一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統及方法與流程

本發明涉及粉末冶金成型遠程檢測和工業通信技術領域，具體涉及一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統及方法。

背景技術：

傳統粉末冶金生產現場局限于當前的業務操作模式還是傳統模式，生產信息收集還主要依靠如手工記錄，手工表單，郵件溝通等，統計手段落后，信息收集滯后，信息處理不及時，批次安排不合理，庫存周轉效率低下，設備使用效率不高；同時，粉末冶金生產制造過程的可視化程度差，當前生產狀態不能夠得到及時反映，負責人員不能第一時間進行處理。各系統部門信息不能有效整合，各系統之間的交互還處于較為初步水平，溝通效率較為低下，這造成了資源成本和時間成本的浪費。因此設計出一種粉末冶金成型工序遠程監控系統意義重大。

組態王開發監控系統軟件，是新型的工業自動控制系統，它以標準的工業計算機軟、硬件平臺構成的集成系統取代傳統的封閉式系統。組態王kingview6.55是亞控科技根據當前的自動化技術的發展趨勢，面向低端自動化市場及應用，以實現企業一體化為目標開發的一套產品。該產品以搭建戰略性工業應用服務平臺為目標，集成了對亞控科技自主研發的工業實時數據庫(kinghistorian)的支持，可以為企業提供一個對整個生產流程進行數據匯總、分析及管理的有效平臺，使企業能夠及時有效地獲取信息，及時地做出反應，以獲得最優化的結果，使得遠程監控在應用中具有重要意義。

技術實現要素：

本發明針對當前粉末冶金成型生產監控手段較為落后，以及有線與無線模式各自的局限性，提出了一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統及方法，該有線與無線互聯的監控系統提供了一種以可編程控制器plc(三菱plcfx-2n)作為控制模塊，同時作為數據收發中轉站，433m通訊模塊與485bd模塊(fx2n-485-bd)作為無線與有線的數據發送模塊，用組態王作為上位pc監控機的監控系統。該系統無需固定ip，較有線傳輸距離更遠，不受地形控制，可實現成型機臺生產過程中的實時報警、實時監控、生產數據儲存與輸入、手機終端遠程控制、遠程plc編程，實時指導粉末冶金成型生產，規避風險，極大降低粉末冶金廢品率，降低粉末冶金生產成本，提高生產利潤，降低一線工人勞動強度，方便主管人員管理，具有很大的實用價值。

根據公開的實施例，本發明第一方面公開了一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統，該系統包括位于遠程監控點的上位pc監控機、中轉站plc和位于粉末冶金生產車間的中轉站plc、n個數據實時監控模塊、n個plc、n個485bd模塊，n為大于1的整數；其中，遠程監控點的中轉站plc與粉末冶金生產車間的中轉站plc之間通過各自連接的433m通訊模塊進行無線數據通信；

在粉末冶金生產車間中，每個數據實時監控模塊分別與一個plc相連，每個plc分別通過一個485bd模塊與粉末冶金生產車間的中轉站plc進行有線連接，其中，所述數據實時監控模塊由若干機臺傳感器組成，負責粉末冶金成型工序機臺的生產參數的采集與傳輸；所述plc控制粉末冶金成型機臺運轉，同時接收粉末冶金成型工序機臺的生產參數；

所述上位pc監控機與所述遠程監控點的中轉站plc相連，所述上位pc監控機通過組態王進行組態監控，并調取所述遠程監控點的中轉站plc搜集的各工序機臺上不同工位的現場數據在組態畫面中顯示記錄，同時與excel數據報表進行互聯，實時生成excel報表，對現場人員身份、生產批號、班時進行excel讀取，并在組態畫面上顯示。

進一步地，所述遠程監控點的中轉站plc與粉末冶金生產車間的中轉站plc之間通過各自連接的433m通訊模塊利用gprs網絡技術進行無線數據通信。

進一步地，所述485bd模塊采用rs485協議實現短距離plc間有線數據傳輸通訊。

進一步地，所述plc、所述遠程監控點的中轉站plc與所述粉末冶金生產車間的中轉站plc均為三菱fx-2n，用于集中數據采集。

進一步地，所述上位pc監控機與所述遠程監控點的中轉站plc采用主從問答方式互聯。

根據公開的實施例，本發明第二方面公開了一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控方法，該方法包括下列步驟：

數據實時監控模塊通過設置于粉末冶金成型工序機臺不同工位的機臺傳感器采集原始數據；

plc通過數據實時監控模塊收集原始數據轉化為所需生產數據值；

plc利用485bd通訊模塊，開啟rs485協議，通過n:n網絡的形式將各粉末冶金成型工序機臺生產數據值集中到位于粉末冶金生產車間的一臺中轉站plc中；

粉末冶金生產車間的中轉站plc和遠程監控點的中轉站plc通過433m通訊模塊實現無線遠程傳輸，在遠程監控點的中轉站plc接收信息，實現大范圍的無線數據集中；

遠程監控點的上位pc監控機通過編程口與集中數據的中轉plc進行連接，組態王與plc通過變量一一對應的方式實現實時讀取或者改寫plc內的數據，通過433m通訊模塊，利用變量一一對應的方式，實現遠程控制粉末冶金成型工序機臺的功能；

遠程監控點的上位pc監控機通過組態王軟件進行組態，并調取所述遠程監控點的中轉站plc搜集的各工序機臺上不同工位的現場數據在組態畫面中顯示記錄，同時與excel數據報表進行互聯，實時生成excel報表，對現場人員身份、生產批號、班時等進行excel讀取，并在組態畫面上顯示。

進一步地，該方法還包括下列步驟：

利用移動終端通過433m通訊模塊遠程控制plc內變量，實現遠程控制粉末冶金成型工序機臺的功能。

進一步地，所述生產數據值包括成型壓力、轉速、產品重量、合格與不合格產品數量、機臺稼動率。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

1)通過上位機組態監控，可以全方位掌握現場生產狀況，包括生產人員信息、生產批次信息、生產數量信息、合格率、機臺稼動率等。

2)利用無線與有線配合即可實現無線遠程監控又能使整體網絡相較整體無線較為穩定，節約監控成本。

3)利用手機終端進行遠程控制可以使得生產人員及時解決現場故障，降低勞動強度。

4)以plc作為現場控制模塊和數據儲存模塊，能適應各種環境，穩定可靠。

5)利用組態王專業工控軟件，采集讀取中轉站plc，實現與excel數據的鏈接，方便數據外部輸入，可以方便實現與訂單數據對接。

附圖說明

圖1是本發明公開的一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統的結構示意圖；

圖2是本發明公開的一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控方法的流程步驟圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例一

如附圖1所示，本實施例公開了一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統，該系統包括位于遠程監控點的上位pc監控機、中轉站plc和位于粉末冶金生產車間的中轉站plc、n個數據實時監控模塊、n個plc、n個485bd模塊，n為大于1的整數；其中，遠程監控點的中轉站plc與粉末冶金生產車間的中轉站plc之間通過各自連接的433m通訊模塊進行無線數據通信；所述無線數據通信采用gprs網絡技術，此處gprs網絡技術只是對無線數據通信中技術的示例性列舉，該gprs無線數據通信技術不構成對本發明技術方案的限制。

在粉末冶金生產車間中，每個數據實時監控模塊分別與一個plc相連，所述數據實時監控模塊主要由機臺傳感器組成，負責粉末冶金成型工序機臺的生產參數的采集與傳輸；所述plc控制粉末冶金成型機臺運轉，同時接收粉末冶金成型工序機臺的生產參數；n個plc分別通過n個485bd模塊與粉末冶金生產車間的中轉站plc進行有線連接。

所述上位pc監控機與所述遠程監控點的中轉站plc相連，所述上位pc監控機通過組態王軟件進行組態，并調取所述遠程監控點的中轉站plc搜集的各工序機臺上不同工位的現場數據在組態畫面中顯示記錄，同時與excel數據報表進行互聯，實時生成excel報表，對現場人員身份、生產批號、班時等進行excel讀取，并在組態畫面上顯示。

監控人員可通過上位pc監控機對plc控制程序進行編程，最終粉末冶金生產車間與遠程監控點的433m通訊模塊實現無線遠程傳輸，除此之外，通過手機終端也可以實現對設備進行遠程控制。

本實施例公開的一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統中包括433m通訊模塊和485bd模塊，其中，433m通訊模塊分別與遠程監控點的中轉站plc與粉末冶金生產車間的中轉站plc相連，采用gprs網絡技術，用于粉末冶金生產車間和遠程監控點的數據通訊。485bd模塊用于短距離plc間有線數據傳輸通訊。該系統通過有線與無線配合的方式，將數據傳輸集中于遠程監控點中，用上位pc監控機組態王進行無線遠程監控。

所述plc、所述遠程監控點的中轉站plc與所述粉末冶金生產車間的中轉站plc均為三菱fx-2n，用于集中數據采集。上位pc監控機與遠程監控點的中轉站plc采用主從問答方式互聯。

綜上所述，本實施例公開的無線遠程監控系統中采用plc作為控制模塊，485bd模塊對plc收集到的信息通過rs485協議先傳輸到中轉站plc端，中轉站plc再用433m通訊模塊傳輸到遠程監控點的中轉站plc中，該中轉站plc再與上位pc監控機中組態王進行信息交互。此系統通過有線與無線的配合作用，使得成本大為降低，同時又能發揮有線的優勢，解決環境帶來的問題，可對粉末冶金成型生產參數實時遠程監控、數據庫存儲、實時報警、手機終端遠程控制啟停、excel數據報表讀取。實時指導現場生產，規避風險，為粉末冶金生產帶來高額利潤，同時降低現場工人勞動強度，具有很大的實用價值。

實施例二

如附圖2所示，本實施例公開了一種粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控方法，具體步驟包括如下：

步驟s1、數據實時監控模塊通過設置于粉末冶金成型工序機臺不同工位的機臺傳感器采集原始數據；

步驟s2、plc通過數據實時監控模塊收集原始數據轉化為所需生產數據值，包括成型壓力、轉速、產品重量、合格與不合格產品數量、機臺稼動率；

步驟s3、plc利用485bd通訊模塊，開啟rs485協議，通過n:n網絡的形式將各粉末冶金成型工序機臺生產數據值集中到位于粉末冶金生產車間的一臺中轉站plc中；

步驟s4、粉末冶金生產車間的中轉站plc和遠程監控點的中轉站plc通過433m無線通訊模塊實現無線遠程傳輸，在遠程監控點的中轉站plc接收信息，從而實現以低成本的連接方式實現大范圍的無線數據集中；

步驟s5、遠程監控點的上位pc監控機通過編程口與集中數據的中轉plc進行連接，組態王與plc通過變量一一對應的方式實現實時讀取或者改寫plc內的數據，通過433m通訊模塊，利用變量一一對應的方式，實現遠程控制粉末冶金成型工序機臺的功能；

步驟s6、遠程監控點的上位pc監控機通過組態王軟件進行組態，并調取所述遠程監控點的中轉站plc搜集的各工序機臺上不同工位的現場數據在組態畫面中顯示記錄，同時與excel數據報表進行互聯，實時生成excel報表，對現場人員身份、生產批號、班時等進行excel讀取，并在組態畫面上顯示；

步驟s7、移動終端通過433m通訊模塊遠程控制plc內變量，實現遠程控制粉末冶金成型工序機臺的功能。

上述粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控方法基于實施例一中公開的粉末冶金成型工序機臺的無線遠程監控系統實現無線遠程監控的技術方案，在粉末冶金生產車間中，數據實時監控模塊主要由機臺傳感器組成，負責粉末冶金成型工序機臺的生產參數的采集與傳輸；plc控制粉末冶金成型機臺運轉，同時上述數據采集至plc，各工序上不同工位的plc通過485bd模塊集中到中轉站plc，然后參數輸送到433m通訊模塊，實現gprs網絡技術進行無線遠程傳輸。在遠程監控點中，另一個433m通訊模塊接收到來自粉末冶金生產車間的無線遠程信號，在上位pc監控機中通過組態王軟件進行組態，調取中轉站plc中采集的數據，并將粉末冶金成型工序機臺生產過程中的現場數據在組態畫面中顯示記錄，同時與excel數據報表進行互聯，實時生成excel報表，對現場人員身份、生產批號、班時等進行excel讀取，并在組態畫面上顯示。監控人員可通過上位pc監控機對plc控制程序進行編程，最終粉末冶金生產車間與遠程監控點的433m通訊模塊實現無線遠程傳輸，除此之外，通過手機終端也可以實現對設備進行遠程控制。本發明通過上位pc監控機組態監控，可以全方位掌握現場生產狀況，包括生產人員信息、生產批次信息、生產數量信息、合格率、機臺稼動率等，利用無線與有線配合即可實現無線遠程監控又能節約監控成本，利用手機終端進行遠程控制可以使得生產人員及時解決現場故障，降低勞動強度。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。