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0 引 言
目前利用上位機(jī)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作情況進(jìn)行監(jiān)控和集中管理已成為一種趨勢(shì)。由于目前國(guó)內(nèi)大型風(fēng)電葉片模具生產(chǎn)技術(shù)還不夠成熟，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些故障或突發(fā)事件，如果技術(shù)人員不在現(xiàn)場(chǎng)，由于沒(méi)有監(jiān)控記錄數(shù)據(jù)可查，將給技術(shù)人員排查和分析故障帶來(lái)不小的難題。而且風(fēng)電葉片模具體積龐大、工作設(shè)備地理位置分散、現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，目前還沒(méi)有針對(duì)此套大型風(fēng)電葉片模具生產(chǎn)工作的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)集監(jiān)控、報(bào)警、重現(xiàn)、故障查詢(xún)、大范圍資源共享于一體，運(yùn)用無(wú)線GPRS通信技術(shù)，使企業(yè)管理人員在任何地方都能夠掌握企業(yè)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況，同時(shí)為技術(shù)人員提供豐富的數(shù)據(jù)支持，大大節(jié)省了人力物力，提高了企業(yè)的綜合管理水平。
1監(jiān)控管理系統(tǒng)的組成及工作原理
1.1 系統(tǒng)組成
監(jiān)控系統(tǒng)采用客戶(hù)端/服務(wù)器的模式，整個(gè)系統(tǒng)包括就地控制器、主控制器、MD609無(wú)線模塊、監(jiān)控計(jì)算機(jī)等，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖如圖1(略)所示。
1.2系統(tǒng)的工作原理
現(xiàn)場(chǎng)工作設(shè)備采用就地控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，各就地控制器通過(guò)CAN總線連接到主控制器上面。主控制器以RS一485的通信方式將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到 GPRS無(wú)線模塊中。在GPRS無(wú)線模塊中設(shè)置數(shù)據(jù)中心的IP(或域名)和端口后，無(wú)線模塊利用GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)撥號(hào)連上Internet，隨后發(fā)起對(duì)無(wú)線串口通服務(wù)器的連接，此時(shí)用戶(hù)軟件系統(tǒng)通過(guò)虛擬串口等接口連接到無(wú)線串口通服務(wù)器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了從用戶(hù)設(shè)備到用戶(hù)軟件系統(tǒng)之間的無(wú)線、雙向數(shù)據(jù)通信。
2監(jiān)控管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
2.1監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
軟件系統(tǒng)分為兩大部分：與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的通信部分和對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理分析的功能部分。管理系統(tǒng)軟件采用Delphi與 SQLServer2000相結(jié)合的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。Delphi采用RAD(快速應(yīng)用程序開(kāi)發(fā))設(shè)計(jì)方法學(xué)的原理，提供了大量可重復(fù)使用的組件供用戶(hù)選擇。 Delphi擁有更便捷的界面開(kāi)發(fā)方案，減少了界面開(kāi)發(fā)難度，節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高了開(kāi)發(fā)效率。同時(shí)，Delphi的TThread類(lèi)封裝了 Windows多線程開(kāi)發(fā)的API函數(shù)，利用它可方便快捷地開(kāi)發(fā)用戶(hù)多線程程序，以適應(yīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。數(shù)據(jù)管理分析采用SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，Delphi為SQL2000數(shù)據(jù)庫(kù)提供了良好的ADO接口組件，通過(guò)它可以輕松自如地訪問(wèn)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的ADO訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程如圖2(略)所示。
2.2硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
根據(jù)監(jiān)控設(shè)備地理空間分散性的特點(diǎn)，每臺(tái)設(shè)備采用獨(dú)立的泵站和就地控制器，運(yùn)用CAN總線技術(shù)，建立一臺(tái)主控制器和多個(gè)設(shè)備的就地控制器之間的連接。就地控制器采用以C805l F040為核心的嵌入式系統(tǒng)，具備基本可擴(kuò)展的輸入、輸出功能，采集控制對(duì)象的信號(hào)和執(zhí)行主控制器的主控子系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，就地控制器通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)與主控制器之間的通信。主控制器的主控系統(tǒng)采用RS一485的通信方式與無(wú)線模塊交換數(shù)據(jù)。
2.3遠(yuǎn)程通信模塊的設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集數(shù)據(jù)后，要通過(guò)GPRS通信網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心的客戶(hù)端監(jiān)控系統(tǒng)。GPRS模塊采用驛唐科技的MD一609G模塊。該模塊可以大幅度降低用戶(hù)DTU采購(gòu)成本和集成成本，是一款穩(wěn)定實(shí)用的GPRS DTU產(chǎn)品。MD一609G模塊基于ARM平臺(tái)、嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)置工業(yè)級(jí)GPRS無(wú)線模塊，它提供的標(biāo)準(zhǔn)RS232/485數(shù)據(jù)接口可以與主控制器相連，如圖3所示。通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將與MD一609G相連的主控制器中的設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet中的一臺(tái)主機(jī)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程透明傳輸。在客戶(hù)端電腦下載無(wú)線串口通軟件并安裝，設(shè)置賬號(hào)信息，然后把無(wú)線透明傳輸模塊映射到某一個(gè)虛擬串口上，這樣就建立了一條從虛擬串口到無(wú)線模塊串口的數(shù)據(jù)通道。這樣，用戶(hù)就可以使用遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行操作。
在此過(guò)程中，用戶(hù)無(wú)需具有任何專(zhuān)業(yè)通信和服務(wù)器搭建或維護(hù)的知識(shí)，就像使用QQ或MSN一樣方便簡(jiǎn)單，隨時(shí)可以對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程訪問(wèn)。
3系統(tǒng)功能及技術(shù)特點(diǎn)
3.1 系統(tǒng)功能
為使系統(tǒng)適應(yīng)靈活多變的監(jiān)控環(huán)境及系統(tǒng)的可重構(gòu)利用，本文設(shè)計(jì)了模塊化的體系結(jié)構(gòu)，使得各功能模塊之間彼此互不影響，圖4(略)為系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)各模塊主要功能如下。
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能：監(jiān)控系統(tǒng)可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)設(shè)備的電磁閥狀態(tài)、油泵狀態(tài)、翻轉(zhuǎn)動(dòng)作、翻轉(zhuǎn)角度、各種故障報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)等;
(2)記錄管理功能：可對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，還可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、更新和刪除;
(3)故障查詢(xún)分析功能：可查詢(xún)?nèi)我庖惶煸O(shè)備的故障情況，可清楚了解設(shè)備各工作階段的
