本發(fā)明涉及粉末冶金成型遠(yuǎn)程檢測和工業(yè)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)粉末冶金生產(chǎn)現(xiàn)場局限于當(dāng)前的業(yè)務(wù)操作模式還是傳統(tǒng)模式，生產(chǎn)信息收集還主要依靠如手工記錄，手工表單，郵件溝通等，統(tǒng)計手段落后，信息收集滯后，信息處理不及時，批次安排不合理，庫存周轉(zhuǎn)效率低下，設(shè)備使用效率不高；同時，粉末冶金生產(chǎn)制造過程的可視化程度差，當(dāng)前生產(chǎn)狀態(tài)不能夠得到及時反映，負(fù)責(zé)人員不能第一時間進(jìn)行處理。各系統(tǒng)部門信息不能有效整合，各系統(tǒng)之間的交互還處于較為初步水平，溝通效率較為低下，這造成了資源成本和時間成本的浪費(fèi)。因此設(shè)計出一種粉末冶金成型工序遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)意義重大。

組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是新型的工業(yè)自動控制系統(tǒng)，它以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計算機(jī)軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。組態(tài)王kingview6.55是亞控科技根據(jù)當(dāng)前的自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，面向低端自動化市場及應(yīng)用，以實現(xiàn)企業(yè)一體化為目標(biāo)開發(fā)的一套產(chǎn)品。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺為目標(biāo)，集成了對亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫(kinghistorian)的支持，可以為企業(yè)提供一個對整個生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺，使企業(yè)能夠及時有效地獲取信息，及時地做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控在應(yīng)用中具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對當(dāng)前粉末冶金成型生產(chǎn)監(jiān)控手段較為落后，以及有線與無線模式各自的局限性，提出了一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及方法，該有線與無線互聯(lián)的監(jiān)控系統(tǒng)提供了一種以可編程控制器plc(三菱plcfx-2n)作為控制模塊，同時作為數(shù)據(jù)收發(fā)中轉(zhuǎn)站，433m通訊模塊與485bd模塊(fx2n-485-bd)作為無線與有線的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用組態(tài)王作為上位pc監(jiān)控機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)無需固定ip，較有線傳輸距離更遠(yuǎn)，不受地形控制，可實現(xiàn)成型機(jī)臺生產(chǎn)過程中的實時報警、實時監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)儲存與輸入、手機(jī)終端遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程plc編程，實時指導(dǎo)粉末冶金成型生產(chǎn)，規(guī)避風(fēng)險，極大降低粉末冶金廢品率，降低粉末冶金生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)利潤，降低一線工人勞動強(qiáng)度，方便主管人員管理，具有很大的實用價值。

根據(jù)公開的實施例，本發(fā)明第一方面公開了一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括位于遠(yuǎn)程監(jiān)控點的上位pc監(jiān)控機(jī)、中轉(zhuǎn)站plc和位于粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc、n個數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊、n個plc、n個485bd模塊，n為大于1的整數(shù)；其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc與粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc之間通過各自連接的433m通訊模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信；

在粉末冶金生產(chǎn)車間中，每個數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊分別與一個plc相連，每個plc分別通過一個485bd模塊與粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc進(jìn)行有線連接，其中，所述數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊由若干機(jī)臺傳感器組成，負(fù)責(zé)粉末冶金成型工序機(jī)臺的生產(chǎn)參數(shù)的采集與傳輸；所述plc控制粉末冶金成型機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)，同時接收粉末冶金成型工序機(jī)臺的生產(chǎn)參數(shù)；

所述上位pc監(jiān)控機(jī)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc相連，所述上位pc監(jiān)控機(jī)通過組態(tài)王進(jìn)行組態(tài)監(jiān)控，并調(diào)取所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc搜集的各工序機(jī)臺上不同工位的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在組態(tài)畫面中顯示記錄，同時與excel數(shù)據(jù)報表進(jìn)行互聯(lián)，實時生成excel報表，對現(xiàn)場人員身份、生產(chǎn)批號、班時進(jìn)行excel讀取，并在組態(tài)畫面上顯示。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc與粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc之間通過各自連接的433m通訊模塊利用gprs網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信。

進(jìn)一步地，所述485bd模塊采用rs485協(xié)議實現(xiàn)短距離plc間有線數(shù)據(jù)傳輸通訊。

進(jìn)一步地，所述plc、所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc與所述粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc均為三菱fx-2n，用于集中數(shù)據(jù)采集。

進(jìn)一步地，所述上位pc監(jiān)控機(jī)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc采用主從問答方式互聯(lián)。

根據(jù)公開的實施例，本發(fā)明第二方面公開了一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，該方法包括下列步驟：

數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊通過設(shè)置于粉末冶金成型工序機(jī)臺不同工位的機(jī)臺傳感器采集原始數(shù)據(jù)；

plc通過數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊收集原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所需生產(chǎn)數(shù)據(jù)值；

plc利用485bd通訊模塊，開啟rs485協(xié)議，通過n:n網(wǎng)絡(luò)的形式將各粉末冶金成型工序機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)值集中到位于粉末冶金生產(chǎn)車間的一臺中轉(zhuǎn)站plc中；

粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc和遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc通過433m通訊模塊實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程傳輸，在遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc接收信息，實現(xiàn)大范圍的無線數(shù)據(jù)集中；

遠(yuǎn)程監(jiān)控點的上位pc監(jiān)控機(jī)通過編程口與集中數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)plc進(jìn)行連接，組態(tài)王與plc通過變量一一對應(yīng)的方式實現(xiàn)實時讀取或者改寫plc內(nèi)的數(shù)據(jù)，通過433m通訊模塊，利用變量一一對應(yīng)的方式，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制粉末冶金成型工序機(jī)臺的功能；

遠(yuǎn)程監(jiān)控點的上位pc監(jiān)控機(jī)通過組態(tài)王軟件進(jìn)行組態(tài)，并調(diào)取所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc搜集的各工序機(jī)臺上不同工位的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在組態(tài)畫面中顯示記錄，同時與excel數(shù)據(jù)報表進(jìn)行互聯(lián)，實時生成excel報表，對現(xiàn)場人員身份、生產(chǎn)批號、班時等進(jìn)行excel讀取，并在組態(tài)畫面上顯示。

進(jìn)一步地，該方法還包括下列步驟：

利用移動終端通過433m通訊模塊遠(yuǎn)程控制plc內(nèi)變量，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制粉末冶金成型工序機(jī)臺的功能。

進(jìn)一步地，所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)值包括成型壓力、轉(zhuǎn)速、產(chǎn)品重量、合格與不合格產(chǎn)品數(shù)量、機(jī)臺稼動率。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

1)通過上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控，可以全方位掌握現(xiàn)場生產(chǎn)狀況，包括生產(chǎn)人員信息、生產(chǎn)批次信息、生產(chǎn)數(shù)量信息、合格率、機(jī)臺稼動率等。

2)利用無線與有線配合即可實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控又能使整體網(wǎng)絡(luò)相較整體無線較為穩(wěn)定，節(jié)約監(jiān)控成本。

3)利用手機(jī)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制可以使得生產(chǎn)人員及時解決現(xiàn)場故障，降低勞動強(qiáng)度。

4)以plc作為現(xiàn)場控制模塊和數(shù)據(jù)儲存模塊，能適應(yīng)各種環(huán)境，穩(wěn)定可靠。

5)利用組態(tài)王專業(yè)工控軟件，采集讀取中轉(zhuǎn)站plc，實現(xiàn)與excel數(shù)據(jù)的鏈接，方便數(shù)據(jù)外部輸入，可以方便實現(xiàn)與訂單數(shù)據(jù)對接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明公開的一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明公開的一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控方法的流程步驟圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例一

如附圖1所示，本實施例公開了一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括位于遠(yuǎn)程監(jiān)控點的上位pc監(jiān)控機(jī)、中轉(zhuǎn)站plc和位于粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc、n個數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊、n個plc、n個485bd模塊，n為大于1的整數(shù)；其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc與粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc之間通過各自連接的433m通訊模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通信；所述無線數(shù)據(jù)通信采用gprs網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，此處gprs網(wǎng)絡(luò)技術(shù)只是對無線數(shù)據(jù)通信中技術(shù)的示例性列舉，該gprs無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

在粉末冶金生產(chǎn)車間中，每個數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊分別與一個plc相連，所述數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊主要由機(jī)臺傳感器組成，負(fù)責(zé)粉末冶金成型工序機(jī)臺的生產(chǎn)參數(shù)的采集與傳輸；所述plc控制粉末冶金成型機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)，同時接收粉末冶金成型工序機(jī)臺的生產(chǎn)參數(shù)；n個plc分別通過n個485bd模塊與粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc進(jìn)行有線連接。

所述上位pc監(jiān)控機(jī)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc相連，所述上位pc監(jiān)控機(jī)通過組態(tài)王軟件進(jìn)行組態(tài)，并調(diào)取所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc搜集的各工序機(jī)臺上不同工位的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在組態(tài)畫面中顯示記錄，同時與excel數(shù)據(jù)報表進(jìn)行互聯(lián)，實時生成excel報表，對現(xiàn)場人員身份、生產(chǎn)批號、班時等進(jìn)行excel讀取，并在組態(tài)畫面上顯示。

監(jiān)控人員可通過上位pc監(jiān)控機(jī)對plc控制程序進(jìn)行編程，最終粉末冶金生產(chǎn)車間與遠(yuǎn)程監(jiān)控點的433m通訊模塊實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程傳輸，除此之外，通過手機(jī)終端也可以實現(xiàn)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

本實施例公開的一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中包括433m通訊模塊和485bd模塊，其中，433m通訊模塊分別與遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc與粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc相連，采用gprs網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用于粉末冶金生產(chǎn)車間和遠(yuǎn)程監(jiān)控點的數(shù)據(jù)通訊。485bd模塊用于短距離plc間有線數(shù)據(jù)傳輸通訊。該系統(tǒng)通過有線與無線配合的方式，將數(shù)據(jù)傳輸集中于遠(yuǎn)程監(jiān)控點中，用上位pc監(jiān)控機(jī)組態(tài)王進(jìn)行無線遠(yuǎn)程監(jiān)控。

所述plc、所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc與所述粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc均為三菱fx-2n，用于集中數(shù)據(jù)采集。上位pc監(jiān)控機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc采用主從問答方式互聯(lián)。

綜上所述，本實施例公開的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中采用plc作為控制模塊，485bd模塊對plc收集到的信息通過rs485協(xié)議先傳輸?shù)街修D(zhuǎn)站plc端，中轉(zhuǎn)站plc再用433m通訊模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc中，該中轉(zhuǎn)站plc再與上位pc監(jiān)控機(jī)中組態(tài)王進(jìn)行信息交互。此系統(tǒng)通過有線與無線的配合作用，使得成本大為降低，同時又能發(fā)揮有線的優(yōu)勢，解決環(huán)境帶來的問題，可對粉末冶金成型生產(chǎn)參數(shù)實時遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫存儲、實時報警、手機(jī)終端遠(yuǎn)程控制啟停、excel數(shù)據(jù)報表讀取。實時指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)，規(guī)避風(fēng)險，為粉末冶金生產(chǎn)帶來高額利潤，同時降低現(xiàn)場工人勞動強(qiáng)度，具有很大的實用價值。

實施例二

如附圖2所示，本實施例公開了一種粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，具體步驟包括如下：

步驟s1、數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊通過設(shè)置于粉末冶金成型工序機(jī)臺不同工位的機(jī)臺傳感器采集原始數(shù)據(jù)；

步驟s2、plc通過數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊收集原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所需生產(chǎn)數(shù)據(jù)值，包括成型壓力、轉(zhuǎn)速、產(chǎn)品重量、合格與不合格產(chǎn)品數(shù)量、機(jī)臺稼動率；

步驟s3、plc利用485bd通訊模塊，開啟rs485協(xié)議，通過n:n網(wǎng)絡(luò)的形式將各粉末冶金成型工序機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)值集中到位于粉末冶金生產(chǎn)車間的一臺中轉(zhuǎn)站plc中；

步驟s4、粉末冶金生產(chǎn)車間的中轉(zhuǎn)站plc和遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc通過433m無線通訊模塊實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程傳輸，在遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc接收信息，從而實現(xiàn)以低成本的連接方式實現(xiàn)大范圍的無線數(shù)據(jù)集中；

步驟s5、遠(yuǎn)程監(jiān)控點的上位pc監(jiān)控機(jī)通過編程口與集中數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)plc進(jìn)行連接，組態(tài)王與plc通過變量一一對應(yīng)的方式實現(xiàn)實時讀取或者改寫plc內(nèi)的數(shù)據(jù)，通過433m通訊模塊，利用變量一一對應(yīng)的方式，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制粉末冶金成型工序機(jī)臺的功能；

步驟s6、遠(yuǎn)程監(jiān)控點的上位pc監(jiān)控機(jī)通過組態(tài)王軟件進(jìn)行組態(tài)，并調(diào)取所述遠(yuǎn)程監(jiān)控點的中轉(zhuǎn)站plc搜集的各工序機(jī)臺上不同工位的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在組態(tài)畫面中顯示記錄，同時與excel數(shù)據(jù)報表進(jìn)行互聯(lián)，實時生成excel報表，對現(xiàn)場人員身份、生產(chǎn)批號、班時等進(jìn)行excel讀取，并在組態(tài)畫面上顯示；

步驟s7、移動終端通過433m通訊模塊遠(yuǎn)程控制plc內(nèi)變量，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制粉末冶金成型工序機(jī)臺的功能。

上述粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控方法基于實施例一中公開的粉末冶金成型工序機(jī)臺的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控的技術(shù)方案，在粉末冶金生產(chǎn)車間中，數(shù)據(jù)實時監(jiān)控模塊主要由機(jī)臺傳感器組成，負(fù)責(zé)粉末冶金成型工序機(jī)臺的生產(chǎn)參數(shù)的采集與傳輸；plc控制粉末冶金成型機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)，同時上述數(shù)據(jù)采集至plc，各工序上不同工位的plc通過485bd模塊集中到中轉(zhuǎn)站plc，然后參數(shù)輸送到433m通訊模塊，實現(xiàn)gprs網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行無線遠(yuǎn)程傳輸。在遠(yuǎn)程監(jiān)控點中，另一個433m通訊模塊接收到來自粉末冶金生產(chǎn)車間的無線遠(yuǎn)程信號，在上位pc監(jiān)控機(jī)中通過組態(tài)王軟件進(jìn)行組態(tài)，調(diào)取中轉(zhuǎn)站plc中采集的數(shù)據(jù)，并將粉末冶金成型工序機(jī)臺生產(chǎn)過程中的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在組態(tài)畫面中顯示記錄，同時與excel數(shù)據(jù)報表進(jìn)行互聯(lián)，實時生成excel報表，對現(xiàn)場人員身份、生產(chǎn)批號、班時等進(jìn)行excel讀取，并在組態(tài)畫面上顯示。監(jiān)控人員可通過上位pc監(jiān)控機(jī)對plc控制程序進(jìn)行編程，最終粉末冶金生產(chǎn)車間與遠(yuǎn)程監(jiān)控點的433m通訊模塊實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程傳輸，除此之外，通過手機(jī)終端也可以實現(xiàn)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。本發(fā)明通過上位pc監(jiān)控機(jī)組態(tài)監(jiān)控，可以全方位掌握現(xiàn)場生產(chǎn)狀況，包括生產(chǎn)人員信息、生產(chǎn)批次信息、生產(chǎn)數(shù)量信息、合格率、機(jī)臺稼動率等，利用無線與有線配合即可實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控又能節(jié)約監(jiān)控成本，利用手機(jī)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制可以使得生產(chǎn)人員及時解決現(xiàn)場故障，降低勞動強(qiáng)度。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。