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撒繼銘 方長(zhǎng)全
1 前言
漿紗機(jī)是棉紡廠的重要設(shè)備，主要用于經(jīng)紗上漿。近年來國(guó)內(nèi)廣泛使用的漿紗機(jī)自動(dòng)化程度普遍提高，設(shè)備維護(hù)的技術(shù)含量比低檔漿紗機(jī)也明顯有所提高，需要專業(yè)維護(hù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。但設(shè)備制造商提供的設(shè)備一般分散于各地，設(shè)備數(shù)量越多，維護(hù)工作量越大，而專業(yè)維護(hù)人員數(shù)量有限，如果對(duì)每臺(tái)設(shè)備都進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，其工作量和維護(hù)成本就會(huì)大大增加。
為此，筆者設(shè)計(jì)開發(fā)了漿紗機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用它可以對(duì)分布于各地的不同用戶所使用的漿紗機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷，維護(hù)人員不必到現(xiàn)場(chǎng)就能了解設(shè)備運(yùn)行狀況，并能進(jìn)行故障診斷，減輕了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的工作量。
2 結(jié)構(gòu)原理
漿紗機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要分成兩大部分：監(jiān)控中心和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)。其中監(jiān)控中心由監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)PC、監(jiān)控中心調(diào)制解調(diào)器（MODEM）組成，現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)制解調(diào)器、可編程控制器（PLC）、現(xiàn)場(chǎng)總線、過程儀表等組成。監(jiān)控中心采取撥號(hào)的方式利用電話網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接，獲取遠(yuǎn)程設(shè)備信息，例如來自現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量信號(hào)、過程量信號(hào)、來自各傳動(dòng)單元變頻器中的運(yùn)行參數(shù)、變頻器診斷緩沖區(qū)中的故障診斷信息等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 漿紗機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
3 技術(shù)方案
3.1 硬件設(shè)計(jì)
監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)采用工業(yè)PC。PLC采用SIEMENS的SIMATIC S7-300，配中央處理單元（CPU）模塊、數(shù)字輸入（DI）模塊、數(shù)字輸入出（DO）模塊、模擬輸入（AI）模塊、模擬輸出（AO）模塊、RS-232C通信模塊CP340。現(xiàn)場(chǎng)總線采用過程現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP。
各部分功能如下：
(1) 工業(yè)PC：遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷的主機(jī)。主要完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理功能，并提供人機(jī)交互界面。
(2) PLC：現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的主站。負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量信號(hào)，溫度、壓力等過程量信號(hào)；通過通信模塊CP340，實(shí)現(xiàn)PLC與現(xiàn)場(chǎng)MODEM的通信。CPU模塊選用CPU315-2DP，該模塊集成有（多點(diǎn)接口網(wǎng)）MPI接口和PROFIBUS-DP接口，其MPI接口用于連接現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面（HMI），DP接口用于和各傳動(dòng)單元的變頻器的通信。
(3) 現(xiàn)場(chǎng)總線：PLC通過現(xiàn)場(chǎng)總線采集各傳動(dòng)單元變頻器的運(yùn)行信息（運(yùn)行速度、電流、故障代碼等）。
(4) MODEM：通過監(jiān)控中心MODEM、公用電話網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)
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