一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统及方法

本发明涉及生产过程控制，特别涉及一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统及方法。

背景技术：

1、目前，制造业企业纷纷推进信息化和工业化的融合，搭建企业自身的多级计算机系统，包括：设备控制系统（l1级），数据采集与过程控制系统（l2级），工厂企业级信息系统（l3级），分公司级信息系统（l4级），集团公司级管理系统（l5级）。

2、由于各级系统的承建商和落成时间的不一致，系统之间往往数据接口异构，这种现象在低工艺复杂度生产线中尤为突出，主要原因有以下几点：1.生产线plc与上层的制造执行系统mes或资源管理计划erp分属自动化系统和计算机系统，接口协议异构问题严重，行业内没有较为统一的解决方案。2.工艺复杂度较高的系统值得投入成本购买行业内知名企业的数据采集与过程控制系统，但是工艺复杂度生产线显得性价比不高，如钢卷生产中的清洗线、重卷线等。3.行业外的第三方软件公司难以被企业信任，该类系统涉及工艺、自动化和计算机领域等多领域，技术覆盖面大，难以筛选出性价比适合的工程承包方。4.为了弥补数据采集与过程控制系统功能上缺失，企业部署了ibapda数据采集软件、西门子wincc组态软件等，但是也依然难以搭建与上层系统的通信，导致低工艺复杂度生产线出现数据孤岛问题，无法通过mes和erp直接下发生产计划到plc，迫于无奈只能暂时通过人工流程和纸质文档建立信息传输通道，成了“两化融合”中缺失的角落。

3、尤其在冶金行业，现有的过程控制系统大多使用c、cc#、c++进行开发，研发成本和人力成本都比较高，并不适用于低工艺复杂生产线。可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统及方法，用于解决现有技术中现有过程控制系统研发成本和人力成本过高的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，所述系统基于php语言开发，包括：前端模块、反向代理模块、业务功能模块、通讯模块和plc端，所述前端模块用于发起控制请求，生成请求数据并向所述反向代理模块进行数据传输；所述反向代理模块用于接收所述请求数据并判断所述请求数据的请求权限以及请求参数是否都合法；所述业务功能模块在请求权限和请求参数都合法时，用于接收反向代理模块输出的请求数据，并通过所述通讯模块控制所述plc端。

3、于本发明的一实施例中，所述反向代理模块包括权限判定单元和参数判定单元，所述权限判定单元用于接收所述前端模块生成的请求数据，并且判断所述请求数据的请求权限是否合法；所述参数判定单元用于接收请求权限合法的请求数据，并对该请求数据的请求参数是否合法进行判断。

4、于本发明的一实施例中，所述反向代理模块包括反向代理服务器和外接浏览器，所述前端模块通过所述反向代理服务器与所述外接浏览器进行通讯连接。

5、于本发明的一实施例中，所述反向代理模块基于b/s架构构建。

6、上述实施例的有益效果在于：基于b/s架构构建的反向代理模块能够将核心处理部分集中在服务器上，简化系统开发、维护和使用的难度。

7、于本发明的一实施例中，所述前端模块基于vue-element-admin架构构建，所述业务功能模块基于laravel架构构建，所述通讯模块基于gateway worker架构构建。

8、上述实施例的有益效果在于：采用多进程管理和自定义多信息队列，便于实现系统的模块低耦合。

9、于本发明的一实施例中，还包括数据库，所述业务功能模块与所述通讯模块分别与所述数据库进行通讯连接。

10、于本发明的一实施例中，所述通讯模块与所述数据库之间的数据传输路径为单向传递，所述业务功能模块与所述数据库之间的数据传输路径为双向传递。

11、上述实施例的有益效果在于：通讯模块与数据库之间的单向传递数据传输路径，能够消除数据库从通讯模块输入端对通讯模块造成的干扰，确保通讯模块数据传输的准确性。

12、于本发明的一实施例中，还包括人机交互界面接口和视窗控制中心，所述plc端上分别连接有所述人机交互界面接口和视窗控制中心。

13、于本发明的一实施例中，还包括执行管理系统和资源管理平台，所述执行管理系统和所述资源管理平台分别与所述通讯模块相连接。

14、为了达到上述目的，本发明还采取了以下技术方案：一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制方法，包括如下步骤：发起控制请求并且生成请求数据；接收到控制请求时同时接收请求数据；对控制请求的请求权限是否合法进行判断；若是，通过路由器进行请求数据分发；若否，生成错误提示并携带错误提示进行数据反馈；接收路由器分发的请求数据，对控制请求的请求参数是否合法进行判断；若是，根据请求数据执行控制请求；若否，生成错误提示并携带错误提示进行数据反馈。

15、如上所述，本发明的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统及方法，具有以下有益效果：采用php开发语言的系统应用门槛较低，同时系统具有较低的开发人力成本，能够完全满足低工艺复杂度生产线的使用需求，有利于提高生产制造的效率，低成本地解决了工艺复杂度较低的生产线实现信息化困难的问题。

技术特征：

1.一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，所述系统基于php语言开发，包括：前端模块、反向代理模块、业务功能模块、通讯模块和plc端，

2.根据权利要求1所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，所述反向代理模块包括权限判定单元和参数判定单元，

3.根据权利要求1所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，所述反向代理模块包括反向代理服务器和外接浏览器，所述前端模块通过所述反向代理服务器与所述外接浏览器进行通讯连接。

4.根据权利要求3所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，所述反向代理模块基于b/s架构构建。

5. 根据权利要求1所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，所述前端模块基于vue-element-admin架构构建，所述业务功能模块基于laravel架构构建，所述通讯模块基于gateway worker架构构建。

6.根据权利要求1所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，还包括数据库，所述业务功能模块与所述通讯模块分别与所述数据库进行通讯连接。

7.根据权利要求6所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，所述通讯模块与所述数据库之间的数据传输路径为单向传递，所述业务功能模块与所述数据库之间的数据传输路径为双向传递。

8.根据权利要求1所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，还包括人机交互界面接口和视窗控制中心，所述plc端上分别连接有所述人机交互界面接口和视窗控制中心。

9.根据权利要求1所述的适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，其特征在于，还包括执行管理系统和资源管理平台，所述执行管理系统和所述资源管理平台分别与所述通讯模块相连接。

10.一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种适用于低工艺复杂度生产线的过程控制系统，所述系统基于PHP语言开发，包括前端模块、Mysql数据库模块、业务功能模块、通讯模块和PLC端，所述前端模块用于发起控制请求，生成请求数据并向所述反向代理模块进行数据传输；所述反向代理模块模块用于转发数据，并通过所述业务功能模块控制所述PLC端。采用PHP开发语言的系统应用门槛较低，同时系统具有较低的开发人力成本，能够完全满足低工艺复杂度生产线的使用需求，有利于提高生产制造的效率，低成本地解决了工艺复杂度较低的生产线实现信息化困难的问题。

技术研发人员：汤日升
受保护的技术使用者：佛山科学技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13