>CLOUD: 同步物料到云端(可选)
|
||||
CLOUD-->>ROS: 同步完成
|
||||
|
||||
|
||||
ROS->>WS: 更新workflow_status = COMPLETED
|
||||
ROS-->>CLIENT: 返回Protocol Result
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 5. HTTP报送处理时序图
|
||||
## 5. HTTP 报送处理时序图
|
||||
|
||||
```{mermaid}
|
||||
sequenceDiagram
|
||||
@@ -420,25 +420,25 @@ sequenceDiagram
|
||||
participant DECK as PLR Deck
|
||||
participant SYNC as ResourceSynchronizer
|
||||
participant CLOUD as 云端
|
||||
|
||||
|
||||
EXT->>HTTP: POST /report/step_finish
|
||||
HTTP->>HTTP: 解析请求数据
|
||||
HTTP->>HTTP: 验证LIMS协议字段
|
||||
HTTP->>WS: process_step_finish_report(request)
|
||||
|
||||
|
||||
WS->>WS: 增加接收计数(_reports_received_count++)
|
||||
WS->>WS: 记录步骤完成事件
|
||||
WS->>DECK: 更新相关物料状态(可选)
|
||||
DECK->>DECK: 修改PLR资源状态
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||||
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||||
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||||
WS->>WS: 保存报送记录到内存
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||||
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||||
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||||
WS-->>HTTP: 返回处理结果
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||||
HTTP->>HTTP: 构造HTTP响应
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||||
HTTP-->>EXT: 200 OK + acknowledgment_id
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||||
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||||
|
||||
Note over EXT,CLOUD: 类似处理sample_finish, order_finish等报送
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||||
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||||
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||||
alt 物料变更报送
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||||
EXT->>HTTP: POST /report/material_change
|
||||
HTTP->>WS: process_material_change_report(data)
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||||
@@ -463,7 +463,7 @@ sequenceDiagram
|
||||
participant HW as HardwareInterface
|
||||
participant HTTP as HTTPService
|
||||
participant LOG as 日志系统
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||||
|
||||
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||||
alt 设备错误(ROS Action失败)
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||||
DEV->>ROS: Action返回失败结果
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||||
ROS->>ROS: 记录错误信息
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||||
@@ -475,7 +475,7 @@ sequenceDiagram
|
||||
WS->>WS: 记录错误历史
|
||||
WS->>LOG: 记录错误日志
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
alt 关键错误需要停止
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||||
WS->>ROS: stop_workflow(emergency=True)
|
||||
ROS->>ROS: 取消所有进行中的Action
|
||||
@@ -487,44 +487,44 @@ sequenceDiagram
|
||||
WS->>ROS: 触发重试逻辑(可选)
|
||||
ROS->>DEV: 重新发送Action
|
||||
end
|
||||
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||||
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||||
WS-->>HTTP: 返回错误处理结果
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||||
HTTP-->>DEV: 200 OK + 处理状态
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||||
```
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||||
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||||
## 7. 典型工作站实现示例
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### 7.1 Bioyond集成工作站实现
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||||
### 7.1 Bioyond 集成工作站实现
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||||
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||||
```python
|
||||
class BioyondWorkstation(WorkstationBase):
|
||||
def __init__(self, bioyond_config: Dict, deck: Deck, *args, **kwargs):
|
||||
# 初始化deck
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||||
super().__init__(deck=deck, *args, **kwargs)
|
||||
|
||||
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||||
# 设置硬件接口为Bioyond RPC客户端
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||||
self.hardware_interface = BioyondV1RPC(bioyond_config)
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||||
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||||
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||||
# 创建资源同步器
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||||
self.resource_synchronizer = BioyondResourceSynchronizer(self)
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||||
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||||
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||||
# 从Bioyond同步物料到本地deck
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||||
self.resource_synchronizer.sync_from_external()
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||||
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||||
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||||
# 配置工作流
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||||
self.workflow_mappings = bioyond_config.get("workflow_mappings", {})
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||||
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||||
|
||||
def post_init(self, ros_node: ROS2WorkstationNode):
|
||||
"""ROS节点就绪后的初始化"""
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||||
self._ros_node = ros_node
|
||||
|
||||
|
||||
# 上传deck(包括所有物料)到云端
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||||
ROS2DeviceNode.run_async_func(
|
||||
self._ros_node.update_resource,
|
||||
True,
|
||||
self._ros_node.update_resource,
|
||||
True,
|
||||
resources=[self.deck]
|
||||
)
|
||||
|
||||
|
||||
def resource_tree_add(self, resources: List[ResourcePLR]):
|
||||
"""添加物料并同步到Bioyond"""
|
||||
for resource in resources:
|
||||
@@ -537,24 +537,24 @@ class BioyondWorkstation(WorkstationBase):
|
||||
```python
|
||||
class ProtocolNode(WorkstationBase):
|
||||
"""纯协议节点,不需要物料管理和外部通信"""
|
||||
|
||||
|
||||
def __init__(self, deck: Optional[Deck] = None, *args, **kwargs):
|
||||
super().__init__(deck=deck, *args, **kwargs)
|
||||
# 不设置hardware_interface和resource_synchronizer
|
||||
# 所有功能通过子设备协同完成
|
||||
|
||||
|
||||
def post_init(self, ros_node: ROS2WorkstationNode):
|
||||
self._ros_node = ros_node
|
||||
# 不需要上传物料或其他初始化
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 7.3 PLC直接控制工作站
|
||||
### 7.3 PLC 直接控制工作站
|
||||
|
||||
```python
|
||||
class PLCWorkstation(WorkstationBase):
|
||||
def __init__(self, plc_config: Dict, deck: Deck, *args, **kwargs):
|
||||
super().__init__(deck=deck, *args, **kwargs)
|
||||
|
||||
|
||||
# 设置硬件接口为Modbus客户端
|
||||
from pymodbus.client import ModbusTcpClient
|
||||
self.hardware_interface = ModbusTcpClient(
|
||||
@@ -562,7 +562,7 @@ class PLCWorkstation(WorkstationBase):
|
||||
port=plc_config["port"]
|
||||
)
|
||||
self.hardware_interface.connect()
|
||||
|
||||
|
||||
# 定义支持的工作流
|
||||
self.supported_workflows = {
|
||||
"battery_assembly": WorkflowInfo(
|
||||
@@ -574,49 +574,49 @@ class PLCWorkstation(WorkstationBase):
|
||||
parameters_schema={"quantity": int, "model": str}
|
||||
)
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
def execute_workflow(self, workflow_name: str, parameters: Dict):
|
||||
"""通过PLC执行工作流"""
|
||||
workflow_id = self._get_workflow_id(workflow_name)
|
||||
|
||||
|
||||
# 写入PLC寄存器启动工作流
|
||||
self.hardware_interface.write_register(100, workflow_id)
|
||||
self.hardware_interface.write_register(101, parameters["quantity"])
|
||||
|
||||
|
||||
self.current_workflow_status = WorkflowStatus.RUNNING
|
||||
return True
|
||||
```
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||||
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||||
## 8. 核心接口说明
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||||
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||||
### 8.1 WorkstationBase核心属性
|
||||
### 8.1 WorkstationBase 核心属性
|
||||
|
||||
| 属性 | 类型 | 说明 |
|
||||
| --------------------------- | ----------------------- | ----------------------------- |
|
||||
| `_ros_node` | ROS2WorkstationNode | ROS节点引用，由post_init设置 |
|
||||
| `deck` | Deck | PyLabRobot Deck，本地物料系统 |
|
||||
| `plr_resources` | Dict[str, PLRResource] | 物料资源映射 |
|
||||
| `resource_synchronizer` | ResourceSynchronizer | 外部物料同步器(可选) |
|
||||
| `hardware_interface` | Union[Any, str] | 硬件接口或代理字符串 |
|
||||
| `current_workflow_status` | WorkflowStatus | 当前工作流状态 |
|
||||
| `supported_workflows` | Dict[str, WorkflowInfo] | 支持的工作流定义 |
|
||||
| 属性 | 类型 | 说明 |
|
||||
| ------------------------- | ----------------------- | ------------------------------- |
|
||||
| `_ros_node` | ROS2WorkstationNode | ROS 节点引用，由 post_init 设置 |
|
||||
| `deck` | Deck | PyLabRobot Deck，本地物料系统 |
|
||||
| `plr_resources` | Dict[str, PLRResource] | 物料资源映射 |
|
||||
| `resource_synchronizer` | ResourceSynchronizer | 外部物料同步器(可选) |
|
||||
| `hardware_interface` | Union[Any, str] | 硬件接口或代理字符串 |
|
||||
| `current_workflow_status` | WorkflowStatus | 当前工作流状态 |
|
||||
| `supported_workflows` | Dict[str, WorkflowInfo] | 支持的工作流定义 |
|
||||
|
||||
### 8.2 必须实现的方法
|
||||
|
||||
- `post_init(ros_node)`: ROS节点就绪后的初始化，必须实现
|
||||
- `post_init(ros_node)`: ROS 节点就绪后的初始化，必须实现
|
||||
|
||||
### 8.3 硬件接口相关方法
|
||||
|
||||
- `set_hardware_interface(interface)`: 设置硬件接口
|
||||
- `call_device_method(method, *args, **kwargs)`: 统一设备方法调用
|
||||
- 支持直接模式: 直接调用hardware_interface的方法
|
||||
- 支持代理模式: hardware_interface="proxy:device_id"通过ROS转发
|
||||
- 支持直接模式: 直接调用 hardware_interface 的方法
|
||||
- 支持代理模式: hardware_interface="proxy:device_id"通过 ROS 转发
|
||||
- `get_device_status()`: 获取设备状态
|
||||
- `is_device_available()`: 检查设备可用性
|
||||
|
||||
### 8.4 物料管理方法
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||||
|
||||
- `get_deck()`: 获取PLR Deck
|
||||
- `get_deck()`: 获取 PLR Deck
|
||||
- `get_all_resources()`: 获取所有物料
|
||||
- `find_resource_by_name(name)`: 按名称查找物料
|
||||
- `find_resources_by_type(type)`: 按类型查找物料
|
||||
@@ -630,7 +630,7 @@ class PLCWorkstation(WorkstationBase):
|
||||
- `is_busy`: 检查是否忙碌(属性)
|
||||
- `workflow_runtime`: 获取运行时间(属性)
|
||||
|
||||
### 8.6 可选的HTTP报送处理方法
|
||||
### 8.6 可选的 HTTP 报送处理方法
|
||||
|
||||
- `process_step_finish_report()`: 步骤完成处理
|
||||
- `process_sample_finish_report()`: 样本完成处理
|
||||
@@ -638,10 +638,10 @@ class PLCWorkstation(WorkstationBase):
|
||||
- `process_material_change_report()`: 物料变更处理
|
||||
- `handle_external_error()`: 错误处理
|
||||
|
||||
### 8.7 ROS2WorkstationNode核心方法
|
||||
### 8.7 ROS2WorkstationNode 核心方法
|
||||
|
||||
- `initialize_device(device_id, config)`: 初始化子设备
|
||||
- `create_ros_action_server(action_name, mapping)`: 创建Action服务器
|
||||
- `create_ros_action_server(action_name, mapping)`: 创建 Action 服务器
|
||||
- `execute_single_action(device_id, action, kwargs)`: 执行单个动作
|
||||
- `update_resource(resources)`: 同步物料到云端
|
||||
- `transfer_resource_to_another(...)`: 跨设备物料转移
|
||||
@@ -698,7 +698,7 @@ workstation = BioyondWorkstation(
|
||||
"config": {...}
|
||||
},
|
||||
"gripper_1": {
|
||||
"type": "device",
|
||||
"type": "device",
|
||||
"driver": "RobotiqGripperDriver",
|
||||
"communication": "io_modbus_1",
|
||||
"config": {...}
|
||||
@@ -720,7 +720,7 @@ workstation = BioyondWorkstation(
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 9.3 HTTP服务配置
|
||||
### 9.3 HTTP 服务配置
|
||||
|
||||
```python
|
||||
from unilabos.devices.workstation.workstation_http_service import WorkstationHTTPService
|
||||
@@ -741,31 +741,31 @@ http_service.start()
|
||||
### 10.1 清晰的职责分离
|
||||
|
||||
- **WorkstationBase**: 负责物料管理(deck)、硬件接口(hardware_interface)、工作流状态管理
|
||||
- **ROS2WorkstationNode**: 负责子设备管理、Protocol执行、云端物料同步
|
||||
- **ResourceSynchronizer**: 可选的外部物料系统同步(如Bioyond)
|
||||
- **WorkstationHTTPService**: 可选的HTTP报送接收服务
|
||||
- **ROS2WorkstationNode**: 负责子设备管理、Protocol 执行、云端物料同步
|
||||
- **ResourceSynchronizer**: 可选的外部物料系统同步(如 Bioyond)
|
||||
- **WorkstationHTTPService**: 可选的 HTTP 报送接收服务
|
||||
|
||||
### 10.2 灵活的硬件接口模式
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||||
|
||||
1. **直接模式**: hardware_interface是具体对象(如BioyondV1RPC、ModbusClient)
|
||||
2. **代理模式**: hardware_interface="proxy:device_id"，通过ROS节点转发到子设备
|
||||
1. **直接模式**: hardware_interface 是具体对象(如 BioyondV1RPC、ModbusClient)
|
||||
2. **代理模式**: hardware_interface="proxy:device_id"，通过 ROS 节点转发到子设备
|
||||
3. **混合模式**: 工作站有自己的接口，同时管理多个子设备
|
||||
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### 10.3 统一的物料系统
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||||
- 基于PyLabRobot Deck的标准化物料表示
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||||
- 通过ResourceSynchronizer实现与外部系统(如Bioyond、LIMS)的双向同步
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||||
- 通过ROS2WorkstationNode实现与云端的物料状态同步
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||||
- 基于 PyLabRobot Deck 的标准化物料表示
|
||||
- 通过 ResourceSynchronizer 实现与外部系统(如 Bioyond、LIMS)的双向同步
|
||||
- 通过 ROS2WorkstationNode 实现与云端的物料状态同步
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||||
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||||
### 10.4 Protocol驱动的工作流
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||||
### 10.4 Protocol 驱动的工作流
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||||
- ROS2WorkstationNode负责Protocol的执行和步骤管理
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||||
- 支持子设备协同(通过Action Client调用)
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||||
- 支持工作站直接控制(通过hardware_interface)
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||||
- ROS2WorkstationNode 负责 Protocol 的执行和步骤管理
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- 支持子设备协同(通过 Action Client 调用)
|
||||
- 支持工作站直接控制(通过 hardware_interface)
|
||||
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||||
### 10.5 可选的HTTP报送服务
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### 10.5 可选的 HTTP 报送服务
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||||
- 基于LIMS协议规范的统一报送接口
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||||
- 基于 LIMS 协议规范的统一报送接口
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||||
- 支持步骤完成、样本完成、任务完成、物料变更等多种报送类型
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- 与工作站解耦，可独立启停
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