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)用越來越廣泛.故障對終端用戶造成的停機(jī)損失及時解決,故障診斷也相對復(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)測和故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)想.主要從以下幾個方面入手:1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)中應(yīng)注意的問題。 2.精工設(shè)備機(jī)械部分硬件的診斷和故障輸出。 3.遠(yuǎn)程故障診斷信號在無線網(wǎng)絡(luò)上的輸出。 4.機(jī)床生產(chǎn)廠家接收報(bào)警信息并能完成客戶信息的切換形成一個完整的監(jiān)控中心。這樣一來就可以第一時間為客戶解決機(jī)床問題。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﹞終端客戶的信息交換流程圖1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)中應(yīng)注意的問題。系統(tǒng)廠家必須具備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。就要借助與外部設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。操作過程如下:ⅰ.通過傳感器設(shè)備測量檢測機(jī)械的各個部分精度和故障。ⅱ.傳感器只能輸出模擬信號,通過轉(zhuǎn)換設(shè)備將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。選用ISOAD A08隔離信號采集模塊,用來測量4-20mA電流信號。采集信號以后通過隔離電路、24位 A/D轉(zhuǎn)換、微處理器后將信號轉(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。就要借助與外部設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。操作過程如下:ⅰ.通過傳感器設(shè)備測量檢測機(jī)械的各個部分精度和故障。 上圖是一個模擬信號轉(zhuǎn)數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換原理圖。使用這個轉(zhuǎn)換設(shè)備能完成無源隔離,把每個通道之間都相互隔離,通過A/D轉(zhuǎn)換把所有的用戶設(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)等配置信息都存儲在非易失性存儲器EEPROM里,轉(zhuǎn)換隔離所有信息后,由RS-485或者RS-232輸出。每個信號輸入通道/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)程故障診斷信號在無線網(wǎng)絡(luò)上的輸出。無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商要將精工系統(tǒng)和信號轉(zhuǎn)換設(shè)備輸出的報(bào)警信息和信號指示,從終端用戶傳送到精工機(jī)床生產(chǎn)廠家的無線接收站。在終端用戶端信息采集包括: 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)時的監(jiān)控設(shè)備的全方位信息。2.) 視頻插口在終端客戶端安裝上視頻插口,當(dāng)出現(xiàn)故障的時候,打開視頻接口,就可以觀察機(jī)床的實(shí)際故障問題,做出正確的解決解決方案。3.) 耳機(jī)插口在終端客戶端安裝上耳機(jī)插口,當(dāng)出現(xiàn)故障或者是在操作過程中有疑難問題的時候,通過耳機(jī)接口連線可以方便的語音指導(dǎo)操作。 另外要求接收和發(fā)送報(bào)警指示信號(是一個電平指示信號用于點(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、系統(tǒng)側(cè)通過RS-485或者RS-232輸出的信號。 ⅳ. 機(jī)床生產(chǎn)廠家接收報(bào)警信息并能完成客戶信息的切換形成一個完整的監(jiān)控中心。終端用戶的報(bào)警信息和內(nèi)容通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到機(jī)床生產(chǎn)廠家的信號報(bào)警指示站,這個指示站只起到一個報(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信息切換軟件。在終端用戶出現(xiàn)報(bào)警的時候,機(jī)床廠家的信號報(bào)警指示站會對應(yīng)顯示報(bào)警指示燈,然后通過客戶信息切換軟件發(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,通過轉(zhuǎn)換器將信息傳送到系統(tǒng)顯示器 b.輸出數(shù)字信號,通過: 1.遠(yuǎn)程控制開關(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)時的與遠(yuǎn)端客戶對話,解決一些語言描述就可以解決問題的情況。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)劃線圈注的部分是通過信號裝換裝置直接將數(shù)字信號還原成模擬信號,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接口信號隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬信號。包括電源隔離、信號隔離、線性化、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)等配置信息都存儲在非易失性存儲器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)的四個接線柱從上往下依次是: 1.設(shè)置為主機(jī)時短接。HOST GND 2.RS-485串口通訊。 DATA+ DATA- 3.配置時短路。 CONFIG GND 4.電源。 PW+ GND轉(zhuǎn)換過程是通過RS-485串口通訊讀入數(shù)據(jù),經(jīng)過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12位D/A轉(zhuǎn)換器傳送到輸出電路。