工业远程网络控制系统在erp中的应用研究

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1、第9章工业远程网络控制系统在ERP中的应用研究（2）ERP系统的核心是围绕市场需求对整个生产过程进行计划和控制，计划和控制的合理性来自于生产信息反馈的准确性和实时性。生产信息一般通过报告，报表或图表等形式提供给企业的决策层，这样提供的信息一般是综合信息，往往有时延，而且信息的准确度和精确度不高。现代企业为了赢得市场，必须在最短的时间内响应客户的需求，而这又是建立在企业非常了解自身的生产状况这一条件之上的，这就要求企业的ERP系统能够提供一种便捷的方式使得企业的决策者能够实时地监控企业的生产运行情况。本章针对这一问题，研究并提出一种基于Interne

2、t的工业远程网络控制方案，在此基础上给出了圆网印花机远程网络控制方法的实现。9.1系统体系结构该系统分为四层，分别是：现场数据采集层、现场人机界面HMI（HumanMachineInterface）系统、与人机界面交换数据的应用服务层和向Internet发布数据的表示层。图9.1所示的就是该远程网络控制系统的的体系结构，各层的组成和主要功能如下：①现场数据采集层由CAN总线和一个工业网关(Gate)组成，用来采集生产执行机构的数据。②人机界面HMI提供了一个良好的图形交互界面，使得现场操作人员可以更好地控制执行机构的运行。更重要的是，HMI提供了与

3、上层系统交换数据的数据缓冲区，上层系统通过访问该缓冲区的数据来达到控制现场执行机构的功能。③应用服务器从HMI中读取数据，并存入到数据库中，以提供给表示层显示。同样，应用服务器可以将表示层存储到数据库中的数据取出并写入HMI中，从而实现控制功能。④表示层的Web服务器负责与Internet用户交互，并将用户的请求存入数据库中，同时，可以将数据库中有关现场执行机构的信息显示给用户。图9.1远程网络控制系统体系结构图现场执行机构如圆网印花机床上的数据一般为脉冲量，反映至计算机上即是0或1这样的值，CANBUS控制网络协议指明了这些数据与实际执行机构各部

4、件的对应关系。应用服务器将HMI的数据按照这种对应关系存入数据库中，同时，Web服务器按照这种对应关系建立用户界面以实现远程控制。为了保证应用服务器和HMI的通讯，还必须遵守HMI的计算机通信协议ComputerProtocol。在该通信协议中，应用服务器是主动方，HMI是从动方，应用服务器以15秒作为一个工作周期，一个周期内它要做如下的工作：①首先，扫描数据库的控制字段以检测Internet用户是否下达了控制指令。②如果用户下达了控制指令，则将该数据库中相应字段的数据打包成通信协议指定的数据格式。然后向HMI发送一个写寄存器消息，通过串口将数据写

5、入到HMI中，写入完毕，HMI会返回一个写成功或写失败的消息。数据发送完毕后还需将数据库的控制字段设为数据已发送完毕状态。③如果用户没有下达控制指令，则向HMI发送一个读寄存器消息，HMI会返回一个数据包，其中包含了所有生产信息的数据，应用服务器首先解包数据，提取生产信息，然后将数据插入至数据库相应的字段中。本人在整个系统中参与了应用层和表示层的设计和开发，因此本章将主要讨论这两个部分的内容。9.2系统集成的关键技术应用服务器通过RS232和HMI相连，它采用.NET的WindowsService技术通过串口与HMI交换数据。Web服务器通过大型数

6、据库系统与应用服务器完成数据交换，远程用户可以通过Internet/Intranet来访问Web服务器，但是工业现场的条件比较差，可能不存在网络，因此本系统采用Windows2000的远程网络访问RAS（RemoteAccessService）技术来完成信息渠道的联通，使得远程用户可以方便快捷地访问本系统，下面对这几个关键技术做介绍。9.2.1WindowsServiceWindows服务应用程序是一种需要长期运行的应用程序，它没有用户界面，并且也不会产生任何可视输出。计算机启动时，不需要用户登录服务就会自动开始运行，而且能在这个系统内的任何用户环

7、境下运行，用户消息会被写进Windows事件日志。通过服务控制管理器，Windows服务是可控的，可以终止、暂停及当需要时启动。在本系统中，驻留在应用服务器上的WindowsService程序需要实时地向串口读写数据，因此应用服务器选用WindowsService与HMI交换数据是一个比较好的解决方案。WindowsService由服务控制管理器SCM（ServiceControlManager）来管理，SCM是Windows操作系统的一部分，它用于把开始服务和停止服务的请求发送给服务程序[25][35]。所有.NET服务都继承于.NET基础类库中

8、的ServiceBase类，在特定的服务类中重载ServiceBase类的一些方法，以便在SCM中更改服务状态时服务程序能