HART協議基礎下智能設備管理系統的研究與開發

李文東(新特能源股份有限公司， 新疆 烏魯木齊 830000)

HART協議基礎下智能設備管理系統的研究與開發

李文東(新特能源股份有限公司， 新疆 烏魯木齊 830000)

隨著社會經濟發展水平的提升與科技的進步，工業設備控制系統也相應發生了改變，由傳統簡單的功能管理轉向智能化管理。目前，市場上基于HART協議基礎下的設備管理系統深受各個行業的青睞，在電力、石油化等領域中都占據重要的地位。工業儀表設備的管理系統走向智能化發展道路是未來的必然趨勢，因此針對當前多數還依靠手工、手動進行操作的管理系統要進行科學改進，設計出能夠自動識別命令，囊括設備自主管理、監視與維護等功能的系統。

智能設備；管理系統；研究

基于HART協議研發的總線技術能夠發揮設備管理系統的控制作用，但是這種狀態下的管理控制只能處于人工操作背景下，并不能實現現場各類儀表的智能控制與管理。本文主要進行了智能設備管理系統的研究，針對當前儀表設備管理系統的智能向發展進行分析，并且設計出具備多種功能的系統軟件。

1 HART協議簡介

1983年HART協議面向全社會開放，為儀表控制管理領域提供了大力支持。以往，由于科學技術的限制，基于HART協議基礎的具備通訊能力的現場儀表使用量并不大，而隨著自動化學科的發展，人們研究出更多可與HART協議通訊配套的軟件產品，這樣才促進了儀表設備自動化發展，并為智能設備管理系統的完善提供了支持。如今，HART協議為用戶提供了充足的集成途徑，為智能儀表設備管理系統的研發提供了保障，因此在設計智能設備管理系統時要遵守HART協議[1]。

2 智能設備管理系統總體設計

運用B/S結構軟件系統對所研究的設備管理系統進行系統改進，本設備管理系統主要的運行場所包括主機和現場PC機，于主機上能夠分管其他子系統，并可在現場PC機上實現便捷管理，而二者均通過WEB服務遠程對現場儀表設備進行管理。系統設計的目的是為了擴大系統管理功能，增加除控制功能外的其余功能，因此按照單進程方式對系統內部功能模塊進行設計，開發多項功能模塊，包括系統主框架、調度模塊、標定管理模塊、工作票管理模塊等。

3 針對智能設備管理軟件功能模塊的設計要點

(1)主框架程序功能模塊 主框架程序功能模塊是設備管理系統智能化設計的骨骼，支撐起中央處理功能與各個部分功能。主框架程序中要建立起主窗體，將設備管理系統中涉及的功能列表顯示出來，通過連接不同管理功能模塊，在主窗體上進行操作，實現對系統整體的控制[2]。在窗口中顯示的各項功能列表，可以顯示出設備管理系統的管理對象，操作人員可通過窗口執行不同的命令，如設備在線、設備離線、上載參數等，一旦在窗口進行了操作就會有命令通過主窗體傳達到調度與控制模塊，形成連通作用，進而進行智能交互工作，促進各個功能模塊的工作。

(2)調度與控制功能模塊 本設備管理系統是基于HART協議基礎下生成的，在進行智能化設計過程中，采用界面與邏輯分離的設計形式，在主框架功能中接受用戶的各項操作，一旦操作生成命令就會到達調度與控制功能模塊，因此這部分起到邏輯控制與組織的作用。調度與控制功能模塊接收命令信息后，開始進行工作分配，其在系統儲存內部中篩選組態信息，選定管理對象，實行管控的創建與恢復工作。該模塊負責程序從起始到運行再到結束后的處理工作，當運行程序開始后，調度與控制功能模塊負責保全程序內部信息安全，當程序運行終止后，又要進行數據的銷毀。并且，調度與控制模塊作為接通主框架功能模塊的部分，其是將主窗體命令信息發送到其他功能模塊的載體，為所有功能模塊的交互工作架設了溝通橋梁。

(3)標定管理功能模塊 標定管理功能模塊主要任務是利用系統功能對操作人員的操作資格進行權限判斷。標定管理功能模塊可以直接與設備系統的信息管理模塊、用戶管理模塊進行交互工作，分享這些功能模塊中的數據和信息。為實現智能化系統的設計，可將標定管理功能模塊作為可以接收數據信息的部分，創建用戶數據庫口指針、用戶管理接口指針，實時將接口處獲得的數據與信息反饋到調度與控制功能模塊[3]。在標定管理模塊處建立的接口對象包括：用戶管理模塊、數據與信息管理模塊和報表管理模塊等。按照標定管理模塊要求的軟件功能、界面的需求分類，以及處理邏輯和流程上設計的需要，設計成界面控制與顯示子模塊和數據處理子模塊兩部分。

(4)工作票管理功能模塊 工作票管理功能模塊的作用是獲取工作票信息。在設備管理系統中工作票管理功能模塊屬于不可或缺的部分，其在運行過程中會同時與多個功能模塊進行交互工作，因此在設計中可創建工作票線程、工作票界面、工作票資源釋放等程序，通過設立與其他功能模塊連接的接口，獲取網絡數據信息進行處理工作，同時利用與用戶管理模塊連接的接口進行工作票操作權限的控制。

4 結論

綜上，HART協議基礎下的智能設備管理系統設計應重視各項功能模塊的功能開發，利用正確的創建方法，提升不同功能模塊的工作能力，劃定設備系統各功能模塊的結構和組成，推動智能設備管理系統的研究進展。

[1]王松林.基于EDDL的設備管理系統的研究與開發[D].西安電子科技大學,2010.

[2]黃晗.基于HART協議的智能溫度變送器設計[D].哈爾濱工程大學,2010.

[3]魏巍,劉楓.基于Hart的OPC服務器的開發和應用[J].微計算機信息,2009,(10):27-29.

李文東(1987- )，男，漢，甘肅渭源人，大學本科。