基于CAN总线的DNC远程诊断及监控系统

2009-08-31 16:21:34来源: 赛尔资讯

0 引言

  DNC(DistributedNumericalControl)是把车间内的数控机床与上位控制计算机集成,实现加工设备集中控制与管理的一种方式。这种方式虽然充分利用了设备的潜力,提高了企业生产效率,但是对设备的维护提出了更高的要求。流水线上关键设备的长时间停机,将会给生产带来巨大的损失。为了使损失降到最低,应该在提高设备可靠性的同时,对加工设备进行状态监控,以便在设备出现故障征兆时,能及时进行故障处理,缩短故障诊断和维修时间。但是从我国大部分企业的人员配备模式来看,企业内部用于设备维护的专业技术人员相对较少,不可能在全国各地设立售后服务中心,当设备出现故障时,由于地域的原因专家无法及时到达故障现场,也就无法了解设备当时的实际运行情况和现场的基本参数,这不仅给诊断带来了困难也给用户带来了巨大的经济损失。为此本文提出了基于CAN总线的DNC远程诊断及监控系统,并对其体系结构及关键技术的实现作了介绍。

1 系统的总体结构

  基于CAN总线(TheControllerAreaNet-workFieldbus)的DNC远程诊断及监控系统主要由DSP数据采集器、上位监控机、数据库服务器、企业Web服务器、企业故障诊断中心及远程故障诊断中心6部分组成,如图1所示。

  DSP数据采集器从传感器组中采集来自数控机床的信号(如来自刀具切削振动信号、机床主轴轴承振动信号、液压系统的温度等),并进行一系列的信号处理(如稳压滤波、A/D转换等)后,经CAN总线送入上位监控机(另有一备份冗余监控机)。上位监控机上的实时在线监控系统不仅能实现数据的实时显示、实时数据的存储,而且还能通过WinSocket控件与数据库之间进行通信。此外,上位监控机还能根据设备的加工能力将加工程序经过CAN总线及RS232/CAN转换模块送入不同的数控机床完成零件的加工;数据库服务器上安装了Microsoft公司的SQLServer2000。数据库服务器应用程序的主要任务是接收和处理来自上位监控机的数据,并将接收的数据写入原始数据缓冲区,在对数据进行分析处理后将其写入SQLServer数据库。当流水线上的某一机床出现故障时,将故障时刻的记录写入设备故障状况表中;Web服务器是设立在Internet上的服务站点,企业故障诊断中心及远程故障诊断中心与Web服务器之间采用B/S(浏览器/服务器)模式,所有监控、分析、诊断软件都放在Web服务器上,并通过Web主页进行管理。

2 远程诊断及监控系统的实现

2.1 对实时数据的采集

  本远程诊断及监控系统中的在现场设备级的通信程序中设置了一些底层函数供上位监控机调用,以实现DSP采集器与监控机的通讯。现场实时数据采集的工作流程是:传感器信号经过必要的稳压滤波,送入ADC(模数转换器),并根据系统对数据的不同需要,若是参考性、资料性信号,就把数据存贮起来适当的时候传到上位机;若是比较紧急和实时的控制反馈数据,比如说机床报警信号,那就及时的传送到上位机进行处理或用作控制。系统中,各DSP芯片独自的完成相应的数据采集。并可通过上位机下传数据表格的方式灵活的改变传感器的定标系数,尤其适合于传感器线性度不是很理想的系统。各DSP的工作状态和工作模式由上位机灵活选择,提高系统的适应能力。

  

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关键字:CAN总线  DNC  远程诊断  监控  传感器  DSP

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2009/0831/article_1840.html
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