一种基于云端的工业智能装备远程组态方法

技术领域

本发明涉及工业互联网领域，具体涉及是一种用于工业互联网平台核心云组态的实现和操作。

背景技术

工业互联网平台目标是实现工业现场设备的设备连接、数据采集、数据存储、数据分析以及组态设计，向目标客户提供直观的、实时的设备状态展示。同时需满足大规模现场设备的接入要求，提供可动态伸缩的高实时应用服务。作为基础平台，具备灵活的扩展架构，用户可通过数据组态设计工具实现个性化监控画面设计，面向系统集成商，提供在线功能开发环境，为最终用户快速搭建个性化功能需求。同时可通过开放接口，实现个性化应用的二次开发。

发明内容

基于云端的工业智能装备远程组态方法帮助用户绘制、构造工业现场流程图，可以实时接入或者绑定工业相关数据，实时观看数据变化，满足客户需求。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于云端的工业智能装备远程组态方法，包括以下步骤：

根据工业现场流程和工业设备，创建对象实例以生成表示工业设备的图元控件；

在画布中导入图元控件，通过用户拖拽的方式将图元控件进行关联，构建工业现场流程图；

对图元控件绑定工业现场流程数据项；

与工业现场中的设备进行通信，通过采集的工业现场生产信号构成流程数据项传输至图元控件中，对工业现场中的设备进行监控。

在画布中添加对画布中所有图元控件的事件监听，当监听到包含图元添加、移动、属性更改中至少一个事件时，对画布或者图元控件进行操作；

通过graph.getStylesheet().getDefaultVertexStyle(),graph.getStylesheet().getDefaultEdgeStyle()设置图元控件间相互连接，或者在图元层选择连线线条拖拽到画布中点击连线或者拖拽连线获取连线属性。

拖拽图元控件或者点击图元右侧属性栏中获取图元属性信息，通过graph.setCellStyles()方法改变属性信息。

由至少一个图元控件构成的组态包括设备组态、模型组态、分组组态；

所述设备组态，表示非标准设备或设定标准设备的单体画面组态；

所述模型组态，表示设备模型的单体画面组态；

所述分组组态包括多个分组，每个分组内部包括多个设备，用于面向产线类场景下的整体组态。

如果组态为设备组态或者模型组态，根据设备组态和模型组态的数据项绑定到选择的图元控件中；

如果为分组组态，则该分组组态下所有的设备数据项都可以选择绑定到图元当中，以实时获取数据项的变化。

通过绑定布尔值数据项变化设置图元控件属性。

对工业现场的报警信息通过画面、计算机语音、微信、短信、邮件中的任一种形式进行实时通知。

一种基于云端的工业智能装备远程组态系统，在云端建立组态系统，包括：

图元层，用于提供多种图元控件，包括控件、工具、连接线条、图表控件、行业图元；

画布层，用于在画布中通过用户拖拽的方式将图元控件进行关联，构建工业现场流程图；

操作层，用于用户编辑及修改图元控件的属性，调整流程位置，关联设备信息，绑定工业现场流程数据项，以显示实时数据变化。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明具备更好的扩展能力，可以满足客户不同的业务需求。

2.本发明具备更高的并发处理能力，可以对控件或者图元绑定多个数据项，监控数据变化，提供报警信息。

3.通过云组态能够让数据可视化、可描述、可优化、可诊断、可预测、可决策。

附图说明

图1为本发明的云组态方法框架图。

图2为本发明的工作原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。

本发明涉及工业互联网领域,具体涉及是一种基于云端的工业智能装备远程组态方法，该方法基于云组态工具，通过用户拖拽编辑、数据绑定等操作，实现设备监控画面的组态设计。支持两种类型的数据源，单个设备(或模板)和分组组态(多个设备)，可实现设备的组态以及多个设备的复合组态。组态工具主要包括工具栏、组件栏、参数栏和画布区域四大部分组成。提供可视化组态，用户编辑、丰富的图元和控件和动画效果。2D、3D支持云组态通过画面的各种图元与点位图，可直观看到工业现场情况，可实时监控，有良好的开放性，与各种工业控制设备进行通信，通过采集到的工业现场的生产信号，对其进行监控。云组态可对工业现场的报警信息通过画面、计算机语音、微信、短信、邮件等形式，实时通知相关人员。

如图1、图2所示，一种基于云端的工业智能装备远程组态方法，包括：

图元层：提供多个丰富的图元，帮助实现工业现场流程图拼接设计，可自定义资源上传。

画布层：采用mxGraph技术，是一个JS的绘图组件，方便用户拖拽。缩放，图元及控件，实现丰富的图形展示，兼容性强。

操作层：用户编辑及修改各个图元及控件的相关属性，调整流程位置，关联信息，绑定数据项，实时数据变化，增加控件图元动画效果，便于观察数据变化。

主要功能包括：

(1)可视化组态工具

云端图形化组态设计工具，简单易用。

(2)用户编辑

通过拖拽或低代码方式，定制专有功能。支持脚本编程，通过简化的编程，实现复杂功能。

(3)丰富的图元和控件

内置涵盖多个行业的图元，支持交互行为设置，支持各种行业场景的全覆盖，支持自定义资源上传。

(4)动画效果

丰富的动画，增强可视化效果。

本发明--一种基于云端的工业智能装备远程组态方法主要技术架构如下：

基于前端VUE-CLI4.0构建的前端框架前端UI采用Element UI集成mxGraph一个JS绘图组件适用于需要在网页中设计/编辑Workflow/BPM流程图、图表、网络图和普通图形的Web应用程序,帮助构建数据可视化，图的交互(编辑)，图的布局，图的分析。云组态的构建方式有三种，模型组态，设备组态，分组组态，用户可以根据需要在设备，模型，分组按照需求建立自己的组态画面，设备可以加入不同的分组中，设备也可以继承选定的模型组态。

本发明--一种基于云端的工业智能装备远程组态方法--云组态具体操作步骤如下：

(1)组态页面初始化时候调用mxGraph的newmxGraph()方法创建graph对象实例，mxEvent.disableContextMenu(),禁止浏览器的右键功能，graph.getView()设置画布默认样式，mxUtils.makeDraggable()左侧图元层生成默认图元控件。

(2)用户可以在图元层中选择对应的图元拖拽到画布中，图元层中所有图元都是通过new mxCell()方法创建，有基本控件，常用工具，连接线条，设备相关，图表控件，行业图元，成套模版，还可以自己上传图元，可以是png，jpg，也可以上传svg类型图元。所有选择的图元根据Vue.extend()方法构建对应的组件添加图标展示给用户观看。

(3)拖拽图元进入画布区域，实际为new mxCell()方法在graph中创建新的节点采用的是graph.addCell()方法。通过graph.setSelectionCell()方法可以设置图元的默认样式例如宽高，背景颜色，边线信息等。

(4)每个画布都有自己的画布默认设置和一套自己的监听系统graph.selectionModel.addListener()，graph.model.addListener()添加对画布中所有模型的事件监听，graph.view.addListener()添加画布缩放或者移动监听，这样画布中的所有图元都有一套自己的监听系统，可以进行对画布或者图元的操作。

(5)画布上方操作栏，提供了graph一些常用的操作方法，如新建画布，上一步，下一步，画布层级置顶或者置底，剪切，复制，粘贴，删除，放大，缩小，导出，预览，帮助，保存等功能通过TOOL_MENU_FNS.get()实现。

(6)画布鼠标右建自定义菜单栏，其中也包括置顶，置底，剪切，复制，粘贴，删除，格外添加了组态JSON导出和导入和上方操作栏方法一致，采用graph.popupMenuHandler.factoryMethod()监听方式，menu.addItem()添加菜单项。

(7)组态工具右侧为操作层，展示图元和画布的属性信息可以进行图元的数据绑定和动画效果添加，点击画布属性栏展示画布属性，通过graph.container.style设置样式包括画布名称，画布颜色，画布尺寸。

(8)拖拽图元或者点击图元右侧属性栏中获取图元属性信息，包括组件名称，背景颜色，背景渐变，边框类型，边框粗细，不透明度，角度，宽高，x轴，y轴位置信息可以通过graph.setCellStyles()方法改变属性信息，各类图元的属性信息大致相同。

(9)图元间相互连接可以生成连线线条，也可以在图元层选择连线线条拖拽到画布中点击连线或者拖拽连线获取连线属性，连线虚实，连线样式，连线宽度，连线颜色，不透明度，开始箭头和结束箭头，通过graph.getStylesheet().getDefaultVertexStyle(),graph.getStylesheet().getDefaultEdgeStyle()设置。

(10)图元绑定数据项根据组态为设备组态，模型组态，分组组态，如果为设备或者模型组态，根据设备和模型的数据项绑定到选择的图元中，分组组态则是分组下所有的设备数据项都可以选择绑定到图元当中，组态在预览的时候绑定设备的图元可以实时获取数据项的变化。例如开关图元可以根据绑定布尔值数据项变化开关指示灯。

(11)图元绑定动画效果和图元绑定数据项大致相同也是根据设备，模型，分组中设备数据项变化，改变图元样式，可以设置图元的背景色，透明度，边框色根据数据项的实时变化改变图元的动画效果，方便用户观察.

本文描述的一种基于云端的工业智能装备远程组态方法帮助用户实现工业互联网构建数据可视化实现，帮助用户构建工业现场数据流程图，绑定设备数据项，增加动画效果，实时直观观看数据变化，让数据可视化，可描述，可优化，可诊断，可预测，可决策。及时提供报警信息。基于本方法可帮助企业将工业数据转化为商业价值，验证了本方法的可行性。