裝置點檢學術論文

　　裝置點檢在整個工廠的裝置執行維護過程中佔有重要地位，它對裝置的不正常執行起到預防、預警的作用。下面是小編精心推薦的一些，希望你能有所感觸!

　　篇一

　　基於WCF框架的裝置點檢系統

　　摘要：作為微軟公司.NET平臺下新技術，WCF技術整合了現有的分散式技術，具備了穩定的結構、強大的互操作性、功能性和可擴充套件性。該文設計的裝置點檢系統比較了WCF技術特點，提出了基於WCF框架的裝置點檢系統，並進行開發與實施，極大的提高了裝置點檢的效率和質量。

　　關鍵詞： WCF;.Net;裝置點檢

　　中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044***2013***32-7245-03

　　裝置點檢在整個工廠的裝置執行維護過程中佔有重要地位，它對裝置的不正常執行起到預防、預警的作用。目前裝置點檢技術的發展主要分線上和離線點檢兩種方式，由於現場實際條件的限制，被廣泛採用的是離線點檢技術。對於離線點檢，其主要方法是由工作人員手持行動式資料採集裝置，人工採集裝置執行的狀態資料，然後通過與計算機聯機或者利用無線網路，將採集到的資料上傳至伺服器資料庫[1]。這種方法在初期應用規模和範圍不太大的時候是可以的，但是隨著企業生產規模的不斷擴大，以及生產產品的多樣化，生產現場存在和分佈著大量不同型號、不同種類的生產裝置，讓資料傳輸存在巨大的壓力和極大地不便。因此為了提高點檢的工作效率和資料傳輸的可靠性，該文采用了一種基於WCF框架的裝置點檢系統，作為微軟公司.NET平臺下新技術，WCF技術整合了現有的分散式技術，具備了穩定的結構、強大的互操作性、功能性和可擴充套件性。該文利用WCF技術，設計和開發了裝置點檢系統，並已經投入實際使用，由實際應用情況來看，該系統很好的完成了裝置點檢的管理工作，明顯提高了裝置點檢效率。

　　1 WCF概述

　　WCF是微軟為新一代分散式應用提供的解決方案，是構建安全可靠的事務性服務的統一框架，是一種構建分散式面向服務系統的非常豐富的技術基礎，它統一了訊息風格和RPC風格，並且通過二進位制和基於開放標準的通訊達到了平臺最優化[2]。WCF的核心目的是：允許程式與同一臺計算機或網路上的或跨越網際網路的其他程式通過訊息實現通訊。WCF程式設計模型把web服務、.NET遠端技術、分散式事務和訊息佇列統一到單個面向服務的程式模型中，支援多種傳輸通道如HTTP、TCP、E-mail等，實現了真正意義上的分散式計算.WCF的通訊模型如圖1所示。

　　在WCF框架下進行大流量資料傳輸時，先將相關資料進行加密，再對加密後的資料進行序列化處理，然後對得到的位元組流進行壓縮，分片後再進行資料傳輸。其基本流程圖如圖2所示。

　　2 系統的設計與實現

　　2.1 體系結構

　　裝置點檢系統功能模組主要包括：裝置型別管理，裝置檢查點管理，檢查點週期管理，點檢許可權分配，點檢工單管理，點檢服務管理及移動程式管理。裝置型別管理主要針對現代化工廠中裝置的多樣性和複雜性，對不同型別裝置進行分類別、機型及生產線等的綜合管理;在裝置型別管理的基礎上，管理人員可以根據不同裝置檢查部位及關鍵性，對各裝置的不同部位進行檢查點的設定，同時管理人員針對各檢查點的特殊性進行檢查項的設定，針對每個檢查項，裝置管理人員對裝置點檢人員進行點檢部位可能出現的問題設定或提示;裝置點檢週期的管理是以檢查點為單位，根據各檢查點的具體情況，對檢查點的檢查週期進行設定管理，包括每週一次、每天一次、每班次一次等週期性設定和具體指定某一檢查日;點檢工單管理包括點檢工單的下達、跟蹤及完成情況反饋;點檢許可權分配是管理點檢任務責任人的追蹤與落實;點檢服務管理主要用於工單下達和資料傳輸;手持管理是對現場資料採集器的集中管理與開發。裝置點檢系統結構如圖3所示。

　　2.2 系統方案的實現

　　系統方案主要包括裝置點檢綜合管理平臺、WCF服務子系統和移動程式管理平臺三部分。裝置點檢綜合管理平臺提供裝置和檢查點的新增、刪除、修改，檢查點的週期設定，點檢工單展示，檢查結果的反饋、查詢、分析等;WCF服務子系統負責點檢工單的下達、工單提醒，同時接收客戶端點檢結果並反饋到裝置點檢綜合管理平臺，WCF服務是裝置點檢系統的一個紐帶，其工作效率和業務邏輯直接決定裝置點檢系統的點檢工作效率;移動程式管理平臺是裝置點檢系統的客戶端，也是資料採集端，主要採用WindowsCE.Net平臺應用程式開發進行業務定製。

　　2.2.1 裝置點檢綜合管理平臺

　　點檢綜合管理平臺主要包括點檢系統設定、點檢工單管理、點檢許可權分配和點檢結果查詢分析。

　　1*** 點檢系統設定：包括車間管理、生產線管理、裝置管理、檢查點管理及檢查點設定、檢查週期設定等，是系統執行的資訊基礎和依據，是WCF服務自動生成點檢工單的保障。

　　2*** 點檢工單管理：裝置點檢系統是以工單作為單位進行點檢工作任務的。點檢工單是依據點檢系統的設定，根據點檢週期的設定進行點檢任務生成。

　　3*** 點檢許可權分配：裝置點檢系統是將任務進行責任化分配，將每個檢查點分配到具體檢查人，只有被分配的檢查人才有許可權進行裝置點檢，從而對裝置點檢全過程進行跟蹤。

　　4*** 點檢結果查詢分析：查詢分析系統是基於點檢結果，根據企業實際需求進行分析統計，可以有效的反映出具體裝置的運營和檢修情況，有利於企業掌握各裝置整體執行效果。

　　2.2.2 WCF服務

　　WCF服務的主要功能包括兩部分，一是根據管理員對裝置檢查點的設定和檢查點週期的管理，以檢查點為單位，實時下達點檢檢查工單;二是手持資料採集器與點檢系統之間點檢工單資訊的下載與採集點點檢結果資料的傳輸。

　　1*** WCF表現層的實現

　　WCF服務的表現層是由使用者控制元件層直接支撐，由於所開發為服務程式，服務表現層主要在後臺程序中實現，其控制元件層無法展現。表現層使用Visual Studio .NET作為開發工具。

　　2*** WCF服務層的實現 　　WCF支援多種實現方法，包括了宣告式程式設計和顯示程式設計等。在本文的裝置點檢系統中，我們採取了宣告式程式設計結合配置的方式，從而獲得最大的靈活性服務。在WCF中，客戶端與伺服器的通訊基於SOAP***Simple ObjectAccess Protocol，簡單物件訪問協議***進行，這樣做可以保證跨系統操作時的互操作效率，只要其中的系統支援標準的Web Service，通訊就可以跨程序或者跨機器，甚至還可以跨平臺通訊。通過在SOAP 訊息中進行定義，可以實現客戶端和服務端通訊時的安全要求，保證使用者在認證、資料完整性和機密性確保安全。在SOAP 的包頭中增加訊息，使可以信賴的端對端通訊建立連線，同時，基於SOAP格式交換的資訊，可以支援兩階段形式的事務提交，以上的數種WS-Policy 都被WCF所支援。利用WCF來封裝服務端同步元件，將服務端同步元件獨立並使其作為應用程式服務層，為所有的資料同步客戶端提供服務。在使用時，第一次訪問資料庫伺服器的登入憑據資訊，只需要保留一個副本在服務端同步元件中，而且資料庫伺服器在和服務端同步元件通訊時，可以利用WCF 通訊安全支援，來保證登入憑據和資料的安全。另外，WCF的 服務端和客戶端因為採用SOAP協議交換資訊，所以客戶端的移動裝置不管採用哪類方式登陸網路，只要連線承載WCF服務的IIS Web伺服器，就可以訪問WCF的服務端同步元件，最後實現移動裝置和資料庫伺服器之間的資料同步。如果進行雙向資料同步，移動裝置的客戶端可以將伺服器端資料更新到本地資料庫[4]。

　　3*** WCF業務邏輯層的實現

　　WCF業務邏輯層起到了資料交換中承上啟下的作用，邏輯層主要實現的功能如圖4所示。WCF業務邏輯層主要包括點檢工單生成、工單派發、點檢結果資料接收、工單狀態更新四個功能。點檢工單生成主要是根據檢查點的週期設定自動生成點檢工單，將同一裝置歸屬的檢查點統一至一個工單;工單派發是指人員在手持終端後，工單資訊的提取，同時手持終端顯示本次點檢任務明細;點檢結果接收需要支援多臺手持終端同時傳送資料，利用訊息佇列功能儲存檢查結果;與此同時檢查各裝置檢查點是否全部完成，置位工單狀態。如圖4所示。

　　2.2.3 移動程式管理平臺

　　移動程式的開發主要是基於WindowsCE.Net平臺，其主要特點有：全面使用條碼技術、工業環境持久耐用、完全可程式設計、操作簡便等。本專案中點檢人員主要使用手持型PAD登入檢查點系統，並檢視當天的點檢任務和進行裝置點檢。手持型PAD中安裝了客戶端程式，可以自動的通過訊息佇列服務項伺服器端傳送PAD記錄的檢查結果報告和資訊，同時裝置檢點系統在伺服器端接收資料和報告，並將全部資料寫入資料庫中，完成點檢工作任務。

　　2.2.4 客戶端部署

　　客戶端的部署分兩部分，一是裝置點檢管理系統的部署，二是手持終端PDA程式的部署。裝置點檢管理系統主要部署方式是無接觸部署方式***Click Once***，這一方式允許從Web伺服器中安裝和執行Windows的應用程式，整個過程幾乎沒有與使用者進行互動。採用這種部署方式時，使用者只需要將選擇的檔案複製到Web伺服器，在其他使用者通過URL連結到應用程式位置時，IE瀏覽器會其將下載並執行該應用程式[5]。手持PDA終端裝置採用Windows安裝程式軟體包形式將其安裝到PAD客戶端上，這一方式可以安裝複雜的應用程式，十分靈活而且強大，與Windows外殼程式緊密整合。

　　3 結論與展望

　　本文在分析了WCF技術特點的基礎上，基於WCF的框架，結合PAD嵌入式開發技術和訊息佇列技術，設計並開發了裝置點檢系統。本系統具有良好的互動性、可用性和可擴充套件性，改良了資料傳輸、資料採集的準確性和實時性。同時，充分考慮與現有系統的相容性問題，使本點檢系統可以與原系統進行無縫整合和通訊，有利於系統的維護和升級。目前基於WCF框架的裝置點檢系統已經實際應用在生產過程中，很好地改良了菸草裝置點檢工作，極大地提高了菸草裝置點檢的效率和質量，保障了裝置生產的穩定執行，提高了企業的生產效率，明顯降低了企業生產運營的成本。

　　參考文獻：

　　[1] 鮑考命，程耕國，史潔.基於J2EE的裝置點檢管理系統設計[J].計算機工程與設計，2006***10***：3745-3751.

　　[2] 李文濤.基於WCF架構的應用開發研究[J].計算機時代，2011***2***：19.

　　[3] 李琳.基於.Net平臺的WCF技術探究[J].高新技術產業發展，2011：29.

　　[4] 劉黎志，吳雲韜.應用WCF分散式框架實現移動資料同步[J].計算機應用，2011***12***：3282.

　　[5] 徐燕，王曉玲..Net下客戶端應用程式的部署方式[J].應用技術，2006***7***：82-83.

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