聊城市技師學院 謝洪建 山東聊城嘉康機電設備有限公司 彭國印 山東日發(fā)紡織機械有限公司 石懷海/文

一種噴氣織機遠程管理系統(tǒng)

聊城市技師學院 謝洪建 山東聊城嘉康機電設備有限公司 彭國印 山東日發(fā)紡織機械有限公司 石懷海/文

本文介紹了一種噴氣織機遠程管理系統(tǒng)。依托該系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)查看企業(yè)織機的運行參數(shù)和統(tǒng)計報表，監(jiān)控織機的運行狀況,統(tǒng)計生產(chǎn)信息，安排生產(chǎn)任務，實現(xiàn)車間的MES系統(tǒng)管理。與此同時，織機廠家可以通過該平臺對聯(lián)網(wǎng)的織機進行遠程加密和解密，方便對客戶的服務和管理。相對于傳統(tǒng)的集中聯(lián)網(wǎng)功能（采集指示燈信號或IO高低電平信號），更加準確，傳輸速率大大提高，實現(xiàn)了真正數(shù)據(jù)的無線聯(lián)網(wǎng)。

遠程管理 監(jiān)控織機 無線聯(lián)網(wǎng)

1 引言

隨著噴氣織機的大規(guī)模普及，信息化進程的推進，各個紡織企業(yè)對噴氣織機的運行情況的實時數(shù)據(jù)要求越發(fā)迫切。傳統(tǒng)的手工抄錄費工、費時、費力，準確性和及時性得不到可靠保障，這導致了相關營銷和企業(yè)管理類軟件不能獲得足夠詳細和準確的原始數(shù)據(jù)，對于深層次的管理決策無法滿足。其二，隨著勞動力成本的增加，無人化車間成為織造行業(yè)的發(fā)展方向，無線AGV導引電動車、先進機械手的應用開始提上日程，自動上軸、自動落布的工藝流程也迫切需要和主機電控進行信息互通，采集相關指令進行有序化工作。其三，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的普及和手機通訊技術的發(fā)展，有些企業(yè)高管需要通過手機界面在外地對織造車間的運行狀態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)出差期間通過手機對車間現(xiàn)場監(jiān)控的愿望。這些新的需求點都代表著織機的發(fā)展方向，引導噴氣控制系統(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遠程管理系統(tǒng)已開發(fā)完成遠程聯(lián)網(wǎng)功能，織機配置有無線聯(lián)網(wǎng)模塊，該模塊與車間內的數(shù)據(jù)集中路由器通過無線方式連接，可以將織機系統(tǒng)中各項參數(shù)上傳到云平臺中，用戶通過WEB（電腦、手機、平板等通過瀏覽器登陸即可）訪問云平臺查看織機的班次信息，報警信息，引緯參數(shù)等。該系統(tǒng)同時具備統(tǒng)計管理功能，可以對生產(chǎn)信息分班次、車間等進行統(tǒng)計，以及計算員工的工作效率及出勤情況，可以提供考核的依據(jù)，加強車間管理。圖1為織機聯(lián)網(wǎng)管理示意圖。

該系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程診斷功能，技術人員可以通過遠程方式分析系統(tǒng)運行情況和機器參數(shù)，確定機器存在哪方面問題，或者對比效率查找存在隱患的機器，以及遠程監(jiān)控織機報警。

圖1 織機聯(lián)網(wǎng)管理示意圖

3 硬件接口設計

根據(jù)功能設計，整個噴氣織機遠程管理系統(tǒng)分為現(xiàn)場采集設備和集中采集設備，現(xiàn)場采集設備主要上傳數(shù)據(jù)和接收織機指令，集中采集設別主要是采集處理實時數(shù)據(jù)和發(fā)送指令。該設備通過自定義接口實現(xiàn)噴氣織機電控系統(tǒng)于服務器之間的數(shù)據(jù)互交與傳遞。

硬件接口使用以太網(wǎng)網(wǎng)口或串口轉網(wǎng)口模塊接入標準的以太網(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)場采集設備設置

現(xiàn)場采集設備選用有人科技研發(fā)的USR-WIFI232-610服務器，用來將RS232/RS485串口設備轉換成WIFI無線網(wǎng)絡或有線以太網(wǎng)，通過手機或者筆記本電腦進行控制，數(shù)據(jù)連接至遠程服務器。

USR-WIFI232-610服務器通過RS232與上位機COM2口連接，RS232接口定義如圖2所示。

USR-WIFI232-610服務器使用AP+STA功能，模塊的STA接口與路由器相連，并通過TCP連接至網(wǎng)絡中的服務器，同時手機可以通過AP（通過TCPB連接）接口，控制串口設備或對模塊進行設置。圖3為模塊工作模式設置。

圖2 RS232接口定義

圖3 模塊工作模式設置

3.2 集中采集設備設置

集中采集設備選用深圳必力拓科技有限公司研發(fā)的T260S工業(yè)級無線路由器，是基于3G/4G網(wǎng)絡需求的性能優(yōu)異的無線通信產(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）。提供10M/100M以太網(wǎng)口，WIFI無線接口、串口、USB接口。可以對接多種終端設備。支持WEB配置方式，管理方便簡單，支持遠端短信控制。T260S作為服務器實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸，需注冊一個DNNS賬號，進入系統(tǒng)服務-串口服務，啟用T260S的服務器功能。圖4為串口服務配置。

4 數(shù)據(jù)上傳服務器設置

將織機的織造數(shù)據(jù)上傳至云服務，主要通過以下方式：通過讀寫共享內存與HMI模塊進行數(shù)據(jù)互交。手機狀態(tài)、報警信息，將指令寫入共享內存指定區(qū)域供HMI查詢訪問。通過TCP Scoket與服務端進行數(shù)據(jù)傳輸，將采集到的信息發(fā)送至服務端，并讀取服務端的控制指令，使用Protocol Buffers協(xié)議為服務端提供開發(fā)接口。

當織機被配置成聯(lián)網(wǎng)運行模式后，首先會啟動以下流程：

圖4 串口服務配置

嘗試與服務器進行連接，通過DHCP向服務器申請IP地址，若申請成功，則本機ID與IP地址綁定；

與服務器建立TCP連接，并向服務器注冊本機ID；初始化操作，將初始化PB結構字段發(fā)送至服務器；

接收背景線程，注冊數(shù)據(jù)包到達事件，觸發(fā)相應函數(shù)，對接收到的數(shù)據(jù)包使用PROTO文件中對應接收字段進行解析，填入共存，供HMI模塊讀取。

5 服務端監(jiān)控界面

服務端通過調用本系統(tǒng)設計的開發(fā)接口，能夠實現(xiàn)對織機數(shù)據(jù)的互交，使用瀏覽器訪問WEB網(wǎng)頁的方式，查看設備運行狀態(tài)和歷史記錄，以及通過瀏覽器操作等方式實現(xiàn)對設備運行進行遠程控制的功能。

6 結語

噴氣織機遠程管理系統(tǒng)可以使用戶隨時隨地查看車間機器的運行狀況，有效統(tǒng)計生產(chǎn)信息，便于企業(yè)管理、安排生產(chǎn)任務；同時該系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程診斷功能，技術人員可以通過遠程方式分析系統(tǒng)運行情況和機器參數(shù)，確定機器存在哪方面問題，或者對比效率查找存在隱患的機器，以及遠程監(jiān)控織機報警。