VMC加工中心遠(yuǎn)程診斷和控制系統(tǒng) - 加工中心
隨著數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展和提高,以精工機(jī)床為代表的精工設(shè)備應(yīng)用越來(lái)越廣泛.故障對(duì)終端用戶(hù)造成的停機(jī)損失及時(shí)解決,故障診斷也相對(duì)復(fù)雜得多,而如何迅速、正確地進(jìn)行故障診斷和排除相應(yīng)故障是保證精工機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心問(wèn)題.在此提出了建立基于Internet完成精工機(jī)床的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)想.主要從以下幾個(gè)方面入手：1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中應(yīng)注意的問(wèn)題,。 2.精工設(shè)備機(jī)械部分硬件的診斷和故障輸出,。 3.遠(yuǎn)程故障診斷信號(hào)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的輸出,。 4.機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)家接收?qǐng)?bào)警信息并能完成客戶(hù)信息的切換形成一個(gè)完整的監(jiān)控中心。這樣一來(lái)就可以第一時(shí)間為客戶(hù)解決機(jī)床問(wèn)題,。具體功能實(shí)現(xiàn)和要求以下流程圖和文字做詳細(xì)分析,。﹝一﹞終端客戶(hù)的信息交換流程圖1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中應(yīng)注意的問(wèn)題。系統(tǒng)廠(chǎng)家必須具備USB口,、以太網(wǎng)口或者是RS-232數(shù)據(jù)傳輸口,。并且能夠做到實(shí) 向外部輸出系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行的診斷和報(bào)警信息。要并接著輸出報(bào)警的信號(hào)指示,。2. 精工設(shè)備機(jī)械部分硬件的診斷和故障輸出,。作為精工設(shè)備的生產(chǎn)廠(chǎng)家，要把機(jī)床的各部分精度用可靠的數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來(lái),。就要借助與外部設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn),。操作過(guò)程如下：ⅰ.通過(guò)傳感器設(shè)備測(cè)量檢測(cè)機(jī)械的各個(gè)部分精度和故障。ⅱ.傳感器只能輸出模擬信號(hào),，通過(guò)轉(zhuǎn)換設(shè)備將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),。選用ISOAD A08隔離信號(hào)采集模塊，用來(lái)測(cè)量4-20mA電流信號(hào),。采集信號(hào)以后通過(guò)隔離電路,、24位 A/D轉(zhuǎn)換、微處理器后將信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485串行通信,。如下圖：??fn????'宋體'; " >2. 精工設(shè)備機(jī)械部分硬件的診斷和故障輸出,。作為精工設(shè)備的生產(chǎn)廠(chǎng)家，要把機(jī)床的各部分精度用可靠的數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來(lái),。就要借助與外部設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn),。操作過(guò)程如下：ⅰ.通過(guò)傳感器設(shè)備測(cè)量檢測(cè)機(jī)械的各個(gè)部分精度和故障。 上圖是一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換原理圖,。使用這個(gè)轉(zhuǎn)換設(shè)備能完成無(wú)源隔離,，把每個(gè)通道之間都相互隔離，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換把所有的用戶(hù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值,、地址,、波特率、校驗(yàn)和狀態(tài),、通訊協(xié)議,、通道狀態(tài)等配置信息都存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里，轉(zhuǎn)換隔離所有信息后,，由RS-485或者RS-232輸出,。每個(gè)信號(hào)輸入通道/輸出/輔助電源之間相互隔離，都可承受3000VDC隔離電壓，抗干擾能力強(qiáng),，可靠性高,。 ⅲ. 遠(yuǎn)程故障診斷信號(hào)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的輸出。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商要將精工系統(tǒng)和信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備輸出的報(bào)警信息和信號(hào)指示,，從終端用戶(hù)傳送到精工機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)家的無(wú)線(xiàn)接收站,。在終端用戶(hù)端信息采集包括： 1.系統(tǒng)定位 2.視頻插口 3.耳機(jī)插口1．） 系統(tǒng)定位精工設(shè)備銷(xiāo)售以后制造商要準(zhǔn)確的知道機(jī)床的地理位置，以做到實(shí)時(shí)的監(jiān)控設(shè)備的全方位信息,。2．） 視頻插口在終端客戶(hù)端安裝上視頻插口,，當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，打開(kāi)視頻接口,，就可以觀(guān)察機(jī)床的實(shí)際故障問(wèn)題,，做出正確的解決解決方案。3.） 耳機(jī)插口在終端客戶(hù)端安裝上耳機(jī)插口,，當(dāng)出現(xiàn)故障或者是在操作過(guò)程中有疑難問(wèn)題的時(shí)候,，通過(guò)耳機(jī)接口連線(xiàn)可以方便的語(yǔ)音指導(dǎo)操作。 另外要求接收和發(fā)送報(bào)警指示信號(hào)（是一個(gè)電平指示信號(hào)用于點(diǎn)亮報(bào)警指示燈）,、接收和發(fā)送轉(zhuǎn)換器發(fā)出的數(shù)字信號(hào),、系統(tǒng)側(cè)通過(guò)RS-485或者RS-232輸出的信號(hào)。 ⅳ. 機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)家接收?qǐng)?bào)警信息并能完成客戶(hù)信息的切換形成一個(gè)完整的監(jiān)控中心,。終端用戶(hù)的報(bào)警信息和內(nèi)容通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳送到機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)家的信號(hào)報(bào)警指示站,，這個(gè)指示站只起到一個(gè)報(bào)警提示的作用,，而真正要做到信息的交換需要通訊商做一個(gè)信息切換軟件,。在終端用戶(hù)出現(xiàn)報(bào)警的時(shí)候，機(jī)床廠(chǎng)家的信號(hào)報(bào)警指示站會(huì)對(duì)應(yīng)顯示報(bào)警指示燈,，然后通過(guò)客戶(hù)信息切換軟件發(fā)報(bào)警信息內(nèi)容輸出到控制終端主機(jī)上,。以下就客戶(hù)信息切換輸出的信息作以分析如下：輸出的信息分成兩部分： a.輸出數(shù)字信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)換器將信息傳送到系統(tǒng)顯示器 b.輸出數(shù)字信號(hào),，通過(guò)： 1.遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān),，便于機(jī)床制造商可以有選擇性的監(jiān)控遠(yuǎn)端客戶(hù)的信息。 2.系統(tǒng)定位,， 便于機(jī)床制造商可以準(zhǔn)確指導(dǎo)機(jī)床的地理位置,。 3.視頻插口， 便于機(jī)床制造商可以真實(shí)的了解遠(yuǎn)端客戶(hù)的機(jī)床實(shí)際情況,。 4.耳機(jī)插口,， 便于機(jī)床制造商可以實(shí)時(shí)的與遠(yuǎn)端客戶(hù)對(duì)話(huà)，解決一些語(yǔ)言描述就可以解決問(wèn)題的情況,。使產(chǎn)品的售后服務(wù)更人性化,。這樣傳送到主機(jī)的信息才能完整準(zhǔn)確。 下圖為管理中心的信息接收流程圖：上圖中紅色加粗點(diǎn)劃線(xiàn)圈注的部分是通過(guò)信號(hào)裝換裝置直接將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)，連接到電腦系統(tǒng)顯示器,，完成顯示器直接監(jiān)控機(jī)床的機(jī)械部分情況,。 實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能要借助于ISODA系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)主機(jī)RS-485/RS-232接口信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào),。包括電源隔離,、信號(hào)隔離、線(xiàn)性化,、D/A轉(zhuǎn)換和RS-485串行通道,。采用ASCII碼通訊協(xié)議或MODBUS RTU通訊協(xié)議，其指令集兼容于ADAM模塊,，波特率可由代碼設(shè)置,，所有的用戶(hù)設(shè)定的校準(zhǔn)值、地址,、波特率,、數(shù)據(jù)格式、校驗(yàn)和狀態(tài)等配置信息都存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器EEPROM里,，這樣信息輸出/通訊接口之間隔離,，可承受3000VDC隔離電壓，抗干擾能力強(qiáng),，可靠性強(qiáng),。上圖右側(cè)的四個(gè)接線(xiàn)柱從上往下依次是： 1.設(shè)置為主機(jī)時(shí)短接。HOST GND 2.RS-485串口通訊,。 DATA+ DATA- 3.配置時(shí)短路,。 CONFIG GND 4.電源。 PW+ GND轉(zhuǎn)換過(guò)程是通過(guò)RS-485串口通訊讀入數(shù)據(jù),，經(jīng)過(guò)微處理器輸出到主機(jī)和配置系統(tǒng)里,，然后輸出到隔離電路，通過(guò)12位D/A轉(zhuǎn)換器傳送到輸出電路,。