电子产品装配线提升装置远程监控系统的设计

王小明，王春峰

(南京信息职业技术学院 机电学院，江苏 南京 210046)

电子产品装配线提升装置远程监控系统的设计

王小明，王春峰

(南京信息职业技术学院 机电学院，江苏 南京 210046)

针对电子产品装配线提升装置，设计了一种基于GPRS和485通讯的远程监控系统，系统采用组态王软件对提升装置进行监控，通过GPRS和485通讯实现现场主控制器与远程监控中心、现场设备之间的通讯链接，完成对提升装置运行过程的监测和管理，并实时记录提升装置的运行状态，为维护和管理人员提供了实时、准确、全面的信息。实验表明该监控系统结构简单、可靠性高、维护方便。

提升装置；远程监控；GPRS；485通讯

0 引言

工业自动化和信息化是实现工厂管理现代化和安全生产的重要手段，是工业发展的一大趋势。基于互联网技术、自动化技术、计算机技术及通信技术的远程监控系统能实现对生产过程的监控与调度管理，以及实现生产效率的提高[1-4]。电子产品装配线提升装置用于生产线上、下层之间物料的输送，在工业生产中起着非常重要的作用。本文提出了基于互联网技术和GPRS的远程监控系统设计方案，该监控系统利用组态软件实现对提升装置运行过程的监测和管理，并将提升装置运行记录进行保存以便于维护人员的操作与管理。

1 电子产品装配线提升装置的功能描述

电子产品装配线提升装置用于将下层生产线(进口生产线)上的产品运送到上层生产线(出口生产线)，如图1所示。SQ0～SQ9为位置开关，用于检测工件位置；B1、B2为光电传感器，用于感知是否有异物进入提升装置。其工作流程为：工装板出现在SQ0处，如果提升机处于待机状态，则阻挡气缸YV1下降，允许工装板前进。工装板随着进口生产线的移动运行至SQ1位置，阻挡气缸YV1弹起，防止下一块工装板跟随前一块工装板一同进入提升机的送料托台，同时托台送料电机M2正转，将工装板送入托台；工装板进入提升小车，触碰到位置开关SQ2，送料电机M2停止，提升电机M1低速启动，提升小车低速上升，上升至SQ5位置时，电机M1高速运行，小车快速上升，运行至SQ6位置时，小车缓速上升，至SQ7时，小车停止上升，电机M2反转将工件送出；工装板触碰到位置开关SQ9时，说明工件已经完全离开提升小车，此时电机M2停转；提升小车按照低速、高速、低速的方式返回到SQ4位置，开始下一个工作循环。小车在上升或下降时，如果B1或B2有信号，则说明有异物进入提升装置，提升装置应停止工作并发出报警信号。整个运行过程中，SQ3和SQ8都不应被触发；如果SQ3和SQ8被触发，说明托台在上升或下降时超越行程，此时提升装置应立即停机并报警。

图1 提升机结构示意图

2 基于GPRS的无线远程监控系统设计

2.1 硬件构成

基于GPRS的无线远程监控系统由GPRS无线通讯模块、带485通讯的FX3G PLC、人机界面、远程访问系统和变频器等组成，如图2所示。现场FX3G PLC通过485BD获取数据，并将数据由GPRS-DTU通讯模块发送到远程服务器，远程上位机通过访问服务器实现远程监控。

2.1.1 GPRS模块及通讯参数设置

无线通讯模块采用了WG-8010 GPRS DTU，其通讯参数设置主要分为选择通讯协议、设置服务器地址和端口号、选择工作模式三步[5-6]。通讯协议是基于TCP/IP协议开发的Comway通讯协议，其与COMWAY DATA-SERVER通讯服务器建立连接。

图2 无线远程监控系统网络架构

2.1.2 FX3G PLC与FR变频器通讯

系统采用FX3G-40MR型号的PLC控制一台F740变频器，PLC与变频器之间的通讯采用FX3G-485-BD通讯线缆，其接线方法：将FX3G-485-BD的RDA、RDB、SDA、SDB、SG端子分别与变频器的SDA1、SDB1、RDA1、RDB1、SG的端子相接。接线完成后，对变频器和PLC的参数进行设置，其两者的参数设置要一致，否则将无法通讯。PLC参数设置对话框如图3所示。

图3 PLC与变频通讯参数设置

接线完成后设置变频器参数：将运行模式Pr79设为0，通讯站号Pr331设为0，RS-485通讯速率Pr332设为384，通讯停止位长Pr333设为10，RS-485通讯奇偶校验选择Pr334设为2，通讯再试次数和通讯校验时间间隔以及通讯等待时间都设为9999，通讯启动模式选择Pr340设为1，RS-485通讯CR/LF选择Pr341设为1，通讯EEPROM写入选择Pr342设为0。完成参数设置后需要断电重新启动，参数才能生效。PLC与变频器的通讯程序如图4所示。

2.2 监控系统的软件设计

提升装置监控系统软件设计分为手动/自动两种工作模式。在手动模式下可手动控制提升小车的上升、下降；在自动模式下首先判断提升小车是否在初始位置，然后再确认小车的运行状态。系统具体的工作流程如图5所示。

3 远程组态监控设计

系统远程上位机监控是基于组态王6.55软件设计的。组态软件与现场控制器三菱 FX 3G PLC的FX-3G-232-BD通讯模块进行通讯，远程上位机监控通过互联网访问服务器，服务器与现场设备的无线通讯模块相连，从而实现远程监控。

图4 PLC与变频器的通讯程序

图5 系统工作流程图

根据控制要求设计完成的主监控画面如图6所示，在运行监控画面中，可以实现对提升机运行状态的监控，实现工艺画面显示、报警记录、操作日志、报表输出等功能，方便操作人员的维护管理。

图6 监控系统运行主画面

4 结论

该系统将GPRS无线通讯技术和RS485通讯技术相结合，并配合组态王软件实现工业现场实时远程监

控，使管理员和现场操作员可以对提升装置实现远程、高效、实时的监控。实验证明，该系统运行安全可靠、故障率低、维护方便，对实现工业设备的互联、提高生产效率有着重要的借鉴意义。

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Design of Remote Monitoring System for Electronic Product Assembly Line Lifting Appliance

WANG Xiao-ming, WANG Chun-feng

(Department of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing College of Information Technology, Nanjing 210046, China)

A design scheme of the remote control system based on GPRS and 485 communication for electronic product assembly line lifting appliance is presented in the paper. Kingview software is used to monitor the lifting device. The GPRS and the 485 communication is used to achieve the communication between the remote monitoring center and field controller, and the communication between the field controllers. Monitoring and management of operation process is provided by this system. The lifting device operation process is recorded in real-time. It provides real-time, accurate, comprehensive information for the maintenance and management. Experiments show that the monitoring system has the advantages such as simple structure, high reliability, convenient maintenance.

lifting appliance; remote monitoring; GPRS; 485 communication

1672- 6413(2015)06- 0125- 03

南京信息职业技术学院科研基金资助项目(YK20130205)

2015- 01- 28；

2015- 09- 20

王小明(1970-)，男，江苏如皋人，工程师，大专。

TP273

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