[發明專利]一種可配置變壓器鐵芯疊片機器人工作站人機交互系統

在審

• 申請號: 201910429696.2
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110187949A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 劉敏;胡長明;陳誠;婁華威;瞿亦峰;王旭敏;高嵩;張柏林;王成
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: G06F9/451
• 分類號: G06F9/451;H01F41/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王一源;高嬌陽

本發明公開了一種可配置變壓器鐵芯疊片機器人工作站人機交互系統，系統采用基于XML的模塊化設計方法，可為用戶快速配置定制個性化的人機交互界面。系統實現了用戶權限管理、產品數據導入和管理、參數數據設置和管理、生產狀態監控、工位狀態監控、操作記錄數據管理、報警記錄數據管理、生產歷史數據分析和管理、調試功能管理等功能。系統采用N?tire多層架構設計，將可視化層、業務邏輯層以及通信接口層和數據庫層明確分開，同時采用XML文件對PLC內存模型進行參數化描述，大大降低了系統的耦合度，提高了系統的可擴展性和維護性。

技術領域

本發明涉及中大型變壓器制造技術領域，特別是一種可配置變壓器鐵芯疊片機器人工作 站人機交互系統。

背景技術

隨著國內外對于電力基礎設施的需求不斷加大，變壓器作為電力輸送過程中的重要設備， 其需求量必然會日益增長。變壓器的制造過程中，變壓器鐵芯的制作尤為關鍵，其工藝精度 和性能直接影響到變壓器的整體性能。變壓器鐵芯是由0.3mm左右厚度的硅鋼片疊積而成， 其存在多種結構形式(單相三柱、三相三柱、單相四柱、三相五柱等)，且不同產品規格大小 不一，屬于典型的離散制造過程。

目前，各大變壓器廠商都是采用人工疊片的方式完成硅鋼片的疊積過程，該過程需要6-10 名操作工同時進行作業，要求操作工長時間保持機械性的操作動作且需時刻關注疊片精度， 勞動強度大且疊片一致性難以保證。所以設計一種自動疊片設備替代人工完成機械重復的操 作，實現不同類型不同規格鐵芯的生產過程，保證產品精度，減少人員需求的同時提高生產 效率，成為行業亟需解決的重大裝備需求。中大型變壓器鐵芯自動疊片設備在國內外都處于 研究階段。人機交互系統是用戶操作設備的接口，是設備控制系統的重要組成部分，快速開 發定制化的人機交互系統成為縮短項目開發周期的關鍵因素。

人機交互系統從邏輯上大致可以被分成用戶界面和應用邏輯兩個部分，很多時候，用戶 界面與應用邏輯是難以完全分割開的。而用戶界面和應用邏輯兩者之間的藕合關系是影響軟 件擴展性和維護代價的重要因素。傳統自動化設備的人機交互系統大多是按照用戶的需求， 采用一些特定的集成開發環境和編程語言，將用戶界面和應用邏輯兩部分程序“混合”在一 起編寫。一旦設備系統的功能需變更或升級，上位機人機界面的開發人員和下位機運動控制 程序的開發人員都需進行軟件版本變更，二者之間的耦合度相當之高。因此，設計可配置模 塊化設計的人機交互系統很有必要，特別是變壓器鐵芯疊片機器人工作站這樣尚處于研制階 段的大型自動化設備，可配置易維護耦合度低的人機交互系統更顯重要。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種實現用戶權限管理、產品數據導入和管 理、參數數據設置和管理、生產狀態監控、工位狀態監控、操作記錄數據管理、報警記錄數 據管理、生產歷史數據分析和管理、調試功能管理等人機交互功能的可配置變壓器鐵芯疊片 機器人工作站人機交互系統。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種可配置變壓器鐵芯疊片機器人工作站人機交互系統，采用基于XML的模塊化設計方 法，所述的人機交互系統用于用戶權限管理、產品數據導入和管理、參數數據設置和管理、 生產狀態監控、工位狀態監控、操作記錄數據管理、報警記錄數據管理、生產歷史數據分析 和管理、調試功能管理，所述的人機交互系統包括HMI可視化層、業務邏輯層以及通信管理 層和數據存儲層，所述的人機交互系統采用N-tire多層架構設計，將HMI可視化層、業務邏 輯層以及通信管理層和數據存儲層明確分開，同時采用XML文件對PLC內存模型進行參數化 描述。

所述HMI可視化層實現HMI整體結構，包括頂部，底部和中部容器，所述HMI可視化層 用于實現各種HMI模塊，所述HMI模塊包括參數設置，餅狀圖，走勢圖，日志區域，狀態顯示區，產品選擇，產品導入。

所述業務邏輯層包括主界面管理、功能樹管理、權限控制系統，動態邏輯腳本系統，歷 史信息管理，產品數據管理，參數數據管理，人工調試系統。