HART协议基础下智能设备管理系统的研究与开发

2017-03-05李文东新特能源股份有限公司新疆乌鲁木齐830000

化工管理 2017年16期

李文东(新特能源股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830000)

李文东(新特能源股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830000)

随着社会经济发展水平的提升与科技的进步，工业设备控制系统也相应发生了改变，由传统简单的功能管理转向智能化管理。目前，市场上基于HART协议基础下的设备管理系统深受各个行业的青睐，在电力、石油化等领域中都占据重要的地位。工业仪表设备的管理系统走向智能化发展道路是未来的必然趋势，因此针对当前多数还依靠手工、手动进行操作的管理系统要进行科学改进，设计出能够自动识别命令，囊括设备自主管理、监视与维护等功能的系统。

智能设备；管理系统；研究

基于HART协议研发的总线技术能够发挥设备管理系统的控制作用，但是这种状态下的管理控制只能处于人工操作背景下，并不能实现现场各类仪表的智能控制与管理。本文主要进行了智能设备管理系统的研究，针对当前仪表设备管理系统的智能向发展进行分析，并且设计出具备多种功能的系统软件。

1 HART协议简介

1983年HART协议面向全社会开放，为仪表控制管理领域提供了大力支持。以往，由于科学技术的限制，基于HART协议基础的具备通讯能力的现场仪表使用量并不大，而随着自动化学科的发展，人们研究出更多可与HART协议通讯配套的软件产品，这样才促进了仪表设备自动化发展，并为智能设备管理系统的完善提供了支持。如今，HART协议为用户提供了充足的集成途径，为智能仪表设备管理系统的研发提供了保障，因此在设计智能设备管理系统时要遵守HART协议[1]。

2 智能设备管理系统总体设计

运用B/S结构软件系统对所研究的设备管理系统进行系统改进，本设备管理系统主要的运行场所包括主机和现场PC机，于主机上能够分管其他子系统，并可在现场PC机上实现便捷管理，而二者均通过WEB服务远程对现场仪表设备进行管理。系统设计的目的是为了扩大系统管理功能，增加除控制功能外的其余功能，因此按照单进程方式对系统内部功能模块进行设计，开发多项功能模块，包括系统主框架、调度模块、标定管理模块、工作票管理模块等。

3 针对智能设备管理软件功能模块的设计要点

(1)主框架程序功能模块主框架程序功能模块是设备管理系统智能化设计的骨骼，支撑起中央处理功能与各个部分功能。主框架程序中要建立起主窗体，将设备管理系统中涉及的功能列表显示出来，通过连接不同管理功能模块，在主窗体上进行操作，实现对系统整体的控制[2]。在窗口中显示的各项功能列表，可以显示出设备管理系统的管理对象，操作人员可通过窗口执行不同的命令，如设备在线、设备离线、上载参数等，一旦在窗口进行了操作就会有命令通过主窗体传达到调度与控制模块，形成连通作用，进而进行智能交互工作，促进各个功能模块的工作。

(2)调度与控制功能模块本设备管理系统是基于HART协议基础下生成的，在进行智能化设计过程中，采用界面与逻辑分离的设计形式，在主框架功能中接受用户的各项操作，一旦操作生成命令就会到达调度与控制功能模块，因此这部分起到逻辑控制与组织的作用。调度与控制功能模块接收命令信息后，开始进行工作分配，其在系统储存内部中筛选组态信息，选定管理对象，实行管控的创建与恢复工作。该模块负责程序从起始到运行再到结束后的处理工作，当运行程序开始后，调度与控制功能模块负责保全程序内部信息安全，当程序运行终止后，又要进行数据的销毁。并且，调度与控制模块作为接通主框架功能模块的部分，其是将主窗体命令信息发送到其他功能模块的载体，为所有功能模块的交互工作架设了沟通桥梁。

(3)标定管理功能模块标定管理功能模块主要任务是利用系统功能对操作人员的操作资格进行权限判断。标定管理功能模块可以直接与设备系统的信息管理模块、用户管理模块进行交互工作，分享这些功能模块中的数据和信息。为实现智能化系统的设计，可将标定管理功能模块作为可以接收数据信息的部分，创建用户数据库口指针、用户管理接口指针，实时将接口处获得的数据与信息反馈到调度与控制功能模块[3]。在标定管理模块处建立的接口对象包括：用户管理模块、数据与信息管理模块和报表管理模块等。按照标定管理模块要求的软件功能、界面的需求分类，以及处理逻辑和流程上设计的需要，设计成界面控制与显示子模块和数据处理子模块两部分。

(4)工作票管理功能模块工作票管理功能模块的作用是获取工作票信息。在设备管理系统中工作票管理功能模块属于不可或缺的部分，其在运行过程中会同时与多个功能模块进行交互工作，因此在设计中可创建工作票线程、工作票界面、工作票资源释放等程序，通过设立与其他功能模块连接的接口，获取网络数据信息进行处理工作，同时利用与用户管理模块连接的接口进行工作票操作权限的控制。