專利名稱：：基于web的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種基于WEB的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法，屬于鋁冷軋機控制
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：在有色金屬加工行業(yè)，鋁冷軋機生產(chǎn)線的計算機控制水平較高，自動化控制系統(tǒng)在其中占據(jù)著重要的作用。自動化控制系統(tǒng)分為基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)和過程自動化系統(tǒng)，對于基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)來說，板形控制系統(tǒng)是其中關(guān)鍵的組成部分，是保障軋制帶材出口質(zhì)量的關(guān)鍵手段。冷軋機人機界面工作站均采用觸摸屏或者一體化工作站，人機界面一般采用C++高級語言或組態(tài)語言編程，與板形控制系統(tǒng)一般采用MPI、M0DBUS、PR0FIBUS、CAN總線等方式通訊。企業(yè)的二級系統(tǒng)和三級系統(tǒng)大多采用以太網(wǎng)連接，與一級控制系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享困難。—個典型的鋁冷軋機板形控制系統(tǒng)框圖如圖1所示，該系統(tǒng)配置及網(wǎng)絡(luò)連接方式，存在如下的局限性①配置成本高，人機界面工作站基本上采用觸摸屏或者一體化工作站，而且需要購買安裝組態(tài)軟件；②設(shè)備維護(hù)周期長，如果人機界面故障，維修及系統(tǒng)和組態(tài)軟件的安裝周期較長；③企業(yè)信息系統(tǒng)集成難，各設(shè)備控制終端通信接口不統(tǒng)一，以及操作系統(tǒng)不統(tǒng)一，難以與ERP等實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享以提升企業(yè)信息化程度；④遠(yuǎn)程監(jiān)控困難，企業(yè)管理人員及技術(shù)人員無法隨時了解設(shè)備運行及人員操作情況；⑤遠(yuǎn)程故障診斷難，不能為遠(yuǎn)程的故障診斷用戶提供數(shù)據(jù)，難以實現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于WEB的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)基于WEB的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法，包括操作員站人機界面、工程師站人機界面、0PCXML-DA服務(wù)器、遠(yuǎn)程WEB監(jiān)控終端，采用瀏覽器/服務(wù)器模式，人機界面和各遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與0PCXML-DA服務(wù)器通過Internet連接；采用0PCXML-DA服務(wù)器作為中間層，向下層采集現(xiàn)場板形控制數(shù)據(jù)和其他智能儀表數(shù)據(jù)，向上層提供web服務(wù)；基于XML的SOAP(SimpleObjectAccessProtocol)消息作為應(yīng)用程序間數(shù)據(jù)交換的格式，增強了數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性和平臺無關(guān)性。具體包括以下詳細(xì)步驟——1)人機界面工作站或遠(yuǎn)程監(jiān)控站打開瀏覽器，輸入IP地址或域名，向0PCXML-DA服務(wù)器發(fā)送請求頁面的域名和全路徑名稱信息；2)人機界面工作站或遠(yuǎn)程監(jiān)控站從服務(wù)器下載腳本程序文件，進(jìn)行初始化操作，例如設(shè)置布局、建立TCP/IP連接等，然后點擊"登錄"按鈕進(jìn)入主畫面；3)登錄成功后，可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)操作等人機交互，例如讀取寫入數(shù)據(jù)等，人機界面工作站通過控件提供的操作界面，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、維護(hù)和管理等操作；4)在操作過程中，可以通過點擊主畫面相應(yīng)的按鈕，跳轉(zhuǎn)到各子頁面，完成各種不同功能操作；5)人機界面工作站循環(huán)執(zhí)行，當(dāng)用戶執(zhí)行程序完畢，通過點擊"退出"按鈕退出系統(tǒng)。更進(jìn)一步地，上述的基于WEB的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法，板形控制系統(tǒng)硬件采用可編程控制器PLC或工業(yè)控制計算機IPC。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在本發(fā)明采用普通PC機作為冷軋機板形控制系統(tǒng)人機界面工作站，減少了硬件配置上的投資；無需購買安裝價格昂貴的組態(tài)軟件，節(jié)省費用；如果人機界面工作站出現(xiàn)故障，只需更換一臺普通PC即可，縮短維修時間；便于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接，可與企業(yè)ERP等實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享以提升企業(yè)信息化程度；便于二級監(jiān)控，企業(yè)管理人員及技術(shù)人員可隨時了解設(shè)備運行及人員操作情況；便于遠(yuǎn)程故障診斷，可為遠(yuǎn)程的故障診斷用戶提供數(shù)據(jù)，便于設(shè)備維護(hù)。利用OPCXML-DA服務(wù)器實現(xiàn)了板形控制人機界面工作站和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，降低了系統(tǒng)配置費用，提升了企業(yè)自動化及信息化程度。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖1:鋁冷軋機組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:本發(fā)明鋁冷軋機板形控制人機界面框架模型；圖3:人機界面通訊過程示意圖；圖4:人機界面主頁面布局圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義1冷軋機2板形儀3巻取機4工程師站5板形控制器6操作員站7彎輥伺服閥8液壓缸伺服閥9液壓壓下油缸10開巻機11彎輥油缸12生產(chǎn)廠長站13設(shè)備供應(yīng)商站14OPCXML-DA服務(wù)器15傳動系統(tǒng)4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具體實施例方式鋁冷軋機如圖1所示，包括冷軋機1、板形儀2、巻取機3、工程師站4、板形控制器5、操作員站6、彎輥伺服閥7、液壓缸伺服閥8、液壓壓下油缸9、開巻機10、彎輥油缸11。本發(fā)明基于WEB的冷軋機板形控制HMI系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)連接方法，系統(tǒng)框架模型如圖2所示，包括板形控制器5、工程師站4、生產(chǎn)廠長站12、設(shè)備供應(yīng)商站13、0PCXML-DA服務(wù)器站14、傳動系統(tǒng)15和智能終端16，板形控制器5采用可編程控制器PLC或工業(yè)控制計算機IPC,OPCXML-DA服務(wù)器站14與板形控制器5之間采用Internet網(wǎng)絡(luò)連接。人機界面工作站采用一臺裝有IE瀏覽器的PC機代替觸摸屏或者一體化工作站，人機界面工作站與OPCXML-DA服務(wù)器通過Internet相連，OPCXML-DA服務(wù)器作為OPC服務(wù)器與板形控制系統(tǒng)和現(xiàn)場智能儀表連接，同時作為WEB服務(wù)器將底層數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，這樣便可在任意一臺連接到網(wǎng)絡(luò)的PC機上實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。本發(fā)明利用以太網(wǎng)和OPCXML-DA服務(wù)器使人機界面工作站與板形控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而減少軟硬件的投資和維護(hù)成本，同時提高系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷水平，具有界面風(fēng)格統(tǒng)一，便于實現(xiàn)企業(yè)信息系統(tǒng)集成等特點。OPC基金會推出的XML-DA規(guī)范的最新版本是2004年12月發(fā)布的OPCXML-DA1.01。OPCXML-DA支持表l中列出的8種服務(wù)，每種服務(wù)都包括一個請求(Request)和一個響應(yīng)(Response)。通過對這些服務(wù)的定義，提供了訪問工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)接口。表10PCXML-DA規(guī)定的服務(wù)類型服務(wù)描述BrowssGetPropertiesGetStamsReadSubscribeSubscriptionCancelSubscriptionRolledRefreshWrite在服務(wù)器的命名空間里搜索所有可獲取的項目的名字。返回一個或多個項目的相關(guān)信息返回關(guān)于服務(wù)器、版本、當(dāng)前模式、運行狀況等信息返回一個或多個項目的值、品質(zhì)和時間戳。指定一個客戶希望持續(xù)更新的項目列表。刪除在前一個Subscribe調(diào)用中指定的項目列表。返回自前一個SubscrioptiomPolledRefresh調(diào)用以來，在項目列表中數(shù)值發(fā)生變化的所有項目。向一個或多個項目中'與入新值。調(diào)用方法及步驟如下為提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率，進(jìn)而提高新規(guī)范的實用性，板形控制HMI及遠(yuǎn)程客戶端和OPCXML-DA服務(wù)器之間的通信采用訂閱(Subscription)方式，并且采用"注冊_拖出"模式，如圖3所示，具體過程為①人機界面工作站向服務(wù)器發(fā)初始化定義(Subscribe)，指定所定義的數(shù)據(jù)(Item);②服務(wù)器端初始化定義(SubscribeResponse)人機界面工作站端所定義的數(shù)據(jù)標(biāo)識及初始化值；③人機界面工作站端根據(jù)服務(wù)器端返回數(shù)據(jù)標(biāo)識，向服務(wù)器端發(fā)出SubscrptionPollRefresh請求；④服務(wù)器端向人機界面工作站端返回SubscrptionPollRefresh調(diào)用以來項目列表中發(fā)生的變化的所有項目；⑤人機界面工作站端處理相應(yīng)的變化，如果需要繼續(xù)查詢，轉(zhuǎn)回到第三步；⑥否則，人機界面工作站向服務(wù)器端發(fā)出SubscriptionCancel請求；⑦服務(wù)器響應(yīng)SubscriptionCancel請求，刪除當(dāng)前Subscribe調(diào)用中指定的項目列表。人機界面工作站主頁面的布局如圖4所示，共分為報警區(qū)17、信息輸入?yún)^(qū)18、實時數(shù)據(jù)顯示區(qū)19、操作區(qū)20、子畫面按鈕區(qū)21等。信息輸入?yún)^(qū)18包括帶材巻號、合金號、寬度等信息，輸入數(shù)據(jù)后點擊發(fā)送按鈕，數(shù)據(jù)傳遞至板形控制系統(tǒng)。操作區(qū)20包括冷卻、彎輥及各種板形控制模式的選擇。實時數(shù)據(jù)顯示區(qū)19包括實時板形曲線、彎輥力、軋制力、張力及速度值等。點擊子畫面各相應(yīng)按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)的連接畫面，如剛度測量、板形控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等。綜上所述，本發(fā)明利用0PCXML-DA服務(wù)器實現(xiàn)了板形控制人機界面工作站和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，降低了系統(tǒng)配置費用，提升了企業(yè)自動化及信息化程度。采用普通PC機作為冷軋機板形控制系統(tǒng)人機界面工作站，減少了硬件配置上的投資；無需購買安裝價格昂貴的組態(tài)軟件，節(jié)省費用；如果人機界面工作站出現(xiàn)故障，只需更換一臺普通PC即可，縮短維修時間；便于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接，可與企業(yè)ERP等實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享以提升企業(yè)信息化程度；便于二級監(jiān)控，企業(yè)管理人員及技術(shù)人員可隨時了解設(shè)備運行及人員操作情況；便于遠(yuǎn)程故障診斷，可為遠(yuǎn)程的故障診斷用戶提供數(shù)據(jù)，便于設(shè)備維護(hù)。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求基于WEB的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法，其特征在于采用瀏覽器/服務(wù)器模式，以O(shè)PCXML-DA服務(wù)器為中間層與板形控制系統(tǒng)通過Internet連接，包括以下步驟——1)人機界面工作站或遠(yuǎn)程監(jiān)控站打開瀏覽器，輸入IP地址或域名，向OPCXML-DA服務(wù)器發(fā)送請求頁面的域名和全路徑名稱信息；2)人機界面工作站或遠(yuǎn)程監(jiān)控站從服務(wù)器下載腳本程序文件，進(jìn)行初始化操作，設(shè)置布局、建立TCP/IP連接，然后點擊“登錄”按鈕進(jìn)入主畫面；3)登錄成功后，直接進(jìn)行人機界面交互，讀取寫入數(shù)據(jù)，人機界面工作站通過控件提供的操作界面，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、維護(hù)和管理操作；4)在操作過程中，通過點擊主畫面相應(yīng)的按鈕，跳轉(zhuǎn)到各子頁面，完成各種不同功能操作；5)人機界面工作站循環(huán)執(zhí)行，當(dāng)用戶執(zhí)行程序完畢，通過點擊“退出”按鈕退出系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WEB的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法，其特征在于人機界面工作站和遠(yuǎn)程監(jiān)控站與OPCXML-DA服務(wù)器通過Internet連接。全文摘要本發(fā)明提供一種基于WEB的鋁冷軋機板形控制人機界面操作方法，人機界面工作站采用一臺裝有IE瀏覽器的PC機代替觸摸屏或者一體化工作站，人機界面工作站與OPCXML-DA服務(wù)器通過Internet相連，OPCXML-DA服務(wù)器作為OPC服務(wù)器與板形控制系統(tǒng)和現(xiàn)場智能儀表連接，同時作為WEB服務(wù)器將底層數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，這樣便可在任意一臺連接到網(wǎng)絡(luò)的PC機上實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。利用以太網(wǎng)和OPCXML-DA服務(wù)器使人機界面工作站與板形控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而減少軟硬件的投資和維護(hù)成本，同時提高系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷水平。文檔編號B21B37/28GK101745545SQ200810243878公開日2010年6月23日申請日期2008年12月9日優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日發(fā)明者劉文田,李坤杰,王海霞申請人:蘇州有色金屬研究院有限公司