设备点检学术论文
设备点检在整个工厂的设备运行维护过程中占有重要地位，它对设备的不正常运行起到预防、预警的作用。下面是小编精心推荐的一些设备点检学术论文，希望你能有所感触!
设备点检学术论文篇一
基于WCF框架的设备点检系统
摘要：作为微软公司.NET平台下新技术，WCF技术整合了现有的分布式技术，具备了稳定的结构、强大的互操作性、功能性和可扩展性。该文设计的设备点检系统比较了WCF技术特点，提出了基于WCF框架的设备点检系统，并进行开发与实施，极大的提高了设备点检的效率和质量。
关键词： WCF;.Net;设备点检
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2013)32-7245-03
设备点检在整个工厂的设备运行维护过程中占有重要地位，它对设备的不正常运行起到预防、预警的作用。目前设备点检技术的发展主要分在线和离线点检两种方式，由于现场实际条件的限制，被广泛采用的是离线点检技术。对于离线点检，其主要方法是由工作人员手持便携式数据采集设备，人工采集设备运行的状态数据，然后通过与计算机联机或者利用无线网络，将采集到的数据上传至服务器数据库[1]。这种方法在初期应用规模和范围不太大的时候是可以的，但是随着企业生产规模的不断扩大，以及生产产品的多样化，生产现场存在和分布着大量不同型号、不同种类的生产设备，让数据传输存在巨大的压力和极大地不便。因此为了提高点检的工作效率和数据传输的可靠性，该文采用了一种基于WCF框架的设备点检系统，作为微软公司.NET平台下新技术，WCF技术整合了现有的分布式技术，具备了稳定的结构、强大的互操作性、功能性和可扩展性。该文利用WCF技术，设计和开发了设备点检系统，并已经投入实际使用，由实际应用情况来看，该系统很好的完成了设备点检的管理工作，明显提高了设备点检效率。
1 WCF概述
WCF是微软为新一代分布式应用提供的解决方案，是构建安全可靠的事务性服务的统一框架，是一种构建分布式面向服务系统的非常丰富的技术基础，它统一了消息风格和RPC风格，并且通过二进制和基于开放标准的通信达到了平台最优化[2]。WCF的核心目的是：允许程序与同一台计算机或网络上的或跨越互联网的其他程序通过消息实现通讯。WCF编程模型把web服务、.NET远程技术、分布式事务和消息队列统一到单个面向服务的程序模型中，支持多种传输信道如HTTP、TCP、E-mail等，实现了真正意义上的分布式计算.WCF的通信模型如图1所示。
在WCF框架下进行大流量数据传输时，先将相关数据进行加密，再对加密后的数据进行序列化处理，然后对得到的字节流进行压缩，分片后再进行数据传输。其基本流程图如图2所示。
2 系统的设计与实现
2.1 体系结构
设备点检系统功能模块主要包括：设备类型管理，设备检查点管理，检查点周期管理，点检权限分配，点检工单管理，点检服务管理及移动程序管理。设备类型管理主要针对现代化工厂中设备的多样性和复杂性，对不同类型设备进行分类别、机型及生产线等的综合管理;在设备类型管理的基础上，管理人员可以根据不同设备检查部位及关键性，对各设备的不同部位进行检查点的设定，同时管理人员针对各检查点的特殊性进行检查项的设定，针对每个检查项，设备管理人员对设备点检人员进行点检部位可能出现的问题设定或提示;设备点检周期的管理是以检查点为单位，根据各检查点的具体情况，对检查点的检查周期进行设定管理，包括每周一次、每天一次、每班次一次等周期性设定和具体指定某一检查日;点检工单管理包括点检工单的下达、跟踪及完成情况反馈;点检权限分配是管理点检任务责任人的追踪与落实;点检服务管理主要用于工单下达和数据传输;手持管理是对现场数据采集器的集中管理与开发。设备点检系统结构如图3所示。
2.2 系统方案的实现
系统方案主要包括设备点检综合管理平台、WCF服务子系统和移动程序管理平台三部分。设备点检综合管理平台提供设备和检查点的添加、删除、修改，检查点的周期设定，点检工单展示，检查结果的反馈、查询、分析等;WCF服务子系统负责点检工单的下达、工单提醒，同时接收客户端点检结果并反馈到设备点检综合管理平台，WCF服务是设备点检系统的一个纽带，其工作效率和业务逻辑直接决定设备点检系统的点检工作效率;移动程序管理平台是设备点检系统的客户端，也是数据采集端，主要采用WindowsCE.Net平台应用程序开发进行业务定制。
2.2.1 设备点检综合管理平台
点检综合管理平台主要包括点检系统设定、点检工单管理、点检权限分配和点检结果查询分析。
1) 点检系统设定：包括车间管理、生产线管理、设备管理、检查点管理及检查点设定、检查周期设定等，是系统运行的信息基础和依据，是WCF服务自动生成点检工单的保障。
2) 点检工单管理：设备点检系统是以工单作为单位进行点检工作任务的。点检工单是依据点检系统的设定，根据点检周期的设定进行点检任务生成。
3) 点检权限分配：设备点检系统是将任务进行责任化分配，将每个检查点分配到具体检查人，只有被分配的检查人才有权限进行设备点检，从而对设备点检全过程进行跟踪。
4) 点检结果查询分析：查询分析系统是基于点检结果，根据企业实际需求进行分析统计，可以有效的反映出具体设备的运营和检修情况，有利于企业掌握各设备整体运行效果。
2.2.2 WCF服务
WCF服务的主要功能包括两部分，一是根据管理员对设备检查点的设定和检查点周期的管理，以检查点为单位，实时下达点检检查工单;二是手持数据采集器与点检系统之间点检工单信息的下载与采集点点检结果数据的传输。
1) WCF表现层的实现
WCF服务的表现层是由用户控件层直接支撑，由于所开发为服务程序，服务表现层主要在后台进程中实现，其控件层无法展现。表现层使用Visual Studio .NET作为开发工具。
2) WCF服务层的实现 WCF支持多种实现方法，包括了声明式编程和显示编程等。在本文的设备点检系统中，我们采取了声明式编程结合配置的方式，从而获得最大的灵活性服务。在WCF中，客户端与服务器的通信基于SOAP(Simple ObjectAccess Protocol，简单对象访问协议)进行，这样做可以保证跨系统操作时的互操作效率，只要其中的系统支持标准的Web Service，通信就可以跨进程或者跨机器，甚至还可以跨平台通信。通过在SOAP 消息中进行定义，可以实现客户端和服务端通信时的安全要求，保证用户在认证、数据完整性和机密性确保安全。在SOAP 的包头中增加消息，使可以信赖的端对端通信建立连接，同时，基于SOAP格式交换的信息，可以支持两阶段形式的事务提交，以上的数种WS-Policy 都被WCF所支持。利用WCF来封装服务端同步组件，将服务端同步组件独立并使其作为应用程序服务层，为所有的数据同步客户端提供服务。在使用时，第一次访问数据库服务器的登录凭据信息，只需要保留一个副本在服务端同步组件中，而且数据库服务器在和服务端同步组件通信时，可以利用WCF 通信安全支持，来保证登录凭据和数据的安全。另外，WCF的 服务端和客户端因为采用SOAP协议交换信息，所以客户端的移动设备不管采用哪类方式登陆网络，只要连接承载WCF服务的IIS Web服务器，就可以访问WCF的服务端同步组件，最后实现移动设备和数据库服务器之间的数据同步。如果进行双向数据同步，移动设备的客户端可以将服务器端数据更新到本地数据库[4]。
3) WCF业务逻辑层的实现
WCF业务逻辑层起到了数据交换中承上启下的作用，逻辑层主要实现的功能如图4所示。WCF业务逻辑层主要包括点检工单生成、工单派发、点检结果数据接收、工单状态更新四个功能。点检工单生成主要是根据检查点的周期设定自动生成点检工单，将同一设备归属的检查点统一至一个工单;工单派发是指人员在手持终端后，工单信息的提取，同时手持终端显示本次点检任务明细;点检结果接收需要支持多台手持终端同时发送数据，利用消息队列功能保存检查结果;与此同时检查各设备检查点是否全部完成，置位工单状态。如图4所示。
2.2.3 移动程序管理平台
移动程序的开发主要是基于WindowsCE.Net平台，其主要特点有：全面使用条码技术、工业环境持久耐用、完全可编程、操作简便等。本项目中点检人员主要使用手持型PAD登录检查点系统，并查看当天的点检任务和进行设备点检。手持型PAD中安装了客户端程序，可以自动的通过消息队列服务项服务器端传送PAD记录的检查结果报告和信息，同时设备检点系统在服务器端接收数据和报告，并将全部数据写入数据库中，完成点检工作任务。
2.2.4 客户端部署
客户端的部署分两部分，一是设备点检管理系统的部署，二是手持终端PDA程序的部署。设备点检管理系统主要部署方式是无接触部署方式(Click Once)，这一方式允许从Web服务器中安装和运行Windows的应用程序，整个过程几乎没有与用户进行交互。采用这种部署方式时，用户只需要将选择的文件复制到Web服务器，在其他用户通过URL链接到应用程序位置时，IE浏览器会其将下载并运行该应用程序[5]。手持PDA终端设备采用Windows安装程序软件包形式将其安装到PAD客户端上，这一方式可以安装复杂的应用程序，十分灵活而且强大，与Windows外壳程序紧密集成。
3 结论与展望
本文在分析了WCF技术特点的基础上，基于WCF的框架，结合PAD嵌入式开发技术和消息队列技术，设计并开发了设备点检系统。本系统具有良好的交互性、可用性和可扩展性，改良了数据传输、数据采集的准确性和实时性。同时，充分考虑与现有系统的兼容性问题，使本点检系统可以与原系统进行无缝集成和通信，有利于系统的维护和升级。目前基于WCF框架的设备点检系统已经实际应用在生产过程中，很好地改良了烟草设备点检工作，极大地提高了烟草设备点检的效率和质量，保障了设备生产的稳定运行，提高了企业的生产效率，明显降低了企业生产运营的成本。
参考文献：
[1] 鲍考命，程耕国，史洁.基于J2EE的设备点检管理系统设计[J].计算机工程与设计，2006(10)：3745-3751.
[2] 李文涛.基于WCF架构的应用开发研究[J].计算机时代，2011(2)：19.
[3] 李琳.基于.Net平台的WCF技术探究[J].高新技术产业发展，2011：29.
[4] 刘黎志，吴云韬.应用WCF分布式框架实现移动数据同步[J].计算机应用，2011(12)：3282.
[5] 徐燕，王晓玲..Net下客户端应用程序的部署方式[J].应用技术，2006(7)：82-83.
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