基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业自动化监控领域，尤其涉及一种基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统。
【背景技术】
[0002]目前高级的自动化控制系统，例如混凝土搅拌站控制系统、标砖、加气生产线控制系统以及所有自动化行业控制系统、配料系统，全部是采用C/S架构，即客户端/服务器模式，客户需要在电脑端安装生产厂家提供的客户端软件才能进行生产的监视、控制以及数据的查询工作。C/S架构的控制方式存在两大技术缺陷:1.监控不能随时随地进行，必须在固定的电脑端安装软件才可使用，而电脑不能或是不方便携带导致了监控者所在场合的局限性;2.架构的局限性导致整个系统的安装、调试后维护过程繁琐，在这个过程中，离不开操作室操作人员的操作，增加了安装、维护成本。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明结合B/S(浏览器/服务器)结构的优点，将这种模式应用于自动化配料控制领域，设计了一种基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，克服了 C/S架构的局限性，提高了数据交互的便捷性，可实时有效地进行远程监控。
[0004]本发明采用的技术方案为:
[0005]—种基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，包括现场设备、配料控制器和监控终端，现场设备与数据采集装置、动作执行装置连接，数据采集装置用于采集现场设备的运行数据并传输给配料控制器，动作执行装置用于接收配料控制器的动作指令执行相应动作；监控终端通过有线和/或无线网络与配料控制器连接通信;配料控制器内置嵌入式Web服务器，监控终端上装有浏览器，监控终端通过网页访问Web服务器，从而向配料控制器发送数据查询请求或控制指令。
[0006]本发明所述的配料控制器采用CorteX-M4微处理器，其内嵌有LWIP协议栈，并设有若干通讯接口和开关量输入输出接口。该配料控制器除发挥配料仪表功能外，还兼具Web月艮务器功能，能代替传统的PLC与配料仪表综合控制模式，集成度更高。
[0007]本发明在基于Web浏览器的B/S结构下，客户端的工作界面通过Web浏览器来实现。因此，大部分工作集中在服务器端，只有极少部分算法或程序是靠客户端来完成的，这样就大大减轻了客户端的电脑负荷，降低了系统开发和维护的成本和工作量。所有现场设备的控制及信息采集都有配料控制器来完成，当工业现场的数据被保存到配料控制器的存储器后，远程监控终端可以通过Internet访问配料控制器中的数据，从而可以不分用户、不分地点地实现对现场设备的远程监测。
[0008]进一步，监控终端采用AJAX技术与配料控制器中的Web服务器进行数据交互^JAX即 “Asynchronous Javascript And XML”(异步JavaScript和XML)，在页面内与服务器通信，页面无刷新，给用户良好的体验；同时，使用异步方式与服务器通信，不需要打断用户的操作。针对现场秤体重量以及限位、料位的显示有更快的刷新速度，针对客户端下发的控制指令有更快的响应速度。
[0009]进一步，监控终端采用HTTP协议与配料控制器进行数据交互。系统利用配料控制器内的存储器对各种现场数据进行定时存储，以备对历史数据进行查询、显示、修改和插入新记录操作。
[0010]该系统采用ASP技术，通过动态页面来显示数据和查询历史数据。ASP即活动服务器网页，可以用来创建和运行动态网页或Web应用程序。该系统采用这种技术，可有效提高远程访问数据库的速度。
[0011]优选的，所述的监控终端为台式机、笔记本电脑、手机和/或平板电脑。用户可以通过一切能上网的设备连上网络，通过有线或无线网络与配料控制器进行数据交互。
[0012]进一步，所述的数据采集装置包括称重传感器、限位开关和/或料位计。通过这些装置采集重量、限位和料位信息，反馈给配料控制器，由配料控制器根据这些信号的情况及时给出控制指令，控制现场设备的动作。
[0013]进一步，所述的动作执行装置为电磁阀、汽缸、蝶阀、电机和/或变频器。这些装置接到控制指令进行动作，控制配料过程的进行。
[0014]本发明有以下优点:
[0015]1、用户只需在监控终端安装单一的浏览器软件(如IE)，通过浏览器访问配料控制器查询数据，操作简单方便，可使用便携性监控终端查询控制现场设备，使用场合更灵活，特别是在现场设备调试、检修过程中，可通过手机实时观察调试，大大缩短调试和检修周期。
[0016]2、由于客户端无需安装专用软件，系统升级时只需更新Web服务器端的软件，系统维护更方便。
[0017]3、B/S结构采用标准的TCP/IP协议和HTTP协议，有良好的广域网支持，扩展性好，易于实现多用户监控，信息共享程度高。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的系统结构图；
[0019]图2是配料控制器结构图；
[0020]图中，1、笔记本电脑，2、手机，3、路由器，4、配料控制器，5、现场设备，41、模拟量采集接口，42、开关量输出接口，43、RS232/RS485/CAN通讯接口，44、LAN接口，45、开关量状态指示灯，46、电源接口，47、开关量输入接口。
【具体实施方式】
[0021]下面以混凝土搅拌站控制系统为例说明本发明的实施方式:
[0022]基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，包括配料控制器4及若干现场设备5和若干监控终端，配料控制器4通过网线连接有路由器3。监控终端可以是台式机、笔记本电脑、手机或平板电脑，在此仅选择笔记本电脑I和手机2为例说明。笔记本电脑I通过网线或wifi与路由器3连接，手机2通过wifi连接到路由器3。现场设备5上设有称重传感器、限位开关和料位计，通过这些装置采集现场设备的状态数据并传输给配料控制器。现场设备5上还设有配料、出料汽缸或是电机、皮带输送机、提升机、搅拌机、警示电铃等装置，用于接收配料控制器的指令并控制现场设备动作。
[0023]配料控制器4采用Cortex_M4微处理器，控制器上设有模拟量采集接口41、LAN接口44、RS232/RS485/CAN通讯接口 43、开关量输入接口 47以及开关量输出接口 42，并且嵌入了LWIP协议栈。模拟量采集接口 41用于连接现场设备上的称重传感器，采集称重传感器的信号。LAN接口 44用于接入网络，实现网络Web控制。
[0024]RS232/RS485/CAN通讯接口 43可跟串口监控设备连接。开关量输入接口 47接入现场限位、料位等信号。开关量输出接口 42控制现场动作执行装置。另设有开关量状态指示灯45指示限位等信号是否到位。该控制器实际上等同于嵌入了 Web服务器，各监控终端上装有浏览器，用户在监控终端上通过网页访问Web服务器，查询现场设备的运行数据并向现场设备发送控制指令。
[0025]控制系统生产流程主要是由配料控制器完成，用户通过监控终端设置好要配料的配方、盘数及生产方量等信息后，发送启动生产指令，配料控制器接收到指令后根据采集到的现场设备的重量及限位信息自动完成配料及搅拌工作，并将生产数据存储，操作室用户可以随时进行生产监视、生产过程中进行干预和生产完成后的数据查询，其他用户也可同时进行生产监控及查询等工作。
[0026]为提高系统的响应速度，监控终端采用AJAX技术与配料控制器中的嵌入式Web月艮务器进行数据交互。系统利用配料控制器中的存储器对各种现场数据进行定时存储，以备对历史数据进行查询、显示、修改和插入新记录操作。该系统可以设定多个用户及各自的权限，如生产车间用户只具有数据查询浏览权限以及生产控制权限，管理部门用户还可以有修改、插入新记录等权限。该系统同时采用ASP技术，通过动态页面来显示数据和查询历史数据。以远程查询为例，用户从远程终端登录浏览器，发送远程查询请求到系统的Web服务器，Web服务器运行ASP脚本，查询出符合要求的数据，再以ASP文件的形式发送到远程终端，最终在远程终端浏览器页面上显示，实现远程查询操作。
【主权项】
1.一种基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，包括现场设备(5)、配料控制器(4)和监控终端，其特征在于:现场设备(5)与数据采集装置、动作执行装置连接，数据采集装置用于采集现场设备的运行数据并传输给配料控制器，动作执行装置用于接收配料控制器的动作指令执行相应动作;监控终端通过有线和/或无线网络与配料控制器(4)连接通信;配料控制器(4)内置嵌入式Web服务器，监控终端上装有浏览器，监控终端通过网页访问Web月艮务器，从而向配料控制器(4)发送数据查询请求或控制指令。2.根据权利要求1所述的基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，其特征在于:所述的配料控制器采用Cortex-M4微处理器，其内嵌有LWIP协议栈。3.根据权利要求1所述的基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，其特征在于:监控终端采用AJAX技术与配料控制器中的Web服务器进行数据交互。4.根据权利要求1所述的基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，其特征在于:监控终端采用HTTP协议与配料控制器进行数据交互。5.根据权利要求1至4任一项所述的基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，其特征在于:该系统采用ASP技术，通过动态页面来显示数据和查询历史数据。6.根据权利要求5所述的基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，其特征在于:所述的监控终端为台式机、笔记本电脑、手机和/或平板电脑。7.根据权利要求5所述的基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，其特征在于:所述的数据采集装置包括称重传感器、限位开关和/或料位计。8.根据权利要求5所述的基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统，其特征在于:所述的动作执行装置包括电磁阀、汽缸、蝶阀、电机和/或变频器。
【专利摘要】本发明涉及工业自动化监控领域，尤其涉及一种基于Web浏览器架构的自动化配料控制系统。该系统包括现场设备、配料控制器和监控终端，现场设备与数据采集装置、动作执行装置连接，数据采集装置用于采集现场设备的运行数据并传输给配料控制器，动作执行装置用于接收配料控制器的指令并控制现场设备动作；监控终端通过有线和/或无线网络与配料控制器连接通信；配料控制器内置嵌入式Web服务器，监控终端上装有浏览器，通过网页访问Web服务器，向配料控制器发送数据查询请求或控制指令。本发明通过浏览器访问配料控制器查询数据，操作简单方便，可使用便携性监控终端查询控制现场设备，使用场合更灵活。
【IPC分类】H04L29/08, G05B19/042
【公开号】CN105549465
【申请号】CN201510925230
【发明人】谷安强
【申请人】山东晨歌电子技术有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月10日