织机监测服务器将采集的机台数据通过以太网,将数据存放在一台专业的数据库服务器,由于使用了专业的数据库服务器,使得数据的保存相对安全。数据库服务器的使用,数据库的性能得到极大的提高,并为企业预留了以后升级的空间,增加新的织机监测管理系统可以共享此数据库服务器

1织机数据采集系统

       织机数据采集系统主要采用享有国家专利的SCERP2006-SLMS智能织机监测器组成(专利号:200420079931.7),它采用先进的工业控制型微电脑芯片控制、CAN-BUS现场总线芯片完成通迅。实时对织机进行检测,对检测到的数据进行计算处理,并将处理结果通过CAN-BUS发送到监测服务器。

     监测器可以同时处理8种不同类型的停机信号,停机信号可以独立设置低电平有效或高电平有效,以适应各种不同的停机信号,同时还可以对四色灯进行检测,可以将四色灯能指示但没有专门的停机信号的停机或各种报警信号检测到并传送至监测服务器(四色灯的时序检测可以通过监测服务器进行下载设置)。监测器的信号输入范围较大,低电平信号为DC 0~5V、高电平信号为DC 8~24V,较大的信号输入范围可以同时适应各种12V供电和24V供电的各种传感器,也提高了本机的抗干扰性能。

    监测器有一个停机输出接口,可以接成高电平停机或低电平停机,该接口可以设置成落布停机或由监测服务器控制织机的停机。本机还预留一个TTL电平的串行接口,可以很方便的将各种如手持键盘、PDA等数据通过本系统传输至监测服务器中,为系统的日后扩展作了基础铺垫。

    监测器的掉电数据保护也不同于传统的电池保护方式,电池保护方式数据保存时间短,容易发生数据出错及丢失。鉴于数据安全可靠考虑,我们采用先进的E2PROM存贮器,并设计了特殊的掉电保护电路,EEPROM存贮器中的数据可以在无电源情况下可靠的保存100年。

   在CAN-BUS总线上,采用了CAN-BUS总线与织机之间完全隔离的设计,新一代的监测器隔离电压为2000V,增强了监测器在有着各种干扰的恶劣环境中的可靠性。因为总线传输距离较长,各种不安全的因素也同时增多,比如总线与动力短路,如果没有隔离设施,会造成整条总线的织机电控箱电气损坏,后果不堪设想,由于本机是总线与织机电气2000V的隔离设计,也有效的保障的织机电气的安全。

    本的电源采用了专用的开关电源设计,比传统的线性电源相比,在电源效率及输入电压适应性方面有着很强的优势,降低了织机电控箱的对本机的供电电流(实测在供电电压为12V时,本机的整机电流为60mA、24V供电时,本机整机电流为30mA),本机极小的功耗对织机原供电设计没有任何影响。12~24V的电源输入设计,也增强本机对不同的织机的适应性。

    监测器采用SMD表面贴装工艺,减小了印刷板的面积,并全部采用原装进口工业级芯片进行生产,增强了抗干扰能力也同时缩小了整机的体积,标准DIN导轨安装方式方便了本机的安装,也减少了安装工时。

    监测器支持在线升级,对个别有着特殊需求的用户,本机可以通过外置的ISP接口进行在线下载程序。

SCERP2006-SLMS主要技术指标:

名称

规格指标

整机工作电压

DC 12~24V

整机工作电流

<100mA

输入信号端子

运转、长度及最多8种停机原因

输入信号种类

开关量信号

输入信号电压

低电平 0

<5V

高电平 1

>8V

输入信号电流

≤5mA

最高车速

≥3000rpm

适应环境

工作环境温度

-20~80℃

工作环境湿度

20~90%RH

保存环境温度

-40~85℃

保存环境湿度

20~90%RH

总线指标

通讯方式

CAN-BUS总线

通讯距离(无中继)

≥2000米

总线类型

屏蔽双绞线

总线隔离电压

2000V DC

外型尺寸

72mm×106mm×60mm(不计算导轨安装架高度)

安装方式

标准DIN导轨安装

2、传输系统

    传输系统是整个系统最重要的组成部分,它的关系到整个系统稳定性,通过对各种类型的总线进行试验,最后选定了高可靠的CAN-BUS总线。

1) CAN-BUS现场总线的优势和特点

    CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初,CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯,在车载各电子控制装置ECU之间交换信息,形成汽车电子控制网络。比如:发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中,均嵌入CAN控制装置,大众汽车就是完全使用CAN-BUS总线的一个例子。

    作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式,CAN-BUS 已被广泛应用到各个自动化控制系统中。例如,在汽车电子、导弹控制、自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域,CAN-BUS 都具有不可比拟的优越性。

1) CAN-BUS的主要特性

l        极高的总线利用率;

l        很远的数据传输距离(长达10Km);

l        高速的数据传输速率(高达1Mbps);

l        多主结构依据优先权进行总线访问;

l        高可靠的错误处理和检错机制;

l        通讯介质支持双绞线、同轴电缆或者光纤。

2) CAN-BUS与RS-485性能比较

特性

RS-485

CAN-BUS

单点成本

低廉

较高

总线利用率

网络特性

单主网络

多主网络

数据传输率

容错机制

高可靠的错误处理和检错机制

通讯失败率

极低

节点错误的影响

导致整个网络瘫痪

无任何影响

通讯距离

<1.5Km

可达10Km(5kbps)

网络调试

困难

非常容易

协议

Modbus协议

标准CAN-bus协议

后期维护成本

 

3) 典型应用



     传输系统主要是由传输总线、智能网桥及CAN-BUS集线器等组成。我们采用多路通道方式进行设计,抛去了常用的智能网桥及CAN-BUS集线器,直接将织机监测器与监测服务器相连接,减了总线传输的中间环节,增强了传输系统的可靠性。总线电缆选用CAN-BUS专用120Ω阻抗的 2*1.0 cm2屏蔽双绞线,确保系统的稳定性。

3、织机监测服务器

SCERP2006智能无梭织机生产监测服务器是整个系统的核心系统,主要由一台高性能工业计算机、专用CAN-BUS工业总线通讯卡及监测器服务程序构成。它负责将所有的织机的数据存储在数据服务器中,管理人员可以通过监测管理软件客户端实现数据的统计分析及报表的生成,同时还接收织机发送的报修呼叫及织机状态的报警。

监测服务程序是真正的Windows服务程序,其可靠性有操作系统进行监管,随操作系统的启动自动启用监测服务程序,只要监测服务器一启动,无需登陆Windows,不需要任何人工干预,监测服务程序既可自动运行。

SCERP2006主要技术指标:

名称

规格指标

工作电源

AC 220V

消耗功率

≤350W

操作系统

WIN2000 Server和WIN2003 Server

系统容量

 

≤1000台织机(根据配置)

运行时间

 

连续

织机参数

布长单位

米(M)或 码(YD)

 

经纱长度

0~99999.99

 

纬密设定

0~999.99(PX/CM 或PX/IN)

 

布长调整

0~99.99%

 

系统精度

001米(码)

 

停机次数

各9999

 

车速范围

100~3000转/分钟

适应环境

工作环境温度

040℃

工作环境湿度

20~80%RH

保存环境温度

-1060℃

保存环境湿度

20~80%RH

总线指标

通讯方式

CAN-BUS总线

通讯距离(无中继)

2000米

总线类型

屏蔽双绞线

总线隔离电压

1000V DC

外形尺寸

19英寸4U标准机箱或塔式机箱

4、数据库服务器

数据库服务器是当今应用最为广泛的一种服务器类型,数据库服务器主要用于存储、查询、检索织机各种数据的信息,对服务器的兼容性、可靠性和稳定性等方面都有很高的要求。

1) 织机监测系统对数据库服务器的要求

首先,数据库服务器要具有极强的承载能力。当织机监测管理系统客户端需要查询一些信息时,其后台处理系统(数据库服务器)就要开始查询,并将查找到的信息反馈给用户。当大量的用户在查询信息时,如果数据库服务器不具备极强的承载能力,是无法满足其需求的。

其次,数据库服务器要具有很强的实时应答能力。当数据信息被检索到后,会反馈给用户,如果数据库服务器不具有很强的应答能力,会造成反馈信息速度非常缓慢,甚至造成数据库服务器死机的情况。

再次,数据库服务器要具有很强的扩展能力。数据库中的信息随时都会发生变化,如今是信息时代,大量数据需要录入、处理等,因此,数据库服务器的扩展能力不容忽视。

最后就是数据库服务器的可用性和可靠性。数据库服务器要具备3657*24不间断运行的能力,这样才能满足需要。

2) 数据库服务器配置分析

数据库服务器是一种整体性能要求都很高的服务器,如果单纯说它在某个方面有更多的要求,显然不太合理。

数据库服务器通常采用双路,四路或者更多的处理器,这样做的目的是为了提高服务器的处理能力以及对数据库的并行操作,达到增加吞吐量的目的。像SQL Server等数据库对二级缓存的要求比较高,多处理器下可以提升二级缓存,因此数据库服务器一般选择多路处理器。

数据库服务器对内存要求非常大,大容量的内存可以节省处理器访问硬盘的时间,提高数据库服务器的性能。

数据库服务器需要大容量的存储空间,这点无庸质疑。在需要大容量存储空间的同时,数据库服务器对数据存储的性能以及安全性也有很高的要求。所以数据库服务器一般都采用SCSI硬盘作为存储介质或光纤通道的硬盘,在数据存储方面通常都要实现RAID,最好是实现RAID 5,这样不但能提升数据存储安全,还能提升整体性能。

 

5、大屏幕显示系统(选配)

大屏幕显示系统广泛应用于通信、电力、军队指挥机构,在提供共享信息、决策支持、态势显示方面发挥着重要作用,大屏幕显示系统是织机监测管理系统的一个子系统,一般安装在车间的主要通道口及生产管理办公室中,将各种织机数据以柱状图、曲线图及各种类型的表格数据等显示在屏上,取代了传统的白板,显传橱窗等信息发布工具,大屏幕可以选用等离子、液晶及LED显示器。

主要功能:

l        实时显示整个车间的机台状态、瞬时效率、平均效率

l        直接从织机监测系统读取数据,可以定制各种不同的统计图表

l        可以直接发布各类文字信息,发布形式可以是整屏滚动,游动字幕等

l        屏幕的开关可以由软件自动设置定时时间
 

6、环境温湿度监测系统(选配)

环境温湿度监测系统能对大面积的多点的温度/湿度进行连网监测记录,利用织机监测系统的CAN-BUS总线传输技术将温度传感器或温湿度传感器采集的数据直接传输到控制中心电脑上进行数据存储和分析。多个温湿度监测器安装在车间各个不同区域。传感器检测的温度/湿度数据能自动的传输到计算机上,无需人工干涉。系统具有超限报警功能。

主要功能及指标:

l        测量范围:   温度:-40℃~100℃

湿度: 0~100 %RH

l        测量精度:    温度:±0.5℃

湿度:±3% RH

l        分 辨 率:   温度: 0.1℃

湿度: ±0.1%RH