一种喷气织机远程管理系统
2017-04-26聊城市技师学院谢洪建山东聊城嘉康机电设备有限公司彭国印山东日发纺织机械有限公司石怀海
聊城市技师学院 谢洪建 山东聊城嘉康机电设备有限公司 彭国印 山东日发纺织机械有限公司 石怀海/文
一种喷气织机远程管理系统
聊城市技师学院 谢洪建 山东聊城嘉康机电设备有限公司 彭国印 山东日发纺织机械有限公司 石怀海/文
本文介绍了一种喷气织机远程管理系统。依托该系统可以通过互联网查看企业织机的运行参数和统计报表，监控织机的运行状况,统计生产信息，安排生产任务，实现车间的MES系统管理。与此同时，织机厂家可以通过该平台对联网的织机进行远程加密和解密，方便对客户的服务和管理。相对于传统的集中联网功能（采集指示灯信号或IO高低电平信号），更加准确，传输速率大大提高，实现了真正数据的无线联网。
远程管理 监控织机 无线联网
1 引言
随着喷气织机的大规模普及，信息化进程的推进，各个纺织企业对喷气织机的运行情况的实时数据要求越发迫切。传统的手工抄录费工、费时、费力，准确性和及时性得不到可靠保障，这导致了相关营销和企业管理类软件不能获得足够详细和准确的原始数据，对于深层次的管理决策无法满足。其二，随着劳动力成本的增加，无人化车间成为织造行业的发展方向，无线AGV导引电动车、先进机械手的应用开始提上日程，自动上轴、自动落布的工艺流程也迫切需要和主机电控进行信息互通，采集相关指令进行有序化工作。其三，随着互联网技术的普及和手机通讯技术的发展，有些企业高管需要通过手机界面在外地对织造车间的运行状态监控，实现出差期间通过手机对车间现场监控的愿望。这些新的需求点都代表着织机的发展方向，引导喷气控制系统的潮流。
2 联网功能介绍
本文所介绍的一种喷气织机远程管理系统已开发完成远程联网功能，织机配置有无线联网模块，该模块与车间内的数据集中路由器通过无线方式连接，可以将织机系统中各项参数上传到云平台中，用户通过WEB（电脑、手机、平板等通过浏览器登陆即可）访问云平台查看织机的班次信息，报警信息，引纬参数等。该系统同时具备统计管理功能，可以对生产信息分班次、车间等进行统计，以及计算员工的工作效率及出勤情况，可以提供考核的依据，加强车间管理。图1为织机联网管理示意图。
该系统可以实现远程诊断功能，技术人员可以通过远程方式分析系统运行情况和机器参数，确定机器存在哪方面问题，或者对比效率查找存在隐患的机器，以及远程监控织机报警。
图1 织机联网管理示意图
3 硬件接口设计
根据功能设计，整个喷气织机远程管理系统分为现场采集设备和集中采集设备，现场采集设备主要上传数据和接收织机指令，集中采集设别主要是采集处理实时数据和发送指令。该设备通过自定义接口实现喷气织机电控系统于服务器之间的数据互交与传递。
硬件接口使用以太网网口或串口转网口模块接入标准的以太网。传输层使用面向连接的TCP协议，而且使用成熟的数据封装协议，也提高了系统的稳定性。
3.1 现场采集设备设置
现场采集设备选用有人科技研发的USR-WIFI232-610服务器，用来将RS232/RS485串口设备转换成WIFI无线网络或有线以太网，通过手机或者笔记本电脑进行控制，数据连接至远程服务器。
USR-WIFI232-610服务器通过RS232与上位机COM2口连接，RS232接口定义如图2所示。
USR-WIFI232-610服务器使用AP+STA功能，模块的STA接口与路由器相连，并通过TCP连接至网络中的服务器，同时手机可以通过AP（通过TCPB连接）接口，控制串口设备或对模块进行设置。图3为模块工作模式设置。
图2 RS232接口定义
图3 模块工作模式设置
3.2 集中采集设备设置
集中采集设备选用深圳必力拓科技有限公司研发的T260S工业级无线路由器，是基于3G/4G网络需求的性能优异的无线通信产品，T260S采用高性能的32位处理器，可以高速处理协议和大量数据，可以搭配多种3G/4G工业模块（3G:WCDMA/EVDO/TD-SCDMA，4G:TD-LTE/ FDD-LTE网络）。提供10M/100M以太网口，WIFI无线接口、串口、USB接口。可以对接多种终端设备。支持WEB配置方式，管理方便简单，支持远端短信控制。T260S作为服务器实现远程数据传输，需注册一个DNNS账号，进入系统服务-串口服务，启用T260S的服务器功能。图4为串口服务配置。
4 数据上传服务器设置
将织机的织造数据上传至云服务，主要通过以下方式：通过读写共享内存与HMI模块进行数据互交。手机状态、报警信息，将指令写入共享内存指定区域供HMI查询访问。通过TCP Scoket与服务端进行数据传输，将采集到的信息发送至服务端，并读取服务端的控制指令，使用Protocol Buffers协议为服务端提供开发接口。
当织机被配置成联网运行模式后，首先会启动以下流程：
图4 串口服务配置
尝试与服务器进行连接，通过DHCP向服务器申请IP地址，若申请成功，则本机ID与IP地址绑定；
与服务器建立TCP连接，并向服务器注册本机ID；初始化操作，将初始化PB结构字段发送至服务器；
接收背景线程，注册数据包到达事件，触发相应函数，对接收到的数据包使用PROTO文件中对应接收字段进行解析，填入共存，供HMI模块读取。
5 服务端监控界面
服务端通过调用本系统设计的开发接口，能够实现对织机数据的互交，使用浏览器访问WEB网页的方式，查看设备运行状态和历史记录，以及通过浏览器操作等方式实现对设备运行进行远程控制的功能。
6 结语
喷气织机远程管理系统可以使用户随时随地查看车间机器的运行状况，有效统计生产信息，便于企业管理、安排生产任务；同时该系统可以实现远程诊断功能，技术人员可以通过远程方式分析系统运行情况和机器参数，确定机器存在哪方面问题，或者对比效率查找存在隐患的机器，以及远程监控织机报警。
