一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有同類產(chǎn)品只是在每一臺的生產(chǎn)設(shè)備上安裝一臺工時計時器或生產(chǎn)產(chǎn)品個數(shù)計數(shù)器。工時計器和計數(shù)器是根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的電路提供的計時電平信號和計數(shù)脈沖信號工作，上面帶有一個顯示數(shù)值的數(shù)碼管顯示器。工人下班后，再由人工方式逐一讀取以上裝置的顯示數(shù)據(jù)，經(jīng)手工記錄再用人工的方式計算和統(tǒng)計每個工人的工時。由于，工廠里的生產(chǎn)車間多，每個車間內(nèi)的設(shè)備有幾十臺到上百臺，用人工采集數(shù)據(jù)的方法工作效率低，費時費力，易產(chǎn)生人為錯誤，引起糾紛，采用人工的方法，不便于統(tǒng)計、查詢、分析和管理大量數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，便于企業(yè)使用，不易出錯。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，包括一主模塊及至少一個節(jié)點模塊，所述主模塊包括一 wifi模塊及第一 ZigBee模塊，所述wifi模塊連接至所述第一 ZigBee模塊；每個所述節(jié)點模塊包括一單片機、第二 ZigBee模塊、電容Cl、電容C2、電阻R3及一雙擲開關(guān)S，所述第二 ZigBee模塊的串行輸入引腳與所述單片機上的串行輸出引腳相連，所述第二 ZigBee模塊上的串行輸出引腳與單片機上的串行輸入引腳相連，所述單片機的電源引腳及第二 ZigBee模塊的電源引腳連接至一電源，所述電容Cl兩端部接于所述單片機的電源引腳及接地引腳之間，所述電容C2兩端部接于所述第一 ZigBee模塊的電源引腳及接地引腳之間，所述雙擲開關(guān)S的a端連接至單片機的Pl.5引腳，所述雙擲開關(guān)S的b端連接至電源，所述雙擲開關(guān)S的c端通過電阻R3接地，所述單片機的接地引腳接地，所述第二 ZigBee模塊的接地引腳接地；所述第一 ZigBee模塊無線連接至所述第二 ZigBee模塊。
[0005]進一步地，所述節(jié)點模塊還包括電阻Rl及工作指示燈D1，所述單片機Pl.1連接至所述工作指示燈Dl的一端，所述工作指示燈Dl另一端通過電阻Rl接地。
[0006]進一步地，所述節(jié)點模塊還包括電阻R2及尋址指示燈D2，所述單片機Pl.0連接至所述尋址指示燈D2的一端，所述尋址指示燈D2另一端通過電阻R2接地。
[0007]本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，節(jié)點模塊的電路變得簡單，方便在現(xiàn)場安裝，減少要硬件的成本，很適合用于各種需要計數(shù)和計時的生產(chǎn)設(shè)備；由于采用的是無線網(wǎng)絡(luò)，在舊設(shè)備上的安裝也很方便，省去了布線的麻煩；可以使更多的工廠提高管理水平，提高工作效率，減少人工成本。
【附圖說明】
[0008]下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0009]圖1是本實用新型的節(jié)點模塊電路原理圖。
[0010]圖2是實用新型的主模塊電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]請參閱圖1和圖2所示，本實用新型基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，包括一主模塊及至少一個節(jié)點模塊，所述主模塊包括一 wifi模塊及第一 ZigBee模塊，所述wifi模塊連接至所述第一 ZigBee模塊；每個所述節(jié)點模塊包括一單片機、第二 ZigBee模塊、電容Cl、電容C2、電阻R3及一雙擲開關(guān)S，所述第二 ZigBee模塊的串行輸入引腳與所述單片機上的串行輸出引腳相連，所述第二 ZigBee模塊上的串行輸出引腳與單片機上的串行輸入引腳相連，所述單片機的電源引腳及第二 ZigBee模塊的電源引腳連接至一電源，所述電容Cl兩端部接于所述單片機的電源引腳及接地引腳之間，所述電容C2兩端部接于所述第一 ZigBee模塊的電源引腳及接地引腳之間，所述雙擲開關(guān)S的a端連接至單片機的Pl.5引腳，所述雙擲開關(guān)S的b端連接至電源，所述雙擲開關(guān)S的c端通過電阻R3接地，所述單片機的接地引腳接地，所述第二 ZigBee模塊的接地引腳接地；所述第一 ZigBee模塊無線連接至所述第二ZigBee模塊，所述節(jié)點模塊還包括電阻Rl及工作指示燈D1，所述單片機Pl.1連接至所述工作指示燈Dl的一端，所述工作指示燈Dl另一端通過電阻Rl接地，所述節(jié)點模塊還包括電阻R2及尋址指示燈D2，所述單片機Pl.0連接至所述尋址指示燈D2的一端，所述尋址指示燈D2另一端通過電阻R2接地。
[0012]如圖1及圖2所示，本實用新型一種【具體實施方式】如下:
[0013]Zigbee網(wǎng)絡(luò)的主模塊模塊配置為中心協(xié)調(diào)器(coordinator)，節(jié)點模塊模塊配置為路由器(router)。當(dāng)各模塊上電后就能自動組網(wǎng)，主模塊會自動分配地址給所有節(jié)點模塊。第一 Zigbee模塊及第二 Zigbee模塊帶有串行口，數(shù)據(jù)通過串行口發(fā)送與接收，再以無線的方式在各節(jié)點中傳輸，相當(dāng)于用無線的方式將這些串行口連接起來。每個ZigBee無線通信模塊可通過串口指令配置數(shù)據(jù)傳輸格式，節(jié)點類型，無線電頻道及自定義地址。
[0014]主模塊上的第一 ZigBee模塊和wifi模塊同樣通過兩模塊上的串行通信線相連接，第一 Zigbee模塊收到的數(shù)據(jù)便可以傳到wifi模塊，由wifi模塊轉(zhuǎn)成IP數(shù)據(jù)包經(jīng)企業(yè)網(wǎng)送入服務(wù)器。從服務(wù)器發(fā)出的命令則通過以上的相反路徑傳至各車間的設(shè)備節(jié)點。
[0015]在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點模塊都有一個唯一的節(jié)點地址，這個地址作為車間設(shè)備節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址，需要與設(shè)備號一一對應(yīng)，方能得知生產(chǎn)數(shù)據(jù)來自于哪一個設(shè)備，這一點對保證整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信的正確至關(guān)重要。在系統(tǒng)安裝之初，服務(wù)器先獲取全網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的地址，再從手持終端設(shè)備界面上選擇這些節(jié)點，每選擇一個節(jié)點，便向服務(wù)器發(fā)送節(jié)點的尋址命令，服務(wù)器將尋址命令發(fā)給ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點模塊，當(dāng)某個節(jié)點模塊的地址匹配成功時，該節(jié)點模塊上的單片機會使節(jié)點上的尋址指示燈閃爍10次后熄滅，提示用戶剛才選擇的地址為此設(shè)備的地址，用戶可以將此設(shè)備的編號輸入手持終端，使設(shè)備編號與節(jié)點地址相關(guān)聯(lián)。以這一方法，可將所有的設(shè)備節(jié)點的設(shè)備編號與節(jié)點地址相關(guān)聯(lián)。
[0016]車間主模塊的電路原理圖如圖2所示，第一 ZigBee模塊是芯片CC253099 (U4)，此模塊為ZigBee網(wǎng)絡(luò)的主模塊，wifi模塊為芯片HK_RM04(U3)，U4的串行輸入引腳MCU_RX與wifi模塊的串行輸出引腳UART_TX相連，U4串行輸出引腳MCU_TX與wifi模塊的串行輸入引腳UART_RX相連。以實現(xiàn)兩模塊間的串行通信。主模塊的主要功能是將ZigBee主模塊通過Wifi或是網(wǎng)口連接到路由器，再經(jīng)路由器連接到服務(wù)器，實現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器間的通信。
[0017]車間設(shè)備節(jié)點的電路原理圖如圖1所示，第二 ZigBee模塊為芯片CC253099 (U2)，單片機為芯片IAP15W205S(U1)，其為STC產(chǎn)生的51系列的單片機。U2上P0_2為串行輸入引腳與Ul上的串行輸出引腳TxD_2相連，U2上的P0_3為串行輸出引腳與Ul上的串行輸入引腳RxD_2相連，以實現(xiàn)單片機與ZigBee從節(jié)點模塊的串行通信。
[0018]生產(chǎn)設(shè)備需要采集的數(shù)據(jù)分為兩種，一種是機器開機時長計時，另一種是計數(shù)機器生產(chǎn)的產(chǎn)品個數(shù)。每一臺生產(chǎn)設(shè)備要求采集的數(shù)據(jù)只是其中的一種。生產(chǎn)設(shè)備本身會提供相應(yīng)的信號，計時的設(shè)備會在開機時提供一個5V的電平信號，關(guān)機時提供一個OV的電平信號，可采用這一信號做為計時開始與停止的信號。計數(shù)的設(shè)備會提供一組方波脈沖信號，每生產(chǎn)一個產(chǎn)品就產(chǎn)生一個脈沖。因此用節(jié)點中的單片機要在以上兩種工作狀態(tài)中切換。為了能實現(xiàn)在這兩種工作模式間轉(zhuǎn)換，在單片機的Pl.5 口上接有一個模式轉(zhuǎn)換開關(guān)S，當(dāng)開關(guān)S為高電平信號時，單片機工作在計時狀態(tài)，反之為計數(shù)狀態(tài)。通過單片機Pl.2 口接收生產(chǎn)設(shè)備提供的計數(shù)脈沖信號或電平信號。當(dāng)設(shè)備工作在計數(shù)模式時，設(shè)置單片機的定時器/計數(shù)器為計數(shù)器模式，將Pl.2 口的作為外部計數(shù)脈沖輸入端，單片機內(nèi)部計數(shù)器開始計數(shù)從而得到產(chǎn)量數(shù)據(jù)；當(dāng)設(shè)備工作在計時模式時，Pl.2 口設(shè)定為外部計時信號輸入端，單片機從Pl.2 口查詢設(shè)備送來的電平信號，高電平表示設(shè)備正在工作，定時器對工作時間計時，低電平表示設(shè)備停止工作，計時停止。只用一個單片機Pl.2 口接收兩種信號的方法，可以使現(xiàn)場的接線變得簡單，輸入口的結(jié)構(gòu)也被簡化。以上兩種情況下得到的數(shù)據(jù)，均通過單片機的串行口 2傳輸給第一 ZigBee模塊，經(jīng)無線網(wǎng)傳送給服務(wù)器。
[0019]在單片機Ul的Pl.0 口和Pl.1 口上各接有一個LED指示燈，分別是工作指示燈Dl和尋址指示燈D2。工作指示燈Dl是用來表示當(dāng)前生產(chǎn)設(shè)備是否正在工作。尋址指示燈D2的是當(dāng)單片機檢測到手持終端發(fā)送來的地址與本節(jié)點地址匹配時，即發(fā)生閃爍，用戶可據(jù)此查找到設(shè)備并在手持終端上輸入設(shè)備編號。
[0020]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本實用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求所保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，其特征在于:包括一主模塊及至少一個節(jié)點模塊，所述主模塊包括一 Wifi模塊及第一 ZigBee模塊，所述wifi模塊連接至所述第一 ZigBee模塊；每個所述節(jié)點模塊包括一單片機、第二 ZigBee模塊、電容Cl、電容C2、電阻R3及一雙擲開關(guān)S，所述第二 ZigBee模塊的串行輸入引腳與所述單片機上的串行輸出引腳相連，所述第二 ZigBee模塊上的串行輸出引腳與單片機上的串行輸入引腳相連，所述單片機的電源引腳及第二 ZigBee模塊的電源引腳連接至一電源，所述電容Cl兩端部接于所述單片機的電源引腳及接地引腳之間，所述電容C2兩端部接于所述第一 ZigBee模塊的電源引腳及接地引腳之間，所述雙擲開關(guān)S的a端連接至單片機的Pl.5引腳，所述雙擲開關(guān)S的b端連接至電源，所述雙擲開關(guān)S的c端通過電阻R3接地，所述單片機的接地引腳接地，所述第二 ZigBee模塊的接地引腳接地；所述第一 ZigBee模塊無線連接至所述第二ZigBee 模塊。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，其特征在于:所述節(jié)點模塊還包括電阻Rl及工作指示燈D1，所述單片機Pl.1連接至所述工作指示燈Dl的一端，所述工作指示燈Dl另一端通過電阻Rl接地。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，其特征在于:所述節(jié)點模塊還包括電阻R2及尋址指示燈D2，所述單片機Pl.0連接至所述尋址指示燈D2的一端，所述尋址指示燈D2另一端通過電阻R2接地。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控裝置，包括一主模塊及至少一個節(jié)點模塊，所述主模塊包括一wifi模塊及第一ZigBee模塊，所述wifi模塊連接至所述第一ZigBee模塊；每個所述節(jié)點模塊包括一單片機、第二ZigBee模塊、電容C1、電容C2、電阻R3及一雙擲開關(guān)S；降低了工廠管理成本，便于用戶使用。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN204695036
【申請?zhí)枴緾N201520309008
【發(fā)明人】陳丹, 方正, 黃育彬, 林曉東
【申請人】泉州師范學(xué)院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月14日