CN117061576A - 具有切换功能的过程自动化网络系统及通讯方法 - Google Patents

具有切换功能的过程自动化网络系统及通讯方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有切换功能的过程自动化网络系统及通讯方法，所述网络系统包括：第一网络系统、第一控制模块、第二网络系统、第二控制模块、网络切换模组；通过第一网络系统跟踪钢坯的轧制过程，并将钢坯的相关标签数据发往第二网络系统，第二网络系统根据标签数据，自动完成刻印及标牌焊接，根据是否需要进行现场操作，通过第一网络切换模块切换第一控制模块或第二控制模块与第一网络系统的通讯。通过本申请提出的技术方案，能够有效解决第一网络系统与其余系统需要在指定IP地址下通讯时出现冲突问题，实现第一网络系统与不同控制模块之间的操作和通讯功能，从而具有实现第一网络系统与多点控制模块之间的通讯和操作唯一性的有益效果。

Description

具有切换功能的过程自动化网络系统及通讯方法
技术领域
本发明涉及过程自动化系统技术领域，特别是涉及一种具有切换功能的过程自动化网络系统及通讯方法。
背景技术
随着信息技术及智能制造的推广，各种计算机系统已在钢铁行业得到了广泛应用。
目前，轧钢厂双高棒产线L2系统跟踪轧制过程，将成品生产日期、规格、重量的标签数据发往机器人焊接标牌系统，实现产品标签的自动刻印和标牌焊接。在保留原现场操作室焊牌系统电脑，确保需要时能够在现场操作室进行操作的同时，由于需要对焊牌系统实现操作和监控，需要在集控室新增加一台电脑，用于接收L2系统发出的数据，但是由于L2系统程序设计中与其它系统通讯时，采用指定的IP地址进行通讯，当集控室新增一台电脑接入网络后，需要将新增的电脑IP地址也设置为指定IP地址，因此，会导致在同一网段中存在相同的IP地址，造成冲突，进而造成无法进行正常通讯而影响产品标签的焊接。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种具有切换功能的过程自动化网络系统及通讯方法，用于解决L2系统采用指定的IP地址进行通讯，当需要在集控室新增一台电脑接入网络时，会导致在同一网段中存在相同的IP地址，造成冲突，进而造成无法进行正常通讯而影响产品标签的焊接。目的之二在于提供一种具有切换功能的过程自动化网络通讯方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有切换功能的过程自动化网络系统，包括：
第一网络系统，用于监控和控制钢坯的轧制过程的相关数据；
第一控制模块，用于接收所述第一网络系统发出的所述相关数据；
第二网络系统，用于根据所述相关数据，确定相应的执行指令；
第二控制模块，用于监控和控制所述第二网络系统的运行状态；
网络切换模组，包括第一网络切换模块，所述第一网络切换模块用于切换所述第一控制模块或所述第二控制模块与所述第一网络系统的通讯。
可选地，所述网络切换模组还包括第二网络切换模块，所述第二网络切换模块用于切换所述第一控制模块或所述第二控制模块与所述第二网络系统的通讯，且所述第二网络切换模块与所述第一网络切换模块同步切换。
可选地，所述第一网络切换模块分别与所述第一网络系统、所述第一控制模块和所述第二控制模块连接，所述第二网络切换模块分别与所述第二网络系统、所述第一控制模块和所述第二控制模块连接。
可选地，所述第一控制模块与所述第一网络切换模块、所述第二网络切换模块之间通过光纤连接。
可选地，所述第二控制模块与所述第一网络切换模块、所述第二网络切换模块之间通过双绞线连接。
可选地，所述第一网络切换模块与所述第一网络系统之间通过双绞线连接，所述第二网络切换模块与所述第二网络系统之间通过双绞线连接。
可选地，所述第一网络切换模块与所述第二网络切换模块均为一进两出网络切换器。
一种具有切换功能的过程自动化网络通讯方法，应用于具有切换功能的过程自动化网络系统，所述方法包括：
通过所述第一网络系统获取钢坯轧制过程中的相关数据，所述相关数据包括钢坯成品的生产日期、规格、重量等数据；
所述第二网络系统基于所述相关数据，确定相应的执行指令；
根据是否需要进行现场作业判断网络切换模组与所述第一网络系统、所述第二网络系统之间的通讯；
若需要进行现场作业时，所述第一网络切换模块切换至所述第一网络系统与所述第二控制模块网络连通，所述第二网络切换模块切换至所述第二网络系统与所述第二控制模块网络连通；
若无需进行现场作业时，所述第一网络切换模块切换至所述第一网络系统与所述第一控制模块网络连通，所述第二网络切换模块切换至所述第二网络系统与所述第一控制模块网络连通。
如上所述，本发明具有以下有益效果：通过第一网络系统跟踪钢坯的轧制过程，并将钢坯的成品生产日期、规格、重量等标签数据发往第二网络系统，第二网络系统根据标签数据，自动完成刻印及标牌焊接，通过第一网络切换模块切换第一控制模块或第二控制模块与第一网络系统的通讯，当需要进行现场操作时，第一网络切换模块切换至第一网络系统与第二控制模块网络接通，第一网络系统与第一控制模块之间的网络断开，当不需要进行现场操作时，第一网络切换模块切换至第一网络系统与第一控制模块网络接通，第一网络系统与第二控制模块网络断开。通过本申请提出的技术方案，能够有效解决第一网络系统与其余系统需要在指定IP地址下通讯时出现冲突问题，实现第一网络系统与不同控制模块之间的操作和通讯功能，从而具有实现第一网络系统与多点控制模块之间的通讯和操作唯一性的有益效果。
附图说明
图1显示为本申请实施例示出的具有切换功能的过程自动化网络系统示意图；
图2显示为本申请实施例示出的具有切换功能的过程自动化网络通讯方法的流程图。
零件标号说明
第一网络系统1、第二网络系统2、网络切换模组3、第一网络切换模块301、第二网络切换模块302、第一控制模块4、第二控制模块5。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于过程自动化系统技术领域。本发明是用于解决L2系统采用指定的IP地址进行通讯，当需要在集控室新增一台电脑接入网络时，会导致在同一网段中存在相同的IP地址，造成冲突，进而造成无法进行正常通讯而影响产品标签的焊接。
请结合图1所示，本发明提供一种具有切换功能的过程自动化网络系统，包括：
在本申请的一示例性实施例中，第一网络系统1，用于监控和控制钢坯的轧制过程的相关数据；第一控制模块4，用于接收第一网络系统1发出的相关数据；第二网络系统2，用于根据相关数据，确定相应的执行指令；第二控制模块5，用于监控和控制第二网络系统2的运行状态；网络切换模组3，包括第一网络切换模块301，第一网络切换模块301用于切换第一控制模块4或第二控制模块5与第一网络系统1的通讯。
在本实施例中，第一网络系统1为轧钢厂双高棒产线L2系统(工业自动化系统)，通过L2系统监控和控制钢坯的轧制过程，并同时采集钢坯轧制过程中的相关数据(包括钢板成品的生产日期、钢板的规格、钢板的重量等标签数据)，发送至第二网络系统2，第二网络系统2为焊接标牌系统，通过第二网络系统2对产品进行标签的自动刻印和标牌焊接，现根据要求，需要在集控室增加一台电脑，即第一控制模块4，第一控制模块4接收第一网络系统1发来的数据，通过第一控制模块4实现对焊牌系统的操作和监控，原有的第二控制模块5为现场操作室焊牌系统的电脑，通过第二控制模块5在需要时实现现场操作，但由于L2系统程序设计中与其它系统通讯时，采用指定的IP地址(如：192.168.1.100)进行通讯，现集控室新增一台电脑(第一控制模块4)接入网络后，也需要将该电脑的IP地址设置为192.168.1.100，此时，在同一网段中就会存在两个冲突的IP地址，导致无法进行正常通讯而影响产品标签的焊接，因此通过本实施例提出的网络切换模组3，当需要进行现场操作时，第一网络切换模块301将第一控制模块4与第一网络系统1的通讯切断，将第二控制模块5与第一网络系统1的通讯连通，以实现现场操作，避免第一控制模块4、第二控制模块5由于IP地址冲突，造成数据不同源，影响通讯和设备运行的有益效果。
在本申请的一示例性实施例中，网络切换模组3还包括第二网络切换模块302，第二网络切换模块302用于切换第一控制模块4或第二控制模块5与第二网络系统2的通讯，且第二网络切换模块302与第一网络切换模块301同步切换。
在本实施例中，在第一控制模块4、第二控制模块5与第二网络系统2之间接入一台第二网络切换模块302，第二网络切换模块302与第一网络切换模块301同步切换，从而防止第二网络系统2接收到两台电脑(即第一控制模块4和第二控制模块5)发出的不同操作数据和指令，从而具有避免造成数据错误和误动作的有益效果。
在本申请的一示例性实施例中，第一网络切换模块301分别与第一网络系统1、第一控制模块4和第二控制模块5连接，第二网络切换模块302分别与第二网络系统2、第一控制模块4和第二控制模块5连接。
在本实施例中，第一网络切换模块301与第二网络切换模块302均具有一个网络接入口和两个网络输出口，第一网络切换模块301的接入口与第一网络系统1连接，第一网络切换模块301的两个输出口分别与第一控制模块4和第二控制模块5连接，第二网络切换模块302的接入口与第二网络系统2连接，第二网络切换模块302的两个输出口分别与第一控制模块4和第二控制模块5连接，采用本申请实施例示出的网络切换模组3可以同时连接多个网络节点，使它们之间能够进行数据传输和通信，网络切换模组3通过提供多个LAN(局域网)端口，可以将多个计算机、服务器等设备连接到同一个网络，使得操作人员可根据需要自由选择集控操作室或现场操作室的机器人电脑进行数据接收和操作，从而解决了通讯和操作上存在的问题，并且具有操作方便快捷、安全可靠，且无需维护人员干预，从而有效提升了作业效率。
在本申请的一示例性实施例中，第一控制模块4与第一网络切换模块301、第二网络切换模块302之间通过光纤连接。
在本实施例中，由于现场布局，网络切换模组3位于现场操作室，与集控室之间距离较远，光纤连接可以实现远距离传输，且具有高速、高带宽和更安全的数据传输，能够有效满足第二控制模块5与网络切换模组3之间的距离要求。
在本申请的一示例性实施例中，第二控制模块5与第一网络切换模块301、第二网络切换模块302之间通过双绞线连接。
在本实施例中，第二控制模块5与网络切换模组3均位于现场操作室，之间距离较短，因此通过第二控制模块5与第一网络切换模块301、第二网络切换模块302之间通过双绞线连接，即可满足第二控制模块5与网络切换模组3之间的通讯，从而具有降低成本的有益效果。
在本申请的一示例性实施例中，第一网络切换模块301与第一网络系统1之间通过双绞线连接，第二网络切换模块302与第二网络系统2之间通过双绞线连接。
在本申请的一示例性实施例中，第一网络切换模块301与第二网络切换模块302均为一进两出网络切换器。
在本实施例中，通过采用一进两出网络切换器，能够有效扩展局域网规模、提高网络性能、实现分组交换和网络隔离。通过使用一进两出网络切换器，可以优化集控操作室和现场操作室的网络管理和使用，从而使得作业人员可根据需求自由切换，既解决了通讯上的问题，又能够保证操作上的唯一性和安全性。
请参阅图2所示，图2是本申请实施例示出的一种具有切换功能的过程自动化网络通讯方法的流程图。
如图2所示，在本申请的一示例性实施例中，具有切换功能的过程自动化网络通讯方法至少包括步骤S110至步骤S150。
步骤S110，通过第一网络系统1获取钢坯轧制过程中的相关数据，相关数据包括钢坯成品的生产日期、规格、重量等数据。
步骤S120，第二网络系统2基于相关数据，确定相应的执行指令。
示例性的，第二网络系统2根据第一网络系统1获取的相关数据，确定第二网络系统2的执行指令，第二网络系统2根据确定的执行指令实现产品标签的自动刻印和标牌焊接。
步骤S130，根据是否需要进行现场作业判断网络切换模组3与第一网络系统1、第二网络系统2之间的通讯。
示例性的，根据作业人员的判断，是否需要进行现场操作，通过网络切换模块自由切换第一网络系统1、第二网络系统2与第一控制模块4或第二控制模块5进行数据接收和操作，从而解决了通讯和操作上存在的问题，使得操作方便快捷、安全可靠，无需维护人员干预，从而具有提升工作效率的有益效果。
步骤S140，若需要进行现场作业时，第一网络切换模块301切换至第一网络系统1与第二控制模块5网络连通，第二网络切换模块302切换至第二网络系统2与第二控制模块5网络连通。
步骤S150，若无需进行现场作业时，第一网络切换模块301切换至第一网络系统1与第一控制模块4网络连通，第二网络切换模块302切换至第二网络系统2与所述第一控制模块4网络连通。
工作原理，通过第一网络系统1跟踪钢坯的轧制过程，并将钢坯的成品生产日期、规格、重量等标签数据发往第二网络系统2，第二网络系统2根据标签数据，自动完成刻印及标牌焊接，通过第一网络切换模块301切换第一控制模块4或第二控制模块5与第一网络系统1的通讯，当需要进行现场操作时，第一网络切换模块301切换至第一网络系统1与第二控制模块5网络接通，第一网络系统1与第一控制模块4之间的网络断开，当不需要进行现场操作时，第一网络切换模块301切换至第一网络系统1与第一控制模块4网络接通，第一网络系统1与第二控制模块5网络断开，第二网络切换模块302与第一网络切换模块301同步进行切换，防止焊牌机器人系统接收到两台电脑不同的操作数据和指令，造成数据错误和误动作。通过本申请提出的技术方案，能够有效解决第一网络系统1与其余系统需要在指定IP地址下通讯时出现冲突问题，实现第一网络系统1与不同控制模块之间的操作和通讯功能，从而具有实现第一网络系统1与多点控制模块之间的通讯和操作唯一性的有益效果。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于，包括：
第一网络系统，用于监控和控制钢坯的轧制过程的相关数据；
第一控制模块，用于接收所述第一网络系统发出的所述相关数据；
第二网络系统，用于根据所述相关数据，确定相应的执行指令；
第二控制模块，用于监控和控制所述第二网络系统的运行状态；
网络切换模组，包括第一网络切换模块，所述第一网络切换模块用于切换所述第一控制模块或所述第二控制模块与所述第一网络系统的通讯。
2.根据权利要求1所述的具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于：所述网络切换模组还包括第二网络切换模块，所述第二网络切换模块用于切换所述第一控制模块或所述第二控制模块与所述第二网络系统的通讯，且所述第二网络切换模块与所述第一网络切换模块同步切换。
3.根据权利要求2所述的具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于：所述第一网络切换模块分别与所述第一网络系统、所述第一控制模块和所述第二控制模块连接，所述第二网络切换模块分别与所述第二网络系统、所述第一控制模块和所述第二控制模块连接。
4.根据权利要求3所述的具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于：所述第一控制模块与所述第一网络切换模块、所述第二网络切换模块之间通过光纤连接。
5.根据权利要求3所述的具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于：所述第二控制模块与所述第一网络切换模块、所述第二网络切换模块之间通过双绞线连接。
6.根据权利要求3所述的具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于：所述第一网络切换模块与所述第一网络系统之间通过双绞线连接，所述第二网络切换模块与所述第二网络系统之间通过双绞线连接。
7.根据权利要求6所述的具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于：所述第一网络切换模块与所述第二网络切换模块均为一进两出网络切换器。
8.一种具有切换功能的过程自动化网络通讯方法，应用于如权利要求1-7任一项所述的具有切换功能的过程自动化网络系统，其特征在于，所述方法包括：
通过所述第一网络系统获取钢坯轧制过程中的相关数据，所述相关数据包括钢坯成品的生产日期、规格、重量等数据；
所述第二网络系统基于所述相关数据，确定相应的执行指令；
根据是否需要进行现场作业判断网络切换模组与所述第一网络系统、所述第二网络系统之间的通讯；
若需要进行现场作业时，所述第一网络切换模块切换至所述第一网络系统与所述第二控制模块网络连通，所述第二网络切换模块切换至所述第二网络系统与所述第二控制模块网络连通；
若无需进行现场作业时，所述第一网络切换模块切换至所述第一网络系统与所述第一控制模块网络连通，所述第二网络切换模块切换至所述第二网络系统与所述第一控制模块网络连通。
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