聊城市技師學(xué)院 謝洪建 山東聊城嘉康機(jī)電設(shè)備有限公司 彭國(guó)印 山東日發(fā)紡織機(jī)械有限公司 石懷海/文

一種噴氣織機(jī)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)

聊城市技師學(xué)院 謝洪建 山東聊城嘉康機(jī)電設(shè)備有限公司 彭國(guó)印 山東日發(fā)紡織機(jī)械有限公司 石懷海/文

本文介紹了一種噴氣織機(jī)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。依托該系統(tǒng)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查看企業(yè)織機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和統(tǒng)計(jì)報(bào)表，監(jiān)控織機(jī)的運(yùn)行狀況,統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)信息，安排生產(chǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)間的MES系統(tǒng)管理。與此同時(shí)，織機(jī)廠家可以通過(guò)該平臺(tái)對(duì)聯(lián)網(wǎng)的織機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程加密和解密，方便對(duì)客戶的服務(wù)和管理。相對(duì)于傳統(tǒng)的集中聯(lián)網(wǎng)功能（采集指示燈信號(hào)或IO高低電平信號(hào)），更加準(zhǔn)確，傳輸速率大大提高，實(shí)現(xiàn)了真正數(shù)據(jù)的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)。

遠(yuǎn)程管理 監(jiān)控織機(jī) 無(wú)線聯(lián)網(wǎng)

1 引言

隨著噴氣織機(jī)的大規(guī)模普及，信息化進(jìn)程的推進(jìn)，各個(gè)紡織企業(yè)對(duì)噴氣織機(jī)的運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)要求越發(fā)迫切。傳統(tǒng)的手工抄錄費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，準(zhǔn)確性和及時(shí)性得不到可靠保障，這導(dǎo)致了相關(guān)營(yíng)銷(xiāo)和企業(yè)管理類(lèi)軟件不能獲得足夠詳細(xì)和準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù)，對(duì)于深層次的管理決策無(wú)法滿足。其二，隨著勞動(dòng)力成本的增加，無(wú)人化車(chē)間成為織造行業(yè)的發(fā)展方向，無(wú)線AGV導(dǎo)引電動(dòng)車(chē)、先進(jìn)機(jī)械手的應(yīng)用開(kāi)始提上日程，自動(dòng)上軸、自動(dòng)落布的工藝流程也迫切需要和主機(jī)電控進(jìn)行信息互通，采集相關(guān)指令進(jìn)行有序化工作。其三，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和手機(jī)通訊技術(shù)的發(fā)展，有些企業(yè)高管需要通過(guò)手機(jī)界面在外地對(duì)織造車(chē)間的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)出差期間通過(guò)手機(jī)對(duì)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的愿望。這些新的需求點(diǎn)都代表著織機(jī)的發(fā)展方向，引導(dǎo)噴氣控制系統(tǒng)的潮流。

2 聯(lián)網(wǎng)功能介紹

本文所介紹的一種噴氣織機(jī)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)已開(kāi)發(fā)完成遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)功能，織機(jī)配置有無(wú)線聯(lián)網(wǎng)模塊，該模塊與車(chē)間內(nèi)的數(shù)據(jù)集中路由器通過(guò)無(wú)線方式連接，可以將織機(jī)系統(tǒng)中各項(xiàng)參數(shù)上傳到云平臺(tái)中，用戶通過(guò)WEB（電腦、手機(jī)、平板等通過(guò)瀏覽器登陸即可）訪問(wèn)云平臺(tái)查看織機(jī)的班次信息，報(bào)警信息，引緯參數(shù)等。該系統(tǒng)同時(shí)具備統(tǒng)計(jì)管理功能，可以對(duì)生產(chǎn)信息分班次、車(chē)間等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以及計(jì)算員工的工作效率及出勤情況，可以提供考核的依據(jù)，加強(qiáng)車(chē)間管理。圖1為織機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理示意圖。

該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷功能，技術(shù)人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程方式分析系統(tǒng)運(yùn)行情況和機(jī)器參數(shù)，確定機(jī)器存在哪方面問(wèn)題，或者對(duì)比效率查找存在隱患的機(jī)器，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控織機(jī)報(bào)警。

圖1 織機(jī)聯(lián)網(wǎng)管理示意圖

3 硬件接口設(shè)計(jì)

根據(jù)功能設(shè)計(jì)，整個(gè)噴氣織機(jī)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)分為現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備和集中采集設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備主要上傳數(shù)據(jù)和接收織機(jī)指令，集中采集設(shè)別主要是采集處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和發(fā)送指令。該設(shè)備通過(guò)自定義接口實(shí)現(xiàn)噴氣織機(jī)電控系統(tǒng)于服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)互交與傳遞。

硬件接口使用以太網(wǎng)網(wǎng)口或串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊接入標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)。傳輸層使用面向連接的TCP協(xié)議，而且使用成熟的數(shù)據(jù)封裝協(xié)議，也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備設(shè)置

現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備選用有人科技研發(fā)的USR-WIFI232-610服務(wù)器，用來(lái)將RS232/RS485串口設(shè)備轉(zhuǎn)換成WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線以太網(wǎng)，通過(guò)手機(jī)或者筆記本電腦進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)連接至遠(yuǎn)程服務(wù)器。

USR-WIFI232-610服務(wù)器通過(guò)RS232與上位機(jī)COM2口連接，RS232接口定義如圖2所示。

USR-WIFI232-610服務(wù)器使用AP+STA功能，模塊的STA接口與路由器相連，并通過(guò)TCP連接至網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器，同時(shí)手機(jī)可以通過(guò)AP（通過(guò)TCPB連接）接口，控制串口設(shè)備或?qū)δK進(jìn)行設(shè)置。圖3為模塊工作模式設(shè)置。

圖2 RS232接口定義

圖3 模塊工作模式設(shè)置

3.2 集中采集設(shè)備設(shè)置

集中采集設(shè)備選用深圳必力拓科技有限公司研發(fā)的T260S工業(yè)級(jí)無(wú)線路由器，是基于3G/4G網(wǎng)絡(luò)需求的性能優(yōu)異的無(wú)線通信產(chǎn)品，T260S采用高性能的32位處理器，可以高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)，可以搭配多種3G/4G工業(yè)模塊（3G:WCDMA/EVDO/TD-SCDMA，4G:TD-LTE/ FDD-LTE網(wǎng)絡(luò)）。提供10M/100M以太網(wǎng)口，WIFI無(wú)線接口、串口、USB接口?？梢詫?duì)接多種終端設(shè)備。支持WEB配置方式，管理方便簡(jiǎn)單，支持遠(yuǎn)端短信控制。T260S作為服務(wù)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，需注冊(cè)一個(gè)DNNS賬號(hào)，進(jìn)入系統(tǒng)服務(wù)-串口服務(wù)，啟用T260S的服務(wù)器功能。圖4為串口服務(wù)配置。

4 數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器設(shè)置

將織機(jī)的織造數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)，主要通過(guò)以下方式：通過(guò)讀寫(xiě)共享內(nèi)存與HMI模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)互交。手機(jī)狀態(tài)、報(bào)警信息，將指令寫(xiě)入共享內(nèi)存指定區(qū)域供HMI查詢?cè)L問(wèn)。通過(guò)TCP Scoket與服務(wù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將采集到的信息發(fā)送至服務(wù)端，并讀取服務(wù)端的控制指令，使用Protocol Buffers協(xié)議為服務(wù)端提供開(kāi)發(fā)接口。

當(dāng)織機(jī)被配置成聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式后，首先會(huì)啟動(dòng)以下流程：

圖4 串口服務(wù)配置

嘗試與服務(wù)器進(jìn)行連接，通過(guò)DHCP向服務(wù)器申請(qǐng)IP地址，若申請(qǐng)成功，則本機(jī)ID與IP地址綁定；

與服務(wù)器建立TCP連接，并向服務(wù)器注冊(cè)本機(jī)ID；初始化操作，將初始化PB結(jié)構(gòu)字段發(fā)送至服務(wù)器；

接收背景線程，注冊(cè)數(shù)據(jù)包到達(dá)事件，觸發(fā)相應(yīng)函數(shù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包使用PROTO文件中對(duì)應(yīng)接收字段進(jìn)行解析，填入共存，供HMI模塊讀取。

5 服務(wù)端監(jiān)控界面

服務(wù)端通過(guò)調(diào)用本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)接口，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)織機(jī)數(shù)據(jù)的互交，使用瀏覽器訪問(wèn)WEB網(wǎng)頁(yè)的方式，查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和歷史記錄，以及通過(guò)瀏覽器操作等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的功能。

6 結(jié)語(yǔ)

噴氣織機(jī)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)可以使用戶隨時(shí)隨地查看車(chē)間機(jī)器的運(yùn)行狀況，有效統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)信息，便于企業(yè)管理、安排生產(chǎn)任務(wù)；同時(shí)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷功能，技術(shù)人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程方式分析系統(tǒng)運(yùn)行情況和機(jī)器參數(shù)，確定機(jī)器存在哪方面問(wèn)題，或者對(duì)比效率查找存在隱患的機(jī)器，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控織機(jī)報(bào)警。