中小型機(jī)電產(chǎn)品遠(yuǎn)程維護(hù)平臺(tái)的研究

1、中小型機(jī)電產(chǎn)品遠(yuǎn)程維護(hù)平臺(tái)的研究 摘要利用1676單片機(jī)和芯片7512幵發(fā)數(shù)據(jù)采集儀，通過(guò)電話網(wǎng)傳送 給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)機(jī)處理遠(yuǎn)程采集的信號(hào)并顯示處理結(jié)構(gòu)，用戶可在現(xiàn)有軟件平 臺(tái)上，幵發(fā)適合機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞單片機(jī)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程維護(hù)機(jī)電產(chǎn)品伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和 通信技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和故障診斷的研究得到了有識(shí)之士 的廣泛注意，如大型火電機(jī)組和大型復(fù)雜設(shè)備的遠(yuǎn)程故障診斷 12、遠(yuǎn)程 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3 o 范文先生網(wǎng)收集整理可惜目前沒(méi)有一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和可進(jìn)行二次幵 發(fā)的遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)。 筆者旨在幵發(fā)一套中小型機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和維護(hù)系統(tǒng)的平 臺(tái)，客戶

2、可以在平臺(tái)上進(jìn)行二次幵發(fā)，縮短幵發(fā)各具體機(jī)電設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù) 系統(tǒng)產(chǎn)品的周期。 1遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件框圖數(shù)據(jù)采集量含有幵關(guān)量和模擬量。 現(xiàn)有大多數(shù)據(jù)據(jù)采集儀采用微機(jī)、內(nèi)插采集板和幵關(guān)量采集板，造價(jià) 高、體積大、攜帶不方便。 采用帶有通道的系列單片機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，性價(jià)比將得到較大的提高。 這對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程維護(hù)有著很大的意義 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖 1 現(xiàn)場(chǎng)采集采用自行開(kāi)發(fā)的單片機(jī)數(shù)據(jù)采集儀。 該數(shù)據(jù)采集儀含有芯片，可直接與電話網(wǎng)相連。 不同地方的數(shù)據(jù)采集儀可通過(guò)撥號(hào)與維護(hù)中心的計(jì)算機(jī)聯(lián)系， 得到維 護(hù)中心的應(yīng)答信號(hào)后才可以把采集數(shù)據(jù)傳送上去。 數(shù)據(jù)采集儀僅把轉(zhuǎn)換的數(shù)字量直接上傳，標(biāo)度變換工作留給

3、維護(hù)中心 的計(jì)算機(jī)完成，這使得數(shù)據(jù)采集儀具有較好的通用性。 對(duì)某一機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程維護(hù)或數(shù)據(jù)采集僅改變維護(hù)中心的計(jì)算機(jī)軟 件即可解決。 圖 2 數(shù)據(jù)采集儀硬件原理圖 2 數(shù)據(jù)采集儀的硬件電路該采集儀硬件原 理如圖 2 所示。 最多采集 48 點(diǎn)，可以滿足大部分小型機(jī)電產(chǎn)品測(cè)試點(diǎn)數(shù)的需要。 不同的產(chǎn)品采集點(diǎn)數(shù)不同，采集的點(diǎn)數(shù)由維護(hù)中心的計(jì)算機(jī)發(fā)送下來(lái)。 不同采集點(diǎn)當(dāng)選，用不同的轉(zhuǎn)接頭，把未采集的點(diǎn)對(duì)地短接起來(lái)，抑 制干擾。 考慮到現(xiàn)場(chǎng)人員操作方便， 維護(hù)中心的電話號(hào)碼固定在 1676 芯片中。 按下按鈕， 4=0，繼電器通電，常閉觸頭 1 閉合，接通電話線。 固化在 1676芯片中的電話號(hào)碼通過(guò)

4、4 送給撥號(hào)芯片 9200。 拔號(hào)期間指示燈 1 閃亮，撥通并得到機(jī)的命令， 4 繼續(xù)為 0，指示燈 1 常亮，此時(shí)可以進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的傳送。 若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能撥通， 4=1，繼電器繼電，指示燈 1 滅，可再次 按鍵進(jìn)行撥號(hào) 為減小體積，采用超小型系列的開(kāi)關(guān)電源模塊 05005。 1676 單片機(jī)內(nèi)含復(fù)位電路， 可采用片外復(fù)位和上電片內(nèi)自行復(fù)位， 圖 2 選擇上電片內(nèi)復(fù)位。 1676內(nèi)含看門狗電路、 368字節(jié)和 8 字節(jié)、5 路轉(zhuǎn)換。 這里僅用到 0 一路，通過(guò)多路模塊轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 544051 芯片擴(kuò)展采集路 數(shù)。 每一片多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有 8 路，共采用 6 片。 某一片多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的為高電平時(shí)

5、，依據(jù) 0、1、2 的取值選擇某一路 送到 0。 7404 是六反相器，把 74138 選中的某一低電平信號(hào)反相變?yōu)楦唠娖剑?從而選中多路模擬轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的某一片。 7512是 1200的半雙工芯片，外圍接口電路簡(jiǎn)單。 1、2 控制 7512 的工作模式 調(diào)制解調(diào)掉電模式。 是模擬信號(hào)輸出使能控制端，是輸入檢測(cè)的指示端。 為外部信號(hào)輸入端，音頻發(fā)生器 9200 產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)送給模擬輸出 端，為模擬輸入端。 由于遠(yuǎn)程傳輸信號(hào)，直接從7512的端輸出后通過(guò)600 Q的耦合變壓器 送到電話網(wǎng)上，功率太小。 實(shí)踐證明無(wú)法地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集儀之間的正確通信，故采用 324 進(jìn)行運(yùn)算放大。 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離實(shí)

6、驗(yàn)證，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確通信。 3 軟件設(shè)計(jì) 31 機(jī)軟件設(shè)計(jì)機(jī)的軟件采用 +50 編寫(xiě) 不同的機(jī)電產(chǎn)品采集點(diǎn)不同，各點(diǎn)的名稱、標(biāo)度變換不相同，系統(tǒng)故 障診斷程序也不可能 相同。 程序框圖 3 中的參數(shù)名、正常值及點(diǎn)數(shù)表格顯示子程序，標(biāo)度變換子 程序和故障診斷子程序源碼開(kāi)放，客戶可利用現(xiàn)的軟件平臺(tái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā) 成某一產(chǎn)品所需的應(yīng)用軟件。 32 數(shù)據(jù)采集儀的程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集儀根據(jù)機(jī)發(fā)來(lái)的采集點(diǎn)數(shù)進(jìn)行采 集，把采集到的數(shù)據(jù)傳送到機(jī)。 不管是開(kāi)關(guān)量還是模擬量，均當(dāng)作模擬量通過(guò) 0 進(jìn)行轉(zhuǎn)換成 8位數(shù)字 量。 程序框圖見(jiàn)圖 4。 4 應(yīng)用實(shí)例把系統(tǒng)應(yīng)用到筆者開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目 全自動(dòng)三帶同時(shí)捆扎大 把捆鈔機(jī)上。 實(shí)

7、驗(yàn)證實(shí)系統(tǒng)可以可靠遠(yuǎn)程采集大把捆鈔機(jī)的有關(guān)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，用表 格的形式反映開(kāi)關(guān)狀態(tài)是否正確，幫助維護(hù)人員修復(fù)故障。 有關(guān)大把捆鈔機(jī)介紹見(jiàn)參考文獻(xiàn) 4 。 表 1 是縱帶帶頭送得太長(zhǎng)時(shí)的待機(jī)時(shí)刻開(kāi)關(guān)狀態(tài)表。 從表 1 可知縱帶光電開(kāi)關(guān)出問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法檢測(cè)縱帶頭到位信號(hào)，縱 送帶電機(jī)僅靠延時(shí)停，出現(xiàn)送帶過(guò)長(zhǎng)的故障。 大把捆故障診斷程序有一定的難度，目前仍是靠技術(shù)人員根據(jù)測(cè)試狀 態(tài)和表格提示判斷故障點(diǎn)。 1 采用 1676 單片機(jī)與 7512 結(jié)合，開(kāi)發(fā)出可直接連到公用電話網(wǎng)上的 數(shù)據(jù)采集儀，經(jīng)驗(yàn)證可靠。 2系統(tǒng)可應(yīng)用于部分中小型機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程維護(hù)。 不同系統(tǒng)，需要客戶在現(xiàn)有軟件平臺(tái)上進(jìn)行二次幵發(fā)。 3系統(tǒng)最多采集點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)，幵關(guān)量當(dāng)作模擬量采集，輸入電壓為0 +5。 超過(guò)或不在這一范圍應(yīng)通過(guò)分壓變換后輸入。 4設(shè)計(jì)出一套通用性強(qiáng)，易于二次幵發(fā)的軟件平臺(tái)是相當(dāng)重要的。 機(jī)的軟件平臺(tái)有待于進(jìn)一步的研究和幵發(fā)。 表1大把捆幵關(guān)狀態(tài)表測(cè)點(diǎn)名稱實(shí)測(cè)幵關(guān)狀態(tài)正常狀態(tài)判斷縱帶光電 幵關(guān)橫一光電幵關(guān)橫二光電幵關(guān)凸輪光電幵關(guān)凸輪歸位光電幵關(guān)小車到 位光電幵關(guān)夾幣最大限位幵關(guān)夾幣最小限位幵關(guān)夾幣光電幵關(guān)下加熱片 到位幵關(guān)打小錘到位光電幵關(guān)壓鈔板下降到位幵關(guān)一次壓到位光