工业自动化设备管理系统的研究与设计

陈松青

（深圳市科睿达自动化设备有限公司，广东深圳 518000）

在当前工业自动化设备管理系统建设与运行过程中，往往会遇到各种设备系统结构复杂化、规模化、造价成本升高问题。这些问题所导致的结果就是维护管理方式不全面，在设备与系统不断更新过程中也增大了管理难度，因此针对工业自动化设备管理系统的再设计与深入研究都变得颇为必要。

1 工业自动化设备管理系统的基本内容与结构模型

1.1 工业自动化设备管理系统的基本内容

在工业自动化设备管理系统中所蕴含的技术内容是相当丰富的，主体要结合设备基础信息管理展开，保证在工单管理以及某些预防性维护管理措施方面也能发挥有效作用，精确优化调整相关系统内容。以系统中的工单管理分支系统为例，它主要被应用于工业管理工作技术体系中，在保证建立良好技术体系过程中优化调整相关任务工单内容，报审对故障报告内容进行分析，同时做好报告完整跟踪机制内容，体现技术应用优越性。同时在机制建设方面也是相当到位的，它能过为后续工作与分析机制提供全面历史记录，建立设备维护与检修操作机制，优化调整工作任务书，并为工业自动化设备管理工作提供重要凭证。简言之，就是要以工单作为中心载体，结合不同技术方式展开操作，确保设备维修管理工作能够结合多点信息内容全面展开，并建立互联关系机制，确保实现全过程监督管控。而在工单管理工作具体操作过程中，则希望保证供电管理过程有针对性，结合实际工作要求处理工作问题，做到工作内容有的放矢，其中的主要处理内容包括缺陷报告、工作请求、快速报告修理工单、巡检工单等。在检测工业自动化设备生产过程中生成预防性维护工单，主要用于设备巡检操作流程。

1.2 工业自动化设备管理系统的结构模型

图1为工业自动化设备管理系统结构模型，其在分析相关技术内容过程汇总中，也希望做到对客户端的有效优化调整，确保设备管理服务器能够在以太网正常和运行操作过程中发挥其应有价值作用。在直接定位上下层设备管理系统过程中就能建立一套完整的中继站相互关联机制，有效提取下层设备属性内容，确保系统结构有效构建，体现其一定的技术优势，分析设备运行环境以及周边环境，最终满足信息共享要求。工业自动化设备管理系统结构模型能够为设备设置通信接口，直接连接网络客户端，再设置设备管理系统网络结构模型，通过这一模型建立客户端是非常有必要的，它在确保设备管理系统有效构建基础上也满足了定位技术应用要求，结合上下层管理体系构建中继站关联机制，保证提取下层设备属性内容，提高技术应用优势，建立设备之间的相应关联关系，以此容纳大量现场总线设备内容，确保设备信息网络接口与以太网远程扩展模块相互关联，满足数据共享与信息交互机制，形成工业自动化设备管理系统的管控一体化能力机制。

图1 工业自动化设备管理结构示意图

2 工业自动化设备管理系统的设计方案

工业自动化设备管理系统中的核心功能内容颇多，围绕这些核心内容规划提出系统设计方案，主要从以下几方面进行分析。

2.1 工业自动化设备管理系统中的卡件管理模块设计方案

在工业自动化设备管理系统中，卡件管理模块设计方案主要围绕I/O 模块、通信模块等展开。在设计过程中，需要充分考虑到卡件管理模块的监控系统实时数据传输过程，同时了解网络负载问题，结合硬件组态对外接口HdwAcs.dll 快速获取硬件结构信息，同时设计应用数据通信组件SCnetIIID.dll 直接下发管理型命令，有效提取卡件模块设备管理信息内容。在转发管理型命令过程中，则需要对打包卡件反馈内容进行分析，优化设备管理信息内容，其工作原理，见图2。

图2 工业自动化设备管理系统通信模型

图2中也要分析设备管理系统的自动化技术应用内容，其中卡件管理模块所采用的通信模型为主要管理模型内容。如在采用应答模块进行管理模型管理过程中，需要下达有效命令内容，确保设备管理数据能够客观真实诊断数据内容，可有效降低风险管理。而在客观反映监控数据过程中也要保证过程控制网有效构建。比如，如果上下位机在设备管理过程中存在问题，就要主动联络I/O 模块对管理命令进行分析，主动结合相关管理模块对数据内容进行分析，确保数据单元分析到位，同时提取管理命令码内容，做好工业自动化设备管理系统通信模型，并对数据单元分析管理命令码，分析下发数据内容，优化提升下载数据速度。在上位机中，需要结合I/O模块上传设备制造信息，保证管理命令数据单元下发数据内容，确保I/O 模块命令上位机上传设备制造信息内容，确保上传数据内容正确。

而在I/O 模块设计过程中，需要结合主设备控制器发送管理数据，等待接收方数据响应，重发管理数据，保证通信正常。在I/O 模块中，需要结合上传数据请求主动通信内容，确保控制器能够正常发送任何命令指令，保证在检测信号工作过程中发挥其应有功能作用，满足主动通信请求要求，提高控制器的整体运行管理水平。当然，也要基于相关操作设备展开全盘分析，保证控制器模块管理优化到位，体现主动通信请求技术内容，有效发送查询命令。在这一过程中，必须保证设备主动通信请求接收到位，合理满足控制器的冷启动过程要求，需要保证在5 s 内对I/O 模块广播控制器冷启动消息进行调整，确保消息管理存储有效。在整个控制器的操作过程中，需要保证控制器在I/O管理模块背景下发挥其命令管理技术应用优势，满足远程通信要求，必要时也要创建一套完整的I/O管理模块，分析其中的大量一帧数据内容，保证命令管理控制模块始终控制在0x16范围内。

2.2 工业自动化设备管理系统中的交换机现场环境管理模块设计方案

在工业自动化设备管理系统中，需要分析交换机现场环境管理模块内容，优化相关模块设计方案，保证网络管理交换机有效应用，提高网络数据传输能力。合理实现对交换机管理过程的有效优化过程，满足网络与设备管理服务器信息交换要求。而在设备管理通信服务器过程中，需要确保设备管理轮询机制有效构建，汇总大量附属管理设备信息内容，并在这一过程中深入挖掘发现某些异常故障状况。而在交换机现场环境管理模块中还会设置轮询监控点，通过群发方式实施轮询管理，确保网络环境管理模块对设备发送轮询命令，按照人工设定时限来调整等待回应时间。就服务器数据管理过程中需要第一时间确认某些命令问题，结合设备定点查询工作建立确认故障分析机制，对故障发生情况进行分析。

在设计交换机现场环境管理模块中的SE 软件应用过程中，需要利用到各种信息化数据模块来展开工作，保证电源状态与环境温湿度调整到位，采用设备管理服务器轮询管理设备内容分析相关技术方法应用，保证发送数据内容确认命令，了解设备管理服务器数据联系，确认交换机故障情况。具体来讲，其设计流程应该包含以下4点。

（1）需要分析丢包问题，结合丢包问题对设备服务器相关技术内容进行分析，保证做到最快确认设备故障问题，并对故障问题内容展开分析，了解通信暂时中断问题，了解下一步检测技术内容。

（2）在分析相关服务器故障内容过程中也要建立终端问题机制分析，确保网络管理设备联络分析机制建设到位，优化设备管理过程，同时满足交换机正常操作过程。

（3）必须明确交换机的实际供电电源情况，看起是否正常，如若发现故障必须第一时间上报。

（4）需要检测自身网卡正常情况，结合自发自收操作分析相关交换机故障操作内容，保证建立重启交换机管理机制，对断开可控电源内容进行分析，确保在10 s 内实现对可控电源的有效控制，建立3 min 内管理，同时分析设备交换机管理机制，结合操作重启内容分析相关内容操作，做好技术应用管理进程。在检测交换机工作正常状态过程中，还需要利用到UPS。

在分析相关技术应用机制过程中，也需要保证交互作用管理到位，结合协议栈内容对TCP/IP 协议进行分析，保证协议模块应用过程有效到位。在深入分析协议栈程序设计过程中也要满足协议特征，保证事件驱动管理协议与机制引入到位。在系统高效汇编语言代码效率过程中，需要保证协议栈响应到位，有效提高TCP/IP 协议种类有效优化。

2.3 工业自动化设备管理系统中的CPU网络管理模块设计方案

要保证CPU 网络管理模块设计到位，将CPU 作为DCS 中的控制核心，形成设备管理重心，并有效管理负荷网络资源，提高CPU 网络管理工作有效性。

具体来讲，需要对CPU 网络管理模块进行资源管理与故障诊断分支管理模块设计。针对主控制器设计方面需要结合环境信息、电源状态、软硬件诊断信息等进行分析，保证对设备管理系统重要数据进行分析，保证通过点对点方式设计CPU 网络管理模块交换到位。而与此同时，也要对系统管理内容进行分析，确保结合信息数据内容对控制器基本工作状态进行分析，同时了解备用状态管理内容，对系统程序中的结束运行技术内容进行分析，同时做到控制器时间有效优化。在这一过程中，也要对温度信息指示控制器内容进行分析，建立温度信息分析机制。在控制站时间信息管理分析过程中，还必须对控制器中的硬件错误问题进行分析，建立时钟诊断信息管理机制，同时满足电池电压信息管理优化操作，切实做到对数据线出错标志内容进行分析。必须保证出错静态模块有效调整，结合单周出错内容与系统功能进行全面分析，满足系统CPU 随时处于交互工作状态。当然，也要对相关数据内容进行分析，建立通信故障信息管理机制，保证CPU 与UO 通信机制相互关联，提高控制器启动信息控制复位模式，对相关统计信息统计断电、复位等计数问题进行有序调整。如此就能满足CPU 网络管理模式中的技术管控要求，切实提高CPU 网络管理通信水平，做到技术应用内容有的放矢，真正体现其价值作用。

3 结束语

分析了目前国内工业自动化设备管理系统内容，了解到设备管理的基本架构与重要价值。同时，也总结了工业自动化设备管理现状，结合卡件管理模块、交换机现场环境管理模块以及CPU 网络管理模块来分析工业自动化设备管理系统应用优化，如此就确保了系统总体结构设计、功能设计到位，满足数据模型与信息管理流程，提出具有决策性的关键技术内容，最终设置设备管理方案，形成理想化的工业自动化设备管理系统。同时，在分析工业自动化设备管理系统的软件结构设计过程中，需要结合功能模块层次结构展开分析，了解数据库设计内容，确保网络交换机管理与CPU 网络负荷管理实施到位。再者就是要注重系统融合问题，结合设备管理系统监控功能内容融合关键技术，保证系统监控过程中随时随地获得所需要的设备管理数据信息，不断提高工业自动化设备管理系统技术操作水平，为工业化，自动化、智能化生产创造更多可能性。